不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的调节作用

采用盆栽试验,以甘薯品种秦薯4号和619为材料,研究了不同土壤水分条件下施肥方式对甘薯叶片气体交换的影响.结果表明,土壤水分和施肥方式对甘薯叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)以及气孔限制值(Ls)有显著或极显著的影响,水肥之间存在明显的互作效应.与土壤湿润( 田间持水量70%～75%)相比,土壤轻旱(田间持水量40%～45%)对甘薯叶片Pn、Tr、WUE 、Gs、Ci以及Ls的影响较小,而重旱(田间持水量30%～35%)下,Pn、Tr、WUE、Gs和Gs 大幅下降,Ci明显上升.施肥有助于促进提高Pn、Tr、Gs以及Ls,降低Ci,而且氮磷配施的效果优于氮肥单施.Ci和Ls 的变化说明在土壤轻旱(40%～45%)条件下,甘薯叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱(30%～35%)主要受非气孔因素限制.施肥通过改善气孔因素对甘薯叶片气体交换产生促进效应.     

半干旱雨养区小麦光合作用、蒸腾作用及水分利用效率特征

对黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应进行了分析,结果表明:天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有"午休"现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同;蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间;在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都受到多个环境因子的共同影响;不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,有显著的相关关系;空气湿度对光合作用的影响大于温度.受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度.小麦叶片水分利用效率的日变化呈不明显的双峰型,上午高于下午,乳熟期日平均WUE比灌浆期低46.2%,且黄土高原半干旱雨养农业区WUE的高低变化与降水量的高低分布相吻合.     

敦煌绿洲区覆膜补灌对谷子光合特性农艺性状及产量的影响

在年降雨量不足40 mm的敦煌绿洲灌区,以谷子为材料,采用裂区试验,研究了覆膜栽培条件下拔节、抽穗和灌浆各阶段灌一次水对其光合特性、农艺性状及产量的影响。结果显示:在播前统一灌600 m~3·hm~(-2)底墒水的情况下,抽穗期灌600 m~3·hm~(-2)水处理(A3),谷子的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及叶绿素含量显著的高于生育期内不灌水(A1)、拔节期灌600 m~3·hm~(-2)水(A2)和灌浆期灌600 m~3·hm~(-2)水(A4)处理,胞间CO_2浓度(Ci)因品种不同各处理间也存在较大差异;抽穗期灌600 m~3·hm~(-2)水(A3)不仅抽穗明显提前,株高、主穗长、单株穗重、单株粒重、单株草重显著高于A1、A2、A4,且产量也极显著高于A1、A2、A4;相关分析表明,不同处理净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量均与产量显著正相关,光合速率、蒸腾速率、气孔导度间彼此极显著相关。     

Effects of water and nitrogen on growth and relative competitive ability of introduced versus native C4 grass species in the semi-arid Loess Plateau of China

Switchgrass is an introduced C₄ grass in the semi-arid Loess Plateau of China, but there is a lack of information to assess its ecological invasive risk. In this study, Old World bluestems (native C₄ grass) and switchgrass were sowed at five mixture ratios (8:0, 6:2, 4:4, 2:6 and 0:8) under two soil water levels (80% field capacity (FC) and 40% FC) and two nitrogen (N) treatments (0 and 100 mg N/kg dry soil, termed N₀-unfertilized and N₁-fertilized treatments, respectively) in a pot experiment in 2012. Biomass, root morphological traits and relative competitive abilities of these two species were analyzed. Results showed that biomass of both species was significantly greater under 80% FC or N fertilization, and switchgrass had a relatively larger root:shoot ratio (RSR). Total root length (TRL) and root surface area (RSA) of switchgrass were significantly higher under 80% FC irrespective of N treatment, while those of Old World bluestems were only significantly higher under N fertilization. N had no significant effect on TRL and RSA of switchgrass, while RSA of Old World bluestems significantly increased under 80% FC and N fertilization. Under 40% FC and N₀-unfertilized treatment, the aggressivity of Old World bluestems was larger than zero at 2:6 and 4:4 mixture ratios of two species, whereas it was close to zero at 6:2 mixture ratio. Root competitive ability of switchgrass significantly increased under 80% FC or N fertilization. The aggressivity of Old World bluestems was negative at 6:2 mixture ratio under 80% FC and N fertilization, while it was positive at 2:6 mixture ratio. Switchgrass may become more aggressive when N deposition or rainfall increases, while a proper mixture ratio with appropriate water and N management could help with grassland management in the semi-arid Loess Plateau.     

