吉林省不同时期育成水稻品种农艺性状和叶片光合能力研究

为了探明吉林省第一时期(1958—1979年)、第二时期(1980—1999年)和第三时期(2000年以后)培育的水稻品种在遗传改良过程中其农艺性状和叶片光合能力的变化,以不同时期育成的24个水稻品种为材料进行田间随机区组试验,在抽穗后测定并分析其农艺性状、叶片特性和光合功能等指标的变化。结果表明:吉林省第二时期育成品种的产量、有效分蘖数、单位面积穗数、每穗粒数和收获指数较第一时期显著增加,而株高显著降低。第三时期育成品种的单株生物量、剑叶光合能力和单株光合能力比第一期和第二时期显著增加。吉林省水稻品种改良过程中,第二时期较第一时期品种产量的提高,主要是通过农艺性状和叶片特征的遗传改良提高经济系数来实现的;而第三时期与第二时期育成品种的农艺性状和叶片特征变化不大,产量的提高主要是通过提高叶片和植株光合能力,增加生物量来实现的。     

植物生长营养液对干旱复水马铃薯根系及光合特性的影响

基于盆栽试验,研究了不同干旱胁迫(重度胁迫,中度胁迫和正常供水)与复水条件下植物生长营养液处理对马铃薯根系活力、叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率及产量的影响。结果表明,不同干旱胁迫与复水条件下,植物生长营养液均能有效改善马铃薯根系活力及光合特性。与CK相比,根系活力增加3.19%～20.23%,光合速率增加6.36%～32.70%,气孔导度降低5.49%～32.32%,蒸腾速率降低2.30%～28.10%。马铃薯产量增加3.19%～7.55%,增产幅度为:重度胁迫>中度胁迫>正常供水。3种干旱胁迫下,植物生长营养液对重度胁迫马铃薯产量的增幅最大。     

不同灌水处理对马铃薯光合性能和产量的影响

通过马铃薯覆膜滴灌大田试验,研究了灌溉定额、灌水次数对马铃薯光合性能影响;研究了马铃薯光合性能对产量的影响特性.试验结果表明:在整个生育期内,马铃薯光合性能(蒸腾速率、气孔导度和光合速率)均呈先增后减的变化规律,在马铃薯块茎形成期最大、块茎增长期开始逐步减小,到成熟期骤减,几乎停止光合作用;覆膜滴灌马铃薯时,灌溉定额越大,灌水次数越多,蒸腾速率、气孔导度、光合速率就越大;蒸腾速率、气孔导度均与产量呈显著相关关系,光合速率与产量呈极显著相关关系.提高光合作用,将有助于作物产量的提高.     

不同水分管理旱直播水稻生长生理与节水效应

为了探讨东北黑土区水稻高效节水种植模式,于2017年在黑龙江省庆安县采用测坑微区试验,研究了旱直播对水稻光合特性、各器官生物产量、干物质累积速率、根冠比、伤流强度、产量水分利用效率(WUEy)、叶片水分利用效率(WUEl)和产量因子等的影响。试验设置了3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的净光合速率Pn(分蘖末期除外)、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、以及叶、鞘、茎、穗等冠部干物质累积量、冠部干物质累积速率(分蘖中期至末期除外)、冠部最大累积速率在整个生育期均低于CK,但WUEl、根部干物质累积量(分蘖前期和中期除外)、根部干物质累积速率、根系活力(分蘖中期与拔节孕穗期除外)均高于CK。3个处理的胞间CO2浓度Ci整个生育期波动幅度不大。根部和总干物质最大累积速率及各生育期根冠比以DH最大,CK最小。DH与MH处理的千粒质量和结实率较CK下降不显著(P0.05),穗长和穗粒数下降显著(P0.05),有效穗数上升显著(P0.05)。DH较CK、MH分别节省灌溉用水63.88%和39.52%,WUEy分别提高2.66倍和1.64倍。滴灌旱直播种植不仅大幅度减少了灌溉用水量,显著提高了水稻的WUEy,而且具有较为可观的经济效益和显著的社会效益。研究结果可为东北黑土区水稻种植模式的选取提供技术支撑,对保障黑土区农业水土资源可持续利用具有重要意义。     

白榆沙棘光合生理参数与土壤含水量关系研究

采用Li-6400便携式光合仪在模拟光照条件下，对不同水分处理的白榆、沙棘进行观测。观测参数包括：净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等。并且运用SPSS数据处理软件进行分析，从而确定白榆、沙棘光合生理参数与土壤含水量之间的关系，并在研究过程中对试验地土壤水分进行有效性评价；其等级分别为：无产无效水、低产低效水、高产高效水、高产低效水。而把高产高效水作为指导当地林业生产的土壤水分管理条件。结果表明白榆沙棘具有高产高效的土壤含水量分别为11．4％～17．2％；9．5％～16．5％。     

