不同氮素水平下玉米水分利用率与光合特性的关系

在拔节、吐丝、灌浆不同生育阶段,通过用LI-6400便携式光合仪对不同N水平下玉米叶片的光合参数和环境因子进行测定,研究了水分利用率(WUE)分别与光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)的关系.结果表明,在不同时期,NH处理下的WUE均比NL处理下的高.NH、NL处理下,WUE随Pn、Gs的升高而增加,当Pn、Gs分别超过23、22 μmolCO2/(m2·s)和0.20、0.18 mol/(m2·s)时,WUE下降;而当Tr小于3.00 mmolH2O/(m2·s)时,2个N水平下的WUE均随Tr的升高而增加,当Tr超过此范围,2个N处理下的WUE均下降.     

氮素对不同基因型紫玉米光合特性及氮素利用效率的影响

以3个不同血缘的紫玉米杂交组合ZS15、FS11和68G1为供试材料进行大田试验,研究不同氮肥水平[不施氮肥(N0)和施纯N 225kg/hm2(N225)]对不同基因型紫玉米光合特性及氮素利用效率的影响。结果表明:与N0处理相比,N225处理下紫玉米单株叶片的净光合速率(P_n)、叶面指数(LAI)、SPAD值、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ活性(F_v/F_o)、叶片氮质量分数分别较N0处理平均提高9.21%、7.51%、3.78%、1.94%、13.72%、5.75%,且不同基因型紫玉米光合特性对氮肥反应不同。相关分析表明,开花期紫玉米穗上叶和穗位叶的SPAD值与叶片含氮量呈极显著正相关,紫玉米氮素利用效率和产量分别与开花期、灌浆期、成熟期的SPAD值呈极显著正相关,相关系数分别为0.853、0.860、0.973与0.819、0.827、0.985。紫玉米氮素利用效率和产量与开花期的P_n呈极显著正相关,相关系数分别为0.999和0.994。LAI差异不是紫玉米氮素利用效率和产量差异的原因。紫玉米叶片的叶绿素F_v/F_m与氮素利用效率和产量呈显著负相关,相关系数分别为-0.502和-0.554。     

不同品种牡丹光合生理特性及叶绿素荧光参数比较

采用Li-6400便携式光合作用系统等,对中原乌龙捧盛、江南红芙蓉和日本岛锦等3个牡丹(Paeonia suffruticosa)品种的光合生理特性及叶绿素荧光参数进行测定。结果表明,中原乌龙捧盛具有较高净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)、相对叶绿素含量与较低的蒸腾速率(Tr),江南红芙蓉与日本岛锦之间差异不显著。相关性分析结果表明,不同品种牡丹的Gs与Pn、胞间CO2浓度(Ci)、WUE、LUE呈极显著正相关。与江南红芙蓉、日本岛锦相比,中原乌龙捧的光补偿点(LCP)较低,光饱和点(LSP)、最大羧化速率(Vcmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)较高,对光适应的生态幅较宽,碳同化能力较强;中原乌龙捧的最大净光合速率(Pnmax)高,暗呼吸速率(Rd)低,有利于有机物的积累;中原乌龙捧盛的Fv/Fm值较高,其光合机构的破坏程度较低,具有较高光能转化效率。说明中原乌龙捧盛的光合能力较强。     

