水分胁迫对棉花光合产物在下部“铃-叶系统”中运转分配的影响

为了解棉花叶片光合产物在干旱环境下的运转分配规律,在防雨棚中设置不同水分条件对棉花进行了研究。通过利用~(14)CO_2在棉花的盛蕾期、盛花期对棉花下部主茎叶片进行饲喂,研究在严重胁迫(SS)、中度胁迫(MS)、以及对照(CK)3个不同水分处理环境下~(14)C光合产物在棉株下部"铃-叶系统"中的运转与分配特征。结果表明,随着水分亏缺程度的加重,~(14)C光合产物在标记叶中滞留量增加,向外输出量减少;所产生的光合产物向幼铃和根部输送的比率增加,向成铃与主茎生长点的分配比率下降。对纤维品质的测定结果表明,在棉花生长的前期,适当的干旱胁迫不会对纤维品质造成显著的影响。     

施氮量与播种期对棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响

【目的】本研究旨在揭示施氮量调控不同播种期棉铃对位叶光合产物形成与运转的生理机制,以期为棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】试验于2005和2007年在中国农业科学院棉花研究所(河南安阳,黄河流域黄淮棉区)进行,以科棉1号和美棉33B品种为材料,设置大田不同播种期(4月25日和5月25日)和不同施氮量[低氮N 0 kg/hm2(N0)、适氮N 240 kg/hm2(N240)、高氮N 480 kg/hm2(N480)]处理,研究施氮量对不同播种期棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响。【结果】1)4月25日播种条件下,随施氮量的增加棉铃对位叶中蔗糖含量先升高后降低,淀粉含量增加;随播种期的推迟,N240、N480处理下的棉铃对位叶蔗糖和淀粉含量差异不明显,但均显著高于N0处理;花后24~45 d,棉铃对位叶中蔗糖含量与叶氮浓度呈显著正相关,且相关系数随花后天数的增加而降低;花后17~24 d,蔗糖转化量与叶氮浓度呈显著负相关,至花后31~52 d,反而呈显著正相关(P0.01)。表明棉铃对位叶中适宜叶氮浓度有利于碳水化合物的累积。2)4月25日播种条件下,N0、N480处理对棉花单株铃数、铃重和皮棉产量影响为负效应,对纤维长度和麦克隆值影响较小;晚播低温条件下,N480处理的棉花铃重、皮棉产量、纤维比强度均有所提高,麦克隆值得以优化。因此,施氮量与播种期对纤维比强度和麦克隆值的影响存在补偿效应,晚播棉花增加施氮量可减小因低温而造成的纤维比强度降低的幅度,优化麦克隆值。【结论】本试验条件下,播种期(温度)和施氮量对棉铃对位叶光合产物含量、棉花产量和品质存在互作效应,其主导因素是播种期(温度),施氮量对其有补偿效应。随播种期的推迟,施氮量N 240 kg/hm2时棉花单铃重、产量及纤维品质降低的主要原因是晚播低温使棉铃对位叶中的光合产物(蔗糖和淀粉含量)增加,抑制了光合产物向棉铃及纤维的运输。晚播低温条件下,适量追施氮肥可调节棉铃对位叶中的氮浓度并提高光合产物再利用的能力,促进棉花单铃的形成,降低棉纤维比强度的下降幅度,优化麦克隆值。     

水分胁迫后复水对苹果结果树体内~(14)C-光合产物分配的影响

利用14 C示踪方法研究胁迫后复水对14 C 光合产物从苹果结果树叶片的输出及其在体内的分配影响。结果表明 ,胁迫期间14 C 光合产物合成和输出量均减少 ,同化物向枝、干的分配率增加 ,向新梢 (幼叶 )和果实的分配率下降 ;胁迫后复水 ,同化物的合成和输出均较胁迫条件下改善 ,但仍未完全恢复到充分供水的水平 ,同化物优先运往新梢 (幼叶 ) ,果实未获得较多的同化物。     

膜下滴灌条件下氮肥运筹对棉花叶片~(14)C同化物运转及激素含量的影响

以新疆早熟高产棉花品种为材料,研究了膜下滴灌条件下氮素运筹对新疆早熟高产棉花叶片14C同化物运转分配及内源激素含量的影响。结果表明:在高产棉花施氮量270 kg·hm-2的条件下,与棉花3个生育期等氮量施肥处理相比,前重处理(开花前施80%的氮)提高了叶片中吲哚乙酸(IAA)、玉米素及其核苷(Z+ZR)的含量,增加生育后期脱落酸(ABA)、异戊烯基腺嘌呤及其核苷(iP+iPA)含量,促进了同化物向棉铃运输,从而获得较高的籽棉产量;后重处理(开花前施50%的氮)虽增加了叶片ABA含量,提高同化物向棉铃分配的比例,显著增加铃重,但降低了叶片中IAA、Z+ZR含量,造成叶片过快衰老,进而导致籽棉产量显著降低。因此,膜下滴灌条件下,在重视氮肥基施的基础上,适度加大生育中后期追施比例,通过调节棉花叶片ABA含量,促进光合产物优先向棉铃运输,增加铃重,有利于充分挖掘膜下滴灌技术节水增效潜力。     

