干旱胁迫与复水对苗期玉米光合特性的影响

研究不同干旱胁迫与复水处理对玉米光合作用的影响,为优化玉米蹲苗提供技术措施.以郑单958玉米品种为研究材料,采用水培法,测定不同干旱胁迫与复水周期下玉米幼苗光合色素、光合参数和叶绿素荧光参数等光合生理指标.随着干旱胁迫周期的增加,叶绿素和类胡萝卜素含量分别呈现先减小后增加和先增加后减小的趋势;PSⅡ最大光化学效率(Fv...     

盐分胁迫对棉花幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究盐分胁迫对棉花幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响,为盐分胁迫抑制棉花幼苗生理过程提供参考.[方法]在人工气候室内以"新陆中37"为供试材料,分析了50、100、150 mmol/L和200 mmol/L共4个盐分处理以及浇灌Hoagland营养液作为对照(CK)下棉花叶片叶绿素荧光参数的变化特征.[结果]50 m...     

干旱-复水对西红柿光合叶绿素荧光及水分利用效率的影响

为了提高作物水分生产效率,缓解农业用水危机,采用调亏灌溉模式,在西红柿开花坐果期干旱一定时间后进行复水,通过测定亏-复水前后的光合参数和叶绿素荧光,来分析干旱-复水模式下西红柿的生理性能、产量和水分利用效率的变化.设置对照、3种干旱周期、3种灌水梯度,共10个处理;对照组处理土壤含水率始终保持在田间持水量90％～100...     

结合图像的叶绿素荧光动力学植物水分胁迫探测方法

为了准确、直观探测植物水分胁迫及生长状态信息,融合了叶绿素荧光动力学参数及荧光图像对不同干旱胁迫条件下的植物进行了实验观测。以460 nm蓝色LED作为激发光源,EMCCD加装690 nm带通滤光片进行荧光图像采集,对4种不同采样周期下的各1 000幅图像求每幅图的像素平均值,按时间序列绘制荧光强度,可得到信息更全面的叶绿素荧光动力学曲线,并计算得出各个动力学参数。同时,对不同时间产生的荧光图像进行降噪、乘除等运算,并用伪彩色显示,可直观分析各类因素导致的荧光分布不均匀性。对易失水叶片和非易失水叶片分别进行快速水分胁迫和缓慢水分胁迫实验,结果表明,荧光比Rfd及动力学曲线上次峰值出现的时间随着胁迫的加剧均发生相应变化,且与叶片含水率之间具有较高的拟合决定系数。因此,将叶绿素荧光动力学特征和图像信息相结合,可提高植物干旱胁迫早期预测的准确度和直观性,为现场连续无损地监测植物生长状态、各类胁迫信息、病虫害检测等提供了一种快速的遥测手段。     

旱涝交替胁迫条件下水稻叶绿素荧光特性

采用盆栽试验,设置4个旱涝交替胁迫处理(旱-轻涝-旱连续胁迫,其中分蘖期轻涝为保持水深10 cm,拔节期轻涝为保持水深15 cm):分蘖期轻旱(T-LD)、分蘖期重旱(T-HD)、拔节期轻旱(S-LD)和拔节期重旱(S-HD),并以常规灌溉(CK)为对照,研究了旱涝交替胁迫条件下水稻分蘖期和拔节期荧光特性。结果表明,分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫均对叶绿素荧光参数产生显著影响。分蘖期第一次旱后,T-HD处理最大荧光值(Fm)比T-LD处理高16.29%(p0.05),而T-LD处理Fm则比CK降低3.44%;旱涝急转后,旱胁迫处理初始荧光值(Fo)略微低于CK,T-LD处理Fm比CK高1.98%,而T-HD处理则比CK低4.73%;第二次旱后,T-LD、T-HD处理Fo均低于CK,但PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)比CK高。拔节期第一次旱后,S-LD和S-HD处理Fo高于CK,但Fm和Fv/Fm均比CK低;旱涝急转后,S-HD处理Fv/Fm最低;第二次旱后,S-LD和S-HD处理Fo分别比CK低4.40%和3.30%,而Fm则分别比CK高出17.02%和23.87%,且Fv/Fm显著高于CK(p0.01),荧光反应得到增强。复水至拔节期,分蘖期处理叶绿素Fo呈现先降低后升高的趋势,而Fm则上下波动,随后逐渐超过CK,且Fv/Fm低于CK(除9月6日外),说明PSⅡ反应中心的活性受到持续抑制;而在灌浆期后,各处理荧光参数差异较小。     

