UV-B辐射增强及CO_2浓度升高对水稻产量及品质的影响

于2008年以日本粳稻品种Sasanishiki为研究材料,利用开放式气候室,以正常CO2浓度350±50mg/L和自然光照处理为对照,设置UV-B 14.7k J/(m2·d)、CO2700±50mg/L及CO2+UV-B复合3个处理,研究了CO2浓度升高及UV-B辐射增强对该品种水稻糙米产量及品质的影响。结果表明:(1)水稻单株产量CO2浓度升高处理增加21.78%,而千粒重、单株穗数、穗粒数及结实率无显著变化。结实率与单株产量UV-B辐射增强及复合处理分别降低6.44%、6.13%、14.89%、14.79%。千粒重复合处理降低5.28%。(2)CO2浓度升高及复合处理导致糙米的完整粒比率下降(29.54%~42.18%),断裂粒(29.73%~103.25%)和未成熟粒(30.71%~176.36%)的比率增加。UV-B胁迫下,未成熟粒比率增加幅度均小于CO2单独处理及复合处理。(3)UV-B辐射增强、CO2浓度升高及复合处理均显著增加脂肪酸含量(32.6%~76.29%)和蛋白质含量(5.3%~28.0%),而对水分和支链淀粉含量没有影响。综上所述,UV-B辐射增强显著抑制了水稻产量;CO2浓度升高显著增加水稻产量,但在本试验设计范围内,CO2浓度升高并未缓解UV-B辐射增强的抑制效应;UV-B辐射增强、CO2浓度升高及二者复合处理均显著改变了该品种稻米的营养品质。     

施钾对不同转基因棉花品种光合特性及产量和品质的影响

 在田间试验条件下,研究了施钾对转Bt+CpTI基因抗虫棉中棉所41、转Bt基因抗虫棉国抗1号和常规棉泗棉3号光合特性和产量及品质的影响。结果表明,施用钾肥能不同程度地提高不同转基因棉花品种的叶绿素含量、叶面积指数(LAI)、叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、叶绿素荧光动力学参数PSⅡ、最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在光化学活性(F_v/F_o),从而提高棉花叶片的光合性能。施钾还提高了转基因棉花干物质量及分配到生殖器官的比例,增加了棉花总成铃数、铃重和衣分;施钾处理的中棉所41、国抗1号和泗棉3号的皮棉产量较未施钾处理分别增加5.8%,11.8%和7.0%,棉纤维的主要品质指标也得到改善。转Bt基因抗虫棉国抗1号比转Bt+CpTI基因抗虫棉中棉所41和泗棉3号对钾肥更为敏感。     

密度对棉花冠层小气候影响及其与棉花相关生理特征和纤维品质的关系

为了探讨密度对棉花冠层小气候的影响,进一步研究密度与棉花生理特征和品质的关系,设计了5种不同密度(9万～27万株.hm-2)的田间试验。试验结果表明:不同冠层的透光率初花后迅速下降,各处理中A3(18万株.hm-2)处理透光率均变为最高。空气温度花期20 cm处冠层以A3处理空气温度最高,吐絮后规律性不明显。花期相对湿度较高且变化较小,以A3处理的相对湿度最为稳定,变化最小。吐絮期,不同冠层相对湿度变化趋势基本一致,早、晚的相对湿度较高,处理间规律性不明显。A3处理皮棉产量最高,LAI高峰出现在盛铃期,吐絮时仍保持在2.5~2.6。8月14日左右棉花第10果枝叶开始衰老,5 d后第8果枝叶开始衰老,其A3处理能维持较长时间的正常生理状态。不同处理棉花纤维品质无显著差异,密度增加能增进纤维品质,但密度大于A4(22.5万株.hm-2)后,又对纤维品质产生负效应。     

