太阳辐射减弱对冬小麦叶片光合作用膜脂过氧化及同化物累积的影响

为了探究气溶胶的太阳辐射减弱效应对农作物叶片生理特性及同化物累积的影响,以扬麦13为供试材料,在大田试验条件下系统研究了不同辐射减弱处理（100%、60%、40%、20%、15%）对冬小麦叶片光合作用、膜脂过氧化水平和同化物积累的影响。结果表明：太阳辐射减弱至自然光的60%-15%时,冬小麦叶片净光合速率减少15.8%-70.1%,光合色素的含量（叶绿素a、b和类胡萝卜素）显著提高,其中叶绿素b含量的增加最明显。太阳辐射减弱会抑制冬小麦叶片膜脂过氧化程度,减少细胞膜透性,且辐射减弱的程度越高,影响越大。当太阳辐射为自然光的60%-15%时,冬小麦叶片的可溶性糖含量比对照降低了32.22%-76.45%,可溶性蛋白含量降低了19.02%-48.12%,但总游离氨基酸含量比对照增加了47.46%-177.87%。上述结果表明,太阳辐射减弱后会减弱冬小麦光合作用,增加光合色素含量,抑制膜脂过氧化程度,从而导致作物体内同化物的累积受阻,糖类及蛋白质的含量显著降低,必然会影响作物的产量及品质形成。     

《中国主要农作物气候资源图集》简介

《中国主要农作物气候资源图集》是一本农业气象基础图集。图集根据全国各县市主要农作物生育期、产量、品种类型、品种区域试验等资料2000多份以及收集整理全国482个气象台站1959-1978年共20年气象资料(其中太阳辐射统计计算了204个站点资料)编制而成。包括麦、稻、棉、玉米等主要农作物的物候期,全生育期和各生育期阶段的太阳辐射量、日照时数、积温、降水量、降水量相对变率等农业气候图232幅。图集反映了各地主要农作物的气候状况,气候与作物的生长关系;揭示出主要作物气候     

NaCl胁迫对黄瓜自根苗和嫁接苗光合速率的影响

在我国耕地中约有1/10为次生盐渍化土壤,盐分胁迫是影响农作物产量的重要因素之一,而作物的产量与光合作用密切相关.光合作用是植物最重要的生命活动之一,研究盐胁迫对光合作用的响应,对于阐明盐胁迫对植物的伤害机理和提高作物的抗耐盐性十分必要.一般认为盐胁迫对光合作用的影响有三种可能途径:渗透胁迫[1]、离子伤害[2]和糖积累造成的反馈抑制[3].但光合作用下降的原因至今未形成统一的认识[4].尤其对导致光合减低的原因是气孔限制还是非气孔限制争议很大.为此,以黄瓜自根苗和嫁接苗为材料,研究NaCl胁迫对其光合作用的影响,探讨盐胁迫下对黄瓜光合作用影响的机理.     

不同时间尺度太阳辐射数据对作物生长模型的影响(英)

逐日太阳辐射数据是作物模拟模型的重要输入参数之一。然而,在很多情况下,候、旬、月尺度的辐射信息相对容易获取。该文利用长时间序列(1961-2000)逐日太阳辐射数据,分别建立研究区候、旬、月不同时间尺度太阳辐射数据库,利用两个常用的作物生长模型(CERES-Maize和CGOPGRO-Soybean),以逐日数据(太阳辐射和模拟结果)为基准,分别探讨在雨养和灌溉条件下,不同时间尺度太阳辐射数据对作物生长模型的影响。结果表明:在不同时间尺度下,模型的输出(花期和作物产量)都接近于基准值。总体来看,两个模型模拟的花期平均误差和平均相对误差均接近于0,均方根误差为3.5d;CERES-Maize模型的模拟产量低于基准值,而CGOPGRO-Soybean的模拟结果高于基准值。在雨养和灌溉条件下,CERES-Maize的平均相对误差和均方根误差分别为-0.59%,120kg/hm2和-0.52%,129kg/hm2,CGOPGRO-Soybean的平均相对误差和均方根误差分别为5%,152kg/hm2和4.7%,165kg/hm2。短期数据误差(RMSE)是影响模型精度的主要因素。CGOPGRO-Soybean模型对不同时间尺度太阳辐射数据和水情信息比CERES-Maize模型敏感。当缺少逐日太阳辐射数据时,在雨养和灌溉条件下,候、旬、月尺度的太阳辐射数据都可以用于作物生长模型。     