水分胁迫对刺五加幼苗光合生理特性的影响

 通过对刺五加（Acanthopanax Senticosus）幼苗的盆栽实验,模拟4个土壤水分梯度（对照、轻度水分胁迫、中度水分胁迫和重度水分胁迫）下,刺五加幼苗的光合色素、光合作用以及脯氨酸和丙二醛含量的变化特性。结果表明:光合色素含量随水分胁迫程度的加强呈下降的趋势,中度和重度水分胁迫组的光合色素含量较低,均显著低于对照组,而轻度水分胁迫组的光合色素含量与对照组差异不明显,且一直保持很高水平。各组的叶绿素与类胡萝卜素含量比值在3.02～3.65之间波动。在轻度的水分胁迫环境下,其净光合速率未受到显著影响,保持与对照组一致的较高水平,其蒸腾速率较低,比对照组下降27.25%,而水分利用效率比对照组增加26.97%。在中度水分胁迫环境下,刺五加幼苗表现出了较低的净光合速率和蒸腾速率以及较高的水分利用效率,与对照组相比,净光合速率下降29.46%,蒸腾速率下降50.67%,水分利用效率升高33.70%;重度的水分胁迫下的净光合速率和蒸腾速率均处于最低水平,但此时水分利用效率却最大,高出对照77.51%。在整个实验期,叶片脯氨酸和丙二醛含量随着干旱胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而持续上升。研究表明,刺五加幼苗具有一定的抗旱能力,但不适应相对干旱的土壤水分环境。研究结论为人工栽培刺五加提供了科学依据。     

菜心对邻苯二甲酸酯(PAEs)吸收途径的初步研究

采用玻璃室处理和污染土壤覆盖原土壤来控制PAEs来源进行盆栽试验，应用GC/MS联机检测技术初步研究了菜心对PAEs的吸收途径。结果表明：污染土壤处理与污染土壤上覆盖原土壤处理相比，前者菜心茎叶中DBP和DEHP的含量均高于后者，但相差不大，表明菜心茎叶可以吸收污染土壤中挥发出来的DBP和DEHP，而根系吸收运移是菜心茎叶中DBP和DEHP的主要来源途径。玻璃室处理增加了菜心茎叶和根系中DBP的含量，而对DEHP的影响趋势不明显。DBP与DEHP相比，前者更易被菜心根系吸收并向地上部(茎叶)运移，后者主要滞留在根部。     

活性光合细菌对改善水产养殖体系水质状况的作用初探

在鱼虾育苗、养殖，池塘淡水养鱼以及观赏鱼养殖中，使用以牛肉水提取液为主要培养基培养的活菌数大于50亿／mL的活性光合细菌，测定了使用前后水的pH值、COD值、NH3-N、亚硝酸盐、溶解氧等指标，结果表明：与市场出售的光合细菌(活菌数为25亿／mL)相比，活菌数大于50亿／mL活性光合细菌能明显改善水产养殖体系的水质状况。     

光辐射强度对侧柏油松幼苗光合特性与水分利用效率的影响

 探讨不同土壤水分条件下光辐射强度对侧柏和油松苗木光合特性与水分利用效率的影响规律,可为林木栽培和管理提供科学依据。在黄土半干旱区,采用人工控制土壤水分的方法,利用模拟光源研究了侧柏和油松苗木的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率和胞间CO2浓度随模拟光辐射增强的变化规律。结果表明:在模拟光辐射为0～2200μmol/（m2.s）的范围内,侧柏和油松叶片的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均随光辐射强度的增强而增大,但光辐射强度进一步增强,侧柏和油松净光合速率和水分利用效率呈下降趋势;在同样土壤水分条件下,侧柏净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率高于油松,侧柏光饱和点高于油松,而侧柏光补偿点低于油松,侧柏光能利用率高于油松;随着土壤水分的增加,侧柏与油松净光合速率、蒸腾速率和胞间CO2浓度升高,而水分利用效率降低。在土壤含水量为7.90%、13.00%和19.99%条件下,侧柏光饱和点分别为1275、1 450和1 675μmol/（m2.s）,光补偿点分别为4225和13μmol/（m2.s）,由光饱和点对应最大净光合速率分别为3.04、4.06和5.53μmol/（m2.s）;在土壤含水量为7.83%1、3.04%与20.15%条件下,油松光饱和点分别为11001、325和1500μmol/（m2.s）,光补偿点分别为60.30和23μmol/（m2.s）,由光饱和点对应最大净光合速率分别为1.08、3.35和4.36μmol/（m2.s）。     

Relationship between molecular characteristics of soil humic fractions and glycolytic pathway and krebs cycle in maize seedlings

A humic acid (HA) isolated from a volcanic soil was separated in three fractions of decreasing molecular size (I, II and III) by preparative high performance size exclusion chromatography (HPSEC). The molecular content of the bulk soil HA and its size fractions was characterized by pyrolysis-GC-MS (thermochemolysis with tetramethylammonium hydroxide) and NMR spectroscopy. All soil humic materials were used to evaluate their effects on the enzymatic activities involved in glycolytic and respiratory processes of Zea mays (L.) seedlings. The elementary analyses and NMR spectra of the humic fractions indicated that the content of polar carbons (mainly carbohydrates) increased with decreasing molecular size of separated fractions. The products evolved by on-line thermochemolysis showed that the smallest size fraction (Fraction III) with the least rigid molecular conformation among the humic samples had the lowest content of lignin moieties and the largest amount of other non-lignin aromatic compounds. The bulk HA and the three humic fractions affected the enzyme activities related to glycolysis and tricarboxylic acid cycle (TCA) in different ways depending on molecular size, molecular characteristics and concentrations. The overall effectiveness of the four fractions in promoting the metabolic pathways was in the order: III>HA>II>I. The largest effect of Fraction III, either alone or incorporated into the bulk HA, was attributed to a flexible conformational structure that promoted a more efficient diffusion of bioactive humic components to maize cells. A better knowledge of the relationship between molecular structure of soil humic matter and plant activity may be of practical interest in increasing carbon fixation in plants and redirect atmospheric CO₂ into bio-fuel resources.