大豆生理生态特性与产量的关系(英文)

比较研究了 1 970s、1 980s和 1 990s期间不同大豆 (Glycinemax (L .)Merr.)品种的生理生态特性 :光合作用、蒸腾作用、气孔导度、水分利用效率、胞间CO2 浓度和叶片水势 ,分析了各生理生态特性之间以及与产量在不同生育期的关系。研究表明光合速率和产量之间存在显著的相关关系 ,高产大豆同时具有高的气孔导度和水势 ,胞间CO2 浓度则很低 ,特别是在鼓粒期关系更为显著。高产大豆的光合作用在鼓粒期达到最高值 ,光合作用日变化呈双峰曲线。在鼓粒期高产大豆的光合产物大量运往籽粒中 ,对于高产品种和高光效_“源”固然重要 ,而“流”_光合产物的合理运转和分配对产量则更为重要     

大豆生理生态持性与产量的关系

比较研究了1970s,1980s和1990s期间不同大豆（Glycine max(L.)Merr.)品种的生理生态特性：光合作用,蒸腾作用,气孔导度,水分利用效率,胞间CO2浓和叶片水势,分析了各生理生态特性之间以及与产量在不同生育期的关系。研究表明光合速率和产量之间存在显的相关关系,高产大豆同时具有高的气孔导率和水势,胞间CO2浓度则很低,特别是在鼓粒期关系更为显。高产大豆的光合作用在鼓粒期达到最高值,光合作用日变化呈双峰曲线。在鼓粒期高产大豆的光合产物大量运往籽粒中,对于高产品种和高光效－“源”固然重要,而“流”－光合产物的合理运转和分配对产量则更为重要。     

沈阳城市森林主要绿化树种——丁香的光合特性研究

应用LI-6400红外气体分析仪对城市森林典型树种丁香不同季节光合作用的日变化规律进行研究,采用相关分析和多元逐步回归统计分析方法,得出净光合速率与光合有效辐射、气温、大气湿度、气孔导度等生理生态因子间的相关关系．结果表明,丁香春季和夏季光合速率呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线．春季影响光合速率的主要因子为光合有效辐射和气孔导度;夏季影响光合速率的主要因子为气孔导度和光合有效辐射;秋季为气孔导度和胞间CO2浓度,建立了相应的影响因子回归方程。     

不同有机肥量对旱地玉米光合特性和产量的影响

在渭北旱塬合阳试验基地进行了4年的旱地有机培肥试验, 研究不同有机肥施用量对旱地玉米光合特性和产量的影响.结果表明： 与单施化肥相比,施有机肥处理的玉米各生育时期的叶片光合速率和气孔导度显著增大,胞间CO2浓度显著减小;随着有机肥施用量的增加,玉米叶片各生育时期的叶片光合速率和气孔导度逐渐增大,胞间CO2浓度逐渐减小.玉米各生育时期的光合作用主要受非气孔因素限制,施用有机肥显著降低了非气孔因素对光合的限制.连续4年施用有机肥,改善了土壤养分状况,使养分不再是玉米光合速率和产量的主要限制因子.     

祁连圆柏光合作用日变化特征及其与生理生态因子的关系

以吐鲁沟国家森林公园内百年左右树龄的祁连圆柏为对象,采用Li-6400光合作用测定系统,在自然环境条件下测定了其生长季内各月份生理生态因子和净光合速率的日变化,探讨祁连圆柏生理生态特征以及与其生理生态因子间的关系.结果表明,在整个生长季内,祁连圆柏的净光合速率日变化为双峰型曲线,其在10:00和16:00达到峰值,于14:00达到最小值,光合作用存在明显的午休现象",而月份之间的净光合速率表现为8月>5月>6月>7月.祁连圆柏的气孔限制值与净光合速率有相似的日进程,呈现出M"型的双峰曲线,分别在10:00和16:00达到峰值,而胞间CO2浓度日变化趋势与气孔限制值相反,表现出W"型双峰曲线.水分利用效率与净光合速率有相同的日变化趋势,其在整个生长季内表现为5月>8月>7月>6月.在整个生长季内,影响祁连圆柏光合变化的主要决定生理生态因子是胞间CO2浓度和气温,限制生理生态因子是气孔导度和光合有效辐射强度.     

