栽培方式对夏直播花生叶片光合特性及产量的影响

在田间试验条件下,以青花7号花生品种为材料,研究了不同栽培方式对麦后夏直播花生叶片光合特性及产量的影响.结果表明:与传统栽培方式相比,采用夏直播高产保护性栽培方式可促进花生叶片生长,显著提高叶面积指数,且维持较高的叶面积指数和叶绿素含量的时间较长;植株功能叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率较高和胞间CO2浓度较低,光合效率显著提高.夏直播高产保护性栽培方式下花生单株生产力较高,荚果产量显著增加,经济系数明显提高.地膜覆盖和秸秆还田均可改善夏直播花生叶片光合特性,提高花生产量.夏直播高产保护性栽培方式能够有效缓解夏直播花生生育期较短、单株生产力低等不利因素,是一项实用的夏直播花生高产栽培方法.     

耕作方式对东北雨养区玉米光合与叶绿素荧光特性的影响

在东北地区设置大田试验,研究不同耕作方式下玉米全生育期耕层土壤温度、土壤含水量、叶片光合性能及叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明:耕作方式对土壤水热性能的影响主要体现在播种-拔节阶段,2010-2011年平地播种中耕起垄(PL)和全生育期平作(PP)处理0～40 em土层土壤体积含水量在出苗期、苗期和拔节期比传统垄作(LL)处理平均提高5.6％和5.2％、4.6％和7.3％及3.9％和4.8％,苗期5 cm土壤最低温度分别比LL处理高1.4和1.3℃.由于土壤水热条件的改善,拔节期PL和PP处理的叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等指标显著高于LL处理,而PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)无显著差异,表明气孔导度和气孔限制值等气孔因素是导致光合作用差异的主要原因;灌浆期叶片Pn和Tr则以LL和PL处理显著高于PP处理,这主要是由于PP处理在强降雨时期经历了涝渍灾害,光合作用受到抑制.可见PL处理通过改善土壤水热条件增强了玉米光合性能,进而提高了籽粒产量.     

水氮运筹对膜下滴灌棉花光合特性及产量形成的影响

以不同基因型棉花品种为材料,在土柱栽培条件下研究膜下滴灌条件下水氮运筹方式对新疆棉花光合性能和产量构成的影响.结果表明： 播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌,并配合氮肥基施20%+追施80%的水氮运筹方式（W₄N₂）下,盛花期叶片叶绿素含量、气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（q_P）均显著低于全生育期常规滴灌处理,非光化学猝灭系数（NPQ）增加,地上部干物质累积量受到限制;盛铃期至吐絮期叶绿素含量、g_s、P_n、Φ_PSⅡ、q_P均随水氮供应量的提高而增大,地上部干物质产生超补偿积累,且有利于光合产物向棉铃的运转与分配.在氮肥基施20%+追施80%的施氮方式下,新陆早13号以播前灌溉+全生育期常规滴灌（W₃）处理的籽棉产量较高,新陆早43号以播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌（W₄）处理籽棉产量最高.因此,在播前灌溉条件下适当减少盛花期前、增加生育中后期水氮供应,可以延长冠层叶片光合功能期,促进光合物质优先向生殖器官分配,充分发挥膜下滴灌棉花的增产潜力.     

根际CO2浓度升高对网纹甜瓜光合特性及产量和品质的影响

采用雾培植株根际通CO₂处理方式,研究了开花结果期根际CO₂浓度升高对网纹甜瓜光合作用及产量和品质的影响.结果表明：在网纹甜瓜果实发育期间,与350 μL·L^-1（对照）处理相比,根际2500和5000 μL CO₂·L^-1处理的叶片光合色素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（g_s）、胞间CO₂浓度（C_i）及PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）均不同程度降低,而气孔限制值（L_s）显著提高,且5000 μL CO₂·L^-1处理的变化幅度高于2500 μL CO₂·L^-1处理;单株产量、果实中维生素C和可溶性糖含量显著降低,有机酸含量显著提高.可见,网纹甜瓜果实发育期间根际CO₂浓度超过2500 μL·L^-1时,其光合作用及果实发育会受到显著抑制,从而导致产量和品质降低.
     

