限水灌溉下春季追氮方式对小麦旗叶光合和衰老特性的影响

限水条件下,等量氮不同施用方式对小麦旗叶光合和衰老特性的调控效应不同;不同抗旱性品种对施氮方式的响应也有所差异。与拔节初期1次施氮处理（SF）相比,拔节初期、挑旗期2次施氮处理（DF）增加了供试品种旗叶中后期的叶绿素含量（Chl）、可溶蛋白含量（SP）、RuBPCase活性、气孔导度（Gs）和光合速率（Pn）,延长了叶绿素含量缓降期（RSP）、光合速率高值持续期（PAD）,提高了叶源量（LSC）;使旗叶生长中后期的超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）活性增加,细胞的活性氧（O2-）含量和丙二醛（MDA）含量降低。与抗旱品种石麦12相比,DF处理对抗旱性中等的品种石新733的旗叶光合生理参数、光合功能高值持续期具有更大调控效应。DF处理使供试品种的千粒重、产量和水分利用效率增加,其中石麦12后两指标增幅达显著水平。表明在春季适宜施氮量范围内,在肥力中等偏下地力条件下,生育中后期（挑旗期）追施适量氮素,具有提高叶片的细胞保护酶活性、维持细胞的较强活性氧清除能力,改善限水条件下小麦旗叶光合碳同化能力、延缓旗叶衰老、促进子粒灌浆和提高水分利用效率的作用。     

有机无机肥料配合施用对冬小麦根系和旗时衰老的影响

采用土柱栽培试验方法了有机无机肥料配合施用对冬小麦根系和旗叶衰老的影响,结果表明,有机无机肥料配合施用,有效地降低了根系和旗叶的膜脂过氧化作用,提高了活性氧清除系统的超氧物歧化酶的活性;增强了根系活力,提高根系干重特别是４０￣１００ｃｍ土层的根系干重,降低了旗叶光合速率的衰减率,延缓了根系和旗叶的衰老,提高了粒重、生物产量和经济系数,增加了籽粒产量。     

不同水分和氮素形态对郑麦9023花后旗叶衰老及产量的影响

在大田条件下,研究了不同水分和氮素形态对强筋小麦郑麦9023灌浆期旗叶衰老特性和产量的影响.结果表明,增加灌水,叶绿素含量、SOD活性、净光合速率增加,超氧阴离子产生速率降低,产量提高.施铵态氮肥提高了灌浆前期的叶绿素含量和整个灌浆期的净光合速率,降低了灌浆后期的超氧阴离子产生速率,有效延缓了 郑麦9023旗叶的衰老,从而使产量提高.从水分和氮素形态互作效应来看,W3N3处理叶绿素含量、SOD活性和净光合速率最高,超氧阴离子(O2-)产生速率最低,产量最高.总的来看,不同水分和氮素形态对郑麦9023旗叶衰老和产量具有明显的调控效应,且水分的调控效应大于氮素形态.     

氮素营养水平对小麦旗叶衰老过程中蛋白质和核酸代谢的影响

在大田高产条件下 ,研究了氮素营养水平对小麦旗叶衰老过程中蛋白质和核酸代谢变化的影响 ,并探讨了蛋白质和核酸代谢的关系。结果表明 ,小麦旗叶衰老过程中可溶性蛋白质含量、DNA和RNA含量逐渐下降 ,而蛋白酶和核酸酶活性逐渐升高。早衰型小麦品种旗叶可溶性蛋白质含量、DNA和RNA含量下降快 ,蛋白酶和核酸酶活性上升快 ;氮素营养充足可以提高旗叶可溶性蛋白质和核酸含量 ,降低蛋白酶和核酸酶活性 ,从而延缓小麦旗叶的衰老。蛋白酶活性的提高 ,加剧了蛋白质的降解 ,以及DNA、RNA含量的减少 ,限制了蛋白质的合成 ,是导致旗叶可溶性蛋白质含量下降的主要原因。DNA和RNA含量的减少与DNase和RNase的活性升高 ,DNA和RNA分解加剧密切相关。     

