作物根系对CO_2的吸收与同化

为探索CO_2气肥随水施用技术,本文研究了作物根系对气态和水溶态~(14)CO_2气肥的吸收、同化,随水吸收的~(14)CO_2在水稻植株内的运行以及CO_2在水中的溶存、逸散。结果表明,作物经根系能吸收气态和水溶态~(14)CO_2;水稻随水吸收的~(14)CO_2在植株体内以气态运行;水中CO_2的溶存和pH值呈动态变化。     

大豆不同生育时期同化产物对终产物的贡献

在大豆各生育期,应用~(14)CO_2对其全株进行了饱和标记。测定了豆株同化产物的残留动态及对终产物的贡献和产量构成的关系。结果表明:花前期大豆的同化产物,以其85％用于后续生育的能量代谢和器官建造;而后期豆荚和子粒的物质,约70％系来源于后期的同化产物,余者为前期同化产物的再分配。供试的人工调节剂对大豆各期同化产物参与终产物形成的比率,可在10—12％的范围内发挥调节作用。     

不同施氮下双季稻田白天CO2交换与叶面积、生物量的相互影响

研究缓/控释氮肥、氮肥配施硝化抑制剂和微生物菌剂对稻田生态系统白天CO_2净交换、群体叶面积和生物量的影响及其相互关系,有助于进一步了解这几类新型氮肥对稻田碳同化的促进作用及增产效果。为此于2012—2013年在湖北荆州进行大田试验,设置了五种氮肥处理:常规尿素(CK)、树脂包膜控释尿素(CRU)、尿素添加硝化抑制剂氯甲基吡啶(NU)、尿素添加硝化抑制剂二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、尿素配施微生物菌剂(EM)。采用静态箱-气相色谱法连续观测双季稻生态系统白天的CO_2净交换通量,并在各生育期测定水稻群体的叶面积和地上生物量,分析不同氮肥处理下这些指标的变化。结果表明:水稻生长季稻田生态系统白天表现为CO_2的净吸收,净交换通量受气温、降水等气象要素影响较大,在拔节-抽穗阶段出现较高值。相比普通尿素,新型氮肥在不同程度上提高了稻田CO_2净交换,在单个水稻生长季NU提高了13.2%~51.6%的平均CO_2净吸收通量,其次为CRU提高了9.8%~34.1%。在各生育期,新型氮肥对水稻群体叶面积指数和地上生物量表现出更高的促进效果,其中以CRU最为显著,其最大峰值相比CK分别提高了12.4%~18.6%和9.1%~18.8%。通过回归分析发现,水稻群体叶面积指数与CO_2净吸收通量为线性正相关关系,地上生物量与CO_2净吸收通量为抛物线型关系,这在一定程度上说明了水稻群体生长状况与稻田生态系统CO_2同化速率间的关系。包膜控释尿素、添加硝化抑制剂、添加微生物菌剂有助于提高水稻群体叶面积和生物量,促进稻田生态系统CO_2同化,其中树脂包膜控释尿素效果最佳。     

CO_2肥料在大田中的施用效果研究初报

<正> 关于CO_2肥料在生产上的应用,过去国内外的研究多局限于室内,这在很大程度上是因为CO_2是气体,田间不易控制。从1982年开始,我们对CO_2在大田中的应用进行了探索、现将情况初报如下:据测定首先证实:冬小麦的株间CO_2浓度(拔节后),通常情况下稳定在0.012%—0.02%,比大气浓度(0.03%)几乎低一倍左右。显然这是由于小麦的光合作用,同化了一部分CO_2所引起的。而作物进行光合     

三十烷醇(TRIA)等药剂对小麦干热风防御的生理效应和增产效果的研究

<正> 前言我国北方广大麦区在籽粒灌浆时期常遭干热风的危害,这种灾害性气候是由不同强度的高温,干旱和热风组成的.由于干热风系多种气象因子综合产生的危害,其影响比任何单一因素的危害要大得多.兰州大学王邦锡等试验研究指出:小麦叶绿素含量在干热风下受到破坏,下降19—29%,用~(14)CO_2测定同化速率表明干热风处理条件下,~(14)CO_2进入叶片数量下降了44.5%;在干热风影响下,根系~(32)P吸收数量减少.     