抗虫基因导入对棉花形态、产量性状及生理特性的影响

 从棉花形态性状、产量性状和生理特性三个方面较系统地研究了抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。还在棉花不同发育时期对其生理、生化特性进行了测定。 结果表明,在7月8日以前,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量低于其受体品种,从7月8日以后,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量高于其受体品种。研究还表明,转基因抗虫棉抗环境胁迫能力差,容易早衰。全生育期内,转基因抗虫棉MDA 含量均高于其相应的受体品种,SOD、POD 和CAT酶活性均比其受体品种低。     

播种期对2个不同类型棉花品种产量和产量构成的影响

 适期播种是棉花丰产的重要措施,品种类型常影响播种期。为确定不同类型棉花品种的适宜播期,采用裂区设计,以品种类型（早发型鲁棉研21号和后发型鲁棉研28号）为主区,播种期（4月上旬早播、4月下旬中播和5月上旬晚播）为副区,于2009—2010年在山东临清研究了品种类型和播种期对棉花产量和产量构成的影响。两年的试验结果表明：品种和播期对棉花产量有显著的互作效应,而且主要是由于铃数和衣分的变化所致;早发型品种4月下旬播种产量最高,比4月中旬播种增产6.3%,5月上旬播种与4月中旬播种产量相当;后发型品种4月中旬播种产量最高,比4月下旬和5月上旬播种分别增产4.8%和12%。在鲁西北棉区地膜覆盖栽培条件下,早发型品种以4月下旬播种为宜,可以适当晚播,直到5月上旬;后发型品种应适当早播,以4月中旬为宜,晚播会显著减产。     

漂浮育苗移栽棉花的产量构成及生理特性初探

 以农杂66为材料,研究了棉花漂浮育苗对移栽棉株产量构成因素及生理生化特性的影响。研究结果表明：与营养钵育苗相比,漂浮育苗移栽棉的株高增加9.1 cm,主茎叶数增加2～3片,单株有效果枝数增加2～3个,成铃数增加23.5%,蕾铃脱落率降低3.4%。生理生化特征分析显示,漂浮育苗能提高棉株的根系活力,使棉株叶片的叶绿素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

包膜氮肥对棉花产量和品质的影响

包膜氮肥肥效周期长,其养分可根据作物生长期的需求和外界环境温度的变化控制供应,达到养分供应速度和作物需求基本同步.目前,在棉花生产中,常规施氮以基追结合为主,不仅劳动强度大,而且中后期追氮对棉花果枝的伤害较多.鉴此,笔者进行了棉花施用包膜氮肥效果研究,以期为棉花生产提供既简便又合理的节氮施肥措施.     

栽培方式对棉花生长、产量和品质的影响

以营养钵育苗移栽栽培方式作为生产对照(T0),于2004年在江苏省的东台、射阳分别对移栽地膜棉改进栽培方式(T1)和"工厂化育苗 无土移栽 地膜覆盖"栽培方式(T2)2种棉花栽培方式进行大田试验.结果表明:随着生育进程的推移,棉花单位面积干物质累积及氮素吸收量表现为T2＞T1＞T0,由于苗期受小麦的胁迫作用,射阳试点苗期的干物重和氮累积量均低于东台试点.方差分析表明,栽培方式对棉花衣分、产量、单位面积的铃数及各项纤维品质指标的影响达到显著水平,并以T2生产成本最低、产量最高,且纤维品质较优,其公顷铃数、皮棉产量较对照明显提高,分别为:东台36%和26%,射阳32%和28%;施氮量较对照减少38%.     

磷肥种类和用量对土壤磷素有效性和棉花产量的影响

田间试验研究了两种磷肥不同用量对土壤磷素、棉花全生育期磷素的有效性以及棉花产量的影响。结果表明:增施磷肥能增加棉田土壤速效磷、全磷含量、磷素活化系数以及棉花产量,土壤速效磷和磷素活化系数平均比对照处理增加302%和180%。同时,也能增加棉花对磷素的吸收和干物质的积累。但过量施用磷肥并不能显著增加棉花产量、吸磷量和干物质积累量。棉花对磷素的吸收和干物质积累以施磷量150kg.hm-2最优。两种磷肥比较显示,重过磷酸钙对棉田速效磷含量和磷素活化系数的贡献高于磷酸二铵,分别比磷酸二铵高244%和325%。     

