科研产出
不同天气水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应——FACE研究
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：人类活动导致大气二氧化碳浓度(CO_2)升高、全球气候变暖和光合有效辐射(PAR)降低,影响着绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度、高温和低PAR对水稻光合日变化特征的影响,利用中国稻田开放空气CO_2浓度升高系统(free air CO_2enrichment,FACE),以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol/mol)、环境温度和增高温度(增1—2℃)交互的4个处理,从9:00到17:00每隔1h测定了阴天和晴天水稻的光合作用,研究了不同天气对水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应。观察到不同天气条件下水稻光合日变化的不同特征,晴天Pn为双峰曲线,发生了光合"午休",阴天未发生。结果表明,高CO_2浓度显著提高了水稻Pn,温度升高有降低水稻Pn趋势,CO_2浓度增加200μmol/mol对水稻光合作用的促进效应远大于增温1—2℃对其的抑制效应。高CO_2浓度显著增加了水稻胞间CO_2浓度(Ci),降低了水稻蒸腾速率(Tr),平均降幅为10.8%—22.0%。高温有降低Ci的趋势,增加了Tr,平均增幅达5.0%—13.5%。晴天比阴天增加了水稻Tr,平均增幅为9.8%—31.2%。CO_2浓度和温度同时升高显著降低了水稻气孔导度(Gs)。这些结果说明CO_2浓度、温度和PAR对水稻水分利用率(WUE)产生综合影响。阴天PAR比晴天平均低53.3%,阴天水稻Pn比晴天显著低,平均降幅达37.1%—72.0%。与对照比较,高CO_2浓度处理,较高PAR(晴天)条件下水稻Pn的增幅(38.6%—58.4%)显著大于较低PAR(阴天)条件下水稻Pn的增幅(21.6%—38.8%),这一现象值得关注和深入探讨。研究结果表明,评估气候变化对水稻生产的影响,需同时考虑未来大气CO_2浓度和温度升高以及PAR下降的因素及其相互作用。
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砂姜黑土小麦根系性状与冠层光合对不同灌水方式的响应
《中国农业科学 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确小麦前期不同灌水方式对中后期根系性状、冠层光合及产量影响的潜在机理,揭示小麦根系性状与冠层光合间的关系。【方法】在人工玻璃防雨蓬下,设置以下10种灌水处理CK(生育前期水分充足)、W120d(苗后20 d灌水50 mm)、W240d(苗后40 d灌水50 mm)、W360d(苗后60 d灌水50 mm)、W480d(苗后80 d灌水50 mm)、W5100d(苗后100 d灌水50 mm)、W6120d(苗后120 d灌水50 mm)、W720d+60d(苗后20 d灌水25 mm+苗后60 d灌水25 mm)、W840d+80d(苗后40 d灌水25 mm+苗后80 d灌水25 mm)和W960d+100d(苗后60 d灌水25 mm+苗后100 d灌水25 mm)。研究前期不同灌水方式对小麦中后期根系性状、冠层单叶面积、叶绿素密度、光合速率、光合有效辐射、叶绿素荧光参数和产量的影响。【结果】小麦生育前期适当延迟灌水日期有利于增加总根长、总表面积、总体积、平均直径、总根尖数和总分叉数,其中W5100d与CK间的差异不显著,但两者显著高于W120d和W6120d。CK孕穗期和开花期的倒1、倒2和倒3叶的单叶面积最大,但与W5100d差异不显著,且总灌水量相同下灌水次数对冠层单叶面积的影响不显著。生育前期灌1水下冠层叶绿素密度随灌水日期的推迟呈先增加后下降的趋势,并以W5100d最高,W120d最低。W5100d孕穗期、开花期和灌浆中期的冠层光合速率显著高于CK,分别增加了7.5%、8.9%和8.9%,但冠层光合速率受灌水次数影响不明显。灌1水下,W5100d孕穗期、开花期和灌浆中期的冠层光合有效辐射最高,分别比W120d和W6120d显著增加了18.7%、9.7%、11.0%和5.7%、4.9%、4.3%。W5100d孕穗期和开花期的叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv/Fm、Φps II和ETR值最高,灌水次数对叶绿素荧光参数的影响不显著。W5100d的产量和收获指数与CK差异不显著,两指标分别比W120d和W6120d显著增加了15.4%、22.1%和3.2%、9.2%。【结论】生育前期过早和过晚灌水对小麦中后期根系生长、冠层光能利用及产量形成不利,适当延长前期灌水日期可获得优于或相当于小麦生育前期水分充足处理的根系性状、冠层光合及产量,灌水次数在灌水量相同下的效果不明显。
关键词： 根系性状 叶绿素密度 光合能力 光合有效辐射 叶绿素荧光
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密度和行距对早播小麦生长、光合及产量的影响
《麦类作物学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为筛选早播小麦的适宜种植密度及行距配置,以济麦22为材料,设置了180×104株·hm-2(D1)和240×104株·hm-2(D2)两种种植密度和17cm(R1)、20cm(R2)、23cm(R3)和26cm(R4)四种行距配置,研究了行距和种植密度对早播小麦生长、光合及产量的影响。结果表明,小麦在密度D1和D2下,分别以行距R1和R2的株高、节间长、叶片叶绿素含量、叶面积指数、群体干物重、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、冠层光合有效辐射和产量最高。在相同行距下,D1的株高、节间长、叶绿素含量、开花期和灌浆期的光合指标均大于D2,而叶面积指数、群体干物重、冠层光合有效辐射、穗数和产量均低于D2。因此,合理的种植密度和行距组合有利于安徽淮北地区早播小麦生长和高产;在本试验条件下,适宜的基本苗和行距分别为240×104株·hm-2和20cm。
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