我国东北、西北地区大于不同界限温度期间的积温与太阳总辐射、日照时数的相关分析

(一)前言太阳光是绿色植物进行光合作用以增长体积和积累干物质的唯一能量源泉,是作物生活的主要环境因子。我国西北地区,大部属于干旱和半干旱地区,日照多,太阳辐射强,因此,光能资源较为丰富。如宁夏的银川、同心,太阳辐射分别为146千卡/厘米~2·年和149千卡/厘米~2·年,比江南多30千卡/厘米~2·年,比同纬度的华北平     

我国各地区旬太阳总辐射的统计、计算及其分布

目前,全国部在开展农业气候的调查和农业气候区划。弄清气候资源及其分布规律是农业气候区划的基础工作,做好这项工作,有可能使农业气候区划做得更加合理,资源利用得更加充分。为此,不仅要研究各地的温度、水分条件,还要对太阳辐射进行统计、分析。太阳辐射是地球表面最主要的能量来源,是造成各地气候差异和天气变化的根本原因。太阳辐射状况很大程度上决定着农作物的生长发育、产量和品质。但长期以来,我国日射台站较少,太阳辐射观测资料缺乏,使许多研究工作受到限制。过去有不少这方面的研究     

大气[CO2]和温度升高对农作物生理及生产的影响

全球大气[CO2]和气温升高是全球气候变化对农作物产量影响最为重要的两个因子。本文着重介绍了[CO2]和温度升高对农作物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、产量、品质等方面影响的研究进展。研究表明随着[CO2]升高,作物光合速率及蒸腾速率有上升趋势,呼吸作用和气孔导度下降,产量有所提高,品质将会降低,但研究仍有不确定性。随着[CO2]变化,不同光合途径(C3、C4)作物的响应不一致且存在短期和长期效应。普遍认为大气温度升高抑制作物光合作用,作物产量下降。现有的研究多采用模型或模拟试验的方法研究气候变化对作物产量的影响,但研究发现模型研究结果与模拟试验研究结果有差异,不同学者对产量的评估结果也不一致。最新研究认为温度对作物产量影响成非线性,当温度高于关键温度后产量会迅速下降。现阶段大部分模拟试验均在气室中研究,与野外实际情况差异较大,结论仍需进一步验证。目前尚缺乏对作物模型结果的实验验证。     

大豆光能高效利用的分子调控机制研究进展

光合作用是影响作物产量的重要因素,长期以来国内外科学家通过高光效育种对大豆产量的提高起到了重大的促进作用。近年来,随着植物光合分子生物学研究和基因工程技术的发展,有关大豆光合作用分子机制和光能利用效率分子调控的研究取得了很多进展。本文总结了大豆光合作用相关的基因,综述了调控光能利用效率相关因子的研究进展,以期为大豆高光效分子设计育种提供理论指导。     

水稻和玉米缺锌的症状及防治技术

锌是植物作物生长过程中不可或缺的微量元素之一,对作物生长素的合成、光合作用及氮素代谢都起到重要作用。首先分析水稻、玉米的缺锌症状;然后提出了相关的防治措施。希望本次研究能够优化当前水稻、玉米缺锌情况,提高作物产量。     

冬小麦气候生产力的宏观动态模拟模型

根据作物群体光合作用特性与宏观气候生态条件的密切关系，提出了作物气候生产力是作物气候生产“潜力项”和生物气候“潜力项”可用作物光合作用过程的气候生产潜力模式进行模拟，而“限制项”则根据关键期的主要限制性生物气候因子的影响求算。基于这一模式结构，利用１９８５～１９８９年冬小麦田间试验资料，以及同期的地面气象平等观测资料（陕西、泾阳），建立了冬小麦气候生产力宏观动态模拟模型。模拟结果与实际产量相当接近     

