硫素对玉米光合特性及产量的影响

以郑单958为材料,在大田试验中设置0(S0)、40(S1)、80(S2)、120(S3)、160 kg/hm2(S4)5个施硫(硫磺)水平,研究不同施硫量对玉米光合特性及产量的影响。结果表明,从抽雄吐丝期至灌浆期,S2、S3处理玉米一直保持较高的叶面积指数(LAI)和叶绿素含量(SPAD)。施硫量为S2处理时,玉米净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)均表现为最大值,分别较S0处理提高19.08%、76.7%,且达到显著水平。胞间二氧化碳浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)分别在S3、S4处理时达到最大值,且显著高于S0处理。施用硫肥能够显著降低玉米气孔限制值(L_s),且施硫量为S2时达最小值,与S0处理达到差异显著水平。施用硫肥能显著提高PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ有效光化学量子产量(F_v’/F_m’)和光化学猝灭系数(qP),显著降低非光化学猝灭系数(NPQ)。施用硫肥能够显著提高玉米产量,增产幅度为7.0%~18.1%。施硫量为S2时,玉米产量最高,为12 978.3 kg/hm~2。     

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。     

低温胁迫及恢复对玉米光合特性的影响

以玉米自交系掖478、合344、吉853为材料,在不同低温胁迫及恢复正常温度情况下比较幼苗光合作用及叶绿素荧光参数等指标的变化。结果表明,随着胁迫温度的下降和低温胁迫时间的延长,3个玉米自交系幼苗叶片初始荧光F_o呈上升趋势,F_v/F_o、F_v/F_m整体上均呈下降趋势。叶绿素荧光参数随着低温胁迫程度的加强变化较大,且相同温度下的变化幅度掖478<合344<吉853。3个玉米自交系在各温度胁迫后恢复到常温时的叶片初始荧光F_o下降,F_v/F_m、F_v/F_o整体上呈上升趋势。掖478恢复常温1～2 d后恢复到正常水平,抗冷性最强;吉853的PSⅡ系统受损较重,恢复常温3 d未达正常水平,抗冷性较弱。     

氮肥不同追施方法对春玉米光合特性的影响

试验从高产施肥的角度研究了不同氮肥追施方法对春玉米穗位叶光合特性的影响。结果表明：各施肥条件下,净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量随玉米生育期的推进呈现出相同的变化趋势,净光合速率呈降低趋势,而可溶性蛋白含量却先增后减。氮肥分3次平均追施（拔节期、大喇叭口期、抽穗期）,可使春玉米穗位叶的净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量较稳定,并能保持较长的高光合持续期,有效地提高玉米的光合作用,增加产量。     

磷肥对蓖麻不同生育期光合特性的影响

采用大田随机区组试验设计,以哲蓖5号为试材,研究了不同磷素水平(P2O5:0kg/hm2、23kg/hm2、46kg/hm2、69 kg/hm2、92kg/hm2、115kg/hm2、138kg/hm2)对蓖麻植株不同生育期的光合特性影响。结果表明:施肥量在一定限度内,蓖麻群体的主要光合性状与磷肥施用量呈正比;超过某一限度后呈反比。当磷素施用量为46~92kg/hm2时,各光合性状值均较高,蓖麻的主要光合性状在花果后期-灌浆成熟期受磷肥影响较大。适宜的磷素可以在一定程度上增强蓖麻光合能力,进而达到增产的目的。     

一氧化氮对盐胁迫下玉米幼苗叶绿素荧光参数和光合特性的影响

以玉米幼苗为材料,研究一氧化氮（NO）供体硝普钠(Sodium Nitroprusside, SNP)对盐胁迫下玉米幼苗叶片叶绿素荧光参数(Fv/Fm、φPSⅡ、qP和NPQ)和光合参数(Pn、Gs和Ci)的影响。结果表明,0.1 mmol/L SNP能够显著缓解NaCl胁迫导致的玉米幼苗叶片Fv/Fm、φPSⅡ、qP、NPQ、Pn和Gs的下降及Ci的升高,在一定程度上防止NaCl胁迫对玉米幼苗叶片PSⅡ反应中心的损伤,维持玉米幼苗叶片较高的光合活性。     

