小麦主茎光合产物的运转与分配

分蘖期主茎与分蘖间联系密切,主茎光合产物主要用于主茎叶片、分蘖和根系的生长。本研究3个供试小麦品种中,徐州26主茎运送到分蘖Ⅰ和Ⅱ的光合产物比例分别为6.15%和5.92%,显著高于9559的4.38%和3.84%;随着生育进程,主茎和分蘖之间较为独立,光合产物在主茎和有效分蘖间的运转比例降低,供试品种间光合产物分配比例的差异缩小。拔节期主茎的光合产物主要用于自身茎鞘的生长;抽穗期主茎的光合产物主要用于自身茎鞘及穗的生长;至成熟期,主茎功能叶片在抽穗期合成的14C-光合产物主要分配到自身的茎鞘、颖壳及籽粒中,且籽粒分配量高于其他器官。     

头季稻齐穗期剑叶光合产物分配与再生稻产量的相关性

以两系、三系杂交组合及其父本为材料,用14C同位素示踪法研究了头季稻齐穗期剑叶光合产物的分配及其与再生稻产量的相关性,结果表明:(1)头季稻齐穗期剑叶光合产物80%~90%分配到穗部,10%~20%残留于叶、茎,且主要残留在剑叶中,仅5%左右残留在茎鞘中,茎鞘各节间残留量一般表现为倒1>倒2>倒3>倒4的趋势,倒2以下节间贮藏的光合产物占茎秆总量的1/3~2/3,品种(组合)间差异较大;(2)稻桩贮藏光合产物的52%~70%转运至再生稻体内,且分配至穗部的最多;(3)头季稻成熟期残留在茎鞘中,特别是倒2以下节间中的光合产物越多越有利于再生稻产量的提高;(4)本试验条件下,再生稻产量构成因素中,影响产量的首要因素是穗粒数。可见,选用穗粒数多、成熟期残留在茎鞘,特别是倒2以下节间中的光合产物较多的品种进行再生培植,有利于获得再生稻高产。     

金钗石斛对磷素的吸收和运转

应用32 P研究了金钗石斛对磷素的吸收和运转。结果表明 ,金钗石斛植株各部位均可吸收磷素 ,成长叶的总放射性活度最高。植株吸收的总32 P放射性活度随根系吸收时间的延长而增加 ,至 96h达最高 ;随移栽后日龄的增加 ,植株各部位干物重逐渐增加 ,新生茎和新生叶增加最快 ,32 P亦逐渐向新生茎和新生叶运转。 2 5℃和 40℃温度处理 ,植株吸磷量分别为 1 0℃处理的 2 3和 2 5倍。中度光 ( 2× 1 0 4 Lx)和高光强( 5× 1 0 4 Lx)下植株吸磷量分别较弱光 ( 5× 1 0 3Lx)下增加 74%和 2 3 %。     

多效唑对草莓光合产物运转与分配的影响

本试验研究了多效唑(MET)处理对草莓光合产物运转与分配的影响。结果表明。MET处理减少了光合产物向草莓幼叶的分配,增加了向花、果实,特别是侧果的分配。而向顶果的分配则没有差异。MET处理还提高了草莓叶片光合产物输出的百分率。这些结果说明,MET对营养生长的抑制,导致了同化物的运转与分配有利于生殖生长,从而增加了草莓的单果重和总产量。     

水稻植株光合作用能力的变化与其抗白背飞虱的关系

稻株受白背飞虱为害后 ,感虫品种 (TN1和汕优 63)光合作用速率和叶绿素含量下降率比抗虫品种 (N2 2 )明显 ;汕优 63和N2 2品种的二磷酸核酮糖 (RuBP)羧化酶的含量和活力均增加 ,TN1品种在为害 5d时RuBP羧化酶的含量和活力明显增加 ,而在为害 1 0d时显著下降 ;感虫品种受害后叶片光合产物滞留比抗虫品种多 ,即感虫品种光合产物向叶鞘、茎、分蘖和根等部位的转移量少于抗虫品种。     

不同野生石斛品种的生长发育和产量性状研究

试验以柳州市面上流行的野生石斛品种为种植材料,从农艺性状和产量性状2个方面对象州独角石斛、云南文山独角石斛、云南金钗石斛进行品比。结果表明:各石斛品种在3~6月份生长发育较快,此后逐渐减慢生长,除云南金钗石斛还有一定的生长发育外,其余2个石斛品种到7月份生长停止;云南金钗产量最高,其次是云南文山独角石斛,最低是象州独角石斛。综合生长发育和产量,云南金钗石斛适宜人工种植,象州独角石斛和云南文山独角石斛不适宜人工种植。     

