高温、加富CO2条件对黄瓜幼苗碳水化合物分配规律的影响机制

为探究温室黄瓜幼苗碳水化合物在高温条件下对CO₂加富响应的分配规律和机制,为培育优质种苗奠定理论基础,以津春4号黄瓜品种为试验材料,在高温(温度35～45℃,大气CO₂浓度)、高温加富CO₂(温度35～45℃,CO₂浓度700～900μL/L)、常温加富CO₂(温度15～25℃,CO₂浓度700～900μL/L)以及常温(温度15～25℃,大气CO₂浓度)条件下,研究高温、加富CO₂对黄瓜幼苗叶片和根系光合作用、碳水化合物分配以及其代谢酶活性的影响。结果表明,高温条件下,增施CO₂可以缓解高温胁迫,提升幼苗的净光合速率(P_n),使幼苗的生物量、叶片和根系中的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖以及淀粉含量显著提升,蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)以及淀粉酶活性显著提高。表明高温加富CO₂有利于幼苗碳水化合物由源组织叶片向库...     

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加富与外源ABA对受旱黄瓜幼苗生长及叶片内源激素含量的影响

以'津优35号'水培黄瓜幼苗为试材,在营养液中添加PEG-6000模拟干旱胁迫,研究了CO2加富与外源ABA对干旱胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片内源激素含量的影响.结果表明,CO2加富可以显著促进干旱胁迫下黄瓜幼苗的生长,增加植株的株高、茎粗、叶面积以及干鲜重,提高生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)和乙烯...     

硅和CO2加富对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

[目的]本文旨在研究外源硅(Si)和CO₂加富对Ca(NO₃)₂胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响,探讨Si和CO₂加富缓解番茄Ca(NO₃)₂胁迫的作用机制。[方法]采用水培法,以2叶1心的“中杂9号”番茄幼苗为试材,CO₂浓度分别设置为常规(400±20)μmol·mol^-1(以4表示)和加富(800±20)μmol·mol^-1(以8表示),Si浓度设置为1.5 mmol·L^-1的Na₂Si O₃·9H₂O(以Si表示),以常规CO₂浓度、正常营养液为对照(以CK表示),研究外源Si和CO₂加富处理对100 mmol·L^-1Ca(NO₃)₂胁迫(以Ca表示)下番茄幼苗生长、光合特性、水分代谢、...     

CO2施肥对黄瓜幼苗根系发育及氮代谢酶活性的影响

以砂培黄瓜为试材,研究了不同CO2施肥处理对幼苗根系生育和氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,增加环境CO2浓度和延长CO2施肥时间均明显促进了黄瓜幼苗根系的发育,CO2施肥黄瓜的主根长度、总根长度、根系鲜重、根系分枝、根系活力及其吸收面积均有不同程度的增加;根系硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性增强。除氮代谢酶活性外,每天上、下午各以950±50 mmol.L-1CO2施肥3 h的效果大于仅在上午施肥。     

CO_2加富对盐胁迫下黄瓜生长及光合特性的影响

研究了CO2加富对盐胁迫下黄瓜生长及光合特性的影响。结果表明,盐胁迫条件下黄瓜的干物质积累受阻,光合能力减弱。CO2加富能提高盐胁迫下黄瓜的光合能力,促进黄瓜生长,对地上部生长的促进作用比地下部明显。     

CO_2加富对茄子穴盘幼苗生长的影响

研究了572,859,1145 μL·L-13种不同体积分数的CO2加富对茄子穴盘幼苗的影响.姑果表明,与对照相比,CO2加富施肥使茄子幼苗的株高及茎粗明显增大,增加了干物质积累量和叶面积;叶绿素含量增加,增强了光合作用;茄子幼苗的根系活力升高;第14天时,可溶性糖含量分别增加88.07%,119.51%和133.48%.茄子幼苗在施用859 μL·L-1CO2时品质优于其他处理,可作为该茄子幼苗适宜的CO2体积分数,1145μL·L-1次之.     

