不同水分条件下磷肥运筹对小麦旗叶和穗部叶绿素及核酸含量的影响

  【目的】  在干旱和半干旱地区,缺磷常导致作物产量下降。研究不同水分状况下,磷素施用次数对花后小麦旗叶和穗部维持光合效能及胚乳细胞分裂能力的影响,为科学施用磷肥提供理论依据。  【方法】  以冬小麦品种‘新冬23号’和‘新冬20号’为试验材料开展裂区田间试验。设干旱胁迫 (DT,灌水量为5625 m3/hm2) 和适水灌溉 (WT,灌水量为9000 m3/hm2) 两个水分处理;每个水分条件下,设置3个磷肥 (P₂O₅ 105 kg/hm2) 施用次数处理:P1 (在小麦返青期一次性施用)、P2 (在小麦返青和拔节期分别追施50%)、P3 (在小麦返青、拔节和灌浆期按40%∶30%∶30%比例追施)。在小麦开花后7、14、21、28、35天,取样测定旗叶叶绿素和DNA含量、籽粒DNA含量和淀粉积累量,在成熟期测定产量及产量构成因子。  【结果】  干旱条件下,两个品种旗叶叶绿素含量均为P1处理显著高于P2和P3处理;适水条件下为P3处理显著高于P1和P2处理。干旱条件下,新冬23号小麦旗叶和籽粒DNA含量表现为P2处理显著高于P1和P3处理,而新冬20号小麦则为P1处理显著高于P2和P3处理;适水条件下两个小麦品种均为P3处理最高。干旱胁迫下,两个小麦品种籽粒总淀粉含量均以P1处理最高。两个品种千粒重在两种水分条件下均以P3处理最高。  【结论】  干旱胁迫下,不论小麦品种的产量潜力高低,返青期一次性施磷比分期施磷可提高灌浆期旗叶和穗部叶绿素和DNA含量,有利于光合作用产物的积累和细胞分化,最终形成较高的籽粒千粒重和淀粉积累量。适水条件下,分3次施磷有利于维持旗叶和穗部叶绿素以及DNA含量,增加淀粉含量和粒重。因此,小麦磷肥的施用方法应依据水分状况而定。     

不同耕作方式对旱作区冬小麦生产和产量的影响

为了筛选出适宜旱作区推广的耕作技术,在旱作大田条件下,设置一次深翻、免耕覆盖、深松覆盖、传统耕作四种耕作方式,研究了不同耕作方式下花后土壤水分和养分状况、小麦旗叶叶绿素含量、小麦旗叶净光合速率和小麦籽粒灌浆速率及产量。结果表明,免耕覆盖、深松覆盖开花期和灌浆期0～40 cm土层土壤水分含量分别比传统耕作提高了4.13%、6.23%和5.50%、9.27%,0～40 cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于传统耕作,为小麦开花后生长发育提供了良好的环境,从而提高了小麦灌浆中后期旗叶叶绿素含量和净光合速率,促进花后干物质积累及干物质向籽粒转运,进而提高了籽粒灌浆速率,使得籽粒产量显著提高。     

灌水时期和施用硫锌对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

以强筋小麦济麦20为材料,在防雨棚池栽条件下,研究了灌水时期以及施用硫肥和锌肥对小麦产量和品质的影响。结果表明,小麦生育后期灌水,有利于抑制旗叶叶绿素的降解,提高了旗叶叶片含氮量,延长了旗叶的功能期,以开花期灌水最显著;施硫肥和锌肥也能减缓旗叶的衰老。籽粒产量、容重、千粒重和穗粒数均随灌水时期的推迟而增加,以开花期灌水产量最高,各灌水处理间差异显著,总穗数以春生5叶期灌水处理最高;硫肥和锌肥处理对籽粒产量及其构成因素没有显著影响。籽粒总蛋白质含量和蛋白组分,除醇溶蛋白外,均随灌水时期的推迟而降低,以春生2叶期灌水含量最高;施硫肥能够显著提高籽粒总蛋白质含量和谷蛋白含量,锌肥作用差异不显著。在干旱条件下,春生5叶期灌水有利于强筋小麦籽粒产量和蛋白质含量的共同提高。     