作物干旱指标对西北半干旱区春小麦缺水特征的反映

针对作物水分胁迫较为严重的西北半干旱区,应用CI301-PS光合作用仪对春小麦开花到乳熟期间的生理特征和环境因子进行了近1个月的观测, 并研究分析了3种作物干旱指标叶水势、作物水分胁迫指数以及气孔导度随时间变化和对气象因子的响应.发现干旱胁迫增加时,叶片水分减少,作物水分胁迫指数增大,叶水势降低,气孔导度有所减小.因此,气孔下腔的CO2浓度降低,作物净光合速率有所减小,不利于半干旱区小麦生物量的累积;三者相比,叶水势是反应西北半干旱区作物干旱最敏感的指标;受半干旱区逆湿现象的影响,9:00或之后一段时间观测叶水势和气孔导度对小麦等作物缺水状况反映得更客观.     

半干旱黄土丘陵区沙棘的光合特性及其影响因子

结合1998年半干旱黄土丘陵区安塞的观测资料,对沙棘(Hippophae rhamnoides L.)的光合特性及影响因子进行了分析,结果表明(1)沙棘光合速率具有明显的日变化和季节变化,月均值为11.64 CO2μmol/m2·s.(2)沙棘光合速率与环境因子(气温、相对湿度、光合有效辐射及CO2浓度)间有显著的相关关系,复相关系数为0.716 8～0.874 5;沙棘光合速率与林地土壤水分间有极显著的相关关系,复相关系数达0.992 5,且沙棘光合速率的季节动态滞后于土壤水分的月变化.(3)沙棘光合速率与植物因子(气孔导度及细胞间CO2浓度)间有十分显著的相关关系,气孔导度或细胞间CO2浓度增大,沙棘光合速率增大,反之则减小,复相关系数达0.971 5和0.970 8.这为分析沙棘光合作用对环境因子的响应程度,分析沙棘最适生理生态条件,提高沙棘生产力提供科学依据.     

大豆幼苗对套作玉米遮荫环境的光合生理生态响应

以2个耐荫性不同的大豆品种为材料,田间试验设置大豆单作和玉米-大豆套作2个种植模式处理,研究不同耐荫性大豆品种的幼苗光合生理生态特性对套作玉米遮荫环境的响应。结果表明:1)玉米-大豆套作模式中,玉米遮荫显著降低大豆冠层的光合有效辐射,导致大豆幼苗光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著下降(P0.05),分别达37.9%、54.2%和42.4%,但品种间无显著差异;而胞间二氧化碳浓度和Fv/Fm无显著变化,且光合速率的下降与气孔导度存在显著相关关系,光合速率下降主要是由气孔限制和CO2同化过程中能量不足所致;2)玉米遮荫显著降低大豆幼苗叶面积指数、叶片碳含量、叶片和根系干重及总生物量,且品种间差异显著,相关性分析显示,叶面积指数下降是导致生物量减少的主要原因;3)玉米遮荫环境中,大豆幼苗的叶片叶绿素和氮素含量提高以增强光捕获能力,但它们并不能补偿因光截获面积降低而引起的光截获量下降。     

干旱胁迫对大豆鼓粒期叶片光合能力和根系生长的影响

以晋大70(抗旱型)和晋豆26(敏感型)2个大豆品种为材料,采用盆栽方法,在鼓粒期设置充分供水、轻度干旱和重度干旱3种水分处理,研究了干旱胁迫对大豆鼓粒期叶片光合能力和根系生长的影响.结果表明： 随着干旱程度加剧,2个品种的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、叶片气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、株质量、株高、籽粒产量和收获指数均降低;根长和根质量在轻度干旱胁迫下增加,在重度干旱胁迫下减少;根冠比随干旱程度加剧而升高.重度干旱胁迫下,抗旱型品种晋大70根冠比的增幅达到135.7%,大于敏感型品种晋豆26根冠比的增幅(116.7%),晋大70的叶面积和叶绿素含量分别为对照的69.3%和85.5%,均优于晋豆26,晋大70的气孔导度和净光合速率分别下降了67.9%和77.9%,降幅均小于晋豆26,晋大70的收获指数的降幅为43.8%,小于晋豆26 (78.8%).不同干旱处理下,2个品种的叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度两两之间均呈显著正相关;株质量、株高、根长、根质量、籽粒产量、收获指数两两之间均呈显著正相关;根冠比与根质量呈显著正相关,而与其他5个指标呈显著负相关.     

