不同群体结构夏玉米灌浆期光合特征和产量变化

大田试验以夏玉米为试料,采用裂裂区试验设计,密度设计包含75000、90000\,105000株/hm² 3个密度作为主区,每个密度处理包括: ①等行距60 cm×单株留苗,②等行距60 cm×双株三角留苗,③宽窄行距(宽行70 cm + 窄行距50 cm)×单株留苗和 ④宽窄行距×双株三角留苗共12种方式进行处理,测定光合及叶绿素荧光参数。研究不同群体结构对夏玉米灌浆期群体光合特性的影响。结果表明,在吐丝期,随着种植密度的增加,群体光合速率提高;蜡熟期以90000株/hm²最高,种植方式上表现为宽窄行大于等行距种植,双株留苗种植方式大于单株种植方式,差异均达到显著水平;随着种植密度的提高,群体内3个层次叶片最大光能转换效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)逐渐降低,种植方式基本表现为宽窄行大于等行距,留苗方式表现为双株大于单株。试验条件下,以90000株/hm²,宽窄行,双株三角留苗产量最高。     

夏谷群体呼吸特性及其与群体光合的关系

中秆大穗型和矮秆紧凑型2种不同类型的夏谷群体呼吸速率在整个生育时期的变化呈单峰曲线,且随密度的增大而提高,抽穗开花期达最大值,紧凑型品种后期呼吸速率高于中秆大穗型品种,后期呼吸消耗大是低产的重要原因,群体呼吸日变化为一随温度而变化的单峰曲线,群体呼吸速率在冠层中的分布,依此是上3叶＞茎鞘＞中3叶＞穗＞下部叶,群体呼吸／光合的比值,两品种相近,在47％左右。     

麦茬处理方式对夏玉米光合特性的影响

采用两年三点的大田试验,研究了麦茬处理方式（平茬、立茬、除茬）对机播夏玉米光合特性及其产量的影响。结果表明,不同麦茬处理方式的夏玉米光合参数存在明显差异。夏玉米Pn、Gs表现为吐丝期最大,处理间表现为平茬〉立茬〉除茬;Tr在处理间表现为除茬〉立茬〉平茬,叶片水平上的WUE表现为为平茬〉立茬〉除茬;不同麦茬处理夏玉米的产量差异显著。     

株行距配置对高产夏玉米冠层结构及籽粒灌浆特性的影响

在75000株·hm^-2种植密度下,选用郑单958和先玉335为试验材料,设置2种行距配置(等行距、宽窄行)和3种留苗方式(每穴1株、每穴2株、每穴3株),研究了6种种植方式对黄淮海地区高产夏玉米产量构成、吐丝后冠层结构及光合性能的调控作用,并以Richards模型拟合籽粒灌浆过程.结果表明： 产量、干物质积累量、作物生长率、灌浆速率、冠层光合能力等均表现为宽窄行处理高于等行距处理,留苗方式以每穴2株最高.各种植方式中以宽窄行每穴2株种植产量最高,达13.12（郑单958）和13.72（先玉335） t·hm^-2.宽窄行每穴2株种植改善了冠层内部光照状况,净光合速率和叶面积指数均有所提高,同时缓解了植株个体与群体间的矛盾,籽粒灌浆能力增强,干物质积累量提高.因此,宽窄行每穴2株种植是黄淮海夏玉米高产条件下产量提高的有效栽培方式.     

施氮时期对高产夏玉米光合特性的影响

选用登海661(DH661)和郑单958(ZD958)为试验材料,研究了高产条件下施氮时期对高产夏玉米光合特性、产量和氮素利用率的影响.结果表明,分次施氮尤其是增加花后施氮较拔节期一次性施氮可提高产量9.3％-18.2％,氮肥偏生产力提高10.9％-17.5％.拔节期、大喇叭口期、花后10d按2∶4∶4施氮,DH661产量可达14188.9 kg/hm2;基肥、拔节期、大口期、花后10d按1∶2∶5∶2施氮,ZD958产量可达14529.6 kg/hm2.分次施氮较一次性施氮可延长灌浆期LAI高值持续期.花后施氮20％-40％较一次性施氮穗位叶Pn、φPSⅡ、NPQ和ETR分别提高了10.8％-24.1％,16.6％-25.1％、29.2％-45.3％和14.4％-25.8％,并保持了灌浆期RuBPCase和PEPCase较高活性,延缓了叶片衰老,提高了光能利用率.DH661较ZD958在相同的施氮方式下花后具有更高的光合性能.分次施氮及花后施氮可显著改善两个高产夏玉米品种光合特性,提高氮素利用率,提高产量.     