氯离子对马铃薯同化~(14)CO_2及吸收~(32)P和~(15)NO_3~-的影响

采用同位素示踪技术,研究了Cl对马铃薯的同化作用及吸收养分的影响。结果表明,培养液中Cl浓度过高会影响马铃薯对~(14)CO_2同化,减少对~(15)NO_5和H_2 ~(32)PO_4PO_4的吸收。     

锌肥对油菜碳代谢的影响

本文利用~(14)CO_2示踪法和作物酶学诊断技术,研究了在缺锌的石灰性土壤上,施用锌肥对油菜碳素同化作用的影响。测定结果表明:锌能提高碳酸酐酶的活性,增强油菜对 CO_2的同化能力,促进油菜生长,并能提高籽粒产量(提高3.96克/株)和含油量(提高3.14%),但对品质的影响不大。     

小麦的净光合作用CO_2补偿点、暗呼吸和RuBPCase活性的关系

从开花期到衰老后期测定了一个硬粒小麦品种和软质小麦品种旗叶的净光合,CO_2补偿点和RuBpcase(1.5—二磷酸核桐糖羧化酶)活性。二者的净光合没有显著差异。净光合和RuBpCase活性之间的线性关系可归因于相对低的酶活性。两个品种酶活性的直线斜率相近,说明二者的羟化效率相似。在210mlO_2L~(-1)气体中,两个品种的CO_2补偿点没有差异,而在22mlO_2L~(-1)气体中,两个品种的CO_2补偿点没有差异,而在22mlO_2L~(-1)气体中,仅定型叶片之间CO_2补偿点略有差异。将CO_2补偿点外推为零时,氧浓度为正值说明线粒体的呼吸作用没有完全被抑制。根据叶子光合作用的新模型,计算了两个品种呼吸作用的近似值。叶子从定型到衰老暗呼吸(测定叶圆片O_2的吸收)变化很小。在定型的叶片中,软质小麦品种的暗呼吸显著提高,而在衰老的叶片中,这种差异消失。由于其它因素如同化物的分配,呼吸消耗在生物产量的形成中也十分重要,高光合效率与高产并不总是相关关系,但高等植物叶子的光合作用仍是决定生物产量的主要因素。(Rawson etal.,1983),然而,为了寻找同一种群内光合效率的变异,已经进行了大量的研究。在调查小麦栽培品种时,Rawson等(1983)发现穗重与旗叶面积、灌浆期间的光合效率有关,而与叶子在个体发育中最大的光合效率无关。他们观察到不同叶子的最大光合效率是没有关系的,这或许是因为在发育期间接受的辐照度不同而引起的。并提出筛选高光效品种的时期不能在幼苗期,而只能在成株期。本文报道一个研究大田栽培的两个小麦品种从籽粒灌浆期到衰老末期旗叶光合作用过程的试验。这项研究的主要目的是为了寻找旗叶衰老期间两种基因型之间光合效率的可能差异,以及这些差异的生理学基础。测定项目包括净光合速率(Pn),CO_2补偿点(r)和RwBP-Case的活性。虽然CO_2补偿点只是一个假定的参数,但测定它仍可找到限制叶子净同化率的有关因子。(charles-Edwards 1978;Ticha等1981)。RuBpCase是固定碳素的关键酶,也许是控制CO_2吸收的最重要的生化因素,暗呼吸也要测定,因为它影响整个生育期间植株的净同化率。测定品种为在意大利种植适应范围很广的软质小麦品种Marzotto和硬粒小麦品种Cre 80.测定部位为旗叶叶片。     

水稻不同节位叶的光合强度和光合产物的运转与分配

本研究以水稻品种蜀丰一号为材料,在抽穗期用红外线CO_2气体分析仪测定主茎各节位叶的净光合速率和用~(14)C研究光合产物的运转与分配。研究表明:主茎各节位叶的净光合速率分别为15.97,12.85,11.07,11.37mg CO_2·小时~(-1)·分米~(-2)。经统计检验,剑叶与倒二叶、倒三叶,倒四叶差异均达显著和极显著水准,倒二叶,倒三叶,倒四叶之间差异不显著。主茎不同节位叶同化的~(14)C都能运转分配至稻株的各器官,其分配的比率不相同,分配到主穗的比率较高,分蘖穗的比率较少。主茎下位叶(倒三、倒四叶)同化的~(14)C分配到分蘖穗、茎叶和根的比率比上位叶(剑叶、倒二叶)高。     

有机肥料的作用

1、有机肥料是作物矿质营养的直接来源 有机肥料所含养分全面,施入土壤后,经微生物分解,可源源不断地释放各种养分供作物吸收利用。肥效长久而匀衡。此外,有机肥料在分解过程中,还能不断释放出CO_2,供作物进行碳的同化。植物的光合作用强度在一定的CO_2浓度范围内,随CO_2浓度提高而提高,因此,施用有机肥料对提高光合作用强度,提高作物产量有积极作用。     