大麦光合产物的分配、再分配与产量形成的关系

本试验以二棱形和六棱型两个大麦品种为材料,应用＾１４Ｃ示踪技术,对大麦各生育期＾１４Ｃ光合产物在各器官中的分配、财分配及其干物质积螺的关系进行了研究。试验表明：１．不同生育期光合产物的根本与再分配方式不同,分蘖和拔节期光合产物主要用于根系、茎叶的生长,只有１３．５％,８．９５％分配到籽粒中,抽穗和灌浆期光合产物主要用于籽粒育实和灌浆,分别有４７．２％和４８．１％,７２．１％和８８．１％分配到籽粒。     

长豇豆叶片^14C光合产物运转与分配的研究

试验以两个蔓生长豇豆品种为材料，在不同时期不同叶位喂饲＾１４ＣＯ２，研究长豇豆叶片＾１４Ｃ光合产物的运转与分配规律。结果表明，长豇豆营养生长期，叶片的光合产物输出率较低（５４．８５％），生殖生长期，上，中，下叶位叶片的光合产物输出率均较高，平均为８８．７４％，且随着叶位的上升而增大。营养生长期，叶片的光合产物向上、下部器官运转，其中９５％以上运转到茎叶，且运转到上部茎叶的光合产物稍多，根只获得少量     

不同熟相小麦品种生育后期的群体光合强度及同化物的运转分配

用CXH-305型红外CO_2分析仪和同位素示踪技术研究了4个不同熟相小麦品种生育后期的群体光合强度和同化物在不同器官中的运转分配。结果表明,落黄较好的小麦品种,其籽粒灌浆初期的群体光合强度与落黄较差品种无显著差异;但到籽粒灌浆中后期,前者的群体光合强度则极显著地高于后者;到籽粒灌浆末期,落黄较好的品种仍维持相对较高的群体光合强度。~(14)CO_2示踪研究表明,在小麦生育后期,落黄较好品种植株各器官的放射性比活度高于落黄较差的品种。就同化物的运转分配而言,在籽粒灌浆期,落黄较好品种光合产物运输到茎秆和根系的比例较大,而落黄较差的品种运输到穗部的比例较大。文中讨论了不同熟相小麦品种产量差异的生理原因,并就小麦生产中的有关问题提出了建议。     

不同施氮水平苹果矮化中间砧幼树光合产物的周年分配利用

【目的】光合产物在树体内的利用、分配状况直接影响着果树的产量形成,是果树优质、丰产、稳产的重要因素。氮肥的不合理施用易导致树体C/N失衡,造成树体旺长或早衰,直接影响果树的产量、品质形成。因此,研究矮化中间砧苹果在不同氮水平下的光合产物利用、分配特性,为合理协调光合产物在树体内的利用、分配以保证果树稳健生长又及时成花结果打下理论基础。【方法】以生产上最常用的2年生烟富3/M26/平邑甜茶幼树为试材进行盆栽试验。设置不施氮肥(N0)、适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)3个氮素水平,分别于春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期进行13C标记,标记72 h后取样,整株解析为叶、一年生枝条、主干、中间砧、根系,测定了其13C丰度,玉米素核苷(ZR),脱落酸(ABA),可溶性淀粉含量,并测定了叶面积和叶绿素含量。【结果】与N0相比,不同物候期适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)处理均显著促进树体生物量的增加,提高叶片面积和叶绿素含量,N100处理对树体生长的促进作用随着氮肥施入时间的延长逐渐显现。春梢生长期和春梢停长期,N100处理细根生长量最高,其次是N200处理,N0处理最低;至秋梢生长期,N0处理细根生物量迅速升高至最高且显著高于N200处理。N0处理在不同生长期叶片淀粉含量均显著高于N100和N200处理。氮肥施入初期,叶片ZR含量为N200N100N0,施肥30天后,N100处理叶片仍保持较高的ZR含量,但N200处理ZR含量显著下降。氮肥施入初期各处理ABA含量无显著差异,随着生育期延长差异性逐渐显著,施肥后30天,N0处理的叶片ABA含量达到最高并保持较高水平至生长后期。不同施氮处理树体根冠比和光合产物分配规律在不同生长期差异显著。氮肥施入至春梢生长期,N100和N200处理根系13C分配率分别是N0处理的285.35%和217.98%,而N0处理树体会将更多的光合产物用于地上部生长;至春梢停长期N100和N200处理仍保持较高根冠比和根系13C分配率;至秋梢生长期,N0处理根系光合产物分配率升高,而N100和N200处理根系13C分配率分别降低至N0处理根系13C分配率的71.98%和41.26%,表明生长后期N0处理生长中心逐渐向根系转移。【结论】施氮水平对苹果矮化中间砧幼树生长及光合产物利用方式和分配规律的显著影响与玉米素核苷和脱落酸的合成变化密切相关。施氮通过促进ZR大量合成显著促使光合产物向根系大量分配,周年尺度上表现为树体根冠比和根系生物量显著升高,树体地上部快速生长。整个生长期内低氮条件下树体光合产物转化为淀粉在叶片中大量贮存是由ABA的合成差异所造成。     