垄作栽培对高产田夏玉米光合特性及产量的影响

试验于2006-2007年在河南省浚县农业科学研究所试验田进行,以传统平作为对照,研究了垄作栽培对夏玉米光合特性和产量的影响.结果表明,垄作提高了夏玉米光合速率Pn、叶片蒸腾速率Tr和气孔导度Gs,且其日变化均呈单峰曲线,12:00达到最大值,而细胞间隙二氧化碳浓度Gi有所降低,其日变化与Pn相反,呈倒抛物线型.垄作栽培夏玉米的最大光化学效率Fv/Fm和实际光化学效率φPSⅡ均有所增加.与平作相比,垄作后期叶面积衰减较慢,籽粒蜡熟期和成熟期垄作比平作叶面积指数分别高6.4％和3.7％,减少了漏光损失,垄作栽培延长了叶片功能期,促进光合产物的积累及向籽粒的转移,有利于后期玉米籽粒充实,千粒重显著高于平作,产量提高9.6％.     

夏玉米群体水分利用效率影响因素分析

在夏玉米全生育期利用CO2分析系统连续测定冠层上方0.5m和2.0m高度的瞬时CO2浓度差,配合波文比装置同步测定总辐射,净辐射,温,湿度等农田小气候特征量,并计算了群体水分利用效率,结果表明,太阳总辐射,净辐射,CO2浓度差,空气饱和差等环境因素以不同机制及过程影响群体水分利用效率;群体水分利用效率与0-60cm土层土壤平均相对含水量呈负相关,土壤相对含水量在30.3%-80%范围内,水分利用效率随相对含水量的增加而降低,在生产实际中,通过秸秆覆盖,喷灌等措施降低蒸腾驱动势,提高水分利用效率,利用人工栽培措施促进根系吸收深层土壤水分,可在不增加用水的同时提高水分利用效率。     

定向种植对夏玉米群体内光环境及叶片光合性能的影响

为改善玉米群体内光环境,进一步提高玉米单株光合能力以获得高产,本研究以郑单958为试验材料,通过设置种子定向入土方式,研究了定向有序种植条件下群体内光分布特征,以及单株玉米穗位叶花后光合性能,并借助快速叶绿素荧光动力学曲线分析了与叶片光合性能有密切联系的光系统Ⅱ(PSⅡ)的性能特征.结果表明:叶片不同朝向显著改变夏玉米群体内穗位叶处光合有效辐射截获量,朝南处理(S)平均比朝北处理(N)高271.8%.不同朝向的叶片对高光与弱光的利用能力差异显著,朝南处理饱和光强下净光合速率(Pn)显著升高,表明其高光强利用能力显著提升;而朝北处理(N)表观量子效率(α)则随生育期推进显著增加,有利于叶片适应长期弱光环境.生育前期朝南处理PSⅡ电子供体侧和受体侧性能显著提高,进而改善了PSⅡ反应中心性能(PIABS)和荧光光化学淬灭系数(ψo),电子在电子传递链中转移效率(φEo)的提高增强了电子由PSⅡ向光系统Ⅰ(PSⅠ)的传递性能.生育前期叶片性能呈现出朝南>朝东>朝西>朝北的趋势.但成熟末期朝南处理对强光的利用效率显著降低,朝北处理在生育后期表现出较强的弱光利用能力,表观量子效率显著升高,花后40dPn与PSⅡ性能均表现为朝北>朝西>朝东>朝南的趋势.总体上,朝南与朝东处理群体内光环境改善显著,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,有利于夏玉米产量提高.     