植物多糖类复合制剂对冬小麦光合特性及籽粒灌浆进程的影响

为探明有效成分不同的植物多糖类复合制剂的增产作用和机理,在冬小麦始花期叶面喷施以植物多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配的3种复合制剂P1、P2和P3(由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所自主研发),以清水为对照,比较研究不同制剂对冬小麦叶绿素含量、硝酸还原酶活性、光合蒸腾特性、籽粒灌浆进程及产量等的影响。结果表明,喷施3种制剂20 d内,小麦旗叶和倒二叶的叶绿素SPAD值均较对照有不同程度增加,且随生育进程下降的趋势较对照有所延缓。旗叶净光合速率较对照增加了8.7%~17.4%,且P1和P2对SPAD值和光合速率增加的效应大于P3。此外,P1和P2还促使小麦硝酸还原酶活性增强,单叶水分利用效率增加10%以上。3种植物多糖类复合制剂均促使小麦达到最大灌浆速率的时间提前1.3~4.2 d,且P1和P2使籽粒平均灌浆速率提高6%以上。P3虽未引起籽粒灌浆速率的明显变化,但灌浆时间延长1.0 d。喷施3种复合制剂未引起小麦穗数的明显变化,但穗粒数和千粒重增加,并促使小麦增产8%以上。分析认为,3种植物多糖类复合制剂可促进小麦叶绿素合成、延缓叶片衰老、改善旗叶光合潜能和籽粒灌浆进程,进而实现增产。     

氮硫互作对冬小麦旗叶衰老、产量和氮素利用效率的影响

试验采用裂裂区设计,小麦品种(烟农19和汶农6号)为主区,施氮(N)量为裂区,设0(N0)、120(N120)、240(N240)kg hm-2三个施N水平,施硫(S)量为裂裂区,设0(S0)、20(S20)、40(S40)、60(S60)kg hm-2四个施S水平。结果表明,汶农6号开花后旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、旗叶净光合速率、产量和氮素利用效率均高于烟农19。在一定施氮水平下适量施硫显著提高烟农19和汶农6号小麦开花后旗叶SOD活性和可溶性蛋白质含量,提高旗叶净光合速率和开花后干物质积累量,增加植株地上部氮素积累量和籽粒产量;当施氮水平为120 kg hm-2施硫量超过40 kg hm-2和施氮240 kg hm-2施硫量超过20 kg hm-2时,汶农6号植株地上部氮素积累量仍继续增加,但旗叶抗氧化能力和光合同化能力均无明显提高,籽粒产量不再增加,烟农19号旗叶SOD活性、可溶性蛋白质含量和光合速率均降低,植株地上部氮素积累量和籽粒产量均减少。在同一施氮水平下,两小麦品种氮素利用效率总体表现为随施硫量增加而降低的趋势。在土壤有效硫为38.9~42.1 mg kg-1的条件下,适量施用氮肥和硫肥有利于延缓小麦花后旗叶衰老,提高光合同化能力,增加籽粒产量,但不同品种小麦对氮肥和硫肥施用量的响应不同,氮素利用效率较高的品种在较高的氮硫供给水平下仍有较好的光合同化和产量表现,而氮素利用效率相对低的品种对高氮高硫的适应性较差,后期易早衰,影响产量和氮素利用效率。     

灌溉和旱作条件下腐植酸复合肥对小麦生理特性及产量的影响

为探讨不同供水条件下腐植酸复合肥对小麦的生物学效应, 研究了腐植酸复合肥在灌溉和旱作两种条件下对小麦生理特性和产量的影响.结果表明, 两种供水条件下, 腐植酸复合肥均可显著提高0～20 cm和20～40 cm土层小麦根系鲜重和根系活力, 促进根系生长发育.腐植酸复合肥处理明显提高了小麦灌浆后期旗叶实际光化学效率(- PSⅡ)和光合电子传递速率(ETR), 尤以旱作条件下增加幅度较高.腐植酸复合肥处理小麦旗叶SOD活性明显提高, MDA含量降低, 有利于提高小麦活性氧清除能力, 延缓衰老.与化肥处理相比, 腐植酸复合肥处理小麦穗数和穗粒数增加, 产量显著提高, 且旱作小麦的增产幅度(10.26%)大于灌溉小麦(7.77%).表明旱作条件下, 腐植酸复合肥对小麦生理特性的改善作用更好, 增产幅度更大.     