秸秆还田与栽插方式对水稻根系生长及产量的影响

通过明确不同秸秆还田与栽插方式下水稻根系及产量形成的差异,为不同栽插方式下秸秆还田提供理论和实践依据,以迟熟型杂交籼稻F优498为试验材料,采用2因素裂区设计,主区设置秸秆不还田、覆盖还田和翻埋还田3种还田方式,副区为人工移栽和毯苗机插2种栽插方式,研究不同秸秆还田方式和栽插方式下水稻根干质量、根冠比、根系形态生理特征及产量形成的差异。结果表明:1)秸秆还田对根系生长的影响表现为前抑后促,抑制了分蘖盛期单茎和群体根系的生长,促进了拔节期至成熟期根系的生长,齐穗期翻埋还田水稻根系生长更好,成熟期则是覆盖还田根干质量、根数更高。各生育时期根系直径,分蘖盛期和成熟期的单茎、群体根系指标以及根干质量,拔节后15 d、齐穗后15 d和成熟期单茎伤流强度均表现为人工移栽毯苗机插,但拔节期和齐穗期根系形态指标和群体根干质量小于毯苗机插。不同于翻埋还田对毯苗机插稻齐穗期根系生长有利,覆盖还田能有效促进人工移栽稻齐穗期根系生长,减缓花后根系衰老,维持单茎较大伤流强度。2)与秸秆不还田相比,秸秆还田平均使水稻增产3.50%,与人工移栽互作的增产率为2.03%～9.81%,与毯苗机插互作的增产不明显,其中又以秸秆覆盖还田与人工移栽互作增产效果最佳。3)分蘖盛期根干质量,成熟期根干质量、单茎根系指标和群体根系指标,分别与每穗粒数、总颖花量和产量显著正相关,分蘖单茎和群体根系形态指标与有效穗呈显著负相关。综上所述,秸秆还田后人工移栽均实现了增产,而毯苗机插多表现为减产,覆盖还田产量较翻埋还田高。覆盖还田与人工移栽互作下的水稻根系早生快发、衰老慢、单茎伤流强度大,产量最高,翻埋还田促进了毯苗机插中期的根系生长,但齐穗后根系衰老快,单茎伤流强度小。     

利用~(14)CO_2研究苎麻光合物质的运输分配

利用~(14)CO_2研究了苎麻光合物质的运输及分配。结果表明:苎麻嫩叶所形成的光合物质不运转到其他部位;成长叶的同化能力大于幼嫩叶片的同化能力,并且,形成的光合物质往外运转;成长叶光合物质运转的部位主要是:顶端的幼嫩部分、麻皮、麻秆,特别是麻秆贮存的总光合物质最多:同一蔸麻的各分蘖之间同化产物不相互运转。     

不同生育期水稻对Cd、Pb的吸收累积特征及品种差异

在盆栽条件下研究了污染土壤水稻不同生育期对Cd、Pb的吸收累积特征及品种差异,结果表明,8个供试品种各器官Cd、Pb含量均表现为分蘖期>成熟期>抽穗期。抽穗期根系和茎叶Cd平均含量分别较分蘖期降低了12.7%和21.6%,较成熟期降低了5.5%和9.5%;抽穗期根系和茎叶Pb平均含量分别较分蘖期降低了24.2%和39.8%,较成熟期降低了11.6%和16.7%。水稻不同生育期Cd、Pb含量的相关性及Cd、Pb在不同器官中迁移的难易程度均与品种密切相关。综合分析认为,分蘖和成熟期为水稻吸收累积Cd、Pb的两个关键时期,针对该时期采取有效措施控制土壤中重金属活性对于降低水稻籽粒Cd、Pb的累积具有重要意义。     

