不同类型冬小麦品种灌浆期抗高温的光合机理分析

为揭示灌浆期小麦抗高温的光合机理,以高产多抗型小麦品种济麦22和高产优质型小麦品种济麦20为材料,于2012-2014年冬小麦生长季进行田间试验,测定和分析了两个品种间分蘖数、穗数、成穗率、产量以及灌浆期内田间30~36℃条件下旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光化学荧光淬灭系数(qP)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII的实际光化学效率(ΦPSII)、荧光非光化学淬灭(NPQ)和超微结构的差异。结果表明,在灌浆期高温条件下,与济麦20相比,济麦22的基粒片层紧实,外膜结构完整;旗叶Pn、Tr和Gs分别增加了14.0%、22.5%和57.8%,ΦPSII和qP分别提高了7.9%和6.1%,Fv/Fm变化不大,NPQ降低了18.9%,产量提高了1.4%,说明灌浆期内,济麦22在高温条件下,叶绿体结构完整,以热耗散形式损失的光能少,光能利用率高,光合同化和适应高温胁迫的能力强,产量高。     

不同大豆品种光合特性的比较

作物光合作用与产量密切相关,为了探讨大豆品种光合特性差异,选用不同的大豆品种对光合速率,光合日变化等光合特性进行研究.结果表明:不同品种在整个生育期间叶片光合速率动态变化不同,有的品种前期光合速率高,后期衰减较快,有的品种则相反,有的品种整个生育期光合速率都较高;不同节位叶片光合速率从壮龄叶开始向下呈下降趋势,但品种间的下降幅度差异显著;不同品种叶片正面、背面光合速率相差较大,不同生育时期背面光合速率占正面光合速率比率也不同;不同环境下品种间光合日变化差异很大,在相同环境下由于各品种对外界环境适应能力不一样,使日变化仍有较大差异.因此,选择高光效品种时应兼顾各项光合特性指标.     

冬小麦不同冠层叶片光合蒸腾和水分利用效率变化特征及对灌溉的响应

为了解冬小麦不同冠层叶片光合和蒸腾作用特征以及随水分条件的变化规律,通过田间试验,以冬小麦京冬22为试验材料,设置0 mm（T₀）、220 mm（T₁）、280 mm（T₂）3种水分处理,比较分析了冬小麦不同冠层叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率对光合有效辐射和灌溉响应的差异。结果表明,三种水分处理下,冬小麦不同冠层叶片的蒸腾速率和光合速率随光合有效辐射的增加而增加,随后趋于平缓。不同冠层叶片蒸腾速率、光合速率对光合有效辐射的响应表现为上层>中层>下层;不同冠层叶片WUE对光合有效辐射的响应表现为上中层>下层。光合有效辐射相同时,灌水处理（T₁和T₂）的叶片光合蒸腾速率均高于不灌水处理（T₀）。T₁、T₂处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>抽穗期>成熟期>拔节期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为抽穗期>灌浆期>拔节期>成熟期;T₀处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>拔节期>抽穗期>成熟期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在冬小麦整个生育期内表现不显著。因此,在进行小麦叶片到单株光合蒸腾尺度拓展估算时,应考虑冠层位置和水分条件对拓展结果的影响。     

玉米杂交种及其亲本光合特性的比较研究

在大田条件下,利用LI-6400光合测定系统测定了玉米杂交种沈单16和沈玉21及其亲本的光合日变化。通过相关分析探讨了气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率对净光合速率的影响。结果表明：玉米杂交种及其亲本净光合速率和气孔导度的日变化曲线均呈单峰曲线,沈玉21及其亲本叶片的净光合速率在各时间段里均高于沈单16及其亲本,胞间CO₂浓度的日变化也趋于一致,呈“高-低-高”变化。蒸腾速率变化趋势与净光合速率的变化趋势基本一致。一天内不同时间段各品种及亲本自交系叶片光合速率的限制因素有所不同,在大部分时间段内,叶片的净光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈正相关,而与胞间CO₂浓度呈负相关。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