灰霾导致太阳辐射变化的田间开放模拟装置设计及其效果

灰霾天气导致到达地面的太阳总辐射下降及散射辐射比例增加,从而影响作物生长和产量。为研究灰霾导致的太阳辐射变化对作物的影响,设计了田间开放式灰霾模拟装置。以空气质量等级做为灰霾严重程度的标准,根据不同程度灰霾条件下太阳辐射变化情况,确定了轻度、中度、重度霾下太阳总辐射和散射辐射比例。测定不同聚乙烯(PE)塑料薄膜的光学特性(透光率和散射特性及其覆盖下不同光质的光占总可见光比例的空间分布),选择光学特性满足模拟不同程度灰霾条件下太阳辐射状况的PE塑料薄膜作为覆盖材料。根据作物生长季节太阳高度角和方位角变化范围,确定了保证上午10:00到下午14:00遮荫面积达到4 m2的最小处理小区面积为20 m2,南北向边长为4 m,东西向边长为5 m。在2013-2014年水稻生长季利用所设计的试验装置进行田间模拟不同程度灰霾导致的太阳辐射变化处理试验,对太阳辐射和冠层微气候进行了持续观测。结果表明:该研究设计的灰霾模拟装置可以模拟中度及重度灰霾导致的太阳辐射变化情况。灰霾模拟装置在改变辐射状况的同时,保持了不同光质的光占总可见光比例的空间分布与自然灰霾条件相比没有显著变化。并且处理与对照小区的作物冠层温度及环境温湿度没有显著差异。该研究所设计装置可以较好地模拟不同程度灰霾条件下的太阳辐射变化,为研究灰霾对作物生长和产量的影响提供了有效的田间试验手段和技术支持。     

气溶胶辐射效应对作物及生态系统的影响综述

近年来大气气溶胶的增加对气候及环境的影响越来越受到科学界的关注,其中的气溶胶辐射效应对作物及生态系统的影响非常复杂。本文从气溶胶的辐射特性及其对气候变化的可能影响出发,来说明气溶胶造成的不同性质辐射量的重新分配对作物光合作用、产量以及生态系统的影响。详细讨论了散射辐射和直接辐射对光能利用率的不同影响,并着重说明分离阴叶和阳叶的重要性。得出大气气溶胶辐射效应主要是通过增加散射辐射,提高作物阴叶的光能利用率,从而改变作物光合作用响应的结论。并指出气溶胶浓度变化对作物产量的影响与天空状况有关。关于气溶胶辐射效应对生态系统的影响,主要从大气气溶胶浓度变化对净生态系统CO2交换以及大气气溶胶散射吸收对陆地净初级生产力的影响这两个方面进行了探讨,指出气溶胶辐射效应对生态系统的NEE和NPP的提高有正面作用。     

关于光合产量的计算公式

经过推导,提出了光合产量的两种表达式:并讨论了式中参数的物理意 dM=1/σ( (1-g)(1-λ)Idt( dM=1/σ) (1-g)LμIdt义,指出光合产量不仅与太阳辐射强度、作物品种类型,还与叶面积指数、植物株型等有关。     

地形对漫川漫岗黑土区大豆产量的影响

为研究黑土区田块尺度地形对大豆产量造成的影响,在海伦东兴合作社具有明显地形起伏的地块,采集大豆田间试验数据,考虑温度、太阳辐射、坡度、土壤养分等因素,运用作物生长模型DSSAT(Decision Support Systemfor Agrotechnology Transfer)模型对各样点进行参数率定及验证,得出以下结论:1)DSSAT模型的模拟产量与实际产量的相对均方根误差为7.9%,模拟结果表现为优,表明运用作物模型模拟不同地形上的产量变异具有可行性;2)地形通过影响作物生长环境因子的时空差异决定产量差异,田块尺度温度、水分和坡度是影响产量差异的主要因素;3)坡顶和坡底的产量相对较高,且产量变异性较小,阳坡虽然接收到更多的光照,却由于水分胁迫造成减产,坡底和平缓坡顶水肥保持较好,易获得高产。研究成果为田间精细管理与田块尺度耕地高效利用提供科学依据。     

