钾营养对扬花期小麦旗叶光合速率日变化的影响

在田间栽培条件下,小麦旗叶的气孔导度、净光合速率与钾之间呈显著的正相关.钾可减少由于光合“午睡“造成的26.5%～37%的光合产量损失.     

不同供钾水平对小麦旗叶光合速率日变化的影响

在田间栽培条件下,研究了不同供钾水平对小麦(Triticum aestivum)‘安农8903’旗叶光合速率日变化的影响。结果表明：从扬花期到灌浆中期（5月1～20日）,植株及叶片中钾含量随不同供钾水平的提高而增大,尤以施K 82.5 kg·hm-2的增幅较大（2.7倍）。在小麦籽粒的灌浆进程中,植株的含钾量不断增加,但叶片中的含钾量却呈下降趋势。扬花期到灌浆中期的小麦旗叶由于高光强、高温和较低的相对湿度,其气孔导度和净光合速率日变化均呈双峰曲线。两者皆在10∶00左右和15∶00左右各有一个峰值,前一峰值高于后一峰值,两峰之间的低谷在14∶00左右。胞间CO2浓度日变化则呈相反趋势,两个低谷出现于12∶00和15∶00,但灌浆中期时日变化曲线中只有一个低谷。土壤增施钾肥可增大小麦旗叶的气孔导度和净光合速率,减轻10%～37%由光合午休造成的CO2同化量损失,提高小麦产量。但施钾量与胞间CO2浓度之间相关性不显著。4种不同的钾素水平处理中以施用K2O 165 kg·hm-2的效果最佳。     

小麦原生质体和叶绿体分离及其光合速率的测定

具有光合能力的叶绿体,必须具有完整的被膜,分离这种叶绿体多采用短时间高速冷冻离心的方法。但此法仅适用于菠菜和豌豆等植物。在小麦上至今未见成功的报道。     

灌水对小麦旗叶光合功能衰退的影响

利用田间小区试验研究了不同灌水对冬小麦旗叶光合功能衰退的影响。研究表明：小麦旗叶光合衰退初期引起光合下降的原因主要是气孔限制,后期则为非气孔限制。灌水可提高旗叶光合速率,并使由气孔限制非气孔转变的时间推后,同时,还可增加叶绿素含量,增强根活力,使小麦旗叶光合功能持续期延长,过量灌水改善旗叶光合速衰的效果主要表现在后期,对产量提高的意义并不大。     

不同年代小麦品种旗叶的光合特性及抗氧化酶活性研究

以不同时期在黄淮冬麦区推广并具有一定代表性的5个小麦品种碧蚂1号、丰产3号、小偃6号、小偃54和小偃81为材料,研究了品种更替过程中小麦旗叶的光合特性以及抗氧化酶活性的变化.结果表明,各小麦品种旗叶净光合速率均于开花后10 d左右达到最大值后下降,并在开花灌浆期有显著差异,且近期品种始终高于早期品种.随着灌浆进程推进,各小麦品种旗叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化酶活性呈现出与净光合速率基本一致的变化趋势(其中过氧化氢酶活性为下降趋势),而丙二醛含量持续升高,但近期小麦品种始终低于早期品种且差异达到极显著水平(P<0.01).研究发现,近期育成小麦品种的旗叶在生育后期具有相对较高的光合速率,可能与其叶绿素和可溶性蛋白含量下降速率较缓、抗氧化酶活性较高、膜脂过氧化程度较轻有关.     