施磷水平对春玉米叶绿素荧光特性及品质的影响

在吉林省北部半干旱区以玉米先玉335为试验材料,研究不同磷肥施用水平对玉米叶绿素动力学参数和品质的影响。结果表明,在当地土壤肥力状况下,适当增施磷肥可以提高叶片中叶绿素的含量,提高叶绿体光系统Ⅱ的光化学效率;磷对春玉米品质有一定影响,增施磷肥使春玉米子粒中的淀粉含量和容重有明显增加,而对蛋白质和粗脂肪的影响相对较小。叶绿素含量和玉米品质极显著正相关。     

磷肥对西藏青稞叶水势、光合生理及产量因素的影响

为探讨施磷量对西藏青稞叶水势、光合、产量等因素的影响,以西藏主栽春青稞品种喜马拉雅22号为试材,通过田间微区试验,设不施磷(CK)、低磷(P2O575kg·hm~(-2))、中磷(P2O5150kg·hm~(-2))和高磷(P2O5225kg·hm~(-2))处理,测定青稞开花后4d的旗叶水势(LWP)、光合和叶绿素荧光参数,以及成熟后千粒重和产量,并利用数字图像分析法精准提取籽粒表型性状。结果表明,与CK相比,施磷可明显降低青稞旗叶水势,显著提高旗叶和倒2叶叶绿素含量,但磷肥处理间叶绿素含量差异不显著;施磷条件下青稞旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK(除高磷处理的Tr外),其中低磷条件下最大,而高磷条件下最低;胞间CO_2浓度(Ci)随施磷量增加呈下降-平稳-下降趋势。PSII的最大量子效率(Fv/Fm)、实际光量子产量(ΦPSⅡ)、光合电子传递的相对速率(ETR)、光化学淬灭(qP)值随施磷量的增加均呈先增后降趋势,并以中磷处理最大;非光化学淬灭(qN)在CK、低磷、中磷处理间差异较小,而高磷处理时显著下降。随着施磷量的增加,籽粒二维面积、直径、周长、长度、宽度均呈增大趋势,而粒圆度呈减小趋势。随施磷量的增加,小粒和较小粒占比逐渐下降,而中粒和大粒占比逐渐提高。低磷处理下青稞千粒重和籽粒产量分别较CK提高6.66%和17.53%,中磷处理分别提高17.20%和21.10%,高磷处理分别提高8.72%和16.16%,但磷肥利用效率(PUE)随施磷量增加呈逐渐降低趋势。综合来看,在本试验条件下,青稞适宜施磷量应控制在75～150kg·hm~(-2)以内。     

聚糠萘水剂对不同积温带春玉米灌浆期光合性能的影响

在黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带进行大田试验,以抗冷型玉米品种丰单3号和非抗冷型郑单958为试验材料,于3展叶、6展叶期叶面喷施玉米专用抗冷调节剂聚糠萘水剂(PKN),研究聚糠萘水剂对不同温度环境下春玉米灌浆期光合性能的调控作用。研究表明,聚糠萘水剂处理后不同积温带两个品种玉米穗位叶RuBP羧化酶、PEP羧化酶的活性提高,尤其在第Ⅱ、Ⅲ积温带,穗位叶RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性提高幅度大。同时,聚糠萘水剂显著提高两个品种的叶绿素含量和光合速率,这种效应可能与聚糠萘水剂成分中含有细胞分裂素组分有关,也与聚糠萘水剂提高光合作用相关酶(RuBP羧化酶和PEP羧化酶)活性有直接关系。叶片光合性能增强,促进光合产物的合成、运输和积累,最终提高两个品种的子粒成熟度,提高产量。     