不同品种茶树叶片光合特性与叶绿素荧光参数的比较

[目的]筛选适宜赣南茶区推广的高光效茶树品种,为科学制定不同品种茶树高效栽培技术措施提供依据.[方法]2020年7月测定了9个茶树品种叶片叶绿素相对含量(SPAD)、光合及叶绿素荧光参数,进行了各指标的相关性分析,并利用隶属函数法对9个品种茶树光合能力进行综合评价.[结果]茶树叶片叶绿素相对含量(SPAD)位列前4的品种由高到低依次为:中茶108、浙农117、龙井43和乌牛早,4个品种之间叶片叶绿素相对含量差异不显著.净光合速率以龙井43最高,与乌牛早、中茶108差异不显著,但它们与浙农117差异均达显著水平.而茶树光合能力位列前4的品种由高到低依次为龙井43、乌牛早、浙农117和中茶108.不同品种茶树净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)呈正相关(r=0.65),与胞间二氧化碳浓度(Ci)呈负相关(r=-0.34);水分利用率(WUE)与蒸腾速率(Tr)呈极显著负相关(r=-0.82).叶绿素相对含量(SPAD)与PSⅡ实际光合效率(YII)呈显著正相关(r=0.67);PSⅡ最大光合效率(Fv/Fm)与光化学猝灭系数(qP)呈显著正相关(r=0.68).[结论]乌牛早、龙井43、浙农117和中茶108这4个茶树品种光合能力较强,具有高产潜力,适合在赣南茶区推广应用,但乌牛早和龙井43两个品种的蒸腾速率高、水分利用效率低,因此,生产上宜选择在肥水条件较好的地方进行栽培.安吉白茶为低光合、低蒸腾、水分利用率高的品种,与其他品种相比更耐瘠薄与干旱;黄金芽为低光合、高蒸腾、水分利用效率低的品种,可作为特色品种在有灌溉条件的地方适量栽培,不宜在赣南山区大面积推广.中茶108、浙农117、赣茶3号3个品种的光保护能力相对较弱,栽培过程中应注意适度遮荫.     

水分胁迫和不同形态氮素营养对苗期水稻光合特性的影响

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性.结果表明:水分胁迫对供NH4 -N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标.NH4 -N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量.水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率.     

水分胁迫和不同形态氮素营养对苗期水稻光合特性的影响

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性.结果表明:水分胁迫对供NH4+-N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标.NH4+-N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量.水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率.     

不同牡丹品种光合生理特性比较

以3个牡丹品种乌龙捧盛、香玉、景玉为研究对象,采用Li-6400便携式光合测定仪分别测定各品种的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导率和胞间CO2浓度等光合参数,并测定光合-光响应曲线、光合-CO_2响应曲线,测定叶绿素含量。结果表明,3个牡丹品种中乌龙捧盛的净光合速率、水分利用效率、光能利用效率、叶绿素含量、最大羧化速率、最大电子传递速率、磷酸丙糖利用率均明显高于其他2个品种,气孔限度值和暗呼吸速率则较低,且其光饱和点高、光补偿点低,说明乌龙捧盛的光合能力最强,对光照的适应度较宽,适于该地区引种和种植。     

不同氮素水平对濒危植物黄檗幼苗光合荧光特性的影响

为了探讨不同氮素水平对黄檗幼苗光合作用的影响,采用液体培养的方法,研究了4种不同的氮素(以NH4NO3计)水平下黄檗幼苗叶绿素含量以及光合和荧光特性的差异。结果显示:随着氮浓度的增加,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量都是先升高后降低,都在N8(4 mmol/L的NH4NO3)时达到最大值,其次是N16(8 mmol/L的NH4NO3)、N4(2 mmol/L的NH4NO3)和N1(0.5 mmol/L的NH4NO3),而叶绿素a/b在N4时最大。N4、N8和N16处理条件下黄檗幼苗的光响应曲线变化趋势基本一致,其净光合速率(Pn)都随光合有效辐射(PAR)的增加而迅速增大,之后增速明显下降,最后呈平缓的变化趋势,N8的最大净光合速率(Pnmax)最高,其次是N16,最后是N4;N1的光响应曲线则略有不同,其Pn值达到最大值之后却随PAR的增加而逐渐下降,且N1的Pnmax值最低。N8条件下的光饱合点、气孔导度都最高,表观量子效率和胞间二氧化碳浓度较高且光补偿点和暗呼吸速率较低。随着氮浓度的增加,最大荧光、可变荧光、光化学猝灭系数、光系统Ⅱ原初光能转换效率、PSⅡ量子效率和表观电子传递速率值都是先升高后降低,在N8时达到最大值,且在N1时最低,初始荧光和非光化学猝灭系数值则是N4最高。结果表明,适当增加供氮水平可以显著提高黄檗幼苗的光合能力,但过高的氮素供给反而不利于幼苗生长,N8条件最适合幼苗生长。      

