冬小麦光合特征及叶绿素含量对保水剂和氮肥的响应

以不施保水剂和氮（N）肥为对照,测定了保水剂（60 kg·hm^-2）与不同N肥水平（0、225、450 kg·hm^-2）及其配施条件下大田小麦的光合特征、叶绿素含量和水分利用效率等指标,研究了冬小麦拔节期和灌浆期光合生理特征、叶绿素含量及水分利用对保水剂和N肥的响应.结果表明：灌浆期各处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、叶片水分利用效率及叶绿素含量均大于拔节期.在拔节期,单施N肥条件下,随施N量的增加,单叶水分利用效率提高,光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率均先增后减;225 kg·hm^-2 N肥处理的叶绿素含量最高.施用保水剂后,随施N量的增加,胞间CO₂浓度降低,而光合速率等均提高;单施保水剂及其与N肥配施提高了叶绿素含量,而过多N肥效果不显著在灌浆期,单施N肥显著提高了小麦的光合速率及水分利用效率,降低了气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率;叶绿素含量随N肥用量的增加而增加.施用保水剂后,随N肥用量的增加,光合速率和叶片水分利用效率均先增后减,而胞间CO₂浓度和蒸腾速率先减后增,但均低于对照,气孔导度随施N量的增加而提高.单施保水剂的叶绿素含量显著提高,但其与N肥配施叶绿素含量有所降低.保水剂与N肥配合施用显著提高了小麦的千粒重、产量及水分生产效率.其中,保水剂与225 kg·hm^-2N肥配施处理的产量及水分生产效率均最高.     

不同水分条件下控释尿素对夏玉米产量和叶片衰老特性的影响

采用旱棚土柱试验,以郑单958为材料,研究不同水分处理(重度干旱胁迫W₁、轻度干旱胁迫W₂、正常水分条件W₃)和不同控释尿素施氮处理(N₀:不施氮肥;低氮N₁:施纯氮150 kg·hm^-2;中氮N₂:施纯氮225 kg·hm^-2;高氮N₃:施纯氮300 kg·hm^-2)对夏玉米产量及叶片衰老特性的影响.结果表明: 控释尿素与水分耦合对延缓叶片衰老、提高功能叶作用时间和效率以及提高产量方面存在显著互作效应.相同氮素条件下,随着土壤水分含量的增加,夏玉米叶面积指数(LAI)、穗位叶叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性均显著提高,可溶性蛋白含量增加,而丙二醛(MDA)含量显著降低,产量增加;相同水分条件下,随着施氮量的增加,夏玉米LAI、穗位叶叶绿素含量及各种保护酶活性均显著提高,可溶性蛋白含量增加,而MDA含量显著降低,产量也呈增加趋势.但处理W₃N₃、W₃N₂和W₂N₃之间差异不显著,且相对于其他处理,各项指标(MDA除外)均保持较高水平,MDA含量较低,表明控释尿素与水分的耦合效应有利于维持穗位叶功能,延缓叶片衰老,促进光合产物的生产,进而提高夏玉米产量.综合产量、叶面积指数、叶绿素含量和各种保护酶活性及MDA、可溶性蛋白含量,在土壤含水量为(75±5)%的田间持水量条件下(正常水分),控释尿素施氮量超过225 kg N·hm^-2后,继续增施氮肥不能持续提高花后叶片的保护酶活性,且导致保护酶活性下降加快,MDA含量显著升高,加速植株衰老,不利于氮素的高效利用;在土壤含水量为(55±5)%的田间持水量条件下,控释尿素施氮量在300 kg N·hm^-2条件下水氮耦合效应最佳.     

