CO2施肥条件下高温对温室黄瓜光合性能的影响

以"津春五号"黄瓜品种为试材,通过高温处理研究其对温室黄瓜光合效率的影响。结果表明,每天中午平均40℃~50℃的高温处理4h以上,温室黄瓜叶片的光合速率明显高于未施用CO2的常规温度管理下的对照,即使在中午高温处理区的光合速率也显著高于对照,说明温室黄瓜的"午休"现象与环境中的CO2浓度有关。高温处理主要是使叶片中积累的光合产物—淀粉,通过呼吸作用分解运出,避免了叶绿体因淀粉积累的毒害,高温处理开始会使温室黄瓜叶片中叶绿素含量下降,但经过1周左右就能很快恢复。     

高温高湿高CO_2条件下黄瓜自根苗和嫁接苗产量品质对比

在黄瓜设施栽培中采用嫁接的方式,并在高温高湿高CO2条件下,来研究黄瓜嫁接苗和自根苗的产量和品质。     

CO2加富条件下高温高湿对温室黄瓜根系生长的影响

实验以CO2加富条件下高温高湿为处理,以常温下正常管理为对照,通过对其根系细胞膜透性和解剖学组织结构观察等指标进行了研究,探讨了CO2加富条件下高温高湿对温室黄瓜根系生长影响的生理机制。研究结果表明:CO2加富条件下高温高湿对温室黄瓜根系细胞膜透性没有显著影响;CO2加富条件下高温高湿促进了温室黄瓜根系细胞组织导管及分生组织发达,细胞个体增大,细胞壁变薄,吸收能力增强。     

CO2加富对黄瓜幼苗光合特性及生长发育的影响

本研究以‘津优35号’黄瓜为试验材料,在每日的固定时间内以不同浓度CO_2对黄瓜幼苗进行处理后,研究黄瓜幼苗在光合及生长发育方面对CO_2的响应。结果表明,增施CO_2可提高幼苗叶片的净光合速率、叶绿素含量增加及胞间CO_2浓度,而降低气孔导度和蒸腾速率;增施CO_2可使幼苗株高、茎粗、叶面积增大,以株高和叶面积更明显;也可促进幼苗根系的生长,根系活力、根体积、根系吸收面积和活跃吸收面积均表现为增大。上述结果为CO_2集约化育苗技术的应用与推广提供了理论依据。     

CO2施肥对黄瓜光合作用及相关生理过程的影响研究进展

对近年来有关CO2施肥影响黄瓜光合作用及相关生理过程的试验研究进展及其在生产中的应用状况进行了综述,总结了CO2施肥对黄瓜的生理作用与效应。CO2施肥可以促进光合、抑制呼吸、降低蒸腾,有利于黄瓜生长发育和产量的形成,同时改善产品品质、增强抗性。由于所用的研究方法、黄瓜的生育阶段及栽培方式、施肥时间及浓度等不同,所以有关CO2施肥对黄瓜生理生化影响的结论并不相同,有些问题有待进一步探讨解决。     

黄瓜幼苗对高温高湿胁迫的生理响应

【目的】分析湿热环境对黄瓜幼苗生长发育、光合作用、抗氧化生理及子房发育的影响,为黄瓜耐高温高湿鉴定及育种提供理论依据。【方法】以耐湿热黄瓜品种‘燕青’和喜冷凉黄瓜品种‘津春4号’为试验材料,设置常温常湿CK（28 ℃、空气湿度（RH）75%）、常温高湿T1（28 ℃、RH95%）、高温常湿T2（42 ℃、RH75%）和高温高湿T3（42 ℃、RH95%）4个处理,测定并比较各处理下2个黄瓜品种幼苗的光合特性、叶绿素荧光特性、抗氧化酶活性、活性氧含量、生长指标以及子房发育状况。【结果】T1处理下,2个黄瓜品种叶片的净光合速率（P_n）、胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）基本与CK差异不显著（P>0.05）,仅气孔导度（G_s）显著（P<0.05）高于CK。T2和T3处理下,‘燕青’的P_n较CK明显下降,G_s和C_i极显著（P<0.01）下降,而T_r极显著（P<0.01）上升;‘津春4号’的P_n较CK极显著（P<0.01）下降,G_s明显下降,T_r极显著（P<0.01）上升,而C_i与CK差异不显著（P>0.05）。2个黄瓜品种的初始荧光（F_o）、最大荧光（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）和非光化学猝灭系数（NPQ）在各处理间大多差异不显著（P>0.05）,光系统Ⅱ实际光化学量子效率（Φ_PSⅡ）、电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）仅T1处理与CK差异不显著（P>0.05）,而T2和T3处理下,‘燕青’和‘津春4号’的Φ_PSⅡ、ETR和qP较CK极显著（P<0.01）下降。2个黄瓜品种在T1处理下的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均与CK差异不显著（P>0.05）,而在T2和T3处理下SOD、POD活性均极显著（P<0.01）低于CK,‘燕青’的CAT活性仅T3处理显著（P<0.05）低于CK,‘津春4号’的CAT活性T2和T3处理均与CK差异不显著（P>0.05）。‘燕青’的超氧阴离子（O^-₂·）和过氧化氢（H₂O₂）含量在各处理间均无显著差异（P>0.05）;‘津春4号’在T2和T3处理下O^-₂·含量显著（P<0.05）高于CK,而H₂O₂含量在各处理间无显著差异（P>0.05）。2个黄瓜品种在T1处理下的植株干质量、株高、茎粗、单叶面积和单叶干质量均与CK无显著差异（P>0.05）;T2和T3处理下,植株干质量、单叶面积和单叶干质量均较CK显著（P<0.05）下降,株高和‘津春4号’的茎粗则较CK显著（P<0.05）上升,而‘燕青’的茎粗仅T2处理较CK极显著（P<0.01）上升。2个黄瓜品种在处理9 d时,T2和T3处理下子房长度增量和子房直径增量均较CK极显著（P<0.01）下降。【结论】苗期高温高湿对黄瓜营养生长和生殖生长及生理都有显著抑制作用,且高温高湿伤害略大于高温常湿,常温高湿的影响相对最小。     

