燕麦光合日变化的规律及其影响因子

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不同播期对燕麦草生长性状及草产量的影响

不同播期对燕麦草生长性状及草产量的影响

不同播期对燕麦草生长性状及草产量的影响一、试验目的:为加快农场结构调整步伐,推进企业农、林、牧协调发展进程,促进农场经济又好又快发展,达到职工增收、企业增效的目的,准确掌握燕麦草在我场的最佳播种时期及其对燕麦草生长性状、产量的影响程度,为今后大面积推广种植燕麦草提供科学依据。

二、试验负责人:三、试验实施人:四、试验品种及来源:五、试验地点:六、试验设计:采用简单对比法设计,不设重复。

分2次播种,间隔7天。

各处理面积分别为m2,行距cm,株距cm。

试验各处理的田间管理均按照农场统一管理模式,在各生育期采用五点取样法调查记载数据,成熟期取样测定产量,单打、单收、单计产。

七、栽培措施:1、整地施肥:深翻20厘米,土壤细碎、平整,耕地、耙地、耱地镇压相结合。

结合耕作整地施入有机肥料每亩施用2000-2500公斤,尿素10公斤,过磷酸钙35公斤,硫酸钾5公斤。

2、播种:抓住4月下旬的冷尾暖头适时机播。

在播种前选晴天晒3—4天后,用0.2—0.3%的甲基托布津等农药拌种,防止燕麦黑穗病的发生。

行距一般为15—20厘米,播种深度5厘米,播后及时镇压。

播种量15-20公斤/亩。

3、田间管理:在分蘖前后中耕除草1次。

第一次在分蘖期,亩施硫酸铵7.5—10.0公斤;第二次在孕穗期,亩施硫酸铵5.0公斤左右,并搭配少量的磷、钾肥。

追肥之后相应灌水1次。

4、适时收获:在抽穗至蜡熟期收获。

八、试验数据记载:详见附表。

九、结论:11月初形成详实的当年试验总结报告。

附表一燕麦草物候期附表二燕麦草农艺及经济性状。

光合作用下燕麦穗营养成分变化试验分析

光合作用下燕麦穗营养成分变化试验分析

收稿日期:2021-01-22作者简介:张彩艳,女,山西太原人,吕梁学院汾阳师范分校讲师(山西吕梁032200).光合作用下燕麦穗营养成分变化试验分析张彩艳摘要:为了解燕麦在生长过程中光合作用的最佳点,提高燕麦作物营养价值和质量,以燕麦植株品种白燕2号作为试验植株,分析光合作用下燕麦穗营养成分变化.实验选取的燕麦植株在实验土壤中进行栽培育苗,出苗后在燕麦植株上方约80cm 设置遮阳网,将实验区域分为自然光(无遮挡全光)、遮网一层(遮光60%)、遮网两层(遮光80%),将外部除光照之外的干扰因素降到最低,不同处理下的燕麦光合作用指标有一定差异,检测开花后不同时间段燕麦穗的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖以及β-聚葡萄糖的含量.在上述实验条件与测定方法下,对不同光合作用下的燕麦穗进行营养成分分析,并对实验结果进行比较.研究结果表明:燕麦植株品种白燕2号在遮网一层(遮光60%)条件下,各项营养物质的含量均高于其他两种处理方法,说明遮网一层(遮光60%)条件更加适合白燕2号的生长.关键词:光合作用;燕麦穗;营养成分变化中图分类号:S512.6文献标志码:A文章编号:1008-7974(2021)06-0063-06DOI :10.13877/22-1284.2021.06.012作为生态环境的因子,光照对植物的生长过程具有较大的影响.燕麦是一种优质的世界性栽培作物,其品质优良且粮饲兼用,具有很高的营养价值.燕麦穗籽粒中的β-聚葡萄糖、蛋白质含量远远高于其他作物,此外还富含碳水化合物、钙、磷、铁等营养物质[1-2],这些都是初级代谢产物,能够体现燕麦作物自身的营养经济学价值.燕麦在生长过程中耐寒、耐旱,因此在我国高寒地区得到广泛种植.燕麦作物的生物学产量,有90%~95%来自光合作用,可见光照对于燕麦作物的新陈代谢和生长发育有着不可替代的作用.因此,了解燕麦在生长过程中光照情况的最佳点,对于提高燕麦作物营养价值和质量具有重要意义[3-4].随着现代农业科技水平的不断提高,人们在某一季节对作物进行遮光处理,会获得高产且优质的产品.将这种技术应用在燕麦作物的种植中,以期提高燕麦作物的功能性营养,增加经济效益.