密度对玉米群体冠层内小气候的影响

 系统研究了两个玉米(Zea mays L.)品种不同密度群体冠层内光合有效辐射、CO2浓度、温度、风速、相对湿度等小气候因子垂直分布及其变化。指出,密度能显著影响小气候因子在群体中的分布,并最终反映在群体的有效贮积能量上。通过合理密植能调节群体结构、充分利用小气候资源,获得较高有效贮积能量。     

种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响

 在新疆气候生态条件下,研究了种植密度对棉花（Gossypium hirsutum）群体光合作用、冠层结构和产量形成的影响,探讨了新疆棉花高产的生理机理及进一步提高产量的途径。结果表明：群体光合速率在盛铃期以前随密度增加明显增强,盛铃期以后,低密度6万株·hm-2的群体光合速率仍为最低,高密度30万株·hm-2群体光合速率迅速下降,中密度18万株·hm-2则保持较高水平。叶面积指数的变化与群体光合速率的变化相似,其峰值出现在盛铃期。冠层结构各指标的变化表现为,随密度增加平均叶簇倾角变大,株型变紧凑,但密度过大,群体散射辐射与直射辐射透过系数小,冠层结构不良,造成生育后期群体光合速率较快下降。增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,生育后期群体光合速率下降早,造成单铃重降低。群体总光合物质累积与群体光合速率在各生育时期呈显著正相关,籽棉产量与群体光合速率仅在盛铃期和吐絮期呈显著正相关;生产上要实现棉花高产及超高产,应使棉花生育前期群体光合速率稳定上升,至盛铃期达到高峰值,吐絮期群体光合速率保持较高水平     

大豆叶片光合、蒸腾的日变化及其与生态因子的相关性研究

两年的试验结果表明：大豆叶片光合作用、蒸腾作用、叶水势及叶片对水分扩散的导性在大田自然条件中呈“单峰”或“双峰”型日变化。其变化的产生并非系生物内生物节奏引起,而实属同期生态条件影响的结果。在本研究中,光强、叶温及水蒸汽压亏缺是主要诱因。这些生态因子在量上的不同组合,导致所测生理特性的日变化呈不同趋势。     

生态工程设计研究进展及特点——以黑龙江省肇东市玉米生态工程为例

生态工程设计是生态工程建设的核心。明确生态工程设计的特点,是进行良好的生态工程设计的根本。通过生态设计研究进展的综述,从１０个方面,以肇东市玉米生态工程设计为例,分析了生态工程设计的特点,并在此基础上,提出了今后进行生态工程设计应采取的策略。     

蓝藻Anabaena7120的固氮活力及其和光合作用的关系

蓝藻Anabaena 7120经用Ar+CO_2、空气和Ar处理后,固氮活性有明显不同。Ar+CO_2处理的活性比空气处理的高出数倍,而Ar处理的则比空气中的低很多。以上三种处理的Anabaena 7120固氮对不同生理条件反应不一样,固氮活性高者对CO和O_2的敏感程度小些、受到CO_2和N_2的抑制程度也轻。但是分子氢对三者固氮作用的支持效用相同,并且也是和氢酶活动有联系。弱光下固氮活力低的蓝藻固氮活性下降得更大些。光合抑制剂和结合态氮对固氮活力高的蓝藻固氮活性的抑制显著比固氮活力低者小。三者的放氢和放氧能力也不同,固氮活力高者放氧高而放氢量小些,低固氮活力的蓝藻正好相反。     