垄作栽培对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的响应

为进一步探索垄作栽培小麦的增产机理,以传统平作为对照,研究了垄作对小麦旗叶光合、SPAD值以及叶绿素荧光特性和产量的影响。结果表明,与传统平作相比,垄作小麦后期光合速率优势明显;开花后垄作小麦旗叶叶绿素含量始终高于传统平作,开花10d后差异达显著水平;垄作和平作小麦旗叶叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fv、Fm在测定时期内均呈现下降趋势,且垄作高于平作;垄作小麦产量、穗粒数和千粒重较平作显著增加。说明小麦垄作栽培有利于优化小麦光合性能及产量构成,从而实现高产。     

不同冬小麦品种旗叶叶绿素荧光特性及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性冬小麦品种灌浆期旗叶的叶绿素荧光特性及其与籽粒产量的关系,在防雨棚控水条件下,测定和分析了干旱胁迫后强抗旱性品种晋麦47、弱抗旱性品种偃展4110和中等抗旱性品种矮抗58旗叶荧光参数、籽粒产量和水分利用效率的变化.结果表明,随着先量子密度(PFD)的增加,冬小麦旗叶实际荧光(F)、表观电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭系数(NPQ)值逐渐升高,PFD超过189 μmol·m-2·s-2后,F值基本稳定,而光下最大荧光(Fm)值持续降低,导致其他叶绿素荧光参数改变,PFD在189～1 360μtmol·m-2·s-2时Fm变化幅度较大.干旱胁迫降低了小麦旗叶F、Fm、实际量子产量(Yie1d)、ETR、NPQ值.不同品种荧光参数值受干旱胁迫的影响程度不同,偃展4110受影响最大,晋麦47较为稳定.干旱胁迫条件下3个品种的产量差异显著,表现为晋麦47＞矮抗58＞偃展4110.灌浆中期旗叶主要叶绿素荧光参数与产量间具有显著的相关性,可以作为高产品种筛选的生理指标;而干旱处理与适水处理的F比值、Fm比值则与两种水分条件下的产量比值呈显著正相关,可以作为品种抗旱性鉴定的生理指标.     

黄化茶树叶片光合及荧光特性分析

以3个叶色黄化茶树品种为研究材料,以绿色系茶树品种福鼎大白茶为对照,研究黄化茶树的光合色素含量、光合及叶绿素荧光诱导动力学特性的变化,为叶色黄化茶树品种的种质评价及栽培管理提供科学指导。结果表明：(1)黄化茶树叶片叶绿素总量比对照茶树品种低71.7%～86.8%,类胡萝卜素总量维持在0.16～0.31 mg·g^-1。(2)3个黄化茶树品种的净光合速率、气孔导度、水分利用效率、最大净光合速率和光饱和点等光合参数显著降低,光补偿点显著高于对照茶树品种。(3)黄化茶树叶片对光能的吸收、转化与利用等光合过程与对照茶树品种差异显著,其中金凤2号和中黄1号叶片快速叶绿素荧光动力学曲线中的L点和J点相对可变荧光显著升高;叶绿素荧光动力学参数M_O、DI_O/RC、φD_O和φR_O等显著增加,F_V/F_O、ET_O/RC、φP_O、φE_O、ΨE_O和PI_abs     

施氮对灌浆期冬小麦不同叶片SPAD值及光合速率的影响

为了解不同施氮水平下小麦叶片叶绿素含量和光舍速率的变化,以冬小麦小偃22为供试材料进行小区试验,测定和分析了施氮后冬小麦灌浆期不同叶片的SPAD值及光舍速率。结果表明,在同一施氮水平下,小麦植株不同叶片SPAD值及光舍速率均为：旗叶〉倒二叶〉倒三叶〉倒四叶,说明小麦叶片叶绿素含量及光舍速率在植株上的分布特征相对固定,受施氮水平的影响较小。在施氮量小于90kg／ha时,小麦各叶片SPAD值随施氮水平的增加而增大;当施氮量超过90kg／ha时,小麦各叶片SPAD值变化趋势不明显。随施氮水平的提高,小麦叶片的光合速率呈现出先增加后下降的趋势,施氮量为135kg／ha时光合速率最高。     

