科研产出
干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究干旱胁迫对甘蔗CO2交换和H2O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考.[方法]以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照.使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标(光合作用、叶绿素荧光、SPAD值)及生理指标(质膜透性和叶片相对含水率等),并分析各指标间的相关性.[结果]环境变化影响甘蔗叶片的CO2和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO2交换率和H2O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率.干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO2和水分交换受到抑制.干旱5 d时,2个参试品种的CO2交换率和H2O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO2和水分交换过程接近停滞.与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低(P<0.05,下同),云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159.干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著(P<0.01)相关性.复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO2交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159.[结论]高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO2交换率、H2O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159.
关键词： 甘蔗 干旱胁迫 CO2交换率 H2O交换率 光合作用
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不同生长时期马缨杜鹃光合特性的变化及其主要影响因素
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解高山杜鹃的光合能力在不同季节对环境因子适应的动态变化,该文以被广泛引种栽培的马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)为材料,露天种植在2加仑塑料盆中,利用气体交换技术和叶绿素荧光技术测定了不同生长时期马缨杜鹃光合特性的动态变化,探讨不同生长阶段影响马缨杜鹃光合作用的主要生理生态因子.结果表明:在云南昆明地区,马缨杜鹃的生长与其光合变化重叠,光合特性的季节变化可准确反映其生长周期的变化.在5—7月的生长初期,马缨杜鹃的净光合速率(Pn)快速增加,气孔导度(Gs)是此阶段影响马缨杜鹃Pn的决定性因素,空气相对湿度(RH)则通过影响Gs和蒸腾速率(Tr)来对Pn产生较大的间接效应,可通过增加RH来激发光合潜能以促进生长;在7—10月的生长盛期,RH高,Gs大,Pn较高且稳定,但受昆明地区独特气候的影响,该时期内较低的气温(AT)是影响该时期光合生理的重要因子,此阶段可通过增加AT来提高Pn以促进马缨杜鹃的快速生长;在10月之后的生长后期,AT和RH快速下降,气孔关闭,光合系统Ⅱ的光能转化效率(Fv/Fm)和Pn逐渐降低,Gs和Fv/Fm是该阶段影响光合作用的主要因子.该研究结果可为马缨杜鹃的科学栽培及推广应用提供重要参考.
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干旱胁迫对甘蔗光合生理特性的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究干旱胁迫下甘蔗的光合及生理作用对提高甘蔗品质与产量具有重要理论意义.[方法]以第十四轮全国区试品种中3个品种云蔗11-1074、云瑞12-263、粤甘52号和新台糖22号(ROC22)为供试材料,研究干旱胁迫及复水条件下甘蔗形态特征、光合作用以及生理反应的变化规律.采用盆栽试验,通过人工称重控制土壤含水量,在甘蔗伸长期设定干旱3 d、干旱6 d、干旱10 d和复水10 d4个处理,测定甘蔗光合指标和生理指标,并通过隶属函数法对4个品种的抗旱性进行评价.[结果]经干旱10 d后,各参试品种绿叶率、叶片含水率显著降低.光合指标中净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm和F../F.降低,叶绿素含量显著降低,胞间C02浓度上升.4个品种中粤甘52号光合指标受影响最大.干旱胁迫10 d时4个甘蔗品种的抗氧化酶活性整体增加,CAT和GR活性变化更加明显,可溶性糖含量有所提升,可溶性蛋白含量先增加后减少,MDA含量逐渐升高.云瑞12-263的SOD和CAT活性较高;ROC22有着较高的GR活性;云蔗11-1074的MDA含量显著高于其它3个品种,云瑞12-263含量最低.复水后,4个品种受干旱胁迫的影响得到一定缓解,粤甘52号光合能力恢复性较强但其它方面则未有好的表现.在生长能力方面,ROC22和云瑞12-263受干旱胁迫影响小,云蔗11-1074和粤甘52号受影响较大.结合平均隶属函数值对甘蔗抗旱性进行排序为:云瑞12-263>ROC22>云蔗11-1074>粤甘52号.[结论]干旱胁迫条件对4个甘蔗品种的形态变化、光合作用、抗氧化酶活性均产生影响,参试品种中云瑞12-263的各项光合指标均高于其它3个品种,可以对此品种进行进一步研究挖掘抗旱基因用于育种.