高产施肥条件下玉米的光合特性研究

采用田间试验与生化分析相结合的方法,研究了不同氮、磷、钾肥施用量对春玉米产量及叶片光合特性的影响。研究结果表明：当N、P2O5、K2O用量分别为240、150和240kg／hm^2时,玉米的产量、叶绿素含量和叶面积指数、叶片的光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度等光合特性均处于最高水平,缺乏或过量的氮、磷、钾供应均不利于春玉米产量和光合性能的提高。由此得出以下结论：适宜的氮、磷、钾肥用量能够在春玉米生育前期提高其叶面积指数和光合色素含量以及光合速率等光合特性,在生育后期能延缓叶面积指数的衰退和光舍色素含量的降低,使得叶片具有较高的光合性能,从而促进了高产的形成。     

拔节期水氮运筹对冬小麦籽粒灌浆期叶片光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高效栽培提供理论依据,在防雨、基施氮量和开花期灌水量相同的条件下,通过拔节期不同追氮和灌水处理,研究了水氮运筹对冬小麦籽粒灌浆期叶片光合特性及水分利用效率(WUE)的影响.结果表明,冬小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率、叶绿素a、叶绿素b均随拔节期灌水量的增加而升高.在相同灌水量下,增加追氮量能显著提高叶片净光合速率、蒸腾速率、叶绿素a和b含量.追氮能显著提高叶片WUE,增加拔节期灌水量达W2(750 m3/ha)水平以上能显著提高叶片WUE.在N1(0 kg/ha)和N2(90 kg/ha)追氮量下,增加拔节期灌水量有利于提高叶片WUE,但在N3(180 kg/ha)水平下,增加拔节期灌水量不利于叶片WUE的提高.水、氮之间存在显著的互作效应,光合效率以N3W3处理(追氮量为180 kg/ha,拔节期灌水量为1 050 m3/ha)最高,而叶片WUE以N2W3处理(追氮量为90 kg/ha,拔节期灌水量为1 050 m3/ha)最高.通径分析表明,光合性状对叶片WUE的直接贡献大小依次为:净光合速率＞气孔导度＞叶绿素a＞胞间CO2浓度＞叶绿素b＞蒸腾速率.     

施磷量对玉米产量及叶片部分酶活性的影响

选用天津市主推玉米品种中单509,设5个施磷水平,测定不同生育期叶片的硝酸还原酶(NRase)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及玉米产量。结果表明,随施磷量的增加,玉米产量先升高后下降,呈单峰曲线变化,施纯磷量在75 kg/hm~2时中单509产量达到最大。随施磷量的增加,叶片SOD、POD、CAT、硝酸还原酶活性均先上升后下降,呈单峰曲线变化。施纯磷量在105 kg/hm~2时,大喇叭口期叶片POD活性最高;施纯磷量在75 kg/hm~2时,抽雄期叶片SOD活性和CAT活性、拔节期叶片硝酸还原酶活性最高。不同施磷量处理对玉米叶片的酶活性及产量有一定影响,增施适量磷肥有利于玉米叶片的氮代谢和玉米产量提高。     

干旱对玉米自交系叶片叶绿素荧光特性的影响

以玉米自交系郑58(抗旱性强)和丹340(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置中度干旱和正常灌水处理,研究干旱胁迫对玉米自交系苗期、抽雄吐丝期和灌浆期叶片叶绿素荧光指标的影响。结果表明,不同生育时期,玉米自交系叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)、有效光化学量子产量(Fv’/Fm’)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)均随干旱胁迫的加剧而下降;初始荧光(F0)和非光化学猝灭系数(q N)均随干旱胁迫的加剧而升高。与丹340相比,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’降幅均相对较小。不同时期干旱胁迫下,郑58的Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Fv’/Fm’、ΦPSⅡ和q P均高于丹340。与丹340相比,干旱胁迫下,郑58光系统Ⅱ具有较高的光能转化和利用效率、实际光化学量子效率和有效光化学量子产量,通过调节碳同化能力和激发能利用效率,有效地耗散过剩光能减轻光抑制,保护光合机构,维持较高的光合性能。光系统Ⅱ中Fm、Fv/Fm和Fv/F0可以用来鉴定玉米自交系抗旱性。     