干旱对小麦灌浆期旗叶光合等生理特性的影响

对盆栽小麦开花灌浆期进行正常供水(CK)、中度干旱胁迫(MS)和严重干旱胁迫(SS)3种水分处理,测定旗叶各生理指标变化。结果表明:花后0～28d,中度干旱胁迫的旗叶中可溶性蛋白含量变化与对照接近,严重干旱胁迫下可溶性蛋白含量较低;开花8天以后,两种干旱处理旗叶中可溶性糖含量均高于对照,在开花第28天,分别高出对照2.8％和3.7％;两种干旱处理,开花16d以前,旗叶中脯氨酸(Pro)含量急增,尔后又降低;整个开花灌浆期间,中度干旱胁迫旗叶中叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和单叶WUE与对照接近,严重干旱胁迫处理下,则明显较低,但单叶WUE增加;随着干旱程度增加旗叶水势降低;花后23d时,严重干旱处理水势低于对照1.3MPa。     

水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响

以黄色彩椒花仙子幼苗为试材,研究了桶栽称重控水条件下水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:1随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数和叶面积呈上升趋势,但随水分胁迫程度的增强,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、根体积、地上部干鲜重和地下部干鲜重明显降低,而根冠比增大。2随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光(Fo)、暗适应下叶片PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而叶片PSⅡ光合性能指数(PI)和叶绿素含量升高,但随水分胁迫程度的增强,幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、Fv/Fo和PI均明显下降,而Fo明显升高。3隶属函数分析结果显示,与彩椒幼苗受水分胁迫密切相关的生长指标为叶面积、根长、株高、根冠比和根体积;与光合指标密切相关的为Ci和Pn;与叶绿素荧光参数密切相关的指标为Fv/Fm、PI和Fo。轻度(75%的田间持水量)和中轻度(65%)水分胁迫对彩椒幼苗生长发育及光合特性影响较小。综合分析,75%~65%之间的田间持水量可以满足彩椒生长对水分的需求。     

一氧化氮对水分胁迫下苹果砧木新疆野苹果光合与生理特性的影响

以10叶龄的新疆野苹果(M.sieversii(Ledeb)Roem.)实生苗为研究材料,采用盆栽控水的研究方法,于中度水分胁迫(含水量为土壤最大持水量的45%~55%)条件下,外源喷施一氧化氮(NO),测定净光合速率(Pn)等光合特性指标、SOD等抗氧化酶活性以及Pro等渗透胁迫物质含量,探讨外源一氧化氮对水分胁迫下苹果砧木生理特性的影响。结果表明:相比于对照,外源NO处理(180~210μmol·L-1)减缓了水分胁迫下新疆野苹果叶片中MDA和Pro含量、电导率、胞间二氧化碳浓度以及POD活性的升高趋势,并能延缓净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、SOD与CAT酶活性的下降速率,且具有明显的浓度效应;190μmol·L-1的NO处理效果最佳,相比于对照,Pn、Gs、Tr、SOD及CAT活性分别上升了28.73%、32.94%、33.33%、14.24%、25.38%;Ci、POD活性、Pro含量、REC及MDA含量分别下降了18.68%、40%、78.72%、49.06%、26.47%;适当浓度NO处理能够激活水分胁迫下新疆野苹果幼苗的抗氧化酶系统,并可以保护细胞膜系统,增强细胞光合性能,从而提高其耐旱性。     

新疆南疆地区绿洲外围混交林中胡杨和新疆杨光合特性比较

利用Licor-6400便携式光合仪对新疆南疆绿洲外围人工营造的混交林中的胡杨和新疆杨的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标进行了测定。结果表明：1）胡杨的净光合速率日变化曲线呈＂单峰型＂曲线,新疆杨的净光合速率日变化曲线呈＂双峰型＂曲线,...     