高温与加富CO2耦合条件下温室黄瓜叶片衰老及SOD、POD活性研究

【目的】研究高温与加富不同浓度CO_2耦合条件下黄瓜叶片的光合作用及SOD、POD活性等指标的变化,探究高温与加富CO_2耦合条件下叶片衰老机理及净光合速率(Pn)形成的内部生理机制。【方法】以温室嫁接黄瓜为试材,通过设置对照、单纯高温处理、高温加富低浓度(500~900 mol/L)CO_2、高温加富中浓度(900~1 200mol/L)CO_2和高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_25个处理,测定叶片Pn、叶绿素、淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及SOD、POD活性,比较各处理上述指标的变化,并分析Pn与其他指标的相关性。【结果】随着黄瓜生育进程的推移,不同处理和对照的叶片的Pn、叶绿素、可溶性糖含量及SOD、POD活性均呈先升高后降低的趋势,淀粉和MDA含量均呈先下降后上升的趋势。试验前期(21d之前),3个高温加富CO_2处理中,随着CO_2浓度的升高,黄瓜叶片Pn、叶绿素及可溶性糖含量呈逐渐上升趋势,其中高浓度和中浓度CO_2处理的Pn显著高于对照及单纯高温处理。高温+高浓度CO_2处理的叶片淀粉含量在试验期间始终显著高于其他处理,在试验后期(28d之后)显著上升;单纯高温处理的MDA含量始终高于其他处理。相关分析表明,高温+高浓度CO_2处理的叶片Pn与淀粉及MDA含量均呈显著负相关,单纯高温处理的Pn与MDA含量呈显著负相关。【结论】高温与加富CO_2耦合能够增强黄瓜光合作用,缓解高温伤害;高温加富高浓度(1 200~1 600mol/L)CO_2处理在生育后期会由于淀粉及MDA积累而加速植株老化,故随着生育期的推进,应降低CO_2施用浓度。     

CO_2加富对黄瓜的增产效应及其原因分析

黄瓜加富CO_2,营养生长和生殖生长旺盛,产量增加23％～37％。增产原因至少包括:(1)提高了细胞间隙的CO_2浓度,降低了RuBPO/RuBPC活性比,抑制了光呼吸,增加了光合强度;(2)促进细胞的生长,叶片增厚,叶面积扩大;(3)C/N比提高,促进了花芽分化。本文还介绍了天然CO_2施肥方法,CO_2浓度日变化以及RuBisCO羧化与加氧活性同时测定的方法。     

CO2加富与LED补光对樱桃番茄产量、品质及挥发性物质含量的影响

为探究冬季北方日光温室中进行CO₂加富与LED补光对樱桃番茄品质及挥发性物质的影响,以香妃3号为试验材料,共设常规条件(CK)和CO₂加富800μL/L+光照度100μmol/(m²·s)(LC)2个处理,分析CO₂加富和LED补光处理对不同时期樱桃番茄外形品质、营养品质及成熟期挥发性物质含量的影响。结果表明,CO₂加富和LED补光不仅会显著促进不同时期樱桃番茄果实的纵、横径和单果质量的增长,还会显著提高果实内可溶性固形物、维生素C含量、可溶性糖含量。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对樱桃番茄果实挥发性物质进行分析,发现CO₂加富和LED补光会显著增加果实挥发性物质的种类和含量,丰富樱桃番茄果实的风味;同时,与对照相比,CO₂加富和LED补光处理产量提高了18.18%。可见,冬季日光温室樱桃番茄栽培生产中适时补光补气,可提高番茄产量,改善番茄品质,增加果实挥发性物质的种类及其含量。     

CO2浓度倍增和干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性及糖代谢的影响

【目的】揭示干旱条件下黄瓜幼苗对CO2浓度升高的生理响应及调节机制,为设施CO2施肥或未来大气CO2浓度升高及水分亏缺等逆境胁迫下,黄瓜的优质高效栽培提供理论依据和技术参数。【方法】以黄瓜(Cuc-umis sativusL.)品种津优1号三叶期幼苗为试材,在水培条件下研究CO2浓度倍增与聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片转化酶活性表达及葡萄糖、果糖和蔗糖代谢的影响。【结果】CO2浓度倍增显著提高了75 g/kg和100 g/kg PEG 6000胁迫条件下黄瓜幼苗叶片的可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性及葡萄糖、果糖和蔗糖含量,而且CO2浓度倍增对50 g/kg PEG 6000胁迫也具有一定的缓解作用。【结论】CO2浓度倍增能显著抵御水分胁迫逆境反应,从而提高黄瓜的抗旱性,且这种效应在中度水分胁迫时表现较为明显。     