不同深松方式与氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响

选用郑单958为材料,研究不同深松方式和氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响.结果表明,深松后玉米生育后期维持较高叶面积指数(LAI)时间较长,延缓了叶片衰老,促进了干物质积累,不同深松处理间差异不明显;增加氮肥施用次数LAI下降减缓,干物质积累量的峰值减小;隔行深松与行行深松均提高玉米叶片的最大净光合速率,较不深松分别提高9.93％和2.12％.在施氮次数处理中,1/3氮肥于苗期作种肥、2/3于拔节期作追肥施入处理净光合速率最大;深松处理间产量差异不显著,增加氮肥施用次数增产效果十分显著;深松方式与等量氮肥施用次数间存在显著交互效应,隔行深松且施氮以种肥、拔节肥、灌浆肥各占总量1/3的处理产量最高,分别较不深松且氮肥作种肥一次施用和作种肥与拔节肥两次施用增产43.91％、17.37％.     

灌浆后期6-BA灌根对玉米衰老和产量形成的影响

以郑单958为材料,用浓度为10 mg/L的6-苄基腺嘌呤(6-BA)溶液在玉米灌浆期(花后40 d)浇灌根系,研究6-BA对玉米根系与叶片衰老及产量形成的影响。结果表明,花后6-BA灌根处理能延缓玉米根系的衰老,使收获期单株总根长显著高于对照,增长48%,其中,轴根长与对照相比差异不显著,侧根长显著高于对照。6-BA灌根处理同样延缓叶片衰老,使成熟期绿叶面积增加。6-BA灌根处理显著增加吐丝期-成熟期植株吸氮量和植株干物质积累量,不影响营养器官中氮素与干物质的转运。6-BA灌根处理显著提高单株子粒产量,与对照相比增产16%,其中,主要是百粒重的增加,同时保持子粒中氮浓度不变。通过细胞分裂素延缓后期根系衰老,可能是协调玉米后期氮素吸收与转运、提高玉米子粒产量的一条途径。     

玉米光合生理对苗期土壤水分亏缺的响应

在盆栽条件下研究了不同程度土壤水分亏缺下玉米苗期光合生理变化特征。结果表明:在土壤水分亏缺下,玉米叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾强度(Tr)均有不同程度下降,叶片水分利用效率(WUE_L)有不同程度升高。轻度水分亏缺植株叶片表观光量子效率(AQY)比对照下降了6.9%,羧化效率(CE)比对照下降了26.3%,CO₂补偿点(Γ)比对照升高了55.8%;重度水分亏缺处理表观光量子效率比对照下降了27.6%,玉米叶片羧化效率(CE)比对照下降了46.4%,CO₂补偿点比对照升高了193.8%。土壤水分亏缺导致玉米叶片PSⅡ反应中心光化学效率(F_v/F_m)和潜在光化学效率(F_v/F_o)降低,光化学淬灭系数(qP)降低,非光化学系淬灭系数(qN)升高。轻度水分亏缺下,气孔限制是光合速率下降的主要原因;重度水分亏缺下,非气孔限制是光合速率下降的主要原因。     

灌浆结实期高温胁迫对糯玉米子粒产量和叶片光合特性的影响

以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,研究灌浆结实期高温胁迫对子粒充实、叶片光合特性和产量的影响。结果表明,高温胁迫下灌浆后期粒重增速缓慢,穗粒数减少,产量降低。高温胁迫使花后5 d光合速率下降,胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率上升。随灌浆进程推进光合参数逐渐降低,高温胁迫处理下降幅较高,是粒重降低并造成产量损失的关键因素。与苏玉糯5号相比,渝糯7号在高温胁迫处理下光合参数降幅较低,光合速率和胞间CO₂浓度中后期较高,受高温胁迫影响较小。