土壤施硒对烤烟生理指标的影响

以烤烟品种K326盆栽试验为基础,研究了不同浓度Se对烤烟生长过程中生理特性、烤烟叶片硒含量及硒积累速率的影响.结果表明:低浓度Se(≤8 mg/kg)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量有促进作用,可提高烤烟叶片中SOD、POD活性;高浓度硒(≥12mg/kg)降低了烤烟叶片SOD、POD活性,烟株生长受到抑制甚至死亡.在适宜的硒浓度范围内,烤烟MDA含量有所降低,缓解了膜脂的过氧化程度;POD活性随着生育期的延长而提高;烤烟生长前期的SOD活性高于后期;烤烟生长中期的MDA含量明显低于前期和后期.随着土壤中硒含量的增加,烤烟叶片中的硒含量逐渐递增,而硒在烤烟叶片中的积累速率呈现出先增高后降低的趋势.     

控释肥料与普通氮肥混施对春白菜产量、品质和氮素损失的影响

在京郊露地生产条件下,研究了控释肥料与速效化肥混配施用对春白菜产量、品质、氨挥发、土壤硝态氮累积和淋失的影响.结果表明：与习惯施肥处理（施N 300 kg·hm^-2）相比,控释肥料与普通化肥按纯氮比2∶1混配施用（共施N 150 kg·hm^-2）没有造成白菜减产,并显著降低了菜叶中硝酸盐和有机酸含量;与半量施肥处理(施N 150 kg·hm^-2)相比,控释肥与化肥混施处理产量和叶片硝酸盐含量无显著差异.控释肥与化肥混施处理提高了白菜氮肥利用率,减少了N₃-N淋失量和氨挥发总量.白菜收获后,控释肥与化肥混施处理在20～40、60～80、80～100 cm土层的NO₃^--N含量显著低于习惯施肥处理.     

小麦与蚕豆间作系统氮肥调控对小麦白粉病发生及氮素累积分配的影响

通过田间小区试验,设N₀(0 kg·hm^-2)、N₁(112.5 kg·hm^-2)、N₂( 225 kg·hm^-2)、N₃( 337.5 kg·hm^-2) 4个施氮水平,研究不同施氮水平下小麦与蚕豆间作对小麦白粉病发生、植株氮含量和氮素累积分配的影响,探讨间作系统氮肥调控下小麦植株氮素含量、氮素累积分配与白粉病发生的关系.结果表明: 无论单作还是间作,施氮(N₁、N₂和N₃)均增加了小麦籽粒产量,以N₂水平下产量最高,单、间作分别为4146和4679 kg·hm^-2;施氮加重了小麦白粉病的发生与危害,N₁、N₂和N₃水平下病害进展曲线下的面积(AUDPC)分别平均增加39.6%～55.6%(基于发病率DI)和92.5%～217.0%(基于病情指数DSI),病情指数受氮素调控的影响较发病率大;施氮显著提高小麦植株氮含量(8.4%～51.6%)和氮素累积量(19.7%～133.7%),对氮素分配比例无显著影响.与单作相比,间作小麦产量平均增加12.0%;AUDPC(DI)和AUDPC(DSI)分别平均降低11.5%和30.7%,间作对病情指数的控制效果优于发病率.间作显著降低发病盛期小麦氮含量、阶段累积量和叶片中氮素分配比例(降幅6.6%～12.5%、1.4%～6.9%和9.0%～15.5%).在本研究条件下,兼顾控病效果和产量效应,小麦施氮量不应超过225 kg·hm^-2.     

氮素形态对烤烟光合特性影响的研究

1996～1997年连续二年进行了固定氮素用量,改变铵态、硝态氮肥的施用比例试验,对烤烟的一些光合生理特性进行了研究。试验结果表明,在烤烟生长前、中期,增施铵态氮施用比例,烤烟的叶绿素含量增加,但达100％铵态氮时,叶绿素含量反而下降,低于施用50％和75％铵态氮的处理;在烤烟生长后期．功能叶片叶绿素含量基本上与施用铵态氮比例高低—致,以100％铵态氮处理的叶绿素含量最高。另外增加铵态氮施用比例,烤烟功能叶片的希尔反应活性及光合磷酸化活性有所提高,但P/O比值基本不变。从叶绿素诱导荧光动力学特征参数及比值情况来看：增加铵态氮施用比例,Fm和Fv值升高;几种荧光参数的比值如Fd/Fs、Fv/Fo、Fv/Fm比值有所上升,但均以25％硝态氮+75％铵态氮的处理最高;并且其烤后烟叶的产量最高、品质最好。     