沈阳城市森林主要绿化树种——丁香的光合特性研究

应用LI-6400红外气体分析仪对城市森林典型树种丁香不同季节光合作用的日变化规律进行研究,采用相关分析和多元逐步回归统计分析方法,得出净光合速率与光合有效辐射、气温、大气湿度、气孔导度等生理生态因子间的相关关系.结果表明,丁香春季和夏季光合速率呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线.春季影响光合速率的主要因子为光合有效辐射和气孔导度;夏季影响光合速率的主要因子为气孔导度和光合有效辐射;秋季为气孔导度和胞间CO₂浓度.建立了相应的影响因子回归方程.     

我国1950s～1990s推广的玉米品种叶片

自1950s以来,我国玉米（Zea maysL.）产量以年递增幅度为126kg.hm-2.a-1的速率迅速提高。在高肥力自然光照条件下,通过对我国1950s、1970s、1990s等3个年代玉米主要推广品种的光合特性研究表明：当代品种叶片光合速率高且高值持续期长,光合色素叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等的含量高且持续时间长,与光合有关的蒸腾速率（E）、细胞间隙CO2浓度（Ci）、气孔导度（gs）等也有较大改良,中下部叶片尤其明显;在生育后期,当代品种具有更高的光合优势。在品种更替过程中光合色素的组成比率没有显著变化,随品种更替生育后期当代品种细胞间隙CO2浓度低的原因不是气孔限制,而是叶片同化CO2能力增强的结果。我国玉米产量的大幅度提高在很大程度上应归功于叶片光合性能的改良。     

开花期土壤短期干旱和复水对大豆光合作用和产量的影响

以大豆(Glycine max)为材料, 研究开花期土壤水分变动对叶片光合生理以及产量形成的影响, 以期为大豆的节水栽培和水分高效利用提供理论依据。研究发现, 大豆叶片气孔导度(Gs)对土壤水分的匮缺更加敏感。干旱胁迫降低了叶片的净光合速率(Pn), 但复水后, 叶片水势和净光合速率等在实验过程中都可以得到迅速恢复, 并且蒸腾速率(Tr)、气孔导度和胞间CO₂浓度(Ci)在复水后的第3 天与对照相比显著提高, 表现出一定的超补偿效应。研究发现, 在开花期即使短期的土壤干旱, 也会对大豆后期的生物量及其分配产生较大的影响, 开花期干旱和复水, 显著降低了大豆叶片和茎的生物量, 使根茎比提高16.7% (P<0.05), 收获指数增加26.3%(P<0.05)。     

涌泉根灌下水氮耦合对陕北山地苹果光合特性、产量和水氮利用的影响

以陕北山地7年生‘寒富’苹果树为试验材料,设置3个灌水水平[高水(W₁,85%～100%θ_f,θ_f为田间持水量)、中水(W₂,70%～85%θ_f)、低水(W₃,55%～70%θ_f)]和3个施氮水平[高氮(N₁,600 kg·hm^-2)、中氮(N₂,400 kg·hm^-2)、低氮(N₃,200 kg·hm^-2)],研究涌泉根灌条件下水氮耦合对山地苹果树光合特性、产量和水氮利用的影响。结果表明: 相同灌水条件下,随着施氮量的减少,苹果树叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和瞬时水分利用效率(WUE_i)降低,但胞间CO₂浓度(C_i)增加;相同施氮条件下,随着灌水量的减少,叶片P_n、T_r、g_s和WUE_i降低,而C_i增加。W₁N₁处理的P_n、T_r日均值最大,但与W₁N₁处理相比,W₂N₂处理的WUE_i最大。苹果产量、灌溉水利用效率(IWUE)和氮肥偏生产力(NPFP)受灌水和施氮量的显著影响,W₂N₂处理的产量最高(26761 kg·hm^-2),减小灌水量和增大施氮量使IWUE显著提高,而增大灌水量和降低施氮量使NPFP显著增加。回归分析表明,产量和IWUE同时获得最优解时,灌水量和施氮量组合最接近W₂N₂处理。因此,W₂N₂处理为涌泉根灌条件下陕北山地苹果最佳的水氮组合模式。     

