缺钾对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

为了探明缺钾对茶树叶片的光合电子传递、光能转化和利用等的影响机制,本研究以10月龄扦插瑞香茶[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze cv. Ruixiang] 苗为试验材料,通过沙培试验,用含5个不同钾浓度（K 0、100、200、600、2000 mol/L）的营养液浇灌,每周3次,处理24周后,进行茶树叶片叶绿素荧光参数的测定。结果表明,缺钾处理茶树叶片OJIP曲线O点上升,P点下降,同时出现150 s处的L点和300 s处的K点两个新点;缺钾条件下,TRo/ABS (or Fv/Fm) (最大光化学效率)、ETo/ABS（电子传递的量子产额）、REo/ABS（还原量子效率）、PIabs（吸收光能的性能指数）和PICS（单位面积为基础的性能指数）下降,而VJ、VI和耗散能增加。总之,缺钾损伤了从PSⅡ供体侧到PSI的整个电子传递链,降低了光合电子传递能力;缺钾叶片还通过增加热耗散以保护叶片在强光下免遭光氧化伤害。     

氯化胆碱和海藻糖对油菜蕾薹期干旱胁迫的缓解效应研究和耐旱指标筛选

为研究氯化胆碱和海藻糖对油菜蕾薹期干旱胁迫的缓解效应,本试验以5个油菜栽培品种为研究对象,在蕾薹期设置干旱胁迫、干旱胁迫下添加氯化胆碱及干旱胁迫下添加海藻糖3个处理,通过考察15个耐旱指标,探究不同处理对油菜蕾薹期形态、生长发育和生理特性的影响,并对3种处理下的油菜耐旱性进行综合评价和耐旱指标筛选。结果表明,干旱胁迫导致油菜株高、茎粗、总鲜重、地上部鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著下降,可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量极显著上升。添加氯化胆碱后,可溶性蛋白含量显著下降(34.96%);添加海藻糖处理后,SOD、过氧化物酶(POD)活性极显著升高(77.22%和183.93%),MDA和可溶性蛋白含量均极显著降低(64.68%和27.68%)。耐旱性效应综合评价表明,干旱胁迫下,淮油18号耐旱性最强(D=0.706),南农油3号耐旱性中等(D=0.476),秦优33、秦油10号和美国油王999耐旱性最差(D=0.364～0.404)。添加氯化胆碱(D值平均提高40.00%)较海藻糖(D值平均提高13.95%)起到更好的抵御干旱逆境的作用。本研究筛选出的根长、茎粗、总鲜重、根...     

杨树苗叶片光合特性和抗氧化酶对干旱胁迫的响应

以鲁林1号杨扦插苗为试材,采用盆栽控水试验,研究不同干旱胁迫处理对杨树苗叶片相对含水量、光合速率、叶绿素荧光及相关生理指标的影响。结果表明,随着胁迫时间的延长,杨树苗叶片的相对含水量、净光合速率(Pn)和气孔导度在轻度胁迫下缓慢降低,而在中度和重度胁迫下迅速降低;胞间CO2浓度在轻度胁迫下缓慢下降,在中度胁迫下先降后升,而在重度胁迫下一直升高,表明Pn的降低在轻度胁迫下是由气孔因素引起,中度胁迫下是由气孔因素和非气孔因素共同引起,而在重度胁迫下是由非气孔因素引起。随着胁迫时间的延长,叶片的PSⅡ原初光能转化效率和光化学猝灭系数在轻度胁迫下缓慢降低,而在中度和重度胁迫下快速降低;非光化学猝灭系数在轻度胁迫下显著升高,而在中度和重度胁迫下先升高后降低;叶片SOD和POD活性先升高后降低。因此,轻度胁迫下杨树苗通过热耗散和抗氧化酶活性调节的协同作用稳定了光合机构的功能,Pn降低主要受气孔限制因素影响;而中度和重度胁迫下光系统Ⅱ和抗氧化酶系统损伤,是Pn降低的非气孔限制因素。     