不同核桃品种的光合特性

为不同光照条件下铁核桃品种的选择及栽培技术措施的制定提供理论依据,对6个不同核桃品种的光合速率、光响应、蒸腾速率、气孔导度等进行了测定。结果表明:6个核桃品种的Pn日变化、Pn与光强的响应及水分利用率均有较大差异,黔核5号、黔核7号、赫章6号、赫章8号、罗州4号和香玲的光饱和点分别为1490、1475、1490、1478、1460和1272μmolCO2/(m2.s),光补偿点分别为18.3、19.38、18.75、18.51、17.26和16.25μmolCO2/(m2.s)。6个核桃品种的喜光性强弱顺序为黔核5号、赫章6号>赫章8号>黔核7号>罗州4号>香玲,耐阴性强弱顺序为香玲>罗州4号>黔核5号>赫章8号>赫章6号>黔核7号;在上午6:00-10:00,黔核7号的水分利用率最大。     

不同施氮水平对烤烟叶片光合、荧光特性的影响

采用大田试验,以云烟87为试验材料,研究了不同浓度的氮素水平下,烤烟叶片生长期间的光合、荧光特性,探索出适合实际生产的氮素水平。以不施氮肥的空白组为对照,对15.0 kg/hm²、30.0 kg/hm²、45.0 kg/hm²、60.0 kg/hm²、75.0 kg/hm²浓度氮素水平处理的光合、荧光特性分别进行测定,以期探究不同浓度的氮素水平与烤烟叶片生长期间的光合、荧光特的关系,为在农业生产上推广合理的氮素施肥提供理论依据。结果表明：1)随着氮素水平的不断提高,烤烟叶片的净光合速率,蒸腾速率,气孔导度都是逐渐升高的过程,在浓度为60.0 kg/hm²时达到最大,继续提高氮素水平会对烤烟的正常生长起到一定的抑制作用;在烤烟植株正常生长的氮素水平内,胞间CO2浓度随着氮素的升高呈现降低趋势。2)在一定范围内,随着氮素水平的升高,暗适应后的最小荧光强度(F0)、烤烟叶片的最大荧光(Fm)和PSⅡ的最大光化学量子产率(Fv/Fm)都呈现先上升后下降的趋势,而非光化学猝灭系数(NPQ)表现为先降后升的趋势,都在浓度为60.0 kg/hm²时达到最大值和最小值。综合分析,60.0 kg/hm²的氮素浓度为烤烟正常生长的最佳供氮水平。     

不同年代水稻品种叶片氮含量变化及其与净光合速率的关系

【目的】探索在遗传改良过程中水稻植株叶片全氮含量的变化及其与净光合速率的关系,明确其在不同年代的变化趋势。【方法】以吉林省1958-2005年育成的33个水稻品种为材料,用凯氏定氮法测定植株叶片全氮含量,用LI-6400型光合测定系统测定功能叶片净光合速率,研究在遗传改良过程中吉林省不同年份育成水稻品种叶片全氮含量与其光合特性的协同进化规律。【结果】随着水稻品种育成年代的推进,叶片全氮含量、叶绿素含量、比叶重、净光合速率均呈增加趋势,而氮素光合利用效率则呈降低趋势;在抽穗期和抽穗后10d,叶片全氮含量与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗期30d,叶绿素含量与育成年代呈极显著正相关;在抽穗期和抽穗后10d,比叶重与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗后10d,净光合速率与育成年代呈显著正相关;而在抽穗期和抽穗后10d,氮素光合利用效率与育成年代呈极显著负相关;抽穗期水稻叶片全氮含量与产量呈极显著正相关。【结论】水稻品种遗传改良过程中,植株叶片氮含量和净光合速率都得到了显著提高,但叶片氮含量的增加幅度明显大于净光合速率的增长,因此在品种改良过程中应注重叶片净光合速率的提高。     