红外 CO#-2气体分析仪测定作物光合作用技术的改进

我国从七十年代开始就应用红外CO_2气体分析仪测定作物的光合作用。但因测试手段落后,设备不配套,工作效率低,大田动态的光合测定一直难以进行。作者自1973年开始对其进行了多方面研究,並对主要技术环节作了改进,使大田作物光合动态测定初步实现了系列化和自动化。改进的主要环节是: (一)对测定作物各绿色器官(如叶片、穗、茎秆、叶鞘等)光合作用的同化室与群体同化箱,     

~(14)C—植物测样前处理法的改进

本装置由抽气、供氧、载气扫除、CO_2回收4个通路和试样燃烧与~(14)CO_2回收两个装置以及气流监测系统与动力泵有序配接组成。可实现同步抽空、供氧、点火、回收CO_2等工作。结构简单,易于组装、~(14)CO_2回收效率较高。     

高通量测序助力地质封存CO2泄漏情景下土壤细菌群落信息的挖掘

CO_2地质封存过程复杂,存在CO_2泄漏风险,进而会影响土壤生态系统,为研究地质封存CO_2泄漏应对措施,以玉米为研究对象,采用人工控制释放CO_2系统研究了玉米对地质封存CO_2泄漏的响应特征,并应用高通量测序技术分析了玉米土壤细菌群落结构及遗传多样性。结果表明:土壤CO_2浓度为30×104μL·L~(-1)(30 cm埋深处CO_2浓度)时,玉米表现出较好的适应能力,当CO_2泄漏量增加到40×104μL·L~(-1)以上时,玉米叶片等各项生长指标均表现为受胁迫特征;高通量测序结果显示试验共获得4个土壤样本的70 948个OTUs,但仅3.32%为4种泄漏条件下土壤所共有;遗传信息表明土壤细菌多样性和丰富度变化与CO_2泄漏浓度密切相关;变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门等为土壤优势菌群,而酸杆菌门在土壤CO_2浓度达40×104μL·L~(-1)下相对丰度大幅增加,暗示其可用作地质封存CO_2泄漏对土壤生态系统影响的指示菌。可见泄漏的CO_2会影响农作物生长及土壤细菌群落特征,而变化的土壤细菌多样性会影响农田生态系统功能等。     

钾肥对小麦灌浆速度及光合强度的影响

在豫东黄潮土区施用氮、磷肥的基础上,施钾对小麦后期灌浆速度有明显的促进作用。施钾处理的小麦千粒重较对照平均高9.2%,对晚播小麦效果更明显,较对照千粒重平均高13.7%。施钾可提高小麦叶片的光合强度,对CO_2的同化量平均较对照增加2.32mg/dm~2.h。施钾肥(K_2O)量以每亩8～10公斤的效应最佳。     

Ⅰ_214杨树苗源叶和库叶~(14)C-同化物的代谢及影响其运输、分配的因素

源叶LPI_12和库叶LPI_2在引入~(14)CO_25min后,首先合成糖,约为总同化物的80％。随着时间的延长,糖的含量开始下降。但LPI_(12)下降速率慢,LPI_2下降速率快。2h后,LPI_12和LPI_2糖含量分别下降到70％和43％。除蛋白质外,LPI_(12)其它活跃代谢成分氨基酸、有机酸均呈下降趋势,结构成分纤维素因合成甚微,所以曲线变化很小。LPI_2中所有成分几乎均呈上升趋势,尤其是结构成分和氨基酸含量上升显著。淀粉和半纤维素变化规律是先上升后下降。由此推测,库叶内同化物向外运输的限制可能是糖迅速被利用并转变成其它物质。源叶由于合成代谢弱,所以向外运输比较多。说明同化物的代谢与同化物的运输密切相关。研究中还发现,同一直行列上的叶片,其同化物的运输具有相对独立性。~(14)C-同化物的运输与分配受控于运输通道,“库强”及其它因素。运输通道及“库强”是控制~(14)C-同化物运输的两个重要因素。而“源一库”间的距离,相对来说是较次要的。     

葡萄幼树年周期碳素(~(14)CO_2)同化物分配输出规律的研究

本文用~(14)CO_2示踪法,研究葡萄幼树碳素同化物分配输出特性,结果表明,碳素同化物质分配有季节特点。生长前期主要集中供给地上部各新生器官;中期地上部与地下部分配比较均衡;后期则稳定回流。     