缺镁对龙眼光合产物生产和分配的影响

缺镁对龙眼 (DimocarpusLonganaLour.)光合产物的生产和分配有明显的影响。缺镁胁迫下 ,龙眼叶片单位面积和单位重量的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低 ,光合速率下降 ,叶绿体亚显微结构发生明显的改变 ,叶绿体中可见有大量的淀粉粒。随着缺镁胁迫程度的加重 ,14 C -光合产物在标记叶中的滞留量增加 ,输出率降低。叶片非还原糖、淀粉含量增加 ,茎秆、根系的非还原糖尤其是淀粉含量降低。本文还就缺镁影响龙眼光合产物生产和分配的机理进行了讨论     

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。     

无机营养和水分胁迫对春小麦生长发育和产量形成的影响

营养缺乏和水分胁迫各自对春小麦的生长发育和产量形成有直接影响.分析了春小麦的植株水分状况、生育期、叶片生长、干物质积累和产量构成等在受到水分胁迫下的变化后,认为在一定水分胁迫条件下增加无机营养,能促使春小麦绝对产量显著增加;生活在营养缺乏条件下的春小麦则能产生一系列适应于干旱环境的性状,遇到水分胁迫时受到的影响相对较小(营养充足条件下水分胁迫使产量下降的比率大于营养缺乏条件下的比率).据此如何掌握各种不同程度干旱下的施肥技术,既能使作物维持必需的生长量,同时又能抵御一定程度的水分胁迫,是一个值得进一步研究     

不同施氮量下干旱胁迫对棉花生长及种内关系的影响

土壤水分和氮肥是影响荒漠绿洲区作物生长和种内关系的主要因素。为明确不同施氮量下干旱胁迫对棉花产量以及种内关系的影响,本研究以集群栽培(1穴3株)下棉花为研究对象,设置3种施氮量[300 kg(N)·hm~(-2)、225 kg(N)·hm~(-2)、150 kg(N)·hm~(-2)]和3种水分处理(正常水分、中度干旱胁迫、重度干旱胁迫),测定了不同处理下棉花的生长指标和棉花产量,分析了不同处理下棉花种内关系的变化。结果表明:1)同一施肥条件下,2016年和2017年棉花株高在重度干旱胁迫下显著降低,而茎粗随干旱胁迫加剧显著降低,但叶面积随干旱胁迫加剧却有所增加,且在中度干旱胁迫下的叶面积最大。2)同一施肥条件下,与正常水分相比,中度和重度干旱胁迫下棉花的茎秆生物量均显著下降;叶片生物量和籽棉产量在中度干旱胁迫下最高,在重度干旱胁迫下却降低。3)在当地施氮量300kg·hm~(-2)下,随着干旱胁迫的加剧,相对邻体效应(relativeneighbor effect, RNE)数值从正值变为负值;在氮肥减少处理(225 kg·hm~(-2))下,随着干旱胁迫的加剧, RNE数值先升高后降低,而在施氮量为150 kg·hm~(-2)处理下, RNE数值随着干旱的加剧逐渐降低,且均为负值。总之,在当地施氮量和中度干旱胁迫下棉花能够获得较高的籽棉产量,且在此处理下棉花的种内关系为助长关系;其他处理均降低了棉花的产量,并使得棉花的种内关系转变为竞争关系。     

不同土壤水分条件下侧柏幼苗的生理活动及氮素分配策略

以北京地区3年生侧柏幼树为研究对象,采用温室内盆栽试验,设置5个不同土壤含水量水平,采用15N同位素自然丰度法研究不同水分条件下侧柏幼苗的生理活动、生物量分配及氮素吸收和分配情况。结果表明:(1)在水分胁迫下,侧柏单株净光合速率、呼吸速率、蒸腾速率均表现为最低值,随着干旱胁迫解除,含水量增加到正常值,各指标分别增加为原来的4.86,3.74,7.29倍,叶片含水量和叶面积分别增加了24.37%,23.69%;之后当土壤含水量超过正常值时,随着土壤水分含量的进一步增加,各指标略有下降。(2)在水分胁迫下,生物量分配和氮素分配受到抑制。随着含水量增加,生物量分配表现为地上部分>地下部分;氮素分配率表现为根>叶>茎,随着土壤含水量增加根和叶的氮素分配向茎转移。(3)侧柏幼苗在土壤含水量达到70%~80%的田间持水量时,其生长发育表现为最佳状态。     