遮光对臭牡丹生长和光合特性的影响

对全光照(遮光率0％,对照)以及遮光率25％ 、50％和75％条件下臭牡丹(Clerodendrum bungei Steud.)生长和光合特性的变化进行了研究.结果表明:随遮光率的提高臭牡丹枝长生长量和比叶面积逐渐增加、枝条直径生长量和比叶质量逐渐减小,叶面积呈波动变化,其中在遮光率25％条件下叶面积最小.在遮光条件下叶片以及栅栏组织和海绵组织厚度差异不显著,但均显著小于对照.在遮光条件下叶片叶绿素a和总叶绿素含量以及叶绿素a/b值总体上随遮光率提高逐渐增加且均高于对照,仅在遮光率25％条件下叶绿素b以及总叶绿素含量低于对照.在遮光率25％和75％条件下叶片净光合速率(Pn)有明显“午休”现象,Pn日变化曲线近似于“双峰型”;而在对照和遮光率50％条件下Pn无“午休”现象,日变化曲线近似于“单峰型”;4个处理组Pn峰值的大小以及峰值出现时间有差异.在上午9:00,在遮光率25％和50％条件下叶片气孔导度(Gs)略有降低,而在对照和遮光率75％条件下Gs明显升高;此后随时间的延长各处理的Gs总体上呈逐渐下降的趋势.各处理组叶片胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线基本一致,均呈早晚略高、中午略低的趋势,谷值均出现在13:00.在对照及遮光率25％和75％条件下,叶片蒸腾速率(Tr)的日变化曲线均呈“双峰型”;而在遮光率50％的条件下Tr呈逐渐降低的趋势,日变化曲线近似于“单峰型”.总体上看,4个处理组叶片的Pn、Gs、Ci和Tr日平均值均无显著差异;且在遮光率25％、50％和75％条件下臭牡丹叶片的Pn与Tr间有显著或极显著相关性.综合分析结果表明:臭牡丹是偏阴生植物,在栽培中适度遮光有利于臭牡丹的生长发育.     

稻草还田方式对双季水稻产量和土壤碳库管理指数的影响

采用田间定位试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、稻草切碎全量还田+化肥(SNPK)和稻草全部烧灰还田+化肥(SINPK)4个处理,研究不同稻草还田方式对双季稻产量和土壤碳素形态、碳库管理指数的影响.结果表明:2010—2011年两年四季的水稻平均产量SNPK与SINPK处理基本持平,但均显著高于NPK处理,增幅为5.7%～7.3%.与NPK和SINPK相比,SNPK能显著提高早稻产量,增幅在3.8%～8.8%.与单施化肥和稻草烧灰还田相比,SNPK提高了土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数,总有机碳、活性碳、矿化碳和碳库管理指数分别提高了1.8%～2.0%、5.9%～6.5%、16.0%～41.6%和7.3%～7.8%.土壤碳库管理指数与早、晚稻产量呈显著抛物线关系,相关系数分别为0.999和0.980.SNPK能显著提高翌年早稻产量及土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数.     

基于Farquhar改进模型的北亚热带森林常见树种光合限速因子研究

为探讨北亚热带地区植物的光合限速因子,利用改进的Farquhar模型研究了9种常见树种的光合特性。结果表明,与常绿树种相比,落叶树种枫香(Liquidambar formosana)和乌桕(Sapium sebiferum)的最大净光合速率(Pmax)和表观羧化速率(CE)较大;核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性是他们的光合限速因子。地带性树种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)的Pmax和CE在常绿木本植物中最大,青冈较强的光合能力可能是来源于Vcmax和TPU。耐阴灌木八角金盘(Fatsia japonica)和美人茶(Camellia uraku)的Pmax较小,其光合限速因子是叶肉细胞导度和呼吸速率。低光照下植物较低的光合能力是由于较小的叶肉导度(gm)和TPU导致的;有效光合辐射短时间的降低使得物种的gm平均减少了60.14%。因此,不同树种在不同环境条件下的光合限速因子不尽相同,应根据树种不同的光合生理特性来合理布局,科学育林。     