本文针对光合作用下燕麦穗营养成分变化进行实验分析,通过对各项指标进行研究,以期获得最适合燕麦作物生长的光照条件.2021年第6期第42卷总第315期学报2021年第6期学报1实验材料与方法1.1实验材料在本实验中,使用的燕麦植株品种为白燕2号,试验土壤为风沙土[5-6],实验过程中使用的主要设备如表1所示.在营养成分分析过程中,需要使用的实验试剂如表2所示.在上述实验条件下,对燕麦穗的生长试验环境进行设计.1.2实验方法将实验选取的燕麦植株白燕2号在实验基地进行栽培,早春时节取燕麦植株草根茎在实验土壤中育苗,4月中旬出苗之后,在白燕2号燕麦植株上方约80cm 设置遮阳网,面积能够覆盖整片植株[7-8].在光照射强度处理方面,分为自然光(无遮挡全光)、遮网一层(遮光60%)、遮网两层(遮光80%),这三种光照射强度处理分别设置三个实验小区作为对照组,实验小区的面积为1×1m 2.在生长的过程中,按需施肥浇水,中耕除草,控制病虫害,将外部除光照之外的因素尽可能降到最低.在不同的光照处理下,使得燕麦穗的不同时期下的光合指标有一定差异[9-11].使用便携光合仪在每日的固定时间对试验燕麦植株进行测定,本文选取的是上午9:00—10:00之间,光合指标测试结果如表3所示.本文主要通过燕麦生长发育过程中对光照强度的控制来改变光合作用的相关指标.在不同光照强度下的试验田中,每块试验田随机抽取10株燕麦穗,并将植株进行密封保存冷藏,回到实验室后在80℃条件下烘干[12-13].1.3营养成分的测定方法本文在对燕麦进行营养成分测定的过程表1实验仪器设备仪器设备电子天平恒温水浴锅高速离心机分光光度计电沙浴便携光合仪叶绿素测定仪鼓风干燥箱索氏提取仪精密酸度仪型号AL104DK-llA SIGMA 3-18K WFH-203DK-2Ti-6400SPAT-502日本202-3A -PHS-4CT厂家上海梅特勒-托利多仪器有限公司TAISITE T 德国进口上海精科实业有限公司京路达思爱迪生态科学仪器有限公司Konika-Minolta天津泰斯特仪器有限公司湖南科仪有限公司上海大普仪器有限公司表2实验试剂试剂名称无水乙醇石英砂碳酸钙活性炭盐酸2,4二硝基苯肼硫酸乙二醇生产厂商天津市大茂化学试剂-天津市鼎盛鑫化工有限公司天津市北晨方正试剂厂深圳市博林达科技有限公司天津市鼎盛鑫化工有限公司天津市大茂化学试剂天津市大茂化学试剂规格分析纯40~80目分析纯分析纯化学纯分析纯分析纯分析纯张彩艳:光合作用下燕麦穗营养成分变化试验分析中,主要对可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖以及β-聚葡萄糖这几类营养物质进行测定.采用蒽酮法测定可溶性总糖;采用间苯二酚法测定蔗糖;采用蒽酮比色法测定葡萄糖和果糖.葡萄糖和果糖的测试方法如下:分别往两只试管中加入样品的稀释液各1mL,并向其中的一支试管中加入3mL的蒽酮试剂,并将其摇匀后同在沸水水浴锅中放置5min,立即取出,使用冷水浴降温至室温,并使用分光光度计在660nm下测定100℃情况下的光密度;另外一支试管加入3mL蒽酮试剂后摇匀,在室温状态下放置5min之后显色,并同样测定室温时光密度,得到果糖工作曲线,从而计算出样品液中的果糖含量;在葡萄糖的计算中,需要将100℃情况下的光密度与室温的光密度作差,得到葡萄糖工作曲线,从而计算出样品液中的葡萄糖含量[14-15].β-聚葡萄糖的含量测定主要使用的是混联试剂盒法.在上述实验条件与测定方法下,对不同光合作用下的燕麦穗进行营养成分分析,并对实验结果进行比较,得出适宜光照条件.2实验结果与分析2.1可溶性总糖含量的测定本文选择的燕麦植株品种白燕2号在开花之后,燕麦穗中的可溶性总糖含量会随着时间的推移而发生变化.在不同光照强度下,燕麦植株中燕麦穗的可溶性总糖的变化情况如图1所示.