冬小麦孕穗灌浆期温度对叶片CO_2同化量影响的初步研究——(Ⅰ)温度—光合强度关系曲线的基本形式及其拟合

<正> 作物同化CO_2最终形成产物是一系列生理生化过程,它受各种环境因子的影响和制约。研究环境条件的变化对作物光合作用的影响,对于寻求提高光合生产力的途径是十分重要的。尤其在光合作用的模拟研究中,需逐一确定各环境因子与光合作用的定量关系。早在五十年代Monsi、Saeki就将光与光合作用的关系定量化。对于温度与光合方     

为什么夏季追肥的效率比较高

夏季高温多雨,有利于各种作物的生长,而且阳光充足,有利于叶片的光合作用。作物光合作用所产生的碳水化合物需要大量的氮素才能形成氨基酸、蛋白质和核酸。对于小麦、玉米和水稻等粮食作物而言,夏季是作物营养生长与生殖生长交替进行的旺盛生长季节,作物快速生长阶段对养分尤其是氮素和钾素的需求量大,因此需要追肥。这是作物营养规律和气候特点所决定的。     

冬小麦田作物层光合有效辐射特征及干物质生产

<正> 一、前言1981-1982年我们在石家庄地区的栾城县良种场(114°39′E,37°52′N),对冬小麦田作物层光合有效辐射特征及干物质生产,进行了田间观测试验。将冬小麦试验田(5亩)分为4个区,每区内定点定期(10天)进行作物生育观测,包括:发育期、密度、叶面积、生长量,最后测产。农田小气候观测项目有:太阳辐射和光合有效辐射强度,作物层对太阳辐射和光合有效辐射的反射及透射辐射强度,作物层内光斑和阴影处太阳辐射和光合     

玉米/大豆间作条件下作物生物量积累模型

通过不同间作比例的玉米/大豆间作试验,建立了基于辐射截获与利用的玉米/大豆间作群体生长和产量的模拟模型。作物总生物量和产量为光合有效辐射(PAR)、辐射截获率(F)以及辐射利用效率(RUE)的函数,根据太阳辐射(SR)与PAR的比例可估算PAR,采用Keating和Carberry建立的公式计算F值,利用生长度日(GDD)确定作物的出苗、开花与成熟时期。模拟结果表明模型能够较为准确地模拟水分充足条件下间作群体的总生物量和产量。     

作物氮营养无损诊断研究进展

<正>氮素是作物体内质量分数最高,需要量最多的营养元素之一,对作物的生长发育以及最终的产量和品质形成起着极为重要的影响[1-2],所以合理的氮肥施用措施管理是充分发挥作物产量潜力,促进光合产物向籽粒转移的重要大田管理措施,而简便、快速、精确的植株氮素营养状况诊断及土壤供氮能力评价方法是进行科学氮肥管理的前提,这也是当前精确农业的热点研究内容。但目前我国各地氮肥     

基于蔗糖产量时域变化的温室番茄光合作用的模拟与验证

为了使基于过程的作物模型(Based on Process Model,BPM)和基于结构的作物模型(Structure Model,SM)更好的衔接。该研究依据温室番茄的生理特性,分析了单位叶面积蔗糖产量与光合有效辐射的关系,建立了单位叶面积蔗糖产量子模型;利用有效叶面积与有效积温的关系公式,建立了有效叶面积的预测模型。将二者整合,构建了基于蔗糖的温室番茄光合作用模型并采用独立的试验数据对模型进行了验证。结果表明,单位叶面积蔗糖产量的预测结果的决定系数R~2和RMSE分别为0.98和0.95 g/m~2;有效叶面积的预测结果的R~2和RMSE为0.96和0.02 m~2;单株蔗糖产量的预测结果的R2和RMSE为0.97和48.58 mg/株。该文提出的有效叶面积初步解决了番茄因不断摘除老叶导致叶面积发展规律不断被打破导致无法准确模拟的问题,所建立的光合作用模型初步实现了基于过程的作物生长模型和基于结构的生长模型的有效融合;