稀土元素铈缓解镉对菱叶的毒害效应研究

利用不同浓度的Cd^2＋和不同浓度的Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋分别处理菱植株，对菱叶中的叶绿素、脯氨酸、保护酶——超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的动态变化进行了研究：实验结果表明：在镉胁迫下，随着镉浓度的上升（0～4mgL^-1）菱叶中叶绿素含量下降，SOD、POD活性和脯氨酸含量在镉低浓度时上升而高浓度时下降，相反，CAT活性在镉低浓度时下降而高浓度时上升。与镉离子单一处理相比，Cd^2＋-Ce^3＋复合处理中的Ce^3＋可提高叶片中叶绿素的含量和SOD、POD的活性，尤其是在1mgL^-1 Cd^2＋加5mgL^-1Ce^3＋复合处理中，POD活性较对照提高了8．33倍。由此表明，5mgL^-1Ce^3＋对低浓度镉引起菱叶片的毒害作用有较为明显的缓解效果。     

不同栽培模式下两个旱地小麦品种籽粒灌浆特性与产量构成分析

在长武旱塬地区通过大田试验,研究了该地区主栽的两个小麦品种长武134及长旱58在不同栽培模式下,籽粒灌浆特性、旗叶叶绿素含量与产量的关系,并对产量构成及灌浆各参数进行分析。结果表明,千粒重与灌浆持续天数T_d、平均灌浆速度V_a、灌浆渐增期天数T₁、灌浆速增天数T₂、最大灌浆速度V_m均呈显著相关,通过对不同栽培模式下旗叶叶绿素含量的比较发现,有机肥与化肥的互作,可以适当延长灌浆持续时间,使籽粒获得较高的千粒重,提高了小麦的水分利用效率和收获指数。通过比较不同栽培模式下籽粒千粒重、产量的差异表明有机肥与化肥互作的栽培模式较只使用化肥的栽培模式籽粒的千粒重、产量和水分利用效率分别增加了7.527%,10.74%和23.85%。对产量构成进行分析,粒重是影响籽粒产量的主要因素。     

限水灌溉下春季追氮方式对小麦旗叶光合和衰老特性的影响

限水条件下,等量氮不同施用方式对小麦旗叶光合和衰老特性的调控效应不同;不同抗旱性品种对施氮方式的响应也有所差异。与拔节初期1次施氮处理（SF）相比,拔节初期、挑旗期2次施氮处理（DF）增加了供试品种旗叶中后期的叶绿素含量（Chl）、可溶蛋白含量（SP）、RuBPCase活性、气孔导度（Gs）和光合速率（Pn）,延长了叶绿素含量缓降期（RSP）、光合速率高值持续期（PAD）,提高了叶源量（LSC）;使旗叶生长中后期的超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）活性增加,细胞的活性氧（O2-）含量和丙二醛（MDA）含量降低。与抗旱品种石麦12相比,DF处理对抗旱性中等的品种石新733的旗叶光合生理参数、光合功能高值持续期具有更大调控效应。DF处理使供试品种的千粒重、产量和水分利用效率增加,其中石麦12后两指标增幅达显著水平。表明在春季适宜施氮量范围内,在肥力中等偏下地力条件下,生育中后期（挑旗期）追施适量氮素,具有提高叶片的细胞保护酶活性、维持细胞的较强活性氧清除能力,改善限水条件下小麦旗叶光合碳同化能力、延缓旗叶衰老、促进子粒灌浆和提高水分利用效率的作用。     