长期CO2加富对温室辣椒结果期光合生理及产量的影响

【目的】研究长期CO_2加富对日光温室辣椒盛果期光合生理和产量的影响及其生理基础,为日光温室辣椒CO_2施肥提供科学依据。【方法】以温室辣椒为材料,设定3个不同CO_2加富处理,分别为不施用CO_2(对照),CO_2含量为(600±50)和(1 200±50)μL/L,研究长期CO_2加富对温室辣椒光合生理变化规律的影响,并对其生理机理进行探究。【结果】长期CO_2加富处理有利于辣椒净光合速率增加,促进作用在加富处理40d后会逐渐降低,出现了光合适应现象,但加富CO_2处理辣椒的净光合速率仍显著高于对照,其中加富CO_2(1 200±50)μL/L的处理在整个试验期对辣椒净光合速率的促进作用最为显著。长期CO_2加富降低了辣椒叶片的蒸腾速率和气孔导度,促进了辣椒叶片胞间CO_2浓度的升高;增加了辣椒生物产量和经济产量,其中加富CO_2(1 200±50)μL/L的处理,辣椒生物产量、经济产量分别较对照增加15.2%和13.0%。Rubisco和Rubisco活化酶对光合作用的调节作用,是辣椒产生光合适应现象的主要因素,气孔导度的变化不是引起光合适应现象的主要因素。【结论】日光温室中,在辣椒盛果期进行(1 200±50)μL/L长期CO_2加富施肥较适宜。     

短期CO2加富对苗期红掌生长及光合作用的影响

以开顶式塑料薄膜温室为设施,研究了红掌叶片净光合速率、株高和光合酶活性等指标对短期CO2加富的响应.结果表明,处理30 d时,处理组T1(CO2浓度,(700±100)μmol.mol-1)的株高,单叶面积,干重/鲜重分别比对照组(CO2浓度,(360±30)μmol.mol-1)增加了4.28%,5.70%,15.84%,而处理组T2(CO2浓度,(1 000±100)μmol.mol-1)的株高,单叶面积,干重/鲜重分别比对照增加了6.16%,5.18%,9.95%;在各自生长环境下处理组T1,T2的净光合速率分别比对照增加24.47%,32.49%,且在大气CO2浓度下测定的净光合速率处理组也均高于对照,处理组气孔导度与蒸腾速率下降,促进了叶片中可溶性糖和淀粉积累,叶绿素含量并没有明显变化,Ru-bisco活性增加,乙醇酸氧化酶活性则明显下降.     

水分胁迫条件下CO2加富对枇杷叶绿素荧光及抗氧化酶的影响

在CO2分别为低浓度(400 μmol*mol-1,近似大气的浓度)和高浓度(700 μmol*mol-1)下的两个自制开顶式生长室内,研究水分胁迫对2年生大红袍枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)叶片的叶绿素荧光及抗氧化酶活性的变化.结果表明,高CO2浓度对枇杷叶片荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo值及ΦPSⅡ明显提高;而在水分胁迫条件,高CO2浓度下枇杷叶片荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo值及ΦPSⅡ下降幅度明显减少;无水分胁迫时高CO2浓度也使SOD、POD和CAT酶活性显著提高.但在水分胁迫时,高CO2浓度下的SOD、POD和CAT酶活性上升幅度明显较小,膜脂过氧化水平的上升幅度也较小,表明CO2浓度升高对水分胁迫造成的氧化损伤有一定的缓解作用.     

CO2施肥对设施油桃生物学特性的影响

以2年生盆栽"曙光"油桃为试材,采用人工加富的方法,研究了CO2施肥对设施油桃生物学特性的影响。结果表明,设施内的CO2浓度远低于露地,CO2施肥后树体的光合速率日变化曲线由3峰变为2峰,第1次高峰比对照推迟约2h,出现在10:00左右,第2次高峰出现在约15:00。经CO2加富处理后,设施内CO2浓度显著提高,新梢速长期处理 , , 的日平均CO2浓度分别比对照高出44.37%,84.31%,119.62%,CO2浓度的提高使得树体的光合速率明显上升。CO2施肥对油桃的新梢、叶片生长发育以及果实的品质有重要影响,3个处理中油桃的平均单果重比对照增加了5.02%,可溶性固形物比对照增加了17.18%,维生素C含量增加了10.48%。同时,新梢长度、叶片面积、叶绿素含量、气孔导度等生理指标也有不同程度的提高。CO2施肥还能降低叶片的光呼吸速率。     

CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放研究

为了研究CO2浓度升高和氮输入影响下湿地生态系统CO2排放通量变化,选择三江平原典型草甸化小叶章（Calamagrostis angustifolia）湿地系统为对象,利用开顶箱进行CO2浓度升高模拟试验。试验结果表明,CO2浓度升高促进了湿地生态系统CO2排放量,不施氮、常氮和高氮处理分别增加23．78％、23．14％和34．18％．CO2浓度升高增加了小叶章地上、地下生物量的积累,且当氮素供应充足时增加显著。土壤微生物量碳和水溶性有机碳在CO2浓度升高条件下有增加的趋势。回归分析表明小叶章生物量、土壤活性有机碳与湿地生态系统CO2排放量显著相关。CO2浓度升高和施氮通过影响植物生物量和土壤微生物活性进而影响湿地生态系统CO2排放量,这对于重新估算未来环境变化条件下湿地生态系统碳平衡具有重要意义。     

大气CO2浓度升高对长白赤松幼苗土壤酶活性的影响

【目的】探讨长白赤松土壤酶活性对大气CO2浓度升高的响应规律。【方法】采用1.2m×0.9m×0.9m的开顶箱控制CO2浓度,试验设高浓度CO2处理(CO2浓度分别为700,500μmol/mol)及开顶箱对照(CK)和裸地对照(B),2个对照处理的CO2浓度均为大气CO2浓度(370μmol/mol)。采用多点混合法于7,8,9月的中旬采集各处理0～10cm土层土壤样品,分析土壤水解酶和氧化还原酶活性的变化规律。【结果】与2个对照处理相比,高浓度CO2条件下,土壤脲酶、淀粉酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及脱氢酶活性均升高,而土壤蛋白酶和磷酸酶活性总体上表现出降低,且不同高浓度CO2处理对土壤蛋白酶和磷酸酶活性的影响差异不显著。【结论】高浓度CO2处理下,长白赤松土壤脲酶、转化酶、淀粉酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶以及脱氢酶活性明显增加,而土壤蛋白酶和磷酸酶的活性明显降低;各土壤酶活性的月动态规律在不同程度上受到了高浓度CO2的影响。     

增施CO2与LED补光对日光温室番茄生长的影响

【目的】研究增施CO_2和LED补光对日光温室秋冬季番茄光合特性、干物质积累及产量的影响,分析其互作效应,找出最适组合,实现日光温室番茄高产高效生产模式。【方法】以‘金棚1号’番茄为试材,采用裂区设计,以CO_2含量为主区,共设3个水平(C1:自然条件下的CO_2含量为(400±50)μL/L;C2:增施CO_2,使其含量为(800±50)μL/L;C3:增施CO_2,使其含量为(1 200±50)μL/L);光照强度为副区,2个水平(L1:自然光照(100~600μmol/(m~2·s));L2:自然光照+LED补光100μmol/(m~2·s)),共6个处理(L1C1(对照)、L1C2、L1C3、L2C1、L2C2、L2C3),研究增施CO_2及LED补光后番茄光合特性、干物质积累和产量的变化。【结果】增施CO_2和LED补光对番茄叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量总体影响不大,但显著降低了L1C2和L2C3叶绿素a/b值。相同光照强度条件下,除L2C2处理外,CO_2含量的升高显著降低了其他处理的气孔限制值,明显提高了净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率,L2C2净光合速率增加主要受气孔限制因素的影响,而其他处理主要受非气孔限制因素影响。CO_2含量升高及LED补光均显著降低了叶片气孔密度,提高了植株的总干鲜质量与产量,其中增施CO_2对植株干鲜质量、单果质量与产量的影响更显著。6个处理中,L2C2处理产量最高,为36 349.33kg/hm~2。【结论】增施CO_2和LED补光降低了番茄叶片的气孔限制值,从而提高了番茄的净光合速率,促进了干物质积累,提高了番茄的产量。综合考虑产量及经济效益,CO_2含量为800μL/L+LED补光100μmol/(m~2·s)为最优处理。