淹水胁迫对樱桃番茄苗期形态特征及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨樱桃番茄苗期对淹水胁迫的响应机制,为热带地区反季节露地樱桃番茄的抗涝渍栽培提供参考。【方法】试验以5个不同的樱桃番茄品种作为材料,采用盆栽方式,以正常水分管理作为对照(CK),测定不同淹水天数后樱桃番茄苗期地上部和地下部的形态特征指标,以及叶片叶绿素荧光参数等指标,分析淹水胁迫对樱桃番茄苗期形态特征及叶绿素荧光参数的影响。【结果】淹水胁迫显著降低了樱桃番茄的株高、茎粗、叶面积、叶片数和叶片SPAD值,但对叶片厚度没有显著影响。淹水处理对樱桃番茄根系直径没有显著影响,但显著增加了红妃6号和台湾赞美的根系体积;淹水处理显著增加了红妃6号的根长与根系表面积,但显著降低了千禧的根长和根表面积。淹水后,樱桃番茄叶片初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)增加;最大光化学效率(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP)淹水处理后则显著降低,但红妃6号淹水处理后Fo、Fv/Fm、ETR和qP与CK相比没有显著差异。【结论】淹水胁迫严重影响了樱桃番茄的生长发育以及叶片叶绿素荧光,但不同品种间存在差异;红妃6号对淹水最不敏感,而千禧受淹水影响最大。     

基于动态荧光指数的草莓干旱胁迫分析

为了探究干旱胁迫与草莓幼苗荧光图像参数的关系,设计了草莓幼苗叶绿素荧光图像采集系统,研究利用460 nm波长LED光源主动激发不同胁迫组分下的草莓幼苗,采集从激发开始到稳态阶段的荧光图像.提出基于最大类间方差法的阈值分割及图像去背景方法进行图像预处理,并根据每幅图像的像素均值绘制荧光淬灭曲线,分析荧光衰减比率、动态荧光指数与胁迫天数相关关系.结果表明:离体叶片的荧光淬灭曲线衰减变化较大,荧光衰减比率与干旱胁迫时间高度相关,决定系数R²=0.98;活体草莓幼苗荧光衰减比率在干旱胁迫7 d内相比对照组存在较明显变化,荧光淬灭曲线550 s处的动态荧光指数与干旱胁迫天数存在较高相关性(决定系数R²=0.84),可以作为模型分析草莓幼苗干旱状况;经过数字处理的荧光图像可以直观地分析叶片荧光二维分布、进行不同胁迫天数之间的荧光比对,结合图像的叶绿素荧光分析相较传统的荧光检测手段更加经济直观,可以作为一种农业生产监测手段来实现干旱胁迫预警.     

不同年代冬小麦品种叶绿素荧光和抗氧化酶活性分析

选择1949年以来河南中部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,在不同灌溉条件下对生育后期冬小麦旗叶叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性变化规律进行了研究分析。结果表明：现代冬小麦品种的叶绿素含量增加,为光合功能改善奠定了基础;拔节期干旱胁迫下,现代品种旗叶的原初光能转化效率和潜在活性在开花期高于早期品种;在品种更替过程中,现代品种的丙二醛含量降低,抗氧化酶酶促系统第一道防线的SOD活性快速升高并有效清除氧自由基。早期品种在干旱胁迫下通过增加POD活性来抵御干旱。现代品种的CAT和APX活性少量增加就能及时清除过氧化物体和叶绿体内活性氧自由基的积累,使得抗氧化代谢维持在较高水平上,以保证光合器官功能的正常进行。     