籽粒蛋白质含量不同的小麦品种间光合速率的比较

用15个蛋白质含量和产量均有较大差异的小麦品种为试材,分别测定了以CO2同化速率和光合放氧速率为指标的光合作用状况,相关分析表明,苗期以CO2同化速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈极显著负相关关系（r=-0.75),与籽粒产量则达彬显著正相关关系（r=0.849）,以光合放氧速率表示的光合速率与籽粒蛋白质含量之间呈显著正相关（r=0.515),而与产量无相关关系（r=0.415)（图1）,用CO2同化速率和光合放氧速率对品种所作的聚类分析表明,15个品种被明显分为两个大类,一是光合放氧速率较高而CO2同化速率较低,另一类则相反（图2）,蛋白质含量高的品种其CO2同化速率较蛋白质含量低的品种低,但光合放氧速率却不低,甚至高于蛋白质含量低的品种,籽粒形成期间,蛋白质含量高的品种光合CO2同化速率和光合放氧速率下降幅度相对较小,后期衰老较慢,可能与其体内较高的氮素含量和较强的硝酸还原酶活性有关。     

施氮和大气CO2浓度升高对小麦旗叶光合电子传递和分配的影响

采用开顶式气室盆栽培养小麦,设计2个大气CO₂浓度（正常：400 μmol·mol^-1;高：760 μmol·mol^-1）、2个氮素水平（0和200 mg·kg^-1土）的组合处理,通过测定小麦抽穗期旗叶氮素和叶绿素浓度、光合速率（P_n）-胞间CO₂浓度（C_i）响应曲线及荧光动力学参数,来测算小麦叶片光合电子传递速率等,研究了高大气CO₂浓度下施氮对小麦旗叶光合能量分配的影响.结果表明：与正常大气CO₂浓度相比,高大气CO₂浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,高氮处理的小麦叶片叶绿素a/b升高.施氮后小麦叶片PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、PSⅡ反应中心最大量子产额（F_v′/F_m′）、PSⅡ反应中心的开放比例（q_p）和PSⅡ反应中心实际光化学效率（Φ_PSⅡ）在大气CO₂浓度升高后无明显变化,虽然叶片非光化学猝灭系数（NPQ）显著降低,但PSⅡ总电子传递速率（J_F）无明显增加;不施氮处理的F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ和NPQ在高大气CO₂浓度下显著降低,尽管F_v/F_m和q_P无明显变化,J_F仍显著下降.施氮后小麦叶片J_F增加,参与光化学反应的非环式电子流传递速率(J_C)明显升高.大气CO₂浓度升高使参与光呼吸的非环式电子流传递速率(J₀)、Rubisco氧化速率（V₀）、光合电子的光呼吸/光化学传递速率比（J₀/J_C）和Rubisco氧化/羧化比（V₀/V_C）降低,但使J_C和Rubisco羧化速率（V_C）增加.因此,高大气CO₂浓度下小麦叶片氮浓度和叶绿素浓度降低,而增施氮素使通过PSⅡ反应中心的电子流速率显著增加,促进了光合电子流向光化学方向的传递,使更多的电子进入Rubisco羧化过程,P_n显著升高.     

不同品质类型小麦非叶光合器官光合荧光特性研究

以强筋(郑麦9023)、中筋(新麦13)和弱筋(豫麦50)型小麦品种为试材,测定了它们非叶光合器官的叶绿素含量、荧光动力学参数、净光合速率及对籽粒的贡献率.结果显示,不同品质类型小麦非叶光合器官叶绿素含量表现为旗叶鞘>穗下节间>芒>穗部颖片,各非叶光合器官开花18d后叶绿素含量均表现为弱筋小麦>中筋小麦>强筋小麦;弱筋小麦的非叶光合器官在灌浆前期具有较高的Fv/Fm、ΦPSⅡ值,在灌浆后期其Fv/Fm和ΦPSⅡ值下降幅度显著小于强筋小麦并有较高的净光合速率;非叶光合器官对籽粒的相对贡献率依次为穗部>旗叶>节鞘,且对弱筋小麦籽粒的贡献率高于中筋和强筋小麦,其中节鞘和穗对弱筋小麦粒重的相对贡献率分别为15.7%和35.4%.研究表明,弱筋小麦豫麦50的非叶光合器官能维持较较强的光合能力,生产更多的光合产物,花后形成的光合产物对其粒重的增加起重要作用.     