光合细菌的分离、保存及其同化磷能力试验研究

为了研究光合细菌的保藏方法及其同化磷能力,采用液体种室内自然放置、液体种蜡封和穿刺物蜡封等方法对光合细菌进行保藏方法研究,结果表明,液体种蜡封和穿刺物蜡封可作为该菌种的长期保存方法;对两株菌的磷同化能力进行了比较,降解率分别为22%和15%。本研究为获得光合细菌的长期保存方法及其在污水净化中的应用提供参考。     

Eco-physiological responses of linseed (Linum usitatissimum) to salt and alkali stresses

AimsEffects of salt and alkali stresses (NaCl-Na₂SO₄ and NaHCO₃-Na₂CO₃) were compared on growth, photosynthesis characters, ionic balance and osmotic adjustment of linseed (Linum usitatissimum), to elucidate the mechanisms of salt and alkali stress (high pH value) damage to plants, and their physiological adaptive mechanisms to the stresses. MethodsThe experiment was carried out in an artificial greenhouse. Plants grew at approximately 700 mmol·m^-2·s^-1 photosynthetic photon flux density (PPFD) in greenhouse under photoperiod of 15 h in light and 9 h in dark. In each plastic pot (17 cm diameter) which contained 2.5 kg of washed sand, 20 linseed seeds were sown. The seedlings were exposed to stresses lasting 14 days after 2 months.Important findingsThe inhibitory effects of alkali stress on linseed growth were more remarkable than those of salt stress, indicating that alkali and salt represent two distinct forms of stress. The alkali stress increased the Na⁺ content in shoots, damaged the photosynthetic system, and highly reduced the net photosynthetic rate and C assimilation capacity. Under salinity stress, the Na⁺ content increased, the K⁺ content decreased with increasing stress. Greater changes were observed under alkali than under salt stress. Alkali stress caused the massive influx of Na⁺, which probably explained that the harmful of alkali stress on plants was stronger than that of salt stress. Under alkali stress, Ca²⁺ and Mg²⁺ decreased in roots, showing that high pH value around roots hindered the absorption of them. Fe²⁺ and Zn²⁺ had little effects on the osmotic adjustment, mainly because of they had a low ion content. Under salt stress, anion increased in order to balance the sharp increase of Na⁺. However, alkali stress made severe deficit of negative charge, broke the intracellular ionic balance and pH homeostasis, and caused a series of strain response. Our results showed that linseed enhanced the synthesis of soluble sugars to balance massive influx of Na⁺ under salt stress, but linseed enhanced the synthesis of organic acids to compensate for the shortage of inorganic anions, which might be a key pathway for the pH adjustment. In conclusion, the alkali stress (high pH value) clearly inhibited the growth, element absorption, ion homeostasis reconstruction of plants. Organic acid concentration is possibly a key adaptive factor for linseed to maintain intracellular ion balance and regulate high pH value under alkali stress.     

兴安落叶松叶碳利用效率对环境变化的适应

兴安落叶松(Larix gmelinii)作为北方森林的主要组成树种,具有广阔的分布范围和多样的生长环境,是研究树木对环境变化响应的理想树种。叶碳利用效率(CUE_L)不仅与树木的碳代谢及生长发育密切相关,而且能反映树木对环境变化的响应与适应。将来自不同地区(即环境条件)的6个兴安落叶松种源的种子播种培育在帽儿山森林生态系统研究站内,在其生长30a后采用研究站和种子来源地间干燥度(AI)的差值(ΔAI)来代表环境变化梯度,研究环境变化对CUE_L的影响。结果表明:CUE_L在不同环境变化梯度间存在显著差异(P0.05),且呈现随ΔAI的增大而减小的趋势。CUE_L与叶片氮含量、叶片磷含量、比叶重及叶绿素含量等均呈线性正相关关系,但较大ΔAI梯度下的CUE_L敏感性更高。CUE_L与种子来源地平均年降水量呈显著线性正相关关系(P=0.05),而与种子来源地AI则呈显著线性负相关关系(P0.01);随种子来源地年平均气温、平均年蒸发量的增加而下降,但其相关性不显著。以上结果表明,环境变化使兴安落叶松CUE_L产生了适应性变异,表现出树木对原生长环境的生态适应。