碱性盐胁迫对宁夏枸杞生长、结构及光合参数的影响

采用盆栽试验,对碱性盐(NaHCO_3)胁迫下枸杞生长、叶片解剖结构、超微结构以及光合参数进行了研究。结果显示:随着NaHCO_3胁迫浓度的增加,净生长量呈先增加后降低的趋势,地上部干重、地下部干重和整株干重总体呈下降趋势,根冠比呈上升趋势;叶肉栅栏组织在低浓度NaHCO_3处理(150 mmol·L-1)时排列比较紧密,随着胁迫浓度增加,栅栏组织的细胞层数逐级减少,细胞结构紧密度逐渐降低,叶片厚度、上下表皮厚度及晶体数呈现先增后降的趋势;超微结构显示,随着胁迫浓度的升高,叶肉细胞形状变的不规则,叶绿体结构变形,基粒片层排列紊乱,淀粉粒增多;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和气孔导度(Gs)随NaHCO_3浓度的升高呈下降趋势,胞间CO_2浓度(Ci)呈升高趋势,水分利用效率(WUE)呈先升后降的趋势;相关分析显示,盐胁迫强度与净生长量、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值呈负相关关系,与净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著负相关关系(P0.05)。由此说明,碱性盐胁迫改变了叶片的功能性状,促使枸杞光合作用下降,直接影响干物质积累及株高的生长。     

干旱胁迫对两种辣椒叶片气体交换和叶绿素荧光特性的影响

试验研究了干旱条件下鸡爪×吉林和正椒13号两种辣撤叶片气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明,干旱处理5 d导致叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、净光合作用(Pn)和暗适应下PSII最大光化学效率(Fv/Fm)下降,其中对鸡爪×吉林影响大于正椒13号.干旱处理下两辣椒品种的气孔导度(Gs)下降,而水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(NPQ)和光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)均明显增加,其中正椒13号上升幅度高于鸡爪×吉林,这可能是正椒13号比鸡爪×吉林更耐旱的原因.     

干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

隔盐层对滨海盐碱地造林效果影响研究

通过对设置隔盐层的绒毛白蜡造林地土壤水分、盐分、土壤脱盐率及其叶片光合参数进行跟踪观测及对其变化过程的分析,研究了隔盐层对滨海盐碱造林地改良效果的影响。结果表明:隔盐层可减缓土壤水分在遭遇暴雨或干旱时变化的剧烈程度;隔断土壤盐分上升的通道,抑制土壤EC值的强烈变化,有效减轻盐碱地高盐分地毒害作用;叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率都较高,而胞间CO2浓度和气孔限制值都较低,隔盐层维持了植株正常的光合作用,促进了绒毛白蜡的生长;从阻盐、脱盐及促进绒毛生长效果上看,炉渣隔盐层处理组(SLIL)>沙子隔盐层处理组(SAIL)>对照(CK)。     

宁南旱区沟垄微型集水种植谷子最优沟垄宽度的确定

研究宁南旱区沟垄微型集水种植谷子比较适宜的沟垄宽度,是为了进一步提高降水利用率和产量.以大同14号谷子为材料,设计垄沟比值为1,四种不同宽度的带型.结果表明:在2004～2005年的试验中,微集水处理的蓄水量在谷子不同生育期均比对照增加,水分利用效率平均分别比对照高10.30 kg/(mm·hm2)(2004)、6.76 kg/(mm·hm2)(2005);由于降雨量不同且降雨分布不均匀,使2004～2005年度沟垄微型集雨种植谷子产量有所差异,但在两年试验中,谷子增产趋势基本一致,不同带型的产量分别比对照平均提高108.48%(2004)和135.28%(2005).通过回归分析,得出在宁南半干旱地区微集水种植谷子比较适宜的沟垄宽度为45 cm.     

谷子DREB转录因子基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达模式分析

为了挖掘谷子的抗旱基因,根据小麦转录因子基因TaDREB6的序列设计引物,从谷子中分离到一个DREB基因的cDNA序列,长1113 bp,编码259个氨基酸,具有DREB类转录因子典型的N-末端碱性核定位信号和高度保守的AP2/ERFBP结构域.植物DREB类氨基酸序列多重比较分析表明,谷子DREB基因属于DREB2类...     

水分胁迫对葡萄光合特性的影响

以2年生盆栽葡萄品种品丽珠为试材,分别在50%、40%和30%的土壤最大田间持水量下进行水分胁迫后,测定其光合指标和光合色素含量的变化。研究表明,随胁迫时间的延长,净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)均呈下降趋势;葡萄光合能力随胁迫程度的加重而下降。叶绿素含量随胁迫时间延长和程度加深而降低,叶绿素a/b的值较稳定,类胡萝卜素的变化幅度相对较小。     