不同氮、磷用量对杂种小麦旗叶光合特性的影响

在大田条件下研究了不同氮、磷用量对杂种小麦旗叶光合特性的影响。结果表明,在施N122.5～337.5kg/hm2,P2O590～270kg/hm2范围内,随肥料用量增加杂种小麦旗叶净光合速率(Pn)、叶绿素(Chl)含量、可溶蛋白(Pro)含量、气孔导度(gs)和叶肉导度(gm)均升高,光合功能期延长,叶源量增加。母本(C6-38)与杂种F1表现相同趋势,而父本(Py85-1)在中肥和高肥处理下各指标的表现与杂种小麦相反。在旗叶整个老化过程中,杂种小麦与双亲本均值相比的净光合速率和光合功能期的平均优势均随氮、磷用量的增加而增大,且各施肥水平下均以老化后期大于前、中期。     

不同养分模式对水稻叶片衰老的影响研究

试验研究不同养分模式对水稻生育后期剑叶光合速率、活性氧代谢的影响结果表明,有机-无机肥配施,特别是厩肥与化肥配合施用可明显减缓水稻植株衰老过程中叶片叶绿素的降解和光合速率下降,并有效抑制和调节叶片超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性下降和脂质过氧化作用产物丙二醛(MDA)的增加,显著提高水稻粒重和籽粒产量。     

喷施抗蒸腾剂对冬小麦旗叶蒸腾效率的影响

成膜型植物抗蒸腾剂(PFA)可以有效地减少植物的水分耗散, 提高水分利用效率。本试验以冬小麦(Triticum aestivum L.) 品种"科农9204"为试验材料, 在灌溉0 水、1 水、2 水和3 水条件下叶面喷施PFA, 测定灌浆期小麦旗叶水分生理和胁迫程度在处理间的差异以及衰老进程变化, 探讨了PFA 在冬小麦抵御干热风、提高水分利用效率方面的作用。结果表明: 喷施PFA 可以显著降低旗叶的蒸腾速率, 而对光合速率无显著影响,使叶片蒸腾效率显著提高; 喷施PFA 处理旗叶的保水力提高, 离体失水速率降低, 叶片的相对含水量和水势提高; 灌1 水、2 水和3 水条件下, 喷施PFA 处理旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛含量均低于不喷施的对照, 而旱作(全生育期不浇水)喷施处理的旗叶SOD 和CAT 活性则高于对照。喷施PFA 可以有效地维持旗叶的水分生理环境, 抑制活性氧的产生, 保证氧自由基清除系统的正常运行, 维持细胞膜的完整性, 从而维持较高光合速率, 同时有效降低蒸腾速率, 这构成叶片蒸腾效率提高的生理基础。     

氮肥对新疆棉花产量形成期叶片光合特性的调节效应

在新疆生态条件下,采用裂区设计研究了氮肥用量对棉花产量形成期叶片光合特性的调节效应。结果表明,适量追施氮肥在一定程度上可以改善叶片光合性能,提高植株生育后期叶片叶绿素含量和硝酸还原酶(NR)活性;维持叶片较高的PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ光化学最大效率(Fv/Fm);提高中下部叶片的光合速率,延缓了叶片衰老,保证了棉花生育后期光合产物的形成,从而使棉花达到高产。这种调节效应因品种和生育时期的不同而异。新陆早6号在盛铃前期叶片叶绿素含量、NR活性、光合速率及Fv/Fo和Fv/Fm随氮肥用量增加而增加,盛铃后期至吐絮期叶绿素含量、Fv/Fo和Fv/Fm、叶片光合速率等指标均以中氮处理(300.kg/hm2)最高,高氮处理易造成植株盛花期生长过旺,群体荫蔽,影响了叶片光合作用;新陆早7号中氮处理与高氮处理之间差异不明显。因此,生产上应根据不同品种和生育时期进行合理施肥,避免因施肥不当造成产量下降和浪费肥料。     