根茎禾草乳熟期净光合速率日变化的比较研究

对6种具有不同根茎长度的禾草乳熟期净光合速率日变化进行了比较研究．结果表明,除了中间偃麦草(Elytrigia intermedia)为“单峰”曲线外,另外5种禾草的净光合速率日变化曲线均呈“双峰型”,且其总体趋势是根茎越发达、根冠比越大,其净光合速率越迟到达第1峰、“午降”经历时间也越短,而大气相对湿度偏低(<55％)和叶片温度偏高(>36℃)是导致“午降”的重要因素．羊草(Leymus chinense)、茹莎娜牧冰草(Pascopyrum smithii)、赖草(Leymus secalinus)、大赖草(Leymus racemosus)、蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、中间偃麦草(Elytrigia intermedia)的净光合速率第1峰值分别出现在10：12、10：00、9：51、9：39、9：06、8：13;“午降”经历时间分别是471、474、464、467和551min;“午降”期间的叶片温度均值分别是37．8、37．5、36．9、37．0和36．3℃．羊草和蒙古冰草、赖草和大赖草分别具有相似的净光合速率日变化曲线。在P=0．01时,r值分别是0．88和0．96。     

水肥运筹对小麦旗叶光合特性及产量的影响

研究了不同灌水次数及等氮量不同施氮方式对优质强筋小麦品种郑麦9023旗叶净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数等光合性能及产量的影响。结果表明,旗叶Pn、PSⅡ的潜在活性(Fv／Fo)、PSⅡ的光化学最大效率(Fv／Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)及产量在不同灌水次数间的差异均达到显著或极显著水平,其中不灌水处理与灌水处理间的差异较大;在不同施氮处理问,氮肥全部基施与返青期追施(占40％)处理间植株旗叶的Pn、Fv／Fo、Fv／Fm、qP和qN差异不大,但两处理的上述光合参数及产量均明显低于拔节期或孕穗期追施(40％)处理,表明拔节期或孕穗期追施氮肥有助于减缓旗叶光合功能的衰退,延长叶片功能期,提高植株的光合产物积累。研究结果还表明,水、氮运筹对Pn、叶绿素荧光参数及产量性状的调控存在显著的互作效应,其中以灌拔节水 孕穗水并于孕穗期追施氮肥(W2N4)处理组合表现最好。     

杭州湾滩涂湿地植被群落演替与物种多样性动态

以杭州湾不同年份形成的滩涂湿地植被群落为研究对象,采用样线法结合样方法进行调查取样,并通过除趋势对应分析排序研究了群落演替的动态和方向,同时采用Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson多样性指数分析了物种多样性在群落演替过程中的动态变化.结果表明:该区域植被群落演替序列为海三棱藨草群落→芦苇群落→柽柳 芦苇群落→旱柳 白茅群落;随着演替的进行,群落物种丰富度显著增加,均匀度逐渐降低,物种多样性呈先增加后降低的趋势.     

科尔沁沙地南缘樟子松人工林地下水埋深季节变化

于2005年5-10月,在未经过度人为干扰(大面积人工造林及农田开发)的大青沟地区(42°52'N,122°55'E)和自20世纪50年代大面积人工造林并相应开发农田的章古台地区(42°43'N,122°22'E)分别选择了樟子松疏林草地和草地(撂荒地)、樟子松衰退后皆伐地(皆伐地)及不同年龄沙地樟子松人工纯林设置固定标准地,监测了一个生长季的地下水埋深动态变化.结果表日月:生长季内地下水埋深呈现出4种类型:平稳型、"V"型、"N"型和"M"型.大青沟地区的疏林草地地下水埋深在生长季变化不大,平均地下水埋深为1.88 m;章古台地区的草地和皆伐地呈现5-7月升高,之后下降;林龄较小(23年)樟子松纯林变化幅度较大,生长季地下水埋深相差4.30 m;林龄较大(33、42、45年)樟子松人工纯林生长季地下水埋深波动变化,且变幅不一.总体上,地下水埋深表现为疏林草地(大青沟地区)<(章古台地区)衰退后皆伐地和草地<林龄较小樟子松人工纯林<林龄较大樟子松人工纯林.上述结果表明,大面积造林及农田开发是造成大青沟与章古台两地地下水埋深差别的主要原因;在章古台地区,不同植被覆盖与林龄也直接影响地下水埋深.     