不同供氮条件下施硫对冬小麦光合特性及籽粒产量的影响

在大田条件下，以强筋小麦豫麦34为供试材料，在330kg／hm^2（高氮）、240kg／hm^2（中氮）2个供氮水平下施用纯硫0，20，60，100／hm^2，研究了不同供氮条件下施硫对小麦光合特性及产量的影响。结果表明：在适宜的供氮水平下施硫对小麦氮同化的关键酶硝酸还原酶（NR）活性、叶绿素SPAD值、叶片可溶性蛋白、旗叶光合速率均有促进的影响，高氮条件下有随施硫量的增加NR活性、叶片中可溶性蛋白含量以及旗叶光合速率有减少的趋势。在2个供氮水平下施硫均对干物质积累量和籽粒产量影响效果明显，在N330水平下，各施硫处理的产量高低依次为S100〉S60〉S20〉S0；与S0相比，施硫处理籽粒产量分别提高了28．6％，12．6％和1．9％，S100与S20和S0相比达显著水平，S100和S60间差异不显著。在N240水平下，施硫肥处理籽粒产量分别提高了25．7％，25．3％和12．2％，S100，S60和S20差异不显著，但均显著大于S0。     

有机酸对针铁矿和膨润土吸附Cd2+、Pb2+的影响

用平衡吸附法研究了不同浓度的有机酸（乙酸、酒石酸和柠檬酸）对针铁矿和膨润土吸附Cd^2＋、Pb^2＋的影响。结果表明：（1）低浓度（〈0．6mmolL^-1）有机酸促进供试矿物吸附Cd^2＋和Pb^2＋，随着有机酸浓度增加，吸附逐渐被抑制。高浓度（〉1．0mmolL^-1）有机酸对Pb^2＋吸附的抑制作用比对Cd^2＋的强。有机酸浓度的变化对针铁矿Cd^2＋、Pb^2＋吸附率的影响大于对膨润土的。（2）不同Cd^2＋浓度下，有机酸对膨润土Cd^2＋吸附强度的影响大于针铁矿。加入高浓度Cd^2＋（8．0mmolL^-1）时，低浓度有机酸对膨润土吸附Cd^2＋的促进作用比加入低浓度Cd^2＋（0．4mmolL^-1）时明显，高浓度有机酸对膨润土吸附Cd^2＋的抑制作用与低浓度Cd^2＋时相近。（3）低浓度有机酸（〈0．6mmolL^-1）时，酒石酸、柠檬酸对针铁矿吸附Cd^2＋的促进作用大于乙酸，而它们对膨润土吸附Cd^2＋的促进作用相似；在三种有机酸高浓度（〉1．0mmol L^-1）时，针铁矿对Cd^2＋的吸附都趋于稳定，而柠檬酸对膨润土吸附Cd^2＋的抑制作用比乙酸和酒石酸的明显。不同种类有机酸下，矿物对Pb^2＋吸附率大小的变化基本一致。     

植物多糖类复合制剂对冬小麦光合特性及籽粒灌浆进程的影响

为探明有效成分不同的植物多糖类复合制剂的增产作用和机理,在冬小麦始花期叶面喷施以植物多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配的3种复合制剂P1、P2和P3(由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所自主研发),以清水为对照,比较研究不同制剂对冬小麦叶绿素含量、硝酸还原酶活性、光合蒸腾特性、籽粒灌浆进程及产量等的影响。结果表明,喷施3种制剂20 d内,小麦旗叶和倒二叶的叶绿素SPAD值均较对照有不同程度增加,且随生育进程下降的趋势较对照有所延缓。旗叶净光合速率较对照增加了8.7%~17.4%,且P1和P2对SPAD值和光合速率增加的效应大于P3。此外,P1和P2还促使小麦硝酸还原酶活性增强,单叶水分利用效率增加10%以上。3种植物多糖类复合制剂均促使小麦达到最大灌浆速率的时间提前1.3~4.2 d,且P1和P2使籽粒平均灌浆速率提高6%以上。P3虽未引起籽粒灌浆速率的明显变化,但灌浆时间延长1.0 d。喷施3种复合制剂未引起小麦穗数的明显变化,但穗粒数和千粒重增加,并促使小麦增产8%以上。分析认为,3种植物多糖类复合制剂可促进小麦叶绿素合成、延缓叶片衰老、改善旗叶光合潜能和籽粒灌浆进程,进而实现增产。     