下层土壤容重对玉米生育后期光合特性和产量的影响

在耕层（0～20 cm）土壤容重不变情况下,采用池栽方法研究了下层（20～40 cm,40～60 cm）土壤容重变化对玉米生育后期光合特性和产量的影响.结果表明：当下层土壤容重不同时,玉米的光合速率（P_n）和产量都存在显著差异,随着下层土壤容重的增加,叶片P_n和产量降低,下层土壤容重越大,降幅越大.不同处理玉米叶片的P_n和细胞间隙CO₂浓度（C_i）的变化趋势不同,P_n早晨和傍晚较低,中午较高,且随着下层土壤容重的增加而降低, C_i的变化趋势则相反.气孔限制值（L_s）和气孔导度（G_s）也随着下层土壤容重的增加而降低. 随着玉米生育进程,P_n、L_s和G_s不断下降,而C_i不断升高.     

A calculation method of phenotypic traits of soybean pods based on image processing technology

As a homologous organ of the leaf, the pod is an essential factor in determining the yield and quality of the grain. The physiological and ecological characteristics of pods are a critical basis for soybean breeding and yield estimation. In order to avoid time-consuming and laborious problems in the traditional manual measurement process, a fast calculation method of pod's phenotypic traits was proposed based on image processing technology. First, two varieties (Heihe 49 and Suinong 26) were taken as the research objects. The self-developed image acquisition platform was used to obtain the color images of soybean pods at different growth stages. Second, the geometric distortion of the raw image was registered by using the linear mapping equation. In addition, the edge of the pod was extracted by the Gaussian filter function and Canny detection operator. Finally, the length, width, and area of pods were calculated based on the minimum circumscribed rectangle method, the maximum inscribed circle method, and the pixel count of pod's contour area combined with the template calibration method. The shape and the number of seeds were calculated based on the interval duty cycle method, the interval duty cycle combined with the arc length of pod's convex edge. The results showed that the accuracy between the calculated values and the standard values of pod length, pod width, pod area, pod shape, and the number of seeds was 97.8%, 95.1%, 97.1%, 93.2%, and 85%, respectively. Thus, the proposed method can provide not only a rapid detection for quantitative indexes of soybean seed test and yield estimation, but also a theoretical basis and technical knowledge for soybean breeding and scientific cultivation.     

蕾后期和花前期切花菊品种'神马'不同部位叶片光合作用和叶绿素荧光特性的比较

对蕾后期和花前期切花菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种'神马'('Jinba')不同部位叶片光合作用参数日变化、叶绿素荧光参数、光响应曲线及参数进行了研究.结果表明:蕾后期和花前期品种'神马'叶片蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和净光合速率(Pn)的日变化均为单峰曲线,峰值出现在10:00或12:00;胞间CO2浓度(Ci)的日变化则先降低后升高,谷值出现在12:00.蕾后期和花前期品种'神马'叶片Tr、Ci和Gs值的平均值总体上随叶片位置降低而逐渐升高;蕾后期不同部位叶片Pn值的平均值差异较小,花前期叶片Pn值的平均值则随叶片位置降低而逐渐降低.随着叶片位置降低,蕾后期和花前期品种'神马'叶片的初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、表观量子效率(AQE)和最大净光合速率(Pmax)以及蕾后期的暗呼吸速率(Rd)均逐渐降低,而花前期的Rd值以及蕾后期和花前期的光补偿点(LCP)均逐渐升高.随着光合有效辐射(PAR)升高,蕾后期不同部位叶片以及花前期中部叶和下部叶的Pn值呈先急剧升高后趋于平稳的变化趋势,而花前期上部叶的Pn值则呈先急剧升高后逐渐下降的变化趋势.研究结果显示:在切花菊设施栽培过程中适当补充光照可提高切花菊品质.     

干旱区胡杨光合作用对高温和CO2浓度的响应

采用LI-6400便携式光合作用测定仪实测的塔里木河下游胡杨(Populus euphratica oliv)光合作用参数,探讨了不同地下水埋深下的胡杨光合作用对CO2浓度增加和温度升高的响应.结果表明:(1)CO2浓度升高减小了胡杨气孔导度,促进了光合速率、胞间CO2浓度和水分利用效率的增加,但不同地下水埋深下,胡杨光合作用参数对CO2浓度升高的响应不同,干旱环境(地下水埋深较深)下的响应程度大于水分适宜(地下水埋深浅)环境下的响应;(2) 高温引起胡杨气孔发生不完全关闭,导致了光合作用的光抑制发生,从而降低了胡杨光合速率,但降低程度受水分条件的影响,地下水埋深较深环境下的影响程度大于地下水埋深浅的;(3)地下水埋深是控制干旱区胡杨光合作用对CO2浓度和温度升高的根本因素,6m是胡杨生长正常的临界地下水埋深,地下水埋深>6m,胡杨即遭到水分胁迫,地下水埋深>7m,胡杨即受到了较严重的水分胁迫.     