花后干旱或渍水下氮素供应对小麦光合和籽粒淀粉积累的影响

防雨池栽条件下,设置渍水、干旱和对照3个土壤水分处理,每水分处理下再设置两个施氮水平,研究了花后渍水和干旱逆境下氮素水平对两个蛋白质含量不同的小麦品种光合特性和籽粒淀粉积累的影响.结果表明,与对照相比,花后渍水和干旱处理显著降低小麦旗叶净光合速率和SPAD值,干物质积累量下降.干旱处理下,增施氮肥提高旗叶光合速率和SPAD值,渍水处理下则相反.水分逆境明显降低籽粒可溶性总糖含量,且渍水处理下增施氮肥降低小麦叶片和籽粒可溶性总糖含量,干旱状态下规律相反.渍水处理下增施氮肥降低淀粉积累速率.水分逆境明显降低小麦粒重、产量和淀粉产量,且干旱处理下增施氮肥有利于籽粒重、产量和淀粉产量的提高,而渍水下增施氮肥使粒重和产量进一步降低.试验结果表明,花后渍水和干旱逆境下施用氮肥对小麦旗叶光合速率和籽粒淀粉积累有明显的调节效应.     

渍水对小麦扬麦5号旗叶和根系衰老的影响

1　引　　言生育中后期渍水是长江中下游麦区小麦高产稳产的主要限制因子[13 ,16] .该区由于普遍实行稻麦多熟种植制度 ,前茬水稻使土壤浸水时间过长 ,土壤粘重 ,排水困难 ,透气性差而造成湿害 ;另外 ,该区常年麦季降雨量 5 0 0～ 80 0ｍｍ (浙江省可达 10 0 0ｍｍ)多集中于小麦生长的中后期 ,大大超过了小麦正常需水量 (35 0～ 4 5 0ｍｍ) ,从而加剧渍害[5] .　　研究表明 ,渍水小麦株高、地上部干重、分蘖数、主茎绿叶片数、绿叶面积等都受到影响[1,12 ,16] ,叶片光合速率、气孔导度、细胞间隙ＣＯ2 浓度下降[8] ,ＲｕＢＰＣＯ活性降低[14…     

不同氮水平对春小麦光合速率日变化的影响

选择干热的天气,测定了春小麦永粮4号灌浆初期不同氮素营养条件下旗叶的光合速率日变化及其影响因子。利用相关分析和通径分析,考察了光强、叶温、蒸腾速率、气孔导度和细胞间CO2浓度对光合速率的影响。结果表明,低、高氮处理的旗叶都出现光合“午休”现象,低氮处理光合速率(Pn)日变化为典型的双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00;而高氮为单峰曲线,峰值在10：00。数据统计分析结果表明,低氮光合“午休”主要受气孔限制,高氮则受气孔与非气孔因素协同作用。高氮增强了开花一灌浆中期春小麦对强光和高温的适应性。     

干旱胁迫对小麦旗叶活性氧代谢及灌浆速率的影响

在防雨池栽条件下,研究了干旱胁迫对小麦旗叶活性氧代谢的影响.结果表明,小麦旗叶内H2O2和O-·2水平随干旱胁迫的加剧和衰老进程的加快而逐渐升高,活性氧清除系统中的SOD和CAT活性逐渐下降,膜脂过氧化产物MDA含量升高,导致叶片内可溶性蛋白质和叶绿素含量下降,是干旱胁迫造成对籽粒产量贡献较大的旗叶伤害的主要原因之一,从而导致穗粒重下降.     