氮素形态对烤烟光合特性影响的研究

１９９６～１９９７年连续二年进行了固定氮素用量,改变铵态、硝态氮肥的施用比例试验,对烤烟的一些光合生理特性进行了研究。试验结果表明,在烤烟生长前、中期,增施铵态氮施用比例,烤烟的叶绿素含量增加,但达１００％铵态氮时,叶绿素含量反而下降,低于施用５０％和７５％铵态氮的处理;在烤烟生长后期,功能叶片叶绿素含量基本上与施用铵态氮比例高低一致,以１００％铵态氮处理的叶绿素含量最高。另外增加铵态氮施用比例,烤烟功能叶片的希尔反应活性及光合磷酸化活性有所提高,但Ｐ／Ｏ比值基本不变。从叶绿素诱导荧光动力学特征参数及比值情况来看：增加铵态氮施用比例,Ｆｍ和Ｆｖ值升高;几种荧光参数的比值如Ｆｄ／Ｆｓ、Ｆｖ／Ｆｏ、Ｆｖ／Ｆｍ比值有所上升,但均以２５％硝态氮＋７５％铵态氮的处理最高;并且其烤后烟叶的产量最高、品质最好。     

不同种植模式对烤烟根系和叶片衰老特性的影响

以烤烟品种K326为试材,采用大田试验研究了广东南雄地区不同种植模式（单行种植+前期垄体覆盖地膜、单行种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草、双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜和双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草）对烤烟根系和叶片衰老特性,以及烤后烟叶经济性状的影响.结果表明：与其他种植模式相比,双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草处理显著促进了各时期烤烟根系生长,根系活力提高;叶片叶绿素含量和保护酶(SOD、POD)活性均较高,而MDA含量较低,烤后烟叶的产量、产值、均价和上等烟比例等经济性状均显著高于其他处理.双行凹垄种植+前期垄体覆盖地膜+后期垄体覆盖稻草处理可以改善烤烟根系和叶片衰老特性,提高烤后烟叶经济性状,是广东南雄地区优质烟叶生产的有效种植模式.     

养猪场养殖废水与化肥配施对小麦中微量元素含量和品质的影响

以淮河以南麦区大面积种植的春性小麦品种扬麦18为供试材料,研究了越冬期不同用量养猪处理废水（30、60、90和120 m³·hm^-2）和穗期施氮水平（0、30、60和90 kg·hm^-2）对小麦中微量元素含量和籽粒品质的影响.结果表明： 小麦地上部植株Ca、Mg和Fe含量随着生育期的推进先下降后上升,Cu、Zn和Mn含量则呈不断下降趋势.Ca、Mg、Cu和Zn含量除拔节期以外,均以施用处理废水120 m³·hm^-2并穗期施氮90 kg·hm^-2为最高;各生育期Fe和Mn含量均以施用处理废水120 m³·hm^-2并穗期施氮90 kg·hm^-2为最高.Ca、Mg、Cu、Zn、Fe和Mn含量在各生育期均随着处理废水施用量的增加而增加.在品质方面,施用处理废水90 m³·hm^-2并穗期施氮60 kg·hm^-2为最佳施肥模式.养猪处理废水通过厌氧无害化处理后与氮肥配施应用于小麦栽培,能促进小麦植株微量元素的提高并改善籽粒品质,整体而言,以越冬期施入60~120 m³·hm^-2处理废水、穗期配施氮肥90 kg·hm^-2为宜.     