冬小麦叶片叶绿素含量及光合速率变化规律的研究

试验研究不同水分条件下冬小麦叶片叶绿素含量及光合速率的变化结果表明,随水分胁迫的加剧冬小麦叶片叶绿素含量降低,且叶绿素b比叶绿素a含量下降速度快,不同水分条件下冬小麦叶片叶绿素含量及光合速率季节变化趋势基本一致,拔节~抽穗期迅速上升,灌浆期后迅速下降,且叶绿素含量与光合速率呈显著正相关。随水分胁迫的加重冬小麦产量和经济系数均有所降低。     

日光温室黄瓜叶片光合速率模型及其参数确定的初步研究

对于属于C3作物的黄瓜,用Charles-Edwards包括光呼吸,暗呼吸和氧效应的光合模型建立其叶片净光合速率模型。并通过试验确定该模型参数。结果表明：以此模型描述黄瓜叶片的光合速率所得到的光合模型参数在一定的光合有效辐射(PAR)范围内与实测数据相符合。不同叶龄的黄瓜叶片其光合特性存在较大差异。其中叶龄为20~30 d的叶片之间光合速率及相关参数差异显著。     

干旱及复水对玉米叶片光合特性的影响

盆栽条件下,以玉米品种户单4号为材料,设正常供水(CK)、中度水分胁迫(MS)和重度水分胁迫(SS)三个水分处理,研究了拔节期和孕穗期水分胁迫及复水对玉米叶片光合、叶绿素荧光的影响,以期为玉米补偿机制的阐明提供理论依据。结果表明:(1)干旱胁迫使叶水势(ψleaf)降低,复水后拔节期重度胁迫叶水势迅速恢复并超过对照,而孕穗期则恢复缓慢;(2)拔节期和孕穗期重度胁迫降低了叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及光化学猝灭系数(qP),但复水5d后可基本恢复至对照;Ci最低,气孔限制值(Ls)较对照分别增加了6.85%,9.52%,Fv/Fm值分别降低了1.72%和0.61%,表明气孔限制是Pn降低的主要原因;(3)拔节期重度胁迫叶的水分利用效率(WUE)高于对照,表现出补偿效应;孕穗期干旱胁迫下WUE表现为:MS>CK>SS,在复水第一天达最大值,随后趋于降低。说明拔节期和孕穗期光合特性变化存在差异性。     

叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟

光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响.该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系.在此基础上,进一步建立了适合不同光温条件的温室黄瓜花后叶片最大总光合速率与叶片氮浓度关系的通用模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验.结果表明,建立的模型能较好地预测不同定植期黄瓜叶片氮浓度对叶片最大总光合速率的影响.模型对温室黄瓜叶片最大总光合速率的预测结果与实测结果之间基于1:1直线的决定系数和均方根差分别为0.83和1.56 μmol·m-2·s-1.建立的模型可以为温室黄瓜周年生产的氮素精确管理提供理论依据与决策支持.     

水分胁迫下柱花草叶水势、光合及叶绿素荧光特性的变化特征

以热研2号柱花草为供试材料,采用盆栽控制实验研究了不同土壤水分条件下柱花草叶水势、光合特性和叶绿素荧光参数的变化特征。结果表明：（1）柱花草叶水势随着水分胁迫程度的增加而降低,其日变化呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水〉轻度胁迫〉中度胁迫〉重度胁迫。（2）充分供水条件下柱花草净光合速率最大,而在重度胁迫下最小,水分胁迫下柱花草光合速率的降低主要为非气孔限制因素所致;柱花草气孔导度在充分供水和轻度胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度和重度水分胁迫下变化不明显;充分供水和轻度水分胁迫下,气孔导度均随蒸腾速率的增加而增加,中度、重度水分胁迫下蒸腾速率分别达到0.46、0.31mmol·m-2·s-1时气孔开始关闭;中度胁迫下水分利用效率高于轻度胁迫,可能是植物对胁迫环境的生理适应所致。（3）初始荧光F0随着干旱胁迫程度的增加而增加,而光系统Ⅱ的最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性Fv/F0均降低,表明随着胁迫程度的加深,PSⅡ光抑制的程度也加深,水分胁迫抑制了PSⅡ的光化学活性,使其反应中心受到一定程度的破坏或可逆失活。     