紫叶李在高温高湿条件下色素含量及光合速率的研究

用分光光度法和CI-340便携式光合测定系统,测定了紫叶李在不同温湿度条件下光合色素含量变化和光合速率日变化.结果表明:(1)紫叶李叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量随着温度的升高而增加,随湿度的增加而减少,花青素含量在高温高湿条件下逐渐降低.(2)紫叶李的光合速率在大田自然条件下呈不对称双峰日变化曲线,而在高温高湿条件下午休现象消失,光合速率随温度的升高而增强.     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

大棚黄瓜CO2气体施肥试验研究

CO2为光合作用的主要原料，空气中CO2浓度为300ppm，大棚内往往更低，满足不了黄瓜生长的需要，在一定程度上限制了黄瓜产量的提高。为此，我们进行了大棚黄瓜CO2施肥试验，并探索出一套较简单的施用技术。     

高温下不同空气湿度对温室番茄花粉活力和坐果率的影响

为了解空气湿度对番茄花粉活力的影响,设置3个湿度处理,相对湿度(RH)分别为85%~90%(H处理)、65%~70%(M处理),以不加湿RH35%~40%(L处理)为对照。采用人工自然光照生长箱(长、宽、高分别为150、120、200 cm),在每天的高温时段(10:00-16:00)加湿。结果表明,在高温(32~35℃)条件下,对番茄2~4花穗的调查发现,与对照L处理相比,加湿H处理使花粉中的花粉量增加53%~135%,花粉活力提高64%~166%,花粉的萌发率也增加77%~132%,最终使番茄的坐果率提高34%~77%,且品种间表现一致。此外由于高温时间的持续及营养的消耗,第4花穗中的花粉量、花粉活力、花粉萌发分别只有第2花穗的48%~89%、53%~96%和72%~97%。加湿M处理也表现出一定的效果。     

吐鲁番高温强光下不同葡萄品种的光合及荧光特性比较

[目的]为探讨吐鲁番高温强光条件下葡萄的光合特性。[方法]以6个主栽葡萄品种为试材,测定在高温强光下的光合及荧光参数。[结果]无核白在高温强光下受到的光抑制要低于其他品种,无核白对自身光合机制自我保护能力较强,淑女红次之,而巨峰和红地球在此环境下光合机制受到的损伤较大,且自我保护能力相对较差。[结论]无核白和淑女红对高温和强光的适应性较强,反之巨峰和红地球对高温强光适应性较弱。     

CO2倍增对干旱胁迫下大豆光合效应的影响

采用开顶式气室,研究了干旱胁迫下CO2浓度升高对大豆生长状况、光合作用及蒸腾作用的影响。结果表明,CO2浓度升高,大豆的光合速率提高5％,蒸腾速率降低6．8％,气孔导度降低11％,大豆的水分利用效率提高了1．03倍,增强了大豆的抗旱性。CO2浓度升高,可增强土壤微生物的活动,使大豆根瘤数增多。干旱胁迫则使大豆的光合速率、蒸腾速率、气孔导度降低,水分利用效率提高。     

水杨酸对高温胁迫下黄瓜幼苗光合特性和过氧化物酶活性的影响

[目的]研究外施水杨酸( SA)对黄瓜幼苗抗高温胁迫能力的生理效应。[方法]以“津春3号”黄瓜幼苗为试验材料,对其喷施浓度分别为0.05、0.10和0.50 mmol/L的SA溶液,并进行昼(40±1)℃/夜(30±1)℃高温胁迫处理,研究黄瓜幼苗4叶期叶片光合特性、叶绿素荧光参数变化及过氧化物酶(POD)活性。[结果]高温胁迫下幼苗叶片的净光合速率(Pn)、羧化效率(CE)、表观量子效率(AQY)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(фPSⅡ)、POD活性明显降低,而幼苗叶片初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)明显增加,且嫁接苗的变化趋势弱于自根苗。[结论]不同浓度的SA溶液均可抑制高温胁迫下黄瓜幼苗Pn、CE、AQY、qP、фPSⅡ、POD活性的降低和Fo、NPQ的增加,以浓度为0.10 mmol/L的SA处理效果最优。     