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元谋干热河谷青枣光合及产量对不同比例有机肥与生物炭配施的响应
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：青枣是一种清甜多汁、营养丰富的热带水果,在云南干热河谷区广泛栽培。近年来由于化肥的过量施用,导致青枣的产量和品质都有所下降,由此导致的农业环境问题也不容忽视。而有机肥和生物炭能够有效缓解过量施用化肥而带来的一系列问题。本研究立足云南元谋干热河谷,研究了有机肥与生物炭配施对青枣光合和产量的影响,以期为当地果农提供有效的施肥措施,同时也为元谋干热河谷区的农业环境问题提供重要数据支撑。为了研究元谋干热河谷引种的青枣在不同有机肥和生物炭配施比例下的光合特征及产量水平,本文设计了3个梯度的有机肥处理,即20 kg/株(H)、10 kg/株(M)、5 kg/株(L),和3个梯度的生物炭处理,即添加6%(Y_1)、3%(Y_2)、0%(CK),有机肥和生物炭添加处理间两两组合共9个处理,分别为:HY_1、HY_2、HCK、MY_1、MY_2、MCK、LY_1、LY_2、LCK,并对其进行了连续6个月的光合指标测定及最终的产量测定。双因素方差分析结果表明,有机肥施用量和生物炭施用比例对青枣的光合参数和产量不存在显著性交互作用(P>0.05),有机肥的施用量对青枣的光合参数和产量的影响不显著,而生物炭的施用比例对气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和产量有显著的影响。单因素方差分析表明,青枣的光合能力和产量不是随着有机肥与生物炭配施量的增加而增加,而是表现为中、高用量有机肥无生物炭添加的处理青枣产量最高,低有机肥无生物炭配施的处理青枣光合能力最强。相关性分析显示,青枣的光合速率受到气孔因素的影响,说明生物炭是通过影响气孔导度从而影响光合速率,最终影响产量的。有机肥与生物炭配施对于青枣而言,短期内不是最佳的施肥模式。
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不同施肥处理对干热河谷'夏黑'葡萄生长和品质的影响
《热带农业科学 》 2020
摘要：为探求露地栽培条件下,不同追肥量对葡萄生长和品质的影响,设置5组施肥梯度的对比试验,有机肥选用当地羊粪(即不施有机肥处理1和单施有机肥处理2、3、4、5、6),连续2年在'夏黑'葡萄上开展不同的追肥量试验,对植株生长、果实品质、净光合速率等指标进行测定.结果表明:不同施肥量对植株茎粗、叶柄长、叶面积、节间长短没有显著的影响;而施肥后叶片净光合速率虽然能够有所增加,但单株有机肥的施用量以3 kg为宜,增加施肥量对叶片净光合速率没有明显的变化.
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切花菊优香不同生长阶段光合作用的变化
《山西农业科学 》 2020
摘要：采用GFS-3000型高级光合测量系统,测定了切花菊优香营养生长中期、后期及营养生长向生殖生长过渡期不同部位叶片的光合参数和光响应参数.结果表明,优香不同生长阶段上部叶的光合作用参数高于下部叶.上部叶的蒸腾速率(Tr)随株龄的增加而增强,即营养生长向生殖生长过渡期的蒸腾作用最强,蒸腾速率达3.74 mmol/(m2·s),为营养生长中期的2.58倍;气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和胞间CO2浓度(Ci)则均为营养生长后期最高,此时的Gs、Pn和Ci分别达409.97 mmol/(m2·s)、11.05μmol/(m2·s)和394.03μmol/L,分别是营养生长中期的4.22倍、3.95倍和1.28倍,是营养生长向生殖生长过渡期的2.18倍、1.99倍和1.09倍.与上部叶略有不同,优香3个生长阶段下部叶的4个光合参数值均为营养生长后期最大,Tr、Gs、Pn和Ci分别达1.89 mmol/(m2·s)、163.09 mmol/(m2·s)、4.53μmol/(m2·s)和431.92μmol/L,分别为营养生长中期的1.29倍、2.07倍、2.43倍和1.31倍,是营养生长向生殖生长过渡期的1.07倍、1.87倍、1.78倍和1.17倍.采用直角双曲线修正模型拟合光响应曲线,优香不同生长阶段上部叶的最大净光合速率(Pnmax)差异较大,下部叶的Pnmax差异相对较小;上部叶表观量子效率(AEQ)也高于下部叶;上部叶营养生长后期的暗呼吸速率(Rd)达3.91μmol/(m2·s),明显高于营养生长中期和营养生长向生殖生长的过渡期,分别为二者的2.38倍和1.98倍,但下部叶暗呼吸速率随着株龄的增加呈现增加趋势;上部叶营养生长后期和营养生长向生殖生长过渡期的光饱和点(LSP)高于下部叶.研究结果可为切花菊栽培优香过程中的光照强度的调控提供试验依据.