白首乌光合特性及其与产量关系的研究

研究了白首乌光合特性及其与产量的关系。结果表明,白首乌功能叶高光合持续期在叶片全展后10~35d,此时植株的生长中心在地上部,同化物主要供应叶片、花和果实的生长,运往根部比例较少。此时期处于夏季高温天气条件下,在中午有光合抑制现象发生,影响了同化物的积累。在块根膨大时期功能叶相继进入衰老阶段,同化能力下降,干物质积累量减少,影响了产量的提高。     

不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响

【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮（N 90 kg/hm2）和正常施氮（N 180 kg/hm2）;因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾（K₂O 120 kg/hm2）。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量（叶色值）,叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1）在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N₁₈₀K₀处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2）在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N₉₀K₀处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N₁₈₀K₁₂₀处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3）回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色（叶绿素含量）在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。     

盛铃期补施钾肥对不同群体棉花光合特性和产量品质的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究了中期(7月28日)补施75.kg/hm2钾肥对去叶枝常规密度群体和留叶枝稀植大棵群体后期棉花叶片光合特性和产量品质的影响。结果表明,两种不同类型棉花群体中期补施钾肥,均能延缓叶片衰老,保持生育后期有较高的叶面积,并能显著提高棉花生育后期主茎叶片叶绿素含量、光合效率、PSⅡ潜在光化学活性FV/FO、实际光化学效率ФPSⅡ和气孔导度Cs;显著降低非光化学猝灭系数(NPQ),从而提高了后期群体和叶片对光能的利用;有效地增加了总铃数和铃重,使子棉产量提高8.9%～9.3%,纤维比强度增强。     

不同含钾物料对冬油菜产量及钾素吸收的效应

采用大田试验研究稻草、稻草灰、硅钙钾肥、枸溶性钾肥和氯化钾肥5种含钾物料对冬油菜产量及钾素吸收的影响。结果显示,在施钾(K_2O)120 kg/hm~2时,各含钾物料的施用均可显著增加冬油菜产量和钾素累积量,与不施钾对照相比,含钾物料处理的油菜增产率为14.5%~34.9%,地上部钾素(K)总累积量增幅为71.8%~143.0%。不同含钾物料的施用效果不同,以枸溶性钾肥效果最好,其次是稻草灰和氯化钾肥。5种含钾物料的钾素表观利用率以枸溶性钾肥、稻草灰和氯化钾处理较高,其显著高于硅钙钾肥和稻草处理。各含钾物料的施用对土壤钾素供应的影响不同,油菜收获后的土壤速效钾含量以氯化钾肥和稻草灰较高,土壤缓效钾含量则以枸溶性钾肥处理最高,均显著高于其他处理。综合结果表明,在等量钾肥投入下,稻草灰和枸溶性钾肥表现出与氯化钾肥相同的施用效果。     