MORPHOLOGY AND PHOTOSYNTHESIS OF CAULERPA (CHLOROPHYTA) IN RELATION TO GROWTH FORM

Morphological and photosynthetic performance were analyzed in species of the genus Caulerpa from an exposed coral reef and a sheltered reef lagoon. Morphological characters, such as distance between modules, number of modules, stolon branches and rhizoid clusters per centimeter of stolon, indicated a uniformity among species within a specific habitat. "Guerilla," or diffusive, growth forms were characteristic for lagoon species and "phalanx," or compact, growth forms for reef species. Differences in photosynthesis were found between Caulerpa species. Sun-tolerant species were found on the reef, and both sun- and shade-tolerant species were present in the lagoon. In the lagoon, shade-tolerant species, such as C. lanuginosa J. Agardh, were found growing in the understory, and sun-tolerant species, such as C. paspaloides (Bory) Greville, formed the canopy. C. cupressoides (West in Vahl) C. Agardh was the only species found in both environments; it showed higher photosynthetic rates and a compressed morphology when growing on the reef and lower photosynthetic rates and expanded morphology for lagoonal ramets. These results suggest that C. cupressoides possesses a broad phenotypic ability to acclimate to lagoonal and reef settings in comparison to other Caulerpa species, enhancing its ecological success in this particular system.     

有限供水对夏玉米产量及其水分利用效率的影响

在人工控制水分的测试坑条件下,对玉米全生育期的研究表明;随供水量减少则根系耗水深度明显加深,土壤各层次含水量变化较大。当供水量从适宜供水下降到中度亏缺供水时,则耗水深度由８０ｃｍ增加到１２０ｃｍ;在各生育期蒸腾速率,光合速率及产量和水分利用效率均随供水量的下降而下降;研究单叶水分利用效率表明：顶层第二叶在各叶层中最高;其日变化是９：００－１１：００时单叶ＷＵＥ最高。     

田菁种皮的结构及其与透性的关系

扫描电镜观察表明:成熟田菁(Sesbania cannabina)种子的种孔闭锁,种脐具有种脐沟,沟下有一网状管胞群,具贮水和通气功能;种皮的结构由外向内依次为表层、栅栏层、骨状石细胞层及薄壁细胞层。作者用多种有机溶剂浸泡、不同时间浓硫酸腐蚀和机械损伤等方法有控制地损伤种脐和/或种皮的不同层次结构,发现表层和种脐不耐腐蚀,栅栏层细胞壁厚,排列紧密有序,并具有酚类物质,是控制水分进入种皮的主要屏障。适度浓硫酸腐蚀和机械损伤是克服种子不透性,提高萌发率的有效途径。文章还讨论了影响种子透性的因素,作用机理及栅栏层中“亮线”的实质。     

骆驼蓬属种子微形态及其生态学与分类学意义

报道了光及扫描电镜下,西北地区骆驼蓬属３种,９个地方居群的种子微形态特征。结果表明：该属植物种子微形态特性在种的水平上具有分类学意义,同种的不同地方居群间基本类型一致,但也存在一定程度的变异。其种子微形态与萌发有关。     

THE INFLUENCE OF INDIVIDUAL EMBRYONIC TISSUES ON THE MORPHOLOGY AND DEVELOPMENT OF ZEA MAYS (POACEAE) GERMLINGS

Mature embryos of Zea mays L. (inbred A188) were used in this study, which was undertaken to investigate three questions: 1) do all embryonic tissues of Zea, viz., coleoptile, scutellum, epicotyl, mesocotyl, hypocotyl, and coleorhiza, influence germling morphology and growth; 2) if a given tissue does exert an influence, what is it, and 3) what effect does removal of one tissue have on that tissue and on the tissues remaining? Experimental results revealed growth of isolated epicotyls was greater than that of epicotyls still attached to the scutellum, but it was less than that of whole embryo controls. Isolated hypocotyls grew less than any other tissue except scutella, which seemed to have no growth response. Hypocotyls still attached to the scutellum had the greatest growth response of all tissues. Intact embryo axes had a response intermediate to whole embryo controls and isolated epicotyls. Growth of the epicotyl is influenced most strongly by the hypocotyl, and growth of the hypocotyl, by the scutellum. The mesocotyl does not appear to have a regulatory influence on other tissues. It is proposed that the scutellum synthesizes or otherwise provides a growth factor (nutrients, growth regulator, or combination thereof) which is the initial stimulus for hypocotyl and root growth during germination, and that the epicotyl has a regulating influence on this factor in germlings and young seedlings.