不同氮效率小麦品种的光合碳同化特性

不同氮效率小麦品种的子粒产量和氮效率在缺氮条件(-N)下均以氮高效品种(H)最高,中效品种(M)次之,低效品种(L)最低。在-N下,不同氮效率品种相比,旗叶各测定期的光合速率(Pn)、叶肉导度(Gm)、碳酸酐酶(CA)活性、可溶性蛋白含量(SP)和RuBPcase活性均以H最高,M次之,L最低;叶绿素含量(Chl)、气孔导度(Gs)、Ca2+-ATPase活性和Mg2+-ATPase活性在不同氮效率品种之间的表现规律较差。结果还表明,光合作用底物CO2在液相中较强的传导能力和较强的暗反应活性,是氮胁迫条件下氮高效小麦品种具有较强光合碳同化能力和物质生产能力的重要生理基础。-N下的旗叶叶源量(LSC)、光合速率高值持续期(PAD)、叶绿素含量缓降期(RSP)、叶面积(LA)和平均光合速率值以H最大,M次之,L最低;丰氮条件(+N)下,子粒产量、氮效率和旗叶光合生理参数大体以M较好,H次之,L较差,与-N下不同氮效率品种上述性状或参数的表现规律有所不同。     

氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响

以玉米自交系齐319(Q319)为材料,采用单株盆栽种植方式,借助叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和820 nm光吸收曲线,研究了氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响。2年研究结果表明,在本试验条件下,氮素对Q319灌浆期叶片叶绿素含量无明显提高作用,但其净光合速率(Pn)和单株干物质积累量、子粒产量显著增加。JIP-test分析表明,氮素显著提高了叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中心电子供体侧和受体侧性能;显著提高了Q319 PSⅡ反应中心电子受体侧之后的电子传递链性能,增强了电子由PSⅡ向PSⅠ的分配,从而显著地提高了PSⅡ与PSⅠ之间的协调性。可以认为,施氮后灌浆期叶片叶绿素含量的变化不是Pn提高的主要原因,而两个光系统性能的改善及二者间协调性的提高增强了光合电子传递链的性能是灌浆期Pn升高与成熟期产量增加的主要原因。     

控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征和衰老的影响

采用微区和小区试验的方法,研究了控释氮肥对杂交水稻生育后期根系形态生理特征及对根系衰老过程中膜脂过氧化产物和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,施用控释氮肥,明显地增加杂交水稻生育后期的根干重、根长和根长密度,而根半径减小;提高根系活力和吸收面积,使杂交水稻生育后期根系中MDA含量降低和SOD、POD和CAT的活性提高。控释氮肥中,氮的逐渐释放,可减少具有强烈伤害的活性氧产物速率及其累积数量,提高活性氧清除酶的活性,在很大程度上延缓了杂交水稻生育后期根系的衰老和吸氮能力的衰退。     

不同氮素水平下CO2倍增对大豆叶片荧光诱导动力学参数的影响

本文研究了在不同氮素水平下，CCO2倍增对大豆叶片单位鲜重叶绿素（Chl）和类胡萝卜素（Car）含量，以及荧光诱导动力学参数的影响。结果表明，在正常大气下增施氮肥，对叶片Chl含量的提高作用相当于CO2倍增的作用，但是增施氮肥又可进一步强化CO2倍增的作用。CO2倍增和增施氮肥均有改善大豆光合功能的作用，提高大豆的PSⅡ活性和光合作用潜在量子转化效率，提高PSⅡ反应中心开放部分的比例，降低非辐射能量的耗散，使大豆能更充分地利用所捕获的光能用于光合作用，结果促进PSⅡ总的光化学量子产量的提高。增施氮肥同样表现出可增强CO2倍增对光合功能的改善作用。表明要使高浓度的CO2对C3植物光合作用起更好的作用，增施氮肥是必要的。     