微喷条件下葡萄叶绿素质量比及荧光参数变化特征

为研究极端干旱区葡萄微喷条件下叶绿素质量比及荧光动力学参数的变化特征,通过对葡萄各生育期叶绿素质量比和叶绿素荧光的测定,分析了微喷条件下不同处理的叶绿素荧光的日变化特征、叶绿素质量比变化及叶绿素质量比与荧光参数的相关性.结果显示:葡萄在坐果期、果实膨大期和果实成熟期的叶绿素质量比(Chl)及荧光参数差异具有统计学意义,Chl和F_v/F_m的变异系数均较小,分别为0.013~0.017和0.009~0.010,F_v/F_o的变异系数最大,为0.026~0.029;在叶绿素与荧光参数的关系上,F_v与F_o,F_m,F_v/F_m,F_v/F_o和F_v/F_m与F_v/F_o呈显著正相关,相关系数为0.157~0.999.F_o/F_m与F_m,F_v,F_v/F_o,F_v/F_m均呈负相关,相关系数为-0.143~0.992;随着喷水周期增大,F_v/F_m和F_v/F_o的实测值降低明显,表明适宜的喷水时长和周期可改善葡萄的叶绿素荧光特性,从而准确反映水分胁迫效应.     

干旱胁迫对柳枝稷幼苗生理特征的影响

柳枝稷（Panicum virgatum L 。）是一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究水分胁迫对柳枝稷幼苗生理特性的影响,可为其在干旱地区大面积栽培种植提供依据。研究结果表明,柳枝稷幼苗叶片水分随着停水时间延长逐渐降低,但是叶片含水量下降趋势较为平缓,在试验时段内,柳枝稷叶片具有一定保水能力。干旱胁迫下,柳枝稷幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照相比均表现为明显减少,干旱对叶绿素a的影响要明显高于叶绿素b;干旱胁迫后期,柳枝稷植株体内游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,丙二醛含量也有明显增加,可见,柳枝稷幼苗能通过增加游离脯氨酸及提高可溶性糖含量来缓解土壤干旱胁迫的伤害,表现出一定的抗干旱特性。     

基于生理生态指标的玉米受旱胁迫响应规律研究

基于安徽省新马桥农水综合试验站内有底测坑玉米受旱胁迫专项试验数据,研究分析了干旱胁迫对玉米植株生长发育的影响及其响应规律。结果表明,干旱会影响玉米光合作用的各项指标,而光合性能的变化会影响玉米株高和叶面积的生长发育;玉米营养生长中前期,作物处于快速生长期,对水分胁迫的适应机能更强,适度轻微的受旱胁迫解除后玉米可迅速恢复正常生长,其后的生长发育反而会优于未受旱作物;同等受旱胁迫程度下,玉米营养生长后期及生殖生长阶段对水分亏缺的响应更为敏感,受旱更容易造成玉米植株永久损伤并导致减产。为提高玉米全生育期内的水分利用率实现高效节水并保障稳产,认为玉米营养生长中前期可适度缺水实施非充分灌溉,而营养生长后期及生殖生长阶段则需实施充分灌溉。     

旱涝交替胁迫对水稻荧光参数与光合特性的影响

为探明控制灌排条件下旱涝交替胁迫对水稻不同生育阶段荧光参数和光合特性的影响,以农田水位为调控技术指标,采用蒸渗测坑进行水稻栽培试验,在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期分别设置先旱后涝胁迫（HZL）、先涝后旱胁迫（LZH）2种旱涝交替胁迫模式,测定叶片相对叶绿素含量（SPAD）、主要荧光参数及光合指标的变化。结果表明,旱涝交替胁迫会减少SPAD,其中HZL处理产生的抑制作用更强;分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫光能转化效率、光化学淬灭系数、最大潜在电子传输速率、光饱和点、净光合速率、潜在水分利用效率等荧光参数和光合指标可以恢复甚至超过对照水平,而在抽穗开花期、乳熟期产生不可逆的影响;旱涝交替胁迫下蒸腾速率、气孔导度分别在分蘖期、乳熟期受到抑制,拔节孕穗期得到促进;HZL处理提高了非光化学淬灭系数,其他主要荧光参数和光合指标HZL低于LZH处理。水稻分蘖期、拔节孕穗期LZH处理对光合作用的补偿作用更大,抽穗开花期、乳熟期HZL处理对光合作用的抑制作用较LZH处理更明显,因此,在水稻生育后期应尽量避免重度的旱涝交替胁迫,尤其要避免发生旱涝急转。     