钙信号抑制剂加剧低钾胁迫对烟草幼苗光合特性及钾吸收的影响

  【目的】  研究低钾胁迫抑制钙信号传导对植株幼苗叶片光合特性及钾吸收的影响,为缓解作物的低钾胁迫提供理论依据。  【方法】  以烟草品种K326为试验材料进行了室内水培试验。烟草幼苗先在营养液正常钾(K+ 5 mmol/L)和缺钾(K+ 0.15 mmol/L)营养液中生长8 天,然后在营养液中分别施加钙通道有机阻断剂Vp、钙通道无机阻断剂LaCl₃和钙离子螯合剂(EGTA)钙信号抑制剂,继续生长4天后取样,测定植株干鲜重、电导率、活性氧含量、叶片抗氧化酶活性、叶片光合特性等指标和植株地上、地下部钾素浓度及钾离子吸收相关基因表达量。  【结果】  1)不添加钙通道抑制剂或螯合剂条件下,低钾胁迫的烟株地上部和根系干重较常钾水平显著降低了59.29%、39.82%,鲜重显著降低了51.58%、48.19%,除水汽压饱和亏外的其余5项光合特性指标显著降低,植株地上部和根系钾含量分别显著降低了39.31%和77.05%,而叶中可溶性蛋白、相对电导率、过氧化氢含量则显著增加,NKT2、NtKC1、NtHAK1、NtHAK5基因的相对表达量分别增加了2.09、3.32、3.23、12.34 倍。2)常钾水平下,3个钙抑制剂处理未明显影响地上部和根系干鲜重,而低钾水平下,钙抑制处理的地上部鲜重和干重显著高于无钙抑制剂对照。两个钾水平下,与各自对照相比,3个钙抑制剂处理的叶片相对电导率、活性氧积累量均显著增加,抗氧化酶SOD和POD活性、叶绿素含量显著减少,光合特性指标(除水汽压饱和亏外)明显降低。3)两个钾水平下,3个钙信号抑制剂处理的烟株地上部和根系钾含量均显著低于其对照,低钾胁迫下平均降低幅度分别达到25.54%和53.36%。低钾胁迫下,钾离子通道基因NKT2、NtKC1和转运蛋白基因NtHAK1、NtHAK5在根系中的相对表达量分别平均降低了60.60%、50.62%、38.61%、69.79%,钙通道相关基因NtCNGC1和NtCNGC11在根中的相对表达量分别平均降低了95.36%和87.04%。  【结论】  低钾胁迫明显影响烟株幼苗生长、光合作用及对钾素的吸收和积累。低钾水平下,外施钙通道抑制剂或螯合剂可进一步降低烟草叶片抗氧化酶活性,减弱烟株叶片光合作用,并抑制根中钾吸收相关基因的表达和烟株对钾素的吸收。     

Acclimation of apple spur leaf nutrient concentrations and gas exchange to summer-pruning

Foliar concentrations of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, and chlorophyll were measured in shade-adapted and sun-adapted spur leaves of apple cvs ”︁Golden Delicious” and ”︁Granny Smith” as well as in shade-adapted leaves after summer-pruning. The shade-to-sun transition of summer-pruned leaves resulted in concentration changes towards the level of sun-adapted leaves, which were accompanied by significant increases in net photosynthesis and transpiration rates as well as maximum photosynthesis rates. Gas exchange parameters of fully expanded spur leaves after the shade-to-sun transition did not differ from those of sun adapted leaves. This indicates the capacity of fully expanded apple spur leaves to adapt to a new light environment and supports the hypothesis that nutrients are distributed to leaves growing under the highest light intensity in order to maximize their photosynthesis.     

氮磷钾硼配施对油菜泌蜜量的影响

采用四因素五水平二次正交旋转回归试验方法,在影响甘蓝型中熟品种油菜泌蜜量的施肥诸因素中,选择氮、磷、钾、硼的施用量作为生产上的决策变量,以油菜的泌蜜量为目标函数,所得结果通过计算机数据分析,建立了二次回归数学模型。对模型的主效应和交互效应的分析结果表明,磷素和钾素是影响油菜泌蜜量的主要控制因子;根据试验结果筛选出油菜泌蜜量的最佳施肥方案N 150 kg/hm2,P2O5 126 kg/hm2,K2O 157.5 kg/hm2和H3BO3 7.5 kg/hm2。     

Response of gas exchange and chlorophyll fluorescence of maize to alternate irrigation with fresh- and brackish water