不同水温下重金属镉诱导金属硫蛋白在鲫鱼组织中的表达

以鲫鱼（Carassius auratus）为试验材料,研究了在一定环境条件下重金属镉的胁迫对鲫鱼不同组织中金属硫蛋白（MT）含量的影响。结果表明,平均体长为（15.32±0.63）cm、平均体重为（310.6±5.69）g的鲫鱼不同组织中的MT本底值存在着明显的差异（P〈0.01）,含量顺序为肝脏〉肾脏;不同水温条件下鲫鱼相同组织中的MT本底值差异显著（P〈0.01）,鲫鱼肝脏中的MT本底值平均含量在水温（26.5±1）℃和（16.5±1）℃时分别为3.50和3.25μg.g^-1;肾脏中的MT平均含量分别为3.20和2.72μg.g^-1;不同水温下,经不同的暴露时间、不同暴露浓度的Cd^2＋胁迫下MT在鲫鱼肝脏和肾脏中的表达趋势较为一致,都是呈先升高后稳定的状态,在试验后的6 h内的增加速率最大,MT的含量在12 h时达到峰值。鲫鱼的肝脏和肾脏组织在12 h内MT的增加量与Cd^2＋的浓度呈较好的相关性,表现出一定的剂量-效应关系,表明水体中的Cd^2＋可诱导鲫鱼组织中MT的合成与表达,且主要诱导时间在12 h之内。相同Cd^2＋质量浓度胁迫下,水温的改变不影响Cd^2＋胁迫MT在鲫鱼组织中的表达趋势,但影响MT表达的含量和速率,相同Cd^2＋质量浓度下MT在鲫鱼组织中的表达含量和速率均随水温的升高而增加。     

土壤水分对小麦产量和品质的影响

本文综述了土壤水分对小麦产量和品质的影响。土壤水分既影响小麦产量,也影响其籽粒品质;土壤水分缺少能够影响器官发育,使叶面积减小,叶绿素含量降低,群体叶片光合性能下降。土壤水分缺少还使开花后的光合产物减少,造成灌浆物质不足,原贮存在营养器官中的物质向籽粒的运转速度加快,贮存物质在粒重中的比例提高,在一定程度上弥补了粒重和产量的降低。同时,土壤水分也影响小麦品质,主要表现在蛋白质和淀粉上。     

遮阴和施氮对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探明弱光条件下小麦光合速率降低的原因,为黄淮海麦区小麦生产中合理施氮和高产高效栽培提供理论依据,通过田间试验研究了拔节期至成熟期弱光胁迫(透光率为50%的黑色遮阳网遮阴)和氮素水平[N0,0 kg(N)×hm~(-2);N1,120 kg(N)×hm~(-2);N2,240 kg(N)×hm~(-2)]对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。结果表明:冬小麦拔节期至成熟期长期遮阴,导致旗叶叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSII)在3个施氮水平下均显著增加,其中以N2施氮水平下增幅最大,同时显著降低了叶绿素a/b和荧光非光化学猝灭系数(q N),进而提高了旗叶光化学效率,降低了热能耗散,提高光能利用率。在开花期至灌浆中期,由于光能不足造成小麦旗叶净光合速率Pn降低,而在灌浆后期,遮阴处理较正常光照能维持较高的叶绿素含量和光能转化效率,从而Pn高于正常光照。在相同光照条件下,随施氮量增加,小麦旗叶净光合速率Pn、叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)显著提高,这有利于植株充分利用光能,增强光合作用。弱光导致穗数、穗粒数及千粒重显著降低(P0.05),穗粒数降低幅度最大(13%~46.8%),千粒重降低幅度最小(3.4%~8.5%),穗数的降低幅度为8.6%~22.5%,严重影响氮肥的增产效应。遮阴和施氮水平间交互显著影响了叶绿素含量、穗粒数和产量,但对其他指标影响并不显著。综合而言,增施氮肥缓解了弱光胁迫对光合作用的不利影响,遮阴条件下施氮处理(N1、N2)净光合速率Pn较对照(N0)增幅为11.5%~27.4%,其中以N2[240 kg(N)×hm~(-2)]水平增幅最大。在不同施氮水平下,遮阴处理均提高了光能转化效率,但遮阴显著降低了植株光合速率及产量构成因素,导致产量显著降低(P0.05)。     