武夷岩茶光合特性及品质成分比较

通过对肉桂、金毛猴、铁罗汉、奇丹和雀舌5个福建省茶区主栽武夷岩茶品种的光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生化成分进行研究,分析武夷岩茶不同品种的光合生理特征及其品质的差别。结果表明:不同品种的叶绿素含量、净光合速率、光补偿点和光饱和点均存在较明显的差异,铁罗汉、奇丹和金毛猴具有较高的叶绿素含量、净光合速率和光饱和点,表现出较高的光合性能和生产潜力,光合特性优异;各品种净光合速率的日变化均为双峰曲线,光补偿点均较低,利用弱光的能力较强;金毛猴和奇丹具有较高的PSII原初光能转化效率和PSII反应中心潜在活性;不同品种的氨基酸、茶多酚和咖啡碱含量存在显著差异。从光合特性角度考虑,铁罗汉、奇丹和金毛猴适宜在福建茶区进一步推广种植。     

小麦光合作用日变化及光合潜势评价方法研究

本试验对小麦光合作用日变化的类型、光合作用潜势及其评价方法进行了研究。根据旗叶净光合速率变化与 PAR变化拟合系数的不同 ,将小麦在强光、高温天气条件下光合作用的变化分为部分拟合型、基本拟合型、完全拟合型三种形式。旗叶净光合速率 /光合有效辐射 (PAR)拟合系数越大 ,品种对强光、高温条件的适应能力越强。光合潜势 (小麦净光合速率、光合速率 / PAR拟合系数、单茎旗叶面积以及每公顷主茎数量四者的乘积 )与小麦产量及产量潜力呈显著的正相关 ,相关系数均为 0 .96     

遮阴和种植密度对南疆滴灌冬小麦旗叶生理特性及产量的影响

为探究人工模拟果树遮阴条件下种植密度对冬小麦旗叶生理特性及产量的影响,于2015-2016年在大田滴灌条件下,在冬小麦拔节至成熟期遮阴50%(透光率为50%的遮阳网)和自然光照两种光照条件下各设置450万株·hm~(-2)(M1)、525万株·hm~(-2)(M2)、600万株·hm~(-2)(M3)、675万株·hm~(-2)(M4)和750万株·hm~(-2)(M5)5个种植密度,比较分析了两种光照条件下不同种植密度间冬小麦旗叶SPAD值、叶绿素荧光参数、光合特性及产量的差异。结果表明,两种光照条件下,随着种植密度的增大,小麦叶片的SPAD值、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和产量均呈先升后降的趋势,胞间CO2浓度(Ci)则表现出相反趋势,且遮阴条件下Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs均明显低于自然光照处理。遮阴和自然光照条件下籽粒产量分别以M2和M3处理最高,分别达到5 250.26和9 190.07kg·hm~(-2);与自然光照相比,遮阴下小麦籽粒产量和生物产量分别平均下降45.43%和28.45%,收获指数平均提高了23.68%。综上可知,光照和密度存在互作效应,遮阴下适当降低密度有利于提高Fv/Fm、ΦPSII、Pn、Tr、Gs;在遮阴条件下,密度为525万株·hm~(-2),冬小麦各生理指标和籽粒产量均表现较好。     

低压喷灌对冬小麦光合作用和叶绿素荧光特征的影响

为给低压喷灌的应用提供理论依据,以传统灌溉方式（地面畦灌）为对照,研究了不同水量低压喷灌对冬小麦叶绿素含量、叶绿素荧光、光合特性及产量的影响。结果表明,低压喷灌显著提高了冬小麦叶绿素含量,尤其表现在中后期旗叶上,衰老明显延缓;提高了PSⅡ反应中心的光能转化效率和开放比例,增强了光合电子的传递能力;显著增加净光合速率,降低细胞间CO₂浓度、蒸腾速率和气孔导度;低压喷灌的小麦干物质积累、最终产量均高于地面畦灌,以减量15%的低压喷灌产量最高。     