干旱对夏玉米碳素同化、运转与分配的影响研究

试验研究全生育期干旱对夏玉米光合特性及C素同化、运转及分配的影响结果表明,水分胁迫对夏玉米各生育期C素代谢的自身规律影响较小,主要是改变C素同化、运转、分配的绝对量和分配率。水分胁迫下夏玉米干物质及其各器官干物质累积速率降低,总量减少,且不同器官干物质转移率、转移量及其对雌穗重的贡献发生改变,叶面积系数、叶绿素含量和光合速率减少,分配、转移到生殖器官的同化物减少。充分供水处理具有最大的干物质累积量和正常的C素代谢,合理的水分供应促进玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向籽粒的转移,成熟期营养器官中的非结构性碳水化合物滞留少,向籽粒中的运转彻底,可获得较高籽粒产量。     

不同铃重基因型棉花盛花期14C-同化物在"铃-叶系统"中的分配特征

以大铃、中铃和小铃3个不同铃重棉花基因型为材料,通过在盛花期测定棉株中部主茎和果枝叶面积及叶面积指数,并用^14CO2饲喂中部主茎叶,研究了^14CO2同化物在棉株不同层次“铃-叶系统”中的分配特征。结果表明,盛花期中部主茎和果枝单叶面积与铃重呈正相关。小铃基因型棉花群体盛花期叶面积指数最大;大铃基因型棉花蕾铃比中、小铃基因型表现出更强的库活性。主茎叶片产生的同化物除主要输送到对应的果枝外,还向上部、下部的库器官及主茎生长点输送;而流向其对应果枝的同化物,主要供应第一果节蕾铃。     

土壤水分对棉花蕾铃脱落和纤维品质的影响

１９９１￣１９９５年在人工控制水分的条件下,研究不同生育阶段土壤对棉花蕾铃脱落与纤维品质的影响。研究发现,土壤水分不足或过大,均易造成雷铃脱落增加和品质下降。有利于增蕾保铃和提高纤维品质的土壤湿度,约相当于田间持水量的５５％￣７５％。不同生育阶段的棉花蕾铃脱落率和对水分的敏感系数不同。蕾铃脱落对水分的敏感系数以开花盛期－吐絮期最大,蕾期相对较小。脱落率以开花盛期－吐絮期最大,开花－开花盛期次之,吐     

不同铃重基因型棉花盛花期14C-同化物在“铃-叶系统”中的分配特征

以大铃、中铃和小铃3个不同铃重棉花基因型为材料,通过在盛花期测定棉株中部主茎和果枝叶面积及叶面积指数,并用¹⁴CO₂饲喂中部主茎叶,研究了¹⁴CO₂同化物在棉株不同层次"铃-叶系统"中的分配特征。结果表明,盛花期中部主茎和果枝单叶面积与铃重呈正相关。小铃基因型棉花群体盛花期叶面积指数最大;大铃基因型棉花蕾铃比中、小铃基因型表现出更强的库活性。主茎叶片产生的同化物除主要输送到对应的果枝外,还向上部、下部的库器官及主茎生长点输送;而流向其对应果枝的同化物,主要供应第一果节蕾铃。     

夏玉米水分胁迫与反冲机制及其应用

通过定点试验研究了不同生育期水分胁迫对夏玉米生理生态过程的影响。结果表明,不同生育期水分胁迫对夏玉米产量及其构成因素的敏感因子不同。土壤水分胁迫首先作用于作物叶片,叶水势下降后,叶片生长,光合作用及光合产物的运输均随之下降。适度水分胁迫可诱发反冲机制,秸秆覆盖可缓解水分胁迫并对反映机制有增益作用。     

水分处理对油菜叶位光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下油菜不同叶位叶片光合速率（Pn)、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定表明，油菜主茎叶片的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率随叶位的降低而降低；干旱胁迫下油菜水分利用效率显著提高，光合速率变化不明显，但上部、下部时间光合速率差异大，充分供水时叶片的蒸腾速率提高，水分利用效率则降低，从到下叶片水分利用效率、光合速率降低不剧烈，而蒸腾速率表现为上部和下部叶高，而中部叶低。据测定，干旱处理下油菜单株生物量为37.45g，充分供水时为38.76g，干旱导致油菜行政区牧师 降低；水分胁迫能提高作物水分利用效率。在充分供水条件下叶片蒸腾速率较高，这可能是气孔行为的结果。     