钛对小麦旗叶光合功能及穗部性状的影响

研究了钛对小麦旗叶某些光合功能和穗部性状的影响。结果表明,钛能提高小麦旗叶的叶绿素和类胡萝卜素含量、PSⅡ活性、PSⅡ原初光能转化效率以及潜在光合作用量子转化效率;加速小麦的灌浆进程,促进穗粒数和千粒重的增加,有利于提高小麦产量。由于钛能改善植物的光合功能和作物产量的构成因素,因此,钛制剂在农业生产上将有良好的应用前景。     

Foliar application of silicon at different growth stages alters growth and yield of selected wheat cultivars

To evaluate the response of some selected wheat cultivars to silicon application at different growth stages under drought stress, an experiment was carried out in the greenhouse of College of Agriculture, Shiraz University, Iran, during 2012 using a completely randomized factorial design with four replications. Experimental treatments included drought stress (100% F.C. as control and 40% F.C. as drought) and foliar application of 6 mM sodium silicate (control, application at mid tillering stage, at anthesis stage, and application at tillering + anthesis stages) and wheat cultivars (Sirvan and Chamran, relatively drought-tolerant, and Shiraz and Marvdasht, drought-sensitive cultivars). Drought stress significantly reduced chlorophyll content, leaf area, relative water content, grains per spike, 1000-grain weight, grain yield and biomass of all wheat cultivars. Furthermore, drought stress increased electrolyte leakage of the flag leaves of all cultivars. In contrast, foliar-applied silicon significantly increased these parameters and reduced electrolyte leakage. Furthermore, highest positive influence of silicon application was observed at combined use of silicon both at the tillering + anthesis stages in wheat plants under both stress and non-stress conditions. Significant differences were found in physiological responses among wheat cultivars. The drought tolerant cultivars (Sirvan and Chamran) had significantly higher growth and yield than those of drought sensitive cvs. Shiraz and Marvdasht under drought stress. In conclusion, foliar application of silicon especially at the tillering + anthesis stages was very effective in promoting resistance in wheat plants to drought conditions by maintaining cellular membrane integrity and relative water content, and increasing chlorophyll content.     

胺鲜酯和镉对蓖麻幼苗光合生理特性的影响

以蓖麻(Ricinus communis L.)为研究对象,通过水培试验研究胺鲜酯(DA-6)和镉(Cd)对蓖麻生长和光合生理特性的交互作用,探讨DA-6浸种对植物Cd毒害是否具有缓解作用.研究结果表明,50μmol·L-1CdCl2对蓖麻幼苗生长和光合作用具有抑制作用.Cd处理显著降低蓖麻叶片的光合速率(Pn)、气孔...     

追氮量对不同试点小麦旗叶光合特性及产量的影响

为探究小麦在不同地区合理的追氮量,在北京和石家庄2个试点以强筋小麦藁优2018(B₁)和师栾02-1(B₂)为试验材料,设置75 kg·hm^-2(C₁)、105 kg·hm^-2(C₂)、135 kg·hm^-2(C₃)3种追氮水平的大田试验,研究不同追氮量对不同试点小麦光合特性及产量的影响。结果表明,在75~135 kg·hm^-2追氮量范围内,增加追氮量,可提高小麦旗叶净光合速率(Pn),增大气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci)。随着开花后天数的增加,藁优2018的旗叶Pn和Gs下降速度均较师栾02-1快,且Ci升高;随着追氮量的增加,各处理叶绿素(Chl)(a+b)含量均呈增加趋势,开花后14 d,C₂、C₃处理Chl(a+b)含量相对C₁分别平均增加了6.01%和13.81%。籽粒产量、生物产量及收获指数(HI)均随追氮量的增加而提高,平均提高幅度分别为6.235%、3.11%和3.015%。试点间比较表明,两强筋小麦品种的旗叶Chl含量、Pn、Gs、Tr等在北京试点的结果均优于石家庄试点,表明北京试点的环境条件较石家庄试点更有利于小麦旗叶光合性能潜力的发挥,但后者环境更适宜供试品种的生长,更能充分发挥其产量潜力。各光合指标及Chl含量均在追氮量为135 kg·hm^-2(C₃)时最高(旗叶Pn除外),且两品种均获得最高产量,但追氮量为105 kg·hm^-2(C₂)与追氮量为135 kg·hm^-2(C₃)的产量差异不显著,从高产及资源投入角度考虑,强筋小麦藁优2018和师栾02-1的适宜追氮量均为105 kg·hm^-2。本研究结果可为强筋小麦在不同生态区的优质高效生产提供理论与技术参考。     