不同氮效率水稻品种的群体发育特征

选用3个氮高效水稻品种(武运粳7号、南光和4007)和1个氮低效水稻品种(Elio),在田间试验条件下研究了7个施氮水平(0、60、120、180、240、300和360kg·hm-2)下水稻的产量及产量构成、茎蘖变化动态、库容量以及光合产物和根系伤流强度的变化。结果表明:在7个施氮水平下氮高效水稻品种的籽粒产量均显著高于Elio,籽粒产量的差异主要是由穗数决定。Elio的最大茎蘖数与氮高效水稻差异不显著,但其成穗率仅为25%左右,而3个氮高效水稻的成穗率为35%～49%,最终导致氮高效水稻的库容量大,差异呈显著水平。不同氮效率水稻品种齐穗期的叶面积指数差异不显著,但齐穗期后Elio的群体光合速率下降比4007快;不同氮效率水稻品种齐穗前的生物产量无差异,齐穗期后氮高效水稻品种的生物产量显著高于Elio。与地上部分生长相对应的是,从分蘖期到齐穗期后30d氮高效水稻4007的根系伤流强度显著比氮低效水稻Elio高。     

陇椒系列辣椒光合特性研究

利用光合气体交换和叶绿素a荧光分析技术研究了陇椒系列辣椒的光合特性.结果表明:陇椒1、2、6号辣椒叶片的净光合速率(Pn)均显著高于对照(佳木斯),光补偿点(LCP)均显著低于对照(佳木斯).陇椒2、6号的叶绿素a、b、总叶绿素含量以及表观量子效率(AQY)均显著高于对照(佳木斯).陇椒6号的羧化效率(CE)、光合能力和RuBP最大再生速率均显著高于对照(佳木斯).试验品种间最大光能转化效率Fv/Fm、实际光能转化效率ΦPSⅡ和光化学猝灭系数qP均无显著性差异.因此,陇椒系列辣椒具有较高的叶绿素含量和净光合速率,利用弱光的能力较强,是其高产的重要生理基础.     

5个花椒品种光合特性的研究

以5个初果期花椒品种为研究对象,对其光合指标及相关性进行了研究.结果表明:‘秦安1号’、‘临夏大红袍’的净光合速率和蒸腾速率呈双峰型变化,‘油椒’、‘秦安大红袍’和‘保山小椒’呈单峰型变化;水分利用率日变化平均值大小排序为:‘临夏大红袍’‘秦安1号’‘油椒’‘秦安大红袍’‘保山小椒’;净光合速率日变化平均值大小排序为:‘油椒’‘秦安1号’‘临夏大红袍’‘秦安大红袍’‘保山小椒’;同时发现影响花椒净光合速率值的主要生态生理指标大小依次为:光合有效辐射蒸腾速率气孔导度胞间CO2浓度.     

不同栽培密度对博优225产量与氮利用效率的影响

以博优225为材料,研究了不同栽培密度对晚稻产量与氮利用效率的影响。结果表明,不同栽培密度显著影响晚稻的产量,其主要原因是提高有效穗数、每穗粒数、结实率;叶面积指数、单茎叶面积、冠层间的光照强度及干物质积累量和协调库源关系。在栽培密度0.2 m×0.3 m条件下,施氮180 kg/hm2的增产效果最好,达到8.682 t/hm2;不同栽培密度显著影响晚稻氮利用效率,其中在栽培密度0.2 m×0.3 m下施氮180 kg/hm2,氮肥效率、氮素利用效率最高,分别为48.23、53.85 kg/kg。因此,适宜的栽培密度有利于改善晚稻库源关系,提高产量、氮肥利用率与氮利用效率。     

灌水与氮用量互作对烤烟叶片养分含量、产量、品质及氮素利用效率的影响

采用大田试验研究了灌水与氮用量互作对烤烟(NicotianatabacumL.)叶片营养元素含量、烟叶产量品质和氮素利用效率的影响.结果表明,随氮用量增加,烤后烟叶中N,P,K,Mn含量上升,Mg,Fe含量下降;在相同氮用量条件下灌水可以提高叶片中P,K,Ca,Mg含量,降低N,Fe,Mn,Cu,Zn含量;灌水和氮用量互作对提高烟叶产量、品质和烤烟氮素利用效率具有明显促进作用,氮用量达45kg·hm-2结合灌溉,烟叶产量和质量性状最好,烤烟对氮素的利用效率最高.     