钾营养对棉花苗期生长和叶片生理特性的影响

在田间试验条件下,研究了施钾对棉花苗期生长和功能叶片生理特性的影响。试验设2个品种,4个施钾量。结果表明,施钾增加了棉花株高和单株叶片数,而对单株叶面积的影响不同,当施钾(K2O)量为180.kg/hm2时,叶面积达最大值,继续增施钾肥叶面积减小;施钾促进了叶绿素的合成,同时增加了叶绿素荧光动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm和qP值,降低了qN值,增加了PSⅡ的实际量子效率(ФPSⅡ)和光合电子传递速率(ETR),从而提高了棉花功能叶的光合功能;施钾还增加了叶片中生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)的含量,降低了脱落酸(ABA)的含量,提高了IAA/ABA、ZR/ABA、GA3     

缺钾油菜叶片光合速率下降的主导因子及其机理

【目的】钾是油菜(Brassica napus L.)生长发育所必需的矿质元素,缺钾胁迫可导致油菜叶片光合功能的衰退,最终影响籽粒产量。本文通过比较田间条件下蕾薹期油菜叶片(长柄叶、 短柄叶和无柄叶)对缺钾胁迫的反应,探讨缺钾导致叶片光合速率下降的主导因子及其作用机理,为合理施用钾肥提高油菜产量提供理论依据。【方法】采用大田试验,研究不施钾(-K)和施钾(+K)条件下华油杂9号和中双9号单株重,蕾薹期不同类型叶片单叶重、 叶面积、 K含量和叶绿素含量。利用Li-6400 XT便携式光合测定系统测定各类叶片的光合速率(Pn)和气孔导度(gs)等气体交换参数,以及PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(PSⅡ)等叶绿素荧光参数。并利用胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的变化,分析叶片光合作用的限制因子。【结果】1) 缺钾胁迫使成熟期华油杂9号和中双9号籽粒产量分别下降13.9%和27.2%。2)缺钾显著抑制了蕾薹期中双9号的生长,单株重下降了12.4%; 长柄叶的干重比正常供钾处理降低了19.2%,而对华油杂9号无影响。3) 缺钾主要影响蕾薹期长柄叶的光合生理特性,对短柄叶和无柄叶无影响。缺钾条件下,油菜长柄叶钾含量和叶绿素含量明显降低,其Pn也显著低于正常供钾处理。但缺钾对不同品种Pn的限制原因并不同,缺钾胁迫导致华油杂9号Ci显著降低,Ls增加了16.6%,即气孔因素是华油杂9号Pn下降的主要原因; 而中双9号Ci显著增加,Ls却下降了14.0%,Pn的下降是由非气孔因素引起的。4) 缺钾胁迫下中双9号长柄叶的Fv/Fm、 PSⅡ、 qP和ETR均显著降低,说明PSⅡ反应中心受损,NPQ显著上升,间接表明缺钾条件下中双9号Pn下降的原因与非气孔因素有关; 而华油杂9号各荧光参数均未受缺钾胁迫的影响。油菜收获期籽粒产量与各叶片钾素含量以及长柄叶气体交换和叶绿素荧光参数关系密切。【结论】缺钾胁迫导致蕾薹期油菜长柄叶光合功能加速衰退,影响收获期籽粒产量。中双9号长柄叶光合性能受缺钾胁迫的影响大于华油杂9号,这与品种自身对缺钾胁迫的耐受能力有关。     

抽穗期施氮肥对延缓小麦旗叶衰老的机理初探

抽穗期施氮肥可提高小麦旗叶的光合速率、全氮与Rubisco的含量,而蛋白水解酶活力则下降。在小麦旗叶光合功能可逆衰退阶段,叶片全氮、Rubisco的15N丰度均处于高水平,莱州953小麦旗叶全氮、Rubisco的15N丰度分别从0.998降至0.651和1.432降至0.470,扬麦5号旗叶中全氮、Rubisco的15N丰度分别从0.896降至0.485和1.243降至0.511,表明Rubisco仍处于动态的降解、合成这一周转过程中,仍有大量的Rubisco重新合成;而在光合功能不可逆衰退阶段,叶片全氮、Rubisco的15N丰度均处于低水平,全氮、Rubisco的15N丰度分别维持在近对照水平,且基本无变化,表明此时无Rubisco的重新合成;同时也说明小麦植株在生育后期仍有较高的吸收、利用氮素的能力。