干旱对高产小麦宁麦9号旗叶光合特性的影响

通过土壤自然干旱法,以共有一亲本但产量较低的宁麦8号为对照,研究了高产小麦宁麦9号旗叶光合特性。结果表明,土壤相对含水量RWCS、叶片相对含水量RWCL、净光合速率Pn、气孔导度gs、蒸腾速率E以及叶肉导度gm在整个自然干旱过程中不断降低;在干旱前8d,胞间CO2浓度Ci降低,水分利用效率WUE增加,而在干旱的8～12d,Ci增加,WUE降低。Pn与gm的变化呈显著的正相关(R2=0.938,P<0.0001),而与gs无明显的相关性。因此,在土壤干旱胁迫下,叶肉导度gm是抑制Pn的主导因素,而gs的影响较小。和宁麦8号相比,宁麦9号具有较高的Pn、gs、gm、WUE和较低的E。因此,较高的光合能力、水分利用效率以及较强的抗旱性可能是宁麦9号高产的生理基础,而其抗旱性强可归结为水分利用效率较高。     

磁化水对不同土壤水分下黄瓜幼苗生长、光合和养分吸收的影响

采用二因素二水平完全试验设计,研究了砂培条件下磁化处理（分别为0.3T磁场强度处理的磁化蒸馏水和蒸馏水处理）对不同土壤水分条件下（正常水分处理：田间持水量的80%~85%;干旱处理：田间持水量的40%~45%,于黄瓜4~5叶期维持7 d）黄瓜幼苗生长、水分关系、光合作用和养分吸收的影响。结果表明,磁化水浇灌显著降低黄瓜幼苗的生长和水分利用,其中茎粗、地上部生物量、根生物量、总生物量、根体积、根表面积、整株耗水量和整株水分利用效率分别降低6.7%、8.9%、19.1%、9.9%、22.1%、18.5%、6.2%和10.9%;磁化水浇灌导致黄瓜幼苗叶SPAD值降低了3.7%,叶气孔导度和蒸腾速率则分别增加了21.8%和17.5%,叶瞬时水分利用效率降低了17.7%,但对净光合速率影响不大;磁化水浇灌使PSII最大光化学效率和电子传递速率分别降低了5.2%和18.6%,同时增加叶片中K含量。除叶片K含量外,干旱条件下磁化水对黄瓜生长和生理代谢影响不大,表明磁化水的作用依赖于土壤水分条件。     

干旱对关中地区不同年代小麦品种旗叶光合特性的影响

以陕西关中地区70年间大面积推广的冬小麦品种为材料,研究了干旱胁迫对冬小麦花后旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,随着小麦品种的更替,抗旱性逐步增强,干旱胁迫下20世纪50年代以前品种五指麦、碧蚂1号比适宜水分条件下分别减产18.2%、38.3%,而90年代后品种小偃22仅减产2.3%。不同品种小麦收获前期旗叶净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度受干旱影响均有所下降,但旗叶胞间CO2浓度则表现为增加趋势,碧蚂1号、小偃22号花后各阶段旗叶气孔导度平均降低了5%、18%,旗叶胞间CO2浓度则提高了9%、8%,说明干旱胁迫下花后旗叶净光合速率的降低并非是由气孔导度降低引起的。     

NaCl胁迫下银水牛果光响应的研究

以不同浓度NaCl(0、200、400和600mmol·L-1)处理后的银水牛果盆栽幼苗为试验材料,利用Li-6400便携式光合测定系统对其光合生理特性的光响应进行研究。结果表明:不同的光合有效辐射(PAR)强度及土壤盐分浓度会对银水牛果的的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及水分利用效率(WUE)产生不同的影响。(1)随着盐浓度的增加和胁迫时间的延长,银水牛果幼苗叶片Gs、Pn、Tr均有下降趋势,但只有在600mmol·L-1NaCl处理下银水牛果的光合能力、Tr和Ci才显著降低;(2)当PAR为400～2000μmol·m-2·s-1、NaCl浓度低于600mmol·L-1时,银水牛果叶片具有较高的Pn和光能利用能力,且能维持较高的WUE。综上所述,银水牛果具有较强的耐盐性,对光辐射适应范围较广,适合在我国盐碱地和高原地区进行大面积的种植。     

西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应

为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉（FI）与亏缺灌溉（DI）处理,以及施氮（N150）与不施氮（N0）处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明：充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔开度提高19.46%,气孔数量增加8.46%;亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%;增加灌水量能极显著增大气孔开度（P＜0.05）和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值,促进作物蒸腾作用;FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%,FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%;亏缺灌溉条件下,施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。