唐菖蒲光合特性的研究

采用光合作用测定仪和植物效率分析仪对生长在冀西北坝上高原唐菖蒲的光合特性和荧光参数生理生态特点进行了研究,结果表明:①夏季在晴天、土壤水肥充足条件下,唐菖蒲叶片的光合速率呈双峰曲线,其光饱和点为2145μmol/(m2.s),光补偿点为174.8μmol/(m2.s),净光合速率的最大值为36.4μmol/(m2.s),唐菖蒲为典型的阳性植物。②晴天唐菖蒲叶片的AQY由10:00时的0.0878下降到了13时的0.0640,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm由10时的0.79下降到14时的0.69,比最大值下降约13%,唐菖蒲在中午发生了一定的光抑制。③由叶片能量流动模型分析,高辐射使PSⅡ部分反应中心失活或降解,叶片遭受高辐射胁迫后启动了相应的防御机制,使过剩激发能得以及时耗散。由类囊体膜能量流动模型分析,高辐射导致叶片单位面积部分反应中心失活或裂解后,启动了剩余的有活性反应中心的补偿机制,使其能量传递效率提高。     

内生真菌发酵产物对水稻氮肥利用率的影响

采用盆栽试验,研究了人参和沙棘2种药用植物的内生真菌发酵产物(RD和SD)对辽星一号水稻品种氮肥利用率的影响。在水稻插秧前,分别用250 ng/ml RD、250 ng/ml SD、250 ng/ml水进行15 min浸根处理,于拔节期、抽穗期、成熟期各取有代表性的植株测定其全氮含量,并分别计算水稻的氮素累积量、氮素吸收总量、氮素阶段累积量、氮素阶段吸收速率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率。研究结果表明:RD、SD处理后水稻氮素累积量、氮素吸收总量、氮素阶段累积量、氮素阶段吸收速率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率均显著高于对照。表明2种药用植物的内生真菌发酵产物(RD和SD)能够有效地促进水稻对氮肥的吸收。     

不同产量水平小豆叶片的光合特性

【目的】比较不同产量水平小豆叶片的光合指标,为小豆的高产优质栽培提供科学依据。【方法】以夏播区高产小豆品种"保200112-20"和低产品种"白红5号"、"苏红02-11"为材料,研究不同产量水平小豆开花结荚期主茎各开花节位功能叶片的光合特性。【结果】小豆植株开花后,随着叶片的衰老,各功能叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)均逐渐下降,但胞间CO2浓度(Ci)逐渐上升;同一时期不同开花节位叶片的光合性能自上而下逐渐降低,高产品种"保200112-20"的光合性能明显高于低产品种"白红5号"和"苏红02-11"。相关分析表明,小豆籽粒产量与开花后各节位功能叶片的平均Pn、Gs、Tr和WUE呈极显著或显著正相关,与Ci呈显著负相关。【结论】高产小豆品种叶片的光合能力明显高于低产小豆品种,为其获得高产奠定了生理基础。     

不同氮素籽粒生产效率类型水稻在氮素吸收利用上的差异

以氮素利用效率高的水稻品种多产稻和氮素利用效率低的TR22183为亲本杂交后经单粒传获得的F9代重组自交系群体(RILs)为材料,采用动态聚类分析方法对不同施氮水平条件下重组自交群体的氮素籽粒生产效率进行聚类,研究在3个施氮水平(N0、N10和N20)下不同氮素籽粒生产效率类型水稻在氮素吸收利用上的差异.结果表明,不同施氮水平下,稻草和籽粒氮素含量随着氮素籽粒生产效率提高呈明显减少的趋势,而除穗数和千粒重外,其它性状呈明显增加的趋势,其中,籽粒产量、收获指数、稻草氮素含量、氮收获指数和氮素干物质生产效率在3种氮素水平下均呈显著或极显著差异.相关性分析显示,氮素籽粒生产效率与每穗总粒数、结实率、收获指数、籽粒产量、氮收获指数和干物质生产效率在不同的施氮水平下均呈极显著正相关,而与籽粒氮素含量、稻草氮素含量均呈极显著负相关.