Effect of drought on ear and flag leaf photosynthesis of two wheat cultivars differing in drought resistance

We investigated net photosynthetic rate (P_N) of ear and two uppermost (flag and penultimate) leaves of wheat cultivars Hongmangmai (drought resistant) and Haruhikari (drought sensitive) during post-anthesis under irrigated and non-irrigated field conditions. The P_Nof ear and flag leaf were significantly higher and less affected by drought in Hongmangmai than in Haruhikari. The rate of reduction in stomatal conductance (g_s) was similar for the two cultivars, but intercellular CO₂concentration (C_i) in the flag leaf of Hongmangmai was lower than that of Haruhikari in non-irrigated treatment. No differences were observed in leaf water potential (₁) and osmotic adjustment of the flag leaf of the cultivars. These results imply that differences in photosynthetic inhibition on the flag leaf at low leaf ₁between the cultivars were primarily due to non-stomatal effects. Hence the main physiological factor associated with yield stability of Hongmangmai under drought stress may be attributed to the capacity for chloroplast activity in the flag leaf, which apparently allows sustained P_Nof flag leaf during grain filling under drought stress. The higher P_Nof ear in Hongmangmai under drought could also be related to its drought resistance.This revised version was published online in March 2005 with corrections to the page numbers.     

施氮对不同抗旱性冬小麦叶片光合与呼吸的调控

在大田条件下对两个不同抗旱特性的冬小麦品种全生育期叶片光合气体交换参数、光合色素含量和呼吸值及其对氮素水平的响应进行了研究.结果表明,施氮180 kg·hm^-2处理旱地品种叶片气孔导度、总光合色素含量、光合速率较不施氮处理在全生育期分别提高了43.75%、18.54%和49.66%,水地品种分别提高了12.12%、20.88%和29.25%;而旱地品种总呼吸速率降低了4.8%,水地品种降低了4.5%.适量施氮,增强了小麦叶片的气体交换能力,提高了光合色素含量,并降低了呼吸速率,从而提高了小麦叶片光合碳同化能力.小麦品种间光合的差异主要由非气孔因素引起.旱地品种呼吸速率较低,吸收的光能较多地用于光合碳同化作用.不施氮处理叶片光合速率较高的生育时期其呼吸速率也高,而施氮处理叶片光合速率高的生育时期呼吸值较低.施氮增加了光能向光合碳同化方向的分配.施氮对提高冬小麦抗旱能力有积极作用,其机理在于氮素改善了叶片气体交换状况,提高了光合色素含量,并优化了叶片对光能吸收的分配.     

形态对不同小麦基因型氮素吸收的光合作用的影响

利用水培试验,研究了3个小麦基因型对不同形态N素吸收和积累的差异,结果表明,在不同N浓度优势,与次敏感型莱州953和钝感到江东门相比,敏感型扬麦158不仅具有较强的NO3^-和NH4^ 吸收能力,而且具有最强的增铵营养吸收能力,增铵营养促进了扬麦158和莱州953对NO3^-和NH4^ 的吸收,但在一定程度上抑制了江东门对NO3^-的吸收,与NO3^-营养及NH4^ 营养相比,增铵营养显著提高了杨表158和莱州953的全株、地上部N积累量和叶片合速率,而对江东门影响较小,因此,增铵营养促进了植株的N吸收,提高了N积累和光合速率,从而促进了小麦生长。     

不同穗型小麦品种旗叶光合作用日变化的研究

在大田条件下,对多穗型小麦品种豫麦49和大穗型小麦品种周麦13的旗叶净光合速率（Pn)及基影响因素,包括叶温（T1）、光合有效辐射（PAR）、蒸腾速率（Tr)、气孔导度（C）、细胞间隙CO2浓度（Ci)等日变化的测定结果表明,开花期2品种都存在光合“午休”现象,豫麦49Pn日变化呈双峰曲线,峰值出现在10：00和14：00,周麦13Pn日变化为单峰曲线,峰值在10：00。相关分析表明,开花期的温度和光照对豫麦49旗叶光合已造成一定程度的影响,此期的光温条件较有利于周麦13旗叶的光合作用。灌浆中期2品种均表现出一降不起型的严重“午休”现象,在强光、高温下,豫麦49旗叶Pn比周麦13降低明显。