除草剂对冬小麦光合特性、籽粒产量及品质的调控效应

通过田间试验研究了4种除草剂(2,4-D丁酯、‘巨星’、‘世玛’和‘骠马’)对2个小麦品种(‘临优145’和‘临汾138’)光合特性、籽粒产量和品质的影响。结果表明:2,4-D丁酯使小麦灌浆期间旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)和净光合速率(Pn)一直较低,千粒重和籽粒产量显著低于对照;‘巨星’使灌浆前期的SPAD值和Pn较高而中后期快速下降,灌浆持续时间缩短,产量与对照相近;‘世玛’使灌浆前中期SPAD值和Pn较低但后期下降缓慢,灌浆持续时间延长,千粒重和籽粒产量显著高于对照和其它处理;‘骠马’对光合特性和产量影响较小。2,4-D丁酯和‘骠马’使籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、评价值显著或极显著提高,稳定时间延长,而形成时间与对照相近;‘巨星’和‘世玛’处理的品质指标大多低于或接近对照。研究发现,除草剂通过调控小麦旗叶光合特性和灌浆进程来影响其千粒重和籽粒产量,且除草剂和品种间存在差异;2,4-D丁酯虽能明显改善小麦品质但却显著降低籽粒产量,‘骠马’使小麦品质特性改善的同时也使籽粒产量有所提高,‘世玛’虽能显著提高籽粒产量却使品质特性变差。     

Effect of aluminum toxicity and phosphorus deficiency on the growth and photosynthesis of oil tea (<Emphasis Type="Italic">Camellia oleifera</Emphasis> Abel.) seedlings in acidic red soils

Wild and cultivated varieties of Camellia oleifera Abel. were studied for the response of their photosynthetic apparatus to Al toxicity and low-P stress in pot experiments with medium of acidic red soil. The effect was measured using physiological processes (growth, photosynthesis, chlorophyll a fluorescence), and pigment contents. The results showed that Al toxicity and low-P stress affected the seedlings’ growth and leaves’ photosynthesis, and the differences could be found between the two varieties. Lime plus P fertilizer treatment led to higher increase in the net photosynthetic rate (Pn) in the cultivar than in the wild variety. Pn increase was positively related to the increase of stomatal conductance (gs) and negatively correlated to intercellular CO₂ concentration (Ci) in both varieties. The maximum PSII quantum yield (Fv/Fm), the efficiency of excitation energy capture by open PSII reaction centers (Fv’/Fm’), the photochemical quenching (qP) and the efficiency of open PSII centers (Φ_PSII) significantly increased almost in all the treatment groups of both varieties, with the exception of an insignificant change in qP value for P₁Al₁ group of cultivar. The insensitive qP and lower Pn for cultivar indicate a higher photosynthetic efficiency for the wild variety, though the Φ_PSII was not significant between the two varieties. The pigment contents of oil tea seedlings under treatments changed significantly when lime and P were added, especially the Car/Chl ratio, suggesting carotenoid plays the role of photoprotection under high-Al and low-P stresses.     

冬小麦对有限水分高效利用的生理机制

通过对不同土壤供水条件下的孕穗开花期的冬小麦叶片CO₂/H₂O气体交换参数的系统测定,研究了光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO₂浓度(Ci)、叶温(Tl)与水分利用效率(WUE)间的关系。结果表明,WUE并不随Pn的增长直线增长,而是呈现出二次曲线的变化趋势;只有当蒸腾达到一定程度时,Tr才对WUE产生影响,而Tr过大时WUE则有下降的趋势;WUE与Ci呈负相关,随Ci的增加WUE呈递减趋势;叶温升高对光合和蒸腾都有促进作用,当超过了某种限度则表现为抑制作用,表明在一定温度范围内,Tl升高对水分利用不利;随Gs的增大,WUE增大到一定程度则不再增加,甚至出现一种回落趋势.