高温条件下空气湿度对番茄光合作用及生理性状的影响

[目的]研究高温条件下不同空气湿度对番茄光合作用及生理性状的影响。[方法]以番茄品种东圣1号为试材,将番茄幼苗置于35℃高温条件下进行低湿（30%～35%）、中湿（55%～60%）和高湿（85%～90%）3种空气湿度处理,测定幼苗不同处理天数的光合作用指标和生理生化指标。[结果]高温条件下,番茄叶片的净光合速率随空气湿度的降低和处理天数的增加而下降,到处理第21天时,中、低湿度处理分别比高湿处理低13.0%、38.6%;随空气湿度降低,番茄叶片的叶绿素、可溶性糖、淀粉含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性均下降,过氧化物酶（POD）活性略有上升,植物细胞浸提液的电导率显著增大,质膜透性变大,结果造成叶片光合作用能力下降,干物质积累减少。[结论]提高空气湿度可使植株净光合速率、光合产物含量和SOD活性增大,有利于番茄幼苗的生长。     

CO2浓度对番茄光合特性的影响

为了探讨番茄光合特性对C02浓度变化的生态响应,在番茄生长季节,对2个番茄材料在不同C02浓度条件下叶片的光合特性进行了分析.研究结果表明:随着C02浓度的升高,2个番茄材料的光合量子利用效率出现逐渐升高的趋势,但呼吸作用和光补偿点却随C02浓度的升高而出现下降的趋势;光合作用速率和光饱和点在C02浓度低于800μl/L时随C02浓度升高而增加,高于这一浓度则随C02浓度升高而下降.     

番茄幼苗对高温时间段空气湿度控制的生理响应

为了解空气湿度对高温下番茄幼苗的生理影响,试验设计制作了智能控制自然光照生长箱,在夏季高温时段（10:00-16:00）设置了3种湿度处理,即空气相对湿度55%±5%（M处理）、70%±5%（H处理）和以不加湿作为对照（L处理）。结果表明,在平均温度为33 ℃的高温条件下,各处理番茄叶片中渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白）的积累、POD活性都呈增加趋势,说明植株在不断的自我适应和调节;随处理时间延长,L处理和M处理的细胞膜相对透性增加,而H处理的细胞膜相对透性降低;而且处理期间,H处理的脯氨酸含量比L处理减少25%~70%,POD活性低14%~32%,说明植株在70%±5%的空气湿度下遭受的热胁迫较小,热害指数降低,耐热性提高。     

高浓度CO2条件下拟南芥叶绿体结构观察

[目的]为今后CO2条件下植物生长发育的研究奠定基础.[方法]在高浓度和正常浓度CO2条件下,对拟南芥叶绿体超微结构和叶绿素含量等指标进行了对照研究.[结果]在高浓度CO2条件下,短期内叶绿体数量增加,体积变大,淀粉粒和脂质球增多,基粒片层和类囊体膨大,叶绿素含量、相对含水量均高于对照.但是,随着时间的延长,这些促进作用均减弱甚至出现胁迫状况.[结论]高浓度CO2在短期内会对叶绿体光合作用和植株生长总体起到促进作用,但延长时间,这种促进作用逐渐消失甚至有迹象会表现为抑制作用.     

草酸对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片光合机构和叶黄素循环的影响

 在40℃高温胁迫条件下，研究了外源草酸对黄瓜叶片光合作用、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。结果表明，在高温胁迫前3 d用5 mmol·L-1草酸处理叶片减小了高温胁迫下净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、原初光能转换效率（Fv/Fm）、光合电子传递量子效率（φPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭系数（NPQ）的下降幅度，而对气孔导度（Gs）没有影响。草酸处理可提高叶黄素循环库的大小和（A+Z）/（V+A+Z），并使高温胁迫下叶黄素循环库、叶绿素、类胡萝卜素含量的下降幅度和（A+Z）/（V+A+Z）在胁迫后期的下降幅度减小。这些结果说明，草酸对高温胁迫下黄瓜叶片光合机构的破坏具有保护作用。     

CO_2施肥对向日葵Cu积累能力影响的研究

[目的]研究CO2施肥对向日葵积累金属能力的影响。[方法]在温室内采用盆栽试验,对不同Cu浓度土壤中生长的向日葵进行了不同浓度CO2施肥处理,观察向日葵的生物学性状及其Cu积累能力的变化。[结果]在Cu对照时,向日葵根中Cu的含量随着CO2施肥浓度的增加而显著升高;在CO2对照时,植株中的Cu含量随着土壤中Cu的增加而增加;在Cu污染土壤中,向日葵根、茎、叶中Cu含量均是在CO2800μl/L最大,且茎、叶中的Cu含量在CO2800μl/L、Cu100mg/kg(烘干土)时最高,分别为1626、2539mg/kg(干重);CO2施肥显著增加向日葵积累Cu的叶根比。[结论]CO2施肥显著增加了向日葵体内Cu的含量,植株各器官中Cu含量均高于CO2对照组。