不同钾水平下杂交稻~(14)C-光合产物运转动力学

用~(14)CO_2饲喂杂交籼稻威优35功能叶,研究光合产物在体内的运转。结果表明,源叶光合产物的输出及库(幼叶或谷粒)同化物输入的百分率(v)和时间(t)之间的关系均极显著地符合回归方程v=V[t+k)/[K_m+(t+k))。在分蘖期,主茎顶部完全展开叶可输出66％～79％的~(14)C-光合产物;低钾处理使源叶输出潜能和速率下降,过量钾处理加快光合产物输出速率;未展开的幼叶可输入28％～59％的~(14)C-光合产物,低钾不仅降低输入潜力,且使输入延迟。在灌浆期,剑叶可输出83％～97％的光合产物,其中77％～88％运往谷粒;低钾处理延迟光合产物输出时间,降低输出速率;过量钾处理降低输出潜力,但提高输出速率;低钾处理还降低同化物输入谷粒的比例和速率,过量钾处理降低同化物输入谷粒的比例,但提高输入速率。所以,从总体上看,低钾和过量钾处理都不利于新固定的同化物在体内的运输。     

空心莲子草在稻田生态系统中的生长特性及对水稻生长发育的影响

为了解空心莲子草在正常耕作稻田中的入侵能力与水稻对该草的抵抗能力,本文通过在秧苗移栽后的稻田中移植少量空心莲子草繁殖体,人工模拟空心莲子草入侵稻田的方法,研究了该草在稻田中的入侵生长繁殖特性及其对水稻生长发育的影响。结果显示:在人工移入空心莲子草后的第一个水稻生长季内,空心莲子草长势较弱,其植株克隆数与直立茎秆数从水稻分蘖前期至成熟期均无显著变化,仅株高增长极显著,但茎秆纤细柔软,部分茎秆顶端弱化,叶片弱小卷曲,出芽量很低或几乎没有新芽生长。空心莲子草对水稻分蘖、有效分蘖与株高等参数均无显著影响。空心莲子草在田埂上与稻田边缘的生长主要表现为该草的覆盖度、直立茎秆数与株高的显著增加,难以向稻田中扩散生长。研究结果表明,空心莲子草在耕作稻田中不能形成严重入侵态势。建议保持稻田于耕作状态,可有效防止空心莲子草的入侵。     

氮肥运筹模式对双季稻北缘水稻氮素吸收利用及产量的影响

在双季稻北缘地区,以常规品种早籼65和杂交组合香两优68为试验材料,在施氮量150.kg/hm2的条件下,研究了不同氮肥运筹模式对早稻产量及氮素吸收利用特性的影响。结果表明:减少基、蘖肥,提高穗肥比例可增加抽穗成熟期的叶片含氮量,使SPAD值维持较高水平,提高齐穗后的绿叶面积和有效叶面积率,提高群体光合势,有利于促进干物质积累而提高产量和氮素吸收,常规稻和杂交稻均以基∶蘖∶穗=50∶25∶25运筹模式产量最高;前氮后移增施穗肥因能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,可促进氮素的吸收;氮肥当季利用效率随穗肥比例提高而增加,但氮肥的农学利用率与产量有更好的对应关系。基∶蘖∶穗=50∶25∶25的运筹模式是双季稻北缘地区早稻合理的施肥技术。     

四川盆地水稻不同生育期干旱频率的空间分布特征

将四川盆地按地理地貌类型及水稻种植区划分为5个区域即盆南、盆中、盆西、盆周和盆东,基于区内102个县(市)气象台站1980-2014年的逐日气象资料及32个农业气象观测站的水稻生育期资料,利用干旱评估指标分析四川盆地水稻各生育期干旱发生频率的空间分布特征。结果表明：水稻移栽-分蘖期干旱频率在盆中及盆南部分区域高达90%以上;分蘖-拔节期及拔节-孕穗期干旱频率也相对较高,大部地区集中在50%～90%;水稻孕穗-抽穗期和抽穗-成熟期的干旱发生频率与其它生育期相比较低,孕穗-抽穗期干旱发生频率除盆西部分区域、盆中及盆东北局部在70%～84%以外,其余大部在50%左右;抽穗-成熟期干旱发生频率大部分在50%～70%。     