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早秋麦苗期光合作用对生物产量的影响
《农业开发与装备 》 2019
摘要：应用田麦品种和旱地品种作为研究对象,选取早秋麦关键生育期苗期为节点,以正季麦为对照,研究早秋麦苗期生物产量形成的光合作用因素,以明确早秋麦干物质形成的光合基础。研究表明,早秋麦苗期受高温高湿影响,干物质积累较正季麦少,旱地品种比田麦品种受影响较大,净光合速率高于正季麦,叶面积低于正季麦,且与干物质成显著正相关,而叶绿素受品种自身遗传影响较大。建议早秋麦示范推广前进行品种筛选试验,并加大播种量。
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干热河谷旱季3种典型植被恢复树种光合生理特征
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】本文探索了干热河谷典型造林树种的光合特性。【方法】采用LI-6400光合测量系统测定、比较研究了辣木(Morin-ga oleifera)、银合欢(Leucaena leucocephala)和罗望子(Tamarindus indica)叶片主要光合参数随有效光合辐射的变化特征,探讨3树种的蒸腾速率和水分利用效率特征差异。【结果】3种树种的Pn和Gs对PAR变化表现出不同的响应规律;弱光条件下(PAR <500μmol·m-2·s-1),3树种Pn随PAR增加迅速升高,但罗望子Pn升高速率较慢,辣木Pn上升速率最快,叶片Pn整体表现为辣木>银合欢>罗望子;辣木和银合欢具有较高的光饱和点,而银合欢和罗望子光补偿点较低; 3树种表观量子效率(AQY)总体上处在正常范围内,但辣木和银合欢AQY显著高于罗望子(P <0. 05);罗望子的叶片蒸腾速率(Tr)显著低于银合欢和辣木(P <0.05),3树种的WUE整体表现为辣木>罗望子>银合欢。【结论】考虑到干热河谷区银合欢高蒸腾、低水分利用效率特征以及其潜在的入侵植物危害属性,今后干热河谷植被恢复物种筛选应谨慎选择银合欢。
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干热河谷车桑子光合生理特性对氮磷添加的响应
《生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：氮磷养分是限制干热河谷植物生长的重要元素,不同土壤上植物受到的养分限制类型不同。光合作用作为植物生长发育的基础,不同土壤上氮磷养分添加对干热河谷植物光合生理特征的影响还没有报道。因此,以干热河谷优势植物——车桑子为研究对象,在元谋县不同海拔处采集土壤,设置加氮(+N)、加磷(+P)、氮磷同时添加(+NP)和不添加(CK)四个处理,研究车桑子光合响应曲线、叶绿素含量和叶绿素荧光特性对氮、磷添加的响应规律,并探讨光合响应特征与车桑子生长的关系:研究结果显示:1)不同海拔土壤上,车桑子光合生理特性对氮磷添加具有不同的响应。在低海拔燥红土上,氮添加处理(+N和+NP)提高了车桑子净光合速率、叶绿素含量和PSII活性;中海拔紫色土上,+NP促进了车桑子光合速率和叶绿素含量的提高;高海拔黄棕壤上,+N处理降低了车桑子净光合速率和PSII活性,而磷添加处理(+P和+NP)提高了车桑子净光合速率。2)车桑子光合特性对养分添加的响应取决于土壤的养分限制类型,限制性养分添加可以提高车桑子的净光合速率。3)燥红土上+P以及黄棕壤上+N对PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)的降低更大程度上归于可变荧光Fv的减少而不是最小荧光F_0的增加,可减少养分限制对光系统II造成的伤害。4)三种土壤类型上车桑子的叶绿素含量和组成差异极显著,相比于燥红土和紫色土,黄棕壤上车桑子的叶绿素含量显著更高,而叶绿素a/b显著更低。综上,本研究结果表明,车桑子光合能力受到氮和磷的共同调节,不同土壤上光合生理特性的响应可增强植物对限制性养分的适应性,影响植物生长发育。
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调控土壤pH值对柠檬幼树光合特性和叶绿素含量的影响
《中国农学通报 》 2018
摘要：为研究柠檬幼树对土壤pH值胁迫的光合生理响应,扩大柠檬种植范围,确定其适生的土壤酸度范围。以1年生柠檬幼树为试验材料,用盐酸和生石灰溶液浇淋盆栽柠檬土壤,以调节土壤pH值,测定柠檬叶片的光合参数和叶绿素含量。结果表明:土壤酸度对柠檬幼树净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、叶绿素a、b和叶绿素含量和类胡萝卜素含量有显著影响(P<0.05)。胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率在pH 7~8最高。同时,在此处理下叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素在pH 7~8含量较高。适合柠檬‘云柠1号’栽培的土壤pH 7~8,而过酸或过碱都不利于柠檬光合作用。
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