The scarcity of good-quality water is forcing the use of brackish water for irrigation in many areas around the world. Alternate fresh- and brackish water irrigation is a feasible irrigation method (IM). A pot experiment was carried out with three brackish water IMs and at three levels (1, 3 and 5?g NaCl L^?1). The various levels of brackish waters were irrigated at the seedling stage, the jointing and tasseling stage and the after tasseling stage, respectively. The responses of maize (Zea mays L.) to alternate irrigation were investigated through gas exchange and chlorophyll fluorescence. The results showed that the alternate use of fresh- and brackish water reduced the increasing soil salinity caused by brackish water irrigation. The changes in net photosynthesis rate (Pn), stomatal conduction (gs), intercellular CO₂ concentration (Ci) and chlorophyll content (SPAD) values revealed that maize was more resistant to brackish water at the after tasseling stage. Moreover, significant reductions in maximum quantum yield (Φ_po), effective quantum yield of photochemical energy conversion (Φ₂), photochemical quenching (q_p), non-photochemical quenching of variable chlorophyll fluorescence (qN) and non-photochemical chlorophyll fluorescence quenching (NPQ) of photosystem II, grain yield and biomass weight of maize subjected to high NaCl level brackish water at the jointing and tasseling stage were observed. This implied that maize plants were extremely sensitive to brackish water irrigation during the jointing and tasseling stage, and freshwater should be applied at this growth period. Our results would be helpful for sustainable maize production using alternate irrigation with fresh- and brackish water in arid and semi-arid areas.     

镁肥对葡萄光合速率和叶绿素荧光特性的影响

探讨大田条件下,施镁对缺镁葡萄叶片光合速率和叶绿素荧光特性的影响,为葡萄科学施肥提供理论依据。采用裂区试验,主区设4个土施硫酸镁梯度,为0、112.5、150、187.5 kg/hm~2,副区设3个叶面喷施硫酸镁浓度,分别是0%、0.2%、0.4%。土施和叶面喷施镁肥能够显著提高叶片镁含量,土施150 kg/hm~2同时叶面喷施0.4%硫酸镁肥后,叶片叶绿素含量、净光合速率、实际光量子产量、表观光合电子传递速率、原初光化学效率、光化学淬灭、非光化学淬灭维持在较高水平,初始荧光最低。缺镁土壤适量施镁(如土施150 kg/hm~2同时叶面喷施0.4%硫酸镁肥)能够显著增加叶片中镁和叶绿素含量,提高净光合速率,增加PSⅡ天线色素的非光化学能力耗散,缓解光系统受损程度,同时保持PSⅡ原处光能转换效率和潜在活性,但施镁量过大,气孔导度降低,净光合速率下降。     

施氮量对花铃期短期渍水棉花叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响

试验于20052~006在南京农业大学卫岗试验站进行,采用盆栽方法,设置正常灌水(土壤相对含水量为75%±5%)和棉花花铃期短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水,持续8 d,然后用导管排出表面水层,使盆内土壤相对含水量逐渐恢复到75%±5%),每个水分处理设置3个施氮水平(N 0、3.73、7.46 g/pot,分别相当于大田N 02、40、480 kg/hm2),研究施氮量对棉花叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,与正常灌水处理相比,渍水棉花的叶绿素(Chl)含量、类胡萝卜素(Car)含量和Chl/Car比值显著降低。渍水降低了棉花净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),降低幅度随施氮水平的提高而增大;渍水结束时,渍水棉花的Pn和Gs均随施氮水平的提高而降低。渍水提高了棉花叶片叶绿素初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(qN),降低了最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),Fo和qN的升高幅度与Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP的降低幅度均随施氮水平的提高而增大。花铃期短期渍水显著降低了棉花生物量和籽棉产量,适量施氮(N 240kg/hm2)可提高渍水棉花的生物量和籽棉产量。     

Use of intensity and capacity measurements to assess the potassium supplying power of soils

Abstract

For depletions of soil exchangeable potassium of between 15 and 50%, potassium concentrations in ryegrass and strawberry leaf were linearly related to pAR^O _K√BC^O where AR^O _K is the equilibrium potassium activity ratio and BC^O is the slope, measured at AR^O _K of the curve relating the quantity of labile potassium and the activity ratio. Potassium supplying power as measured by pAR^O _K√BC^O could also be expressed as a function of the equilibrium activity ratio and the mineral component of the cation exchange capacity of the soil.