水分亏缺对小麦碳同化物的动员与分配

利用14 CO2 对小麦花前光合标记 ,在开花灌浆全期通过对对照 (CK)、中度胁迫(MS)、严重胁迫 (SS) 3个水分处理试验表明 :在灌浆过程中 ,中度胁迫处理叶中花前14 C 同化物输出比例为 1 6 56% ,略高于对照和严重胁迫 ,收获时同化物滞留最少( 8 68% )。严重胁迫处理颖壳中14 C 同化物外运比例最高 ,为 8 70 % ,约为对照和中度胁迫处理的 2倍。 3种水分处理茎中同化物输出比例不明显。胁迫程度增加 ,旗叶中同化物输出比例和撤退量增加 ,籽粒对同化物调运速度与比例增加。表明水分亏缺促进了籽粒对花前叶、鞘、颖壳等“临时库”同化物的再动员以及对后期产量的补偿     

夏玉米水分胁迫与反冲机制及其应用

通过定点试验研究了不同生育期水分胁迫对夏玉米生理生态过程的影响。结果表明,不同生育期 水分胁迫对夏玉米产量及其构成因素的敏感因子不同。土壤水分胁迫首先作用于作物叶片,叶水势下降后,叶片生长、光合作用及光合产物的运输均随之下降。适度水分胁迫可诱发反冲机制,秸秆覆盖可缓解水分胁迫并对反冲机制有增益作用。反冲机制对旱作农业、农业节水有广泛指导意义。     

基于无人机多光谱影像的棉花SPAD值及叶片含水量估测

利用多光谱快速准确获取棉花花铃期旱胁迫性状对棉花后期产量和纤维品质具有重要帮助。为实现棉花关键抗旱指标的快速检测,该研究以253份棉花品种为材料,设置干旱胁迫和正常灌溉2个处理,在花铃期通过大疆精灵4多光谱无人机获得图像,分析花铃期干旱胁迫和正常处理棉花的光谱反射率,结合地面调查叶绿素相对值(S_PAD)和叶片含水量(L_WC)数据,结合神经网络算法中的径向基函数进行模型的预测。结果显示：棉花干旱胁迫前后除红光反射值略上升,其余4个光谱均小于正常处理;通过径向基函数模型估测S_PAD和L_WC的最佳估测模型都为二次函数,决定系数R²分别为0.848 8和0.936 6,均方根误差R_MSE分别为2.005和0.930,相对误差R_E分别为0.004和0.011;将2个模型应用于试验区影像,对S_PAD及L_WC预测值进行聚类分析,根据S_PAD聚类结果,试验棉花旱情等级划分为特旱、重旱、...     

玉米籽粒建成过程中功能叶片~(14)C-同化物运转与分配特性研究

本试验用~(14)C-示踪方法研究玉米灌浆期穗位叶~(14)C-光合产物在果穗籽粒之间的分配特性。结果发现,~(14)C-光合产物在果穗籽粒各行间的分配近似相等,而果穗籽粒同一行不同部位籽粒间~(14)C-光合产物分配有差别,其相对值由高到低的顺序为中部籽粒>基部籽粒>尖端籽粒。     

重金属胁迫对小麦光合产物输配影响的示踪动力学研究

应用示踪动力学方法研究了不同浓度的 3种重金属离子 (Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +)胁迫对小麦幼苗叶片光合产物输配影响。结果表明 ( 1 )Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +能明显使小麦倒一叶光合产物输出速率常数k10 随其胁迫浓度的增大逐步减小 ;随Cu2 +、Cd2 +和Hg2 +胁迫浓度的升高 ,小麦倒二叶光合产物的输出速率常数k10 均表现为先上升后下降的趋势 ,表明重金属胁迫能影响小麦叶片光合产物从叶内的输出。 ( 2 )较低浓度 ( 50mg L)的Cu2 +、Cd2 +就使小麦倒一叶和倒二叶k2 1和k12 大幅度降低 ,尤其当Cu2 +浓度达 1 50mg L时 ,k2 1和k12 均等于零 ;1 0 0mg L的Hg2 +胁迫使倒一叶k2 1和k12 大幅度降低 ,50mg L的Hg2 +胁迫也使倒二叶k2 1大幅度降低 ,表明重金属胁迫能影响小麦叶片光合产物在叶内的分配代谢。 ( 3 )Cu2 +、Hg2 +和Cd2 +能明显抑制光合产物向根系的积累