钾对棉花生长发育生理特性以及产量品质的影响研究

棉花是喜钾作物。钾作为棉花生长发育必需的大量元素之一,对棉花的产量和品质均有重要的影响。参考相关的资料,此文综述了钾对棉花生长发育、生理特性以及产量品质影响的研究进展状况,并提出了一些在研究中有待进一步解决的问题。     

温光气象因子影响棉铃产量和纤维品质性状的相关效应研究

 通过播期设置营造着果点棉铃差异性或相近性温光条件下完成棉铃发育过程,研究温度及光照两个气象因子对棉铃产量及纤维品质性状的影响。结果表明,不同温光条件各着果点棉铃的产量与品质性状差异达到极显著和显著水平,变异单铃纤维重>单铃子棉重>单铃生物量>衣分,比强度>伸长率>麦克隆值>纤维长度>整齐度;各着果点上不同开花期单铃纤维重极显著差异趋势一致,其它性状差异趋势不尽一致。依据温光气象因子与产量和品质性状的正相关,建立逐步回归分析动态模型分析铃期更具重要的影响因子,相对单铃总生物量6.0～7.0 g和单铃子棉重4.8～5.4 g的≥15℃有效积温范围为408.90～764.77℃和471.12～729.74℃,相对单铃纤维重1.8～2.3 g、麦克隆值3.5～4.9、纤维长度27～31 mm的平均日最低温度范围为15.46～26.33℃、13.1～23.6℃、15.9～26.6℃,相对纤维比强度值24.0～26.0 cN·tex^-1的日均温为21.2～23.7℃,相对衣分40%～42%的有效太阳辐射总量范围为871.45～899.57 MJ·m^-2 。据此可分别推理出江淮生态棉区目标性状棉铃的临界开花日。     

紫外线（UV-B）辐射增强对植物生长的研究进展

综述了国内外有关紫外线（UV-B）辐射对植物影响的研究现状与动态,讨论了增强UV-B辐射对植物生长发育、光合作用、植物物质代谢、植物抗氧化系统及细胞膜、UV-B辐射与其他因子相互作用对植物的影响以及UV-B辐射对生态系统的影响,展望了UV-B辐射对植物影响领域中值得深入探讨的问题。     

Effects of Enhanced Ultraviolet-B Radiation on Physiological Characteristics of Nitrogen Metabolism in Cotton Seedlings(Gossypium hirsutum L.)

The effects of ultraviolet-B (UV-B) radiation on the physiological characteristics of nitrogen metabolism were examined in two transgenic Bt cotton cultivars, 29317 and 29312, under hydroponic conditions. UV-B was artificially applied via filtered lamps at three levels: 0(CK), 2.7 and 5.4 kJ·m^-2·d^-1. Our results showed that UV-B radiation decreased shoot dry weight, but had no impact on root dry weight accumulation. At 2.7 kJ·m^-2·d^-1 UV-B radiation, no significant difference in total nitrogen content compared with the control was observed. However, high levels of UV-B radiation at 5.4 kJ·m^-2·d^-1 significantly increased the total nitrogen content. Further physiological studies revealed that UV-B radiation upregulated nitrate reductase activity, glutamine synthetase activity, protease activity, and peptidase activity. Higher contents of soluble protein and total free amino acids were induced by UV-B radiation. The results suggested that UV-B radiation promoted protein synthesis and degradation, which accelerated nitrogen metabolism in cotton seedlings. Enhanced nitrogen metabolism may be a protective response to UV-B radiation damage.     