高压静电场对黄瓜幼苗叶绿素荧光的影响

以萌发30天的黄瓜幼苗为实验材料,研究不同强度的高压静电场(HVEF)对叶绿素荧光参数的影响。研究发现,较低强度的外加电场可显著降低NPQ与qN,提高ETR与qP,有利于黄瓜幼苗将光能转化为化学能。其中,以1.0kV/cm强度电场的促进作用最为显著;过强的外加电场则会破坏PSⅡ反应中心,不利于黄瓜幼苗进行光合作用。     

钼胁迫对烟草光合荧光参数和叶绿体超微结构的影响

为探明烟草响应钼胁迫光合生理机制,研究了缺钼胁迫对烟草光合气体交换、叶绿素荧光参数和叶绿体超微结构的影响。结果表明:缺钼培养10 d后,烟苗光合色素含量和净光合速率较对照有所降低,胞间二氧化碳浓度、气孔导度和蒸腾速率提高,光系统初始荧光和非光化学猝灭系数提高,光合电子传递速率和最大光化学效率降低,但差异均不显著;烟苗的叶绿体基类片层和基质片层排列松散,淀粉粒数量少。培养20 d时,缺钼和对照烟苗的多数指标差异显著。培养30 d时,除蒸腾速率外,缺钼和对照烟苗的其它指标差异均显著,叶绿体片层结构受损严重,淀粉粒发育差。缺钼胁迫损伤了叶绿体超微结构,抑制了原初光能转化效率,降低了光合能力。且随胁迫时间延长,缺素表现明显。     

腐殖酸强化脱硫石膏改良油污盐碱土壤的研究

以腐殖酸为表面活性剂进行了脱硫石膏改良油污盐碱土壤的土柱实验,研究了不同洗盐条件下土壤渗透性能、电导率和pH值的变化规律。研究结果表明,油污显著影响脱硫石膏改良盐碱土壤的效果,淋洗前后油污土壤的碱化度仅从42.78%下降到37.72%;而加入腐殖酸表面活性剂后,油污盐碱土壤碱化度由42.78%下降到23.20%,淋出液电导率值显著增高,且pH值有所变化,证明加入腐殖酸表面活性剂可显著强化脱硫石膏改良油污盐碱土壤。     

不同灌溉模式对水稻抽穗后叶绿素荧光特征及产量的影响

以"南粳44"为试验品种,设置浅水勤灌(FSI)、湿润灌溉(WI)、控制灌溉(CI)和蓄水-控灌(RC-CI)4种灌溉模式,通过小区试验,研究不同灌溉模式下水稻抽穗后叶绿素荧光特征的差异及其与产量之间的相关关系。结果表明,抽穗开花期不同灌溉模式下水稻叶片叶绿素量(SPAD值)及荧光参数(最大光化学量子产量Fv/Fm、实际量子产量ΦPSⅡ、光化学淬变qP和非光化学淬变qN)无明显差异。随着生育期推进,SPAD值、Fv/Fm、ΦPSⅡ和q P不断下降,不同灌溉模式降幅表现为FSI处理WI处理CI处理RC-CI处理,同时qN不断上升,不同灌溉模式增幅表现为RC-CI处理CI处理WI处理FSI处理;与FSI处理相比,WI、CI和RC-CI处理水稻结实率分别增加4.45%、5.95%和6.77%,千粒质量分别增加1.86%、3.49%和6.08%,每穴产量分别增加8.81%、13.78%和16.44%。相关分析表明,乳熟期和黄熟期叶片SPAD值、荧光参数(Fv/Fm、Φ_(PSⅡ)、qP和qN)与结实率、千粒质量、每穴产量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关关系。合理水分调控能延缓水稻生育后期叶绿素分解,提高叶片PSⅡ反应中心的光能转换效率、开放比例、潜在活性和稳定性,有利于提高结实率和千粒质量,可使水稻增产。