旱砂田补灌水氮互作对西瓜产量、品质及水氮利用的影响

为了探明旱砂田西瓜在有限补灌条件下的最佳水氮耦合形式,采用完全随机裂区设计,研究不同补灌量(W: 0、35、70、105 m³·hm^-2)和施氮量(N: 0、120、200 kg·hm^-2)处理对旱砂田西瓜生长、产量、品质以及水氮利用率的影响.结果表明: 西瓜叶片的光合速率、水分利用效率、产量和氮肥利用率均随着补灌量的增加而增加;西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率均随施氮量的增加而降低;施氮量在0～120 kg·hm^-2时,西瓜叶片的光合速率和品质指标随施氮量的增加而增加,超过120 kg·hm^-2时不再显著增加,甚至有下降趋势;水氮耦合对西瓜产量和水氮利用效率的互作效应显著,其中灌水的增产效应大于氮肥,以W₇₀N₂₀₀和W₁₀₅N_120处理的西瓜产量最高,较对照分别增产42.4%和40.4%,水分利用效率随水氮组合水平的提高而增加,W₇₀和W₁₀₅水平下的所有施氮处理均在26 kg·m^-3以上, W₁₀₅N₁₂₀处理的西瓜氮肥偏生产力和氮肥利用率最高.综合考虑各因素,在本试验条件下,砂田西瓜生育期补灌量105 m³·hm^-2、施氮量120 kg·hm^-2处理为产量和效益兼优的最佳水氮组合.     

施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶衰老及粒重的影响

在防雨池栽培条件下,研究了施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶衰老和粒重的影响.结果表明：各氮肥处理下,小麦旗叶SPAD值、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和光合速率（P_n）均表现为：花后土壤含水量60%～70%处理>80%～90%处理>40%～50%处理,小麦旗叶丙二醛（MDA）含量表现为：花后土壤含水量40%～50%处理>80%～90%处理>60%～70%处理,表明花后土壤含水量过高或过低均可导致小麦旗叶早衰,影响籽粒灌浆,降低粒重.在花后相同土壤含水量条件下,旗叶SPAD值、可溶性蛋白质含量、SOD活性、CAT活性和P_n均随施氮量的增加而升高,MDA含量随施氮量的增加而降低,表明增施氮肥可以延缓小麦旗叶衰老,但过量施用氮肥则不利于小麦粒重的提高,尤其是在花后土壤缺水的情况下,施用过多氮肥可导致小麦粒重下降.在小麦生产中可以将施用氮肥和控制花后土壤水分含量相结合,延缓小麦植株衰老,提高粒重.     

不同绿豆品种生育后期叶片衰老的研究

以夏播绿豆品种‘冀绿2号’和‘泰来’为材料,研究其开花至成熟期间主茎开花节叶片的叶绿素含量、净光合速率、酶促防御系统的保护酶SOD、CAT、POD活性和MDA积累量的动态变化规律。结果表明,两品种各功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、SOD、CAT活性均在其开花15 d后逐渐下降,但POD活性和MDA含量随着叶片的衰老而升高。虽然两品种叶片衰老的总体变化趋势一致,但衰老进程存在着显著差异。与‘泰来’绿豆相比,‘冀绿2号’各功能叶片衰老过程中SOD、CAT活性下降较慢,叶片功能期持续时间长,生育后期仍能保持相对较高的净光合速率,籽粒产量显著高于‘泰来’绿豆。综合分析表明,在绿豆开花结荚期间,有效控制或延缓开花节叶片的衰老进程,维持叶片生理功能,对籽粒产量形成具有重要作用。     

小麦根系活力变化与叶片衰老的研究

对小麦根系活力、叶片叶绿素含量和光合速率变化的田问实验结果表明,根系活力的衰退早且快于叶片叶绿素含量和光合速率的衰退;根系活力和叶片光合速率呈正相关关系(r=0．8006)．拔节期追施氮肥,改善根际营养条件后,叶片的光合速率、根系活力明显提高,叶片中ABA含量降低,ZRs升高,SOD活性增加,MDA的高峰期比对照推迟8～10d,说明根系活力变化与地上部叶片的衰老密切相关,改善根际营养,提高生育前期的根系活力有助于延缓地上部分的衰老．     