紫外线(UV)-B增强对植物的影响研究

对大气中臭氧层变薄的现状及紫外线划分的方法进行了介绍。综述了国内外近几十年有关UV-B辐射对植物影响的研究现状,讨论了增强的UV-B辐射对植物生长及形态结构,植物生理生化代谢,UV-B吸收物质,植物遗传物质及某些基因表达,植物细胞膜及抗氧化系统,环境多因子相互作用对植物和种群及生态系统的影响,并对该研究领域今后的研究方向进行了展望。     

氮素对杂交棉功能叶生理特性及产量的影响

为了探讨北疆杂交棉氮肥运筹措施,为杂交棉的高产栽培提供理论依据,结合北疆气候条件和植棉特点,以杂交棉‘标杂A1’为研究对象,通过设置不同用量氮肥处理,对不同施氮量对杂交棉叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角、叶面积指数等指标变化的影响进行研究。结果表明,随施氮量增加,杂交棉单株结铃数和单铃重呈现先增加后减少的趋势。施氮量在374.7~375.6 kg/hm2时,杂交棉籽棉产量达到最大。施氮量不足或过量,对叶片光合速率、叶绿素含量、叶簇倾角和叶面积指数均产生不同程度的影响,从而影响到光合物质的生产和转移,影响到最终产量。由此得出,适宜的施氮量是杂交棉保持较高的光合速率、合理的叶簇倾角和叶面积指数,并获得高产的关键。     

植物低温保护剂对浸种棉苗生理生化及产量的影响

研究表明，浸种棉苗ＳＯＤ（超氧物歧化酶）、ＰＯＤ（过氧化物酶）、ＣＡＴ（过氧化氢酶）活性升高；ＭＤＡ（丙二醛）含量及电导率降低；Ｐｒｏ、可溶性总糖和叶绿素含量增加；根和叶ＴＴＣ（氯化三苯基四氮唑）还原率同步增大，电导率同步降低。田间试验结果在明，座桃率提高，霜前花增多，稳产高产优质。棉苗喷药可抵抗－２℃（５ｈ）～－３℃（３ｈ）～－４℃（３ｈ）～－５℃（１ｈ）长达１２小时不受冻害，这种抗寒力可保持１个月。     

增强UV-B辐射对甘草种子萌发及幼苗形态的影响

研究了增强UV-B辐射对乌拉尔甘草、光果甘草种子萌发的影响及种子萌发第（1d,3d,5d,7d）时过氧化氢酶（CAT）活性的变化。结果表明：增强UV-B辐射对两种甘草种子的发芽率、发芽势及发芽指数的影响不显著,但能极显著抑制两种甘草种子萌发期间胚根和下胚轴伸长,降低两种甘草胚根鲜重、干重,下胚轴鲜重、干重。增强UV-B辐射处理初期,两个品种甘草CAT酶活性均显著高于对照,随着处理天数的增加,CAT酶活性开始下降。     

枯萎病对棉花产量和纤维品质的影响

对2002年长江流域棉花区试的10个新品种进行了抗枯萎病(Fusariumwilt)鉴定,并从每个品种中各选择30个单株,分株计产,按株取样检验其纤维品质。分析棉株不同的枯萎病级别对棉花产量和品质的影响。结果表明:(1)有2个品种抗枯萎病;6个耐病;2个感病。(2)枯萎病株的皮棉产量比健株减产的百分率分别为:Ⅰ级26.48%,Ⅱ级45.50%,Ⅲ级54.57%,Ⅳ级77.76%,减产极显著。(3)病株纤维的长度、整齐度、比强度和伸长率也均显著或极显著低于健株。棉株枯萎病级别与纤维长度呈极显著负相关,与比强度和麦克隆值呈显著负相关。     

不同黄萎病级对棉花产量及纤维品质的影响

利用３个抗枯耐黄棉花品种（系），在病圃研究了不同黄萎病级对棉花产量及纤维品质的影响。结果表明，不同病级的棉花黄萎病株使单株子棉产量降低４．８２％～８５．６６％，单株结铃数减少３．３８％～８４．０１％，单铃重减轻２．６７％～１６．７４％，在分损失０．８２％～７．５７％。在产量各因素中，单株结铃数受病级影响最大，其次是铃重，再次是衣分。同时建立了各品种病级与单株子棉产量和单株结铃数的直线回归方程。黄萎病主要是对纤维的细度、强力、主体长度及成熟度有明显影响。病株与健株比较，病株纤维细度变细，强力降低，主体长度明显变短。