不同氮素条件米槁幼苗光合作用对CO_2响应特征

为探求氮素对米槁幼苗叶片CO_2响应特征影响,以1年生米槁幼苗为试验材料,采用砂培法,利用Li-6400光合仪测定4种不同氮浓度胁迫下米槁叶片CO_2响应曲线及气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等相关光合参数,并运用直角双曲线、非直角双曲线、直角双曲线修正3种模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线。结果显示,直角双曲线修正模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线,可克服直角双曲线模型未考虑曲线凸度缺陷及无法拟合CO_2过饱和净光合速率(Pn)下降缺点,得到光合参数与实测值相近,直接确定CO_2饱和点(CSP)。在控制外界条件下,各氮处理米槁Ci随叶室内CO_2浓度(Ca)升高呈同步直线上升趋势。同一Ca值下,米槁叶片Ci随氮浓度水平增加而增大。各氮处理下米槁叶片Gs随Ci升高总体呈下降趋势;Tr变化趋势与Gs一致,在同一Ci下,Gs与Tr均随氮浓度增大而增加。米槁叶片Pn随Ci升高逐步升高,但在高Ci阶段Pn略下降,增施氮素可提高米槁叶片CSP、最大净光合速率(Pnmax),降低叶片CO_2补偿点(CCP),表明增施氮素能可强米槁叶片光合作用对CO_2适应幅度,提高CO_2利用效率,促进有机物积累。研究表明,直角双曲线修正模型拟合米槁叶片CO_2响应曲线效果最佳,施氮可有效促进米槁幼苗生长。     

日光温室CO_2加富对番茄叶片光合特性的影响

为探讨CO_2施肥对番茄光合作用的影响,确定有利于番茄生长发育的最适CO_2浓度。以"兴海12号"番茄为试材,设4个CO_2处理,分别为(400±25)μmol/mol(CK)、(600±25)μmol/mol(T1)、(800±25)μmol/mol(T2)、(1 000±25)μmol/mol(T3),用Li-6400光合仪测定不同CO_2浓度下,相同叶位叶片的光合参数,研究不同浓度CO_2对番茄叶片光合特性的影响。结果显示:(1)随着处理天数的增加,光合速率呈先增大后减小的趋势,生长前期以T2、T3处理下光合速率最大,30 d以后T2条件下光合速率最大。(2)CO_2浓度对气孔导度和蒸腾速率的影响无规律性变化,可能是不同叶龄受CO_2影响不同,也可能与处理时间有关。(3)高CO_2浓度下水分利用效率明显高于对照,T3处理优势明显。(4)高CO_2浓度对叶绿素a含量影响显著,对叶绿素b、类胡萝卜素而言,处理50 d时T3条件下明显低于对照,其他处理与对照无显著差异。结果表明,一定范围内提高CO_2浓度可以弥补环境CO_2不足,(800±25)μmol/mol CO_2浓度更有利于番茄光合作用积累有机物。     

三叶半夏在不同CO_2浓度下的光合特征研究

为了研究半夏在不同CO_2浓度下的光合特征,本研究利用Li-6400便携式光合仪测定了半夏的CO_2响应曲线,分析了净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO_2浓度(Ci)等随CO_2浓度变化趋势。结果显示,半夏在环境CO_2浓度为600μmol mol~(-1)以下时,会因为气孔关闭而使得Ci迅速下降;CO_2浓度超过600μmol mol-1时,净光合速率增加并不明显。本研究表明在半夏种植过程中,大气中的CO_2完全能满足半夏的光合作用需求,不必增加CO_2浓度。     

黄桥高含CO_2气田产出液单井集输工艺

为实现黄桥地区高含CO_2气井产出物高效回收及有效利用,采用热力学状态方程(PRSV状态方程、WS混合规则)和闪蒸计算理论对黄桥地区高含CO_2气井产出物进行相态计算,明确了黄桥地区高含CO_2井流的相图特征和CO_2对油气烃类体系相态的影响:含有CO_2的油气烃类体系p-T相图的气液两相区面积随CO_2摩尔分数的增加而显著缩小。根据产出液的相态特征,制定了单井地面工艺处理流程,分析了该产出液处理工艺中关键设备(旋流分离器、CO_2压缩机)的操作参数:当前选取的操作参数均处于旋流分离器的可靠工作区域内(单相气区);整个CO_2压缩机工作压力和温度范围内无液相析出。经验证,制定的黄桥地区现有高含CO_2单井集输工艺流程和设备操作工况参数合理,能够实现对该地区高含CO_2井流中游离水和液态原油的有效脱除,可在该地区类似条件区块推广使用。(图4,表2,参21)