Superoxide Dismutase Activity and Lipid Peroxidation in Relation to Senescence of Rica Leaves

Superoxide dismutase (SOD), lipid peroxidation, ribulose 1, 5-bisphosphate earboxylasc and chlorophyll content in the leaves of rice were investigated during bloomJug to ripening stages. The results indicated that leaf senescence was associated with the decreascs of SOD and RuBP earboxylase activities and chlorophyll content. A marked increase of malondialdehyde(MDA)contcnt, a produet of lipid pcroxidation was observed during leaf senescence, However, the relative high activities of SOD and RuBP earboxylase and chlorophyll content, lower MDA content in hybrid rice senescenee leaves, compared with their three lines, suggest the presence of physiological hybrid vigor. The analysis of polyacrylamide gel eleetrophoresis showed that three SOD isozymes in leaf extract, which were Cu-Zn SOD. Changes of SOD isozymes were observed during leaf agling and at different time of storage of its extract. The destroying effect of oxygen free radical on enzymes and membrane in the course of leaf senescence was discussed.     

冬小麦叶片持绿能力及其衰老特征研究

以12个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种为供试材料,通过田间实验连续2年于开花后定期测定各品种的绿叶数目、绿叶面积、叶绿素和MDA含量以及SOD和CAT活性等指标,并以生理成熟时的保绿度、衰老启动时间为指标进行Hierarchical聚类分析,对小麦品种持绿能力进行分级.结果表明,参试冬小麦品种可分为持绿和非持绿两种类型,‘潍麦8号'(WM8)和‘豫麦66'(YM66)两年均表现为持绿型小麦.在整个灌浆期,持绿型小麦品种绿叶数目、面积、叶绿素含量明显高于非持绿型品种,叶片保护酶SOD与CAT活性也较非持绿小麦强,而其MDA含量明显低于非持绿型小麦品种.持绿型小麦叶片衰老启动时间延迟,生育后期绿叶面积较大,光合作用时间延长,具有较高的产量.本研究结果为冬小麦的品种选育、布局等相关研究奠定基础.     

不同品种(系)小豆根系活力与叶片衰老的关联研究

以高产小豆品种(系)‘2000-75’、‘冀红9218’和低产品种(系)‘红宝1号’、‘湾选1号’为材料,测定小豆开花至成熟期,根系与始花节位叶片生长指标、保护酶活性、可溶性蛋白含量等变化,分析其根系与始花叶协同衰老的相关性,以揭示小豆根系活力与地上部叶片衰老之间的关系。结果表明:(1)各品种(系)开花后,植株根系伤流强度随着花后生育进程的推进呈单峰增长趋势,但根系活力的衰老起始期晚于叶片功能的衰退开始期。(2)从开花至成熟期,小豆根系活力与叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、叶绿素含量、可溶性蛋白、叶片净光合速率都存在正相关关系,与丙二醛含量呈负相关关系。(3)与低产品种相比,高产小豆品种(系)‘2000-75’和‘冀红9218’的根系活力强,叶片功能期持续时间长,叶绿素含量下降速度慢,保护性酶含量高,使花后小豆的功能叶捕获光能的能力增强,从而形成较高光合能力的小豆群体,最终获得高产。     

水稻叶片的衰老与超氧物歧化酶活性及脂质过氧化作用的关系

研究了从抽穗开花到籽粒成熟过程中,水稻植株顶部三片叶子的超氧物歧化酶(SOD),脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量及二磷酸核酮糖羧化酶活性的变化。实验结果表明:叶片的衰老伴随着 SOD 活性、RuBP 羧化酶活性及叶绿素含量的降低、丙二醛含量显著增高。分离了三个 SOD 的同工酶,证明为 Cu—Zn SOD。观察了 SOD 同工酶在叶片老化及酶液存放不同时间中的变化。讨论了叶片衰老过程中氧自由基对酶及质膜的损伤影响。     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。