Cd~(2+)胁迫对西瓜幼苗光合生理及活性氧代谢的影响

通过盆栽试验,研究了土壤中Cd2+对西瓜(Citrullus vulgaris)幼苗光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明:Cd2+降低了小型西瓜叶绿素总含量,改变了叶绿素a/b的值,其叶绿素总含量与土壤中Cd2+浓度极显著(P0.01)负相关;减弱了西瓜幼苗的净光合速率(Pn),降低了胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)。西瓜叶片中超氧阴离子自由基(·O2-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量随着土壤中Cd2+浓度的升高而增加,且H2O2和MDA含量与Cd2+浓度极显著(P0.01)正相关。在Cd2+胁迫下,过氧化氢酶(CAT)活性变化显著,其活性与H2O2含量、MDA含量极显著(P0.01)负相关。Cd2+胁迫引起叶绿素等光合相关生理因子降低,是导致西瓜幼苗净光合速率降低的直接原因;活性氧代谢失调,脂膜过氧化加重是导致其净光合速率降低的另一重要原因。     

小麦对渍涝的响应及排水指标确定

湖北平原地区春季雨水较多,麦田易受渍涝危害,研究小麦对渍涝的响应,并建立作物相对产量与渍涝天数的关系模型,可为该区冬小麦农业生产防灾减灾管理提供依据。在可控制灌排的有底混凝土测筒中于小麦孕穗期和灌浆期设置持续渍涝(5、10、15和20 d)处理,旨在研究江汉平原冬小麦孕穗期和灌浆期持续渍涝胁迫对其生理活动及产量的影响。结果表明:小麦孕穗期、灌浆期受渍涝胁迫均导致叶绿素a、b和2者总含量降低,且渍涝时间越长,含量越低。孕穗期和灌浆期渍涝后,过氧化氢酶活性在旗叶、根系、灌浆期幼穗中的变化趋势均是先升高后降低,除孕穗期根系在渍涝15 d时达到最大,其余部位均是渍涝10 d时达到最大,在孕穗期幼穗中的变化趋势是随着渍涝程度的加剧,其活性持续升高;除孕穗期幼穗、灌浆期根系外,其余部位过氧化物酶活性的变化趋势是持续增加,且渍涝程度愈重,其增加幅度愈大,在孕穗期幼穗中的活性恰恰相反,在灌浆期根系中的变化趋势是先降低后升高,渍涝10 d时降到最低;旗叶、根系和幼穗中超氧化物歧化酶活性降低,且渍涝程度愈重,其降低幅度愈大。孕穗期、灌浆期小麦遭受渍涝后减产严重,孕穗期渍涝5、10、15和20 d 4个处理实际产量分别减少了18.4%、45.5%、63.9%、85.5%,灌浆期分别减少了7.6%、17.8%、43.7%、70.2%,孕穗期渍涝小麦减产的原因是单株有效穗数和穗粒数减少,灌浆期是穗粒数和千粒质量减少。若以小麦减产15%作为田间渍涝排除标准,孕穗期、灌浆期能承受的渍涝时间为3.6、6.4 d,田面渍涝排除后应在3 d内将地下水位降到70 cm以下。该研究可为长江中下游稻作区麦田排水管理提供科学依据。