条锈菌侵染对小麦光合作用和蒸腾作用的影响

以小麦秀锈菌条中29号小种（CY－29）衣发接种感病品种辉县红和铭贤169，采用LI－6200型光合系统仪对小麦发病旗叶的光合作用和蒸腾作用进行监测。结果表明，不同严重度小麦病叶光合作用和蒸腾作用的日变化明显不同。轻度病叶（严重度为5％）光合作用和蒸腾作用的日变化与健叶相似，水分利用效率轻微下降。轻度病叶仍可有效控制水分的蒸腾散失，光合作用主要受气孔因素控制。中度病叶（严重度为40％0和重度病叶（严重度为80％）光合作用和蒸腾作用的日变化与健叶明显不同，病叶蒸腾作用在午前已大幅升高，并在此后一直保持很高的蒸腾水平，组织相对含水量大幅下降，光合作用和水分利用效率显著降低。中度和重度病叶完全丧失了控制水分散失的能力，光合作用主要受非气孔因素限制。中度和重度病叶光合作用的大幅降低不仅与叶绿素含量的明确下降有关，而且与叶绿素光合活性的下降有着密切的关系。     

施氮量对超高产冬小麦花后光合特性及产量的影响

为给冬小麦超高产栽培中氮肥合理运筹提供参考依据,于2007-2008年在河南温县、兰考两试验点,以两个具有超高产潜力的冬小麦品种豫麦49和兰考矮早八为供试材料,在全生育期施氮0、90、180、270 和360 kg N ·hm-2（底施和拔节期追施各半）的条件下,研究了施氮量对冬小麦光合特性、干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明,两试验点施氮量180和270 kg·hm-2处理的籽粒产量均达到了每公顷9 000 kg以上的水平,高于其他施氮处理,与不施氮和90 kg N ·hm-2处理间差异均达显著水平。进一步分析发现,与其他处理相比,180和270 kg·hm-2处理提高了两个小麦品种开花后旗叶光合速率和SPAD值,进而增加了花后干物质积累量。两试验点的施氮处理对大穗型品种兰考矮早八成穗数影响不显著,而施氮量180和270 kg·hm-2处理显著提高了多穗型品种豫麦49的成穗数;两品种穗粒数和粒重均表现为不施氮和90 kg N ·hm-2处理显著低于适宜施氮量（180和270 kg N ·hm-2）处理。两品种在两试验点获得最高产量的施氮量不同,豫麦49和兰考矮早八分别在270和180 kg·hm-2获得最高产量。由此可见,在本试验条件下,两个品种在施氮量180~270 kg·hm-2、基施和拔节期比例5∶5条件下,在稳定足够穗数的基础上,增加穗粒数,促进花后物质积累量,提高粒重,可实现超高产。     

氮肥施用对旱地秸秆覆盖冬小麦旗叶生理特性的影响

为给旱地保护性耕作小麦水肥高效利用提供理论依据和建立合理的氮素管理模式,在渭北旱塬研究了秸秆覆盖下氮肥用量及施用时间对小麦旗叶光合特性及衰老的影响。结果表明,施氮量没有显著影响小麦花后旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)、光合速率和蒸腾速率,高氮用量明显增加小麦旗叶中丙二醛的累积,加速了旗叶衰老。氮素分次施用有延缓小麦旗叶SPAD值下降从而延缓旗叶衰老的作用,但是没有显著影响小麦旗叶的光合速率和蒸腾速率。秸秆覆盖较不覆盖显著提高了小麦旗叶的SPAD值、光合速率和蒸腾速率,并延缓了旗叶的衰老,进而提高了灌浆后期籽粒的灌浆速率,有增加千粒重的趋势。小麦籽粒产量变化范围为3 123~3 714kg·hm-2,试验年度氮素调控和秸秆覆盖均没有显著影响小麦的产量。     

镉毒害对小麦幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

选用山农483和川35050两个抗镉毒能力不同的小麦品种,在砂培的方式下,设置0、30、50μm ol/L三个镉浓度,研究了小麦幼苗对镉毒的光合及叶绿素荧光响应特性。结果发现,在镉毒下,小麦叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)明显受损,气体交换参数和叶绿素荧光参数随着镉浓度的升高而显著下降,生物量也随之显著降低。气体交换参数和叶绿素荧光参数与生物量之间呈显著相关,可作为小麦幼苗镉毒鉴定的有效指标。