稻麦轮作区保护性耕作条件下氮肥对水稻生长发育和产量的调控效应

20062~008年在四川省广汉市开展了保护性耕作措施下水稻氮肥调控试验,设置不同秸秆还田量(0、6000、12000 kg/hm2)、施氮量水平(0、1502、10 kg/hm2)以及氮素分配比例(6∶2∶2、6∶3∶1、8∶2)。结果表明,和施N 150 kg/hm2相比,N 210 kg/hm2处理水稻分蘖力、干物质积累量、开花期的植株个体和群体质量均有升高,花后茎鞘贮藏物质的输出及光合物质积累量增加,子粒产量提高7.3%。在施N 150 kg/hm2水平和基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶2∶2分配比例下,与旋耕无麦秸还田处理相比,免耕秸秆还田与否对水稻茎蘖消长、干物质积累及子粒产量影响较小,但花后绿叶功能期延长,光合产物积累在产量形成中所占比例增加。在施N 210 kg/hm2水平和基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1分配比例下,免耕还田麦秸量从6000 kg/hm2增加至12000 kg/hm2,水稻分蘖力明显增强,干物质积累量增大,开花期个体和群体质量提高,单位面积穗数和穗实粒数增多,产量增加4.1%;将氮肥分配比例由6∶3∶1变为8∶2,即增加基肥用量,减少中后期的氮素供应会导致分蘖高峰后分蘖大量死亡,有效穗数降低,穗粒数减少,产量下降。以上结果说明,氮素的充分供应是保护性耕作水稻获得高产的重要前提和基础,适当提高麦秸还田量、增加中后期氮素供应,能提高氮素利用率及分蘖成穗率和结实率,利于稳产高产。     

Effects of nitrogen fertilization on pot‐grown wheat photosynthate partitioning within intensively farmed soil determined by 13C pulse‐labeling

Understanding rhizodeposited carbon (C) dynamics of winter wheat (Triticum aestivum L.) is important for improving soil fertility and increasing soil C stocks. However, the effects of nitrogen (N) fertilization on photosynthate C allocation to rhizodeposition of wheat grown in an intensively farmed alkaline soil remain elusive. In this study, pot‐grown winter wheat under N fertilization of 250 kg N ha^?1 was pulse‐labeled with ¹³CO₂ at tillering, elongation, anthesis, and grain‐filling stages. The ¹³C in shoots, roots, soil organic carbon (SOC), and rhizosphere‐respired CO₂ was measured 28 d after each ¹³C labeling. The proportion of net‐photosynthesized ¹³C recovered (shoots + roots + soil + soil respired CO₂) in the shoots increased from 58–64% at the tillering to 86–91% at the grain‐filling stage. Likewise, the proportion in the roots decreased from 21–28% to 2–3%, and that in the SOC pool increased from 1–2% to 6–7%. However, the ¹³C respired CO₂ allocated to soil peaked (17–18%) at the elongation stage and decreased to 6–8% at the grain‐filling stage. Over the entire growth season of wheat, N fertilization decreased the proportion of net photosynthate C translocated to the below‐ground pool by about 20%, but increased the total amount of fixed photosynthate C, and therefore increased the below‐ground photosynthate C input. We found that the chase period of about 4 weeks is sufficient to accurately monitor the recovery of ¹³C after pulse labeling in a wheat–soil system. We conclude that N fertilization increased the deposition of photoassimilate C into SOC pools over the entire growth season of wheat compared to the control treatment.     

Distribution of 14C in Pulse-Labelled Spring Barley. Effect of Light Intensity and Length of Photoperiod Before Labelling

Abstract

The distribution of photoassimilated C in spring barley plants was determined at different times after the onset of light and at different light intensities during assimilation. The plants were grown in pots in a greenhouse, and at late tillering and late elongation, ¹⁴CO₂ pulse-labellings of 2 h duration were carried out 1.5, 4 or 8.5 h after the onset of light. At the labelling started after a 4 h photoperiod, two light intensities was included (80 and 170 W m^?2).

To analyse samples low in ¹⁴C, a ¹⁴CO₂-trapping system interfaced with a Leco high-temperature induction furnace was developed. The ¹⁴CO₂ was trapped directly in the scintillation vial in 5 mL of liquid Carbosorb, enabling subsequent liquid ¹⁴C-scintillation counting to take place without subsampling.

The proportion of photosynthate translocated below ground tended to be higher early in the morning than later in the day. Labelling 1.5 h after the onset of light, 19.8 and 7.6% was translocated below ground at late tillering and late elongation, respectively. Corresponding values found at later labellings were 15.4–16.0 and 6.0–6.4%.

Higher proportions tended to be translocated below ground when plants were exposed to low light intensity. Exposing plants to low light intensity caused below ground translocation to be 15.4 and 6.0% of the ¹⁴C recovered at late tillering and late elongation, respectively, compared with 12.1 and 5.2% after exposure to a higher light intensity. Further experiments are needed to substantiate the observations of this study. The results suggest that the distribution of photoassimilates varies during the daytime and light intensity during the labelling.