图1不同光照强度下燕麦穗中可溶性总糖的变化情况从上图可以看出,在不同光照强度下,燕麦穗在开花后0天的可溶性糖含量差别不大,燕麦穗中的可溶性总糖均在开花之后有明显增多,开花后10天,遮光60%的燕麦穗可溶性总糖含量最低,全光处理下的燕麦穗可溶性表3不同时期不同光照强度下试验燕麦植株的光合指标光合指标胞间CO2浓度/(mmol·mol-1)光合速率/(μmol·m-2·s)气孔导度/(mmol·mol-1)蒸腾速率/(mmol·m-2·s)燕麦穗的生长时期拔节期抽穗期灌浆期拔节期抽穗期灌浆期拔节期抽穗期灌浆期拔节期抽穗期灌浆期无遮挡全光314±21.4b163±4.9de173±2.9c22.3±3.4ab9.1±1.5bc13.1±1.2Aa288±24.6b56.4±7.4fg124.3±4.3de9.3±2.5b1.3±0.4b1.9±0.1a遮光60%375±4.3a171±3cde259±3.4a26.4±3.4a14.3±2.7a15.1±1Aa413±72.5a61.7±5.2ef157.3±3.9cd17.6±2.9a2±0.1b2.8±0.4a遮光80%349±31.4ab151±7de189±1.1a19.6±5.7b12±3.6abc14.5±2.2Aa377±18.6ab60.4±5.1de142.1cd13.5±3.4a1.1±0.3b2.2±1.0a2021年第6期学报总糖含量最高;在开花后20天左右,三种不同光照强度处理下的燕麦穗中可溶性总糖含量均达到最高点,全光处理下的燕麦穗可溶性总糖含量最高达到61.3%,遮光80%的燕麦穗在三种处理条件下可溶性总糖含量最低为28.1%;20天后,可溶性总糖含量开始下降,在第40天收获时,遮光60%的燕麦穗可溶性总糖含量最高,为33.4%,遮光80%的燕麦穗可溶性总糖含量最低,为16.7%.2.2蔗糖含量的测定在不同光照的处理下,燕麦植株白燕2号开花后不同天数的蔗糖含量变化如图2所示.图2不同光照强度下燕麦穗中蔗糖的变化情况白燕2号燕麦穗中蔗糖含量在开花后0天时,全光处理下比遮光60%处理下的蔗糖含量高10.13%,比遮光80%处理下的蔗糖含量高83.6%;开花后10天只有遮光60%处理下蔗糖含量升高,遮光80%处理的蔗糖含量变化不明显,全光处理下的蔗糖含量有所降低;开花后20天,三种条件下的蔗糖含量均有一定程度上升;开花后40天,遮光60%处理下的燕麦穗蔗糖含量最高,为143mg/g ,全光处理下次之,为121mg/g ,遮光80%处理下燕麦穗蔗糖含量最低,为87mg/g.2.3葡萄糖含量测定不同光照处理下的燕麦穗中,开花后不同天数的葡萄糖含量变化如图3所示.图3不同光照强度下燕麦穗中葡萄糖的变化情况从上图可以看出,三种不同光照强度处理下的燕麦穗的葡萄糖变化趋势相差不多,开花后0天时,遮光60%处理下葡萄糖含量最高,比遮光80%处理条件下高出18.3%;开花后10~20天,三种处理条件下葡萄糖含量显著增长,在开花后20天,遮光80%处理下葡萄糖含量最高,达到16.1mg/g ,全光处理下葡萄糖含量最低,为13.7mg/g ;开花后40天,遮光60%处理下葡萄糖含量最高,为7.7mg/g ,剩余两种处理条件下葡萄糖含量比较相近,都在7.0mg/g 左右.2.4果糖含量的测定不同光照处理条件下的燕麦穗中,开花后不同天数的果糖含量变化如图4所示.图4不同光照强度下燕麦穗中果糖的变化情况不同处理条件下,开花后0~10天的燕麦张彩艳:光合作用下燕麦穗营养成分变化试验分析穗果糖含量的变化并不显著,开花后20天时,遮光60%处理下的果糖含量有显著升高,比遮光80%处理下的含量高出16.8%,比全光处理下的果糖含量高出57.6%;在开花后40天时,将成熟燕麦穗的果糖含量进行对比,遮光60%处理下的果糖含量最高.2.5β-聚葡萄糖含量的测定不同光照处理下的燕麦穗中,开花后不同天数的β-聚葡萄糖含量变化如图5所示.图5不同光照强度下燕麦穗中β-聚葡萄糖的变化情况本文选择的试验燕麦植株在开花后40天的收获期中,β-聚葡萄糖的含量是最高的,在开花后0天几乎检测不出β-聚葡萄糖的含量,因此本文从开花后10天开始制作β-聚葡萄糖的含量变化曲线.经过软件的方差分析可以发现,在开花后10天时,遮光60%处理下的β-聚葡萄糖含量最低,遮光80%处理下含量最高;在开花后10~20天时,只有遮光60%处理下β-聚葡萄糖的含量在增长,全光处理与遮光80%处理下有明显的下降;开花后20~ 30天开始显著增长,而在这段时间遮光60%处理下,β-聚葡萄糖的含量比较平稳,无明显下降或增长;在开花后30~40天,全光处理的β-聚葡萄糖含量略微下降,遮光60%处理、遮光80%处理有显著增加,收获时遮光60%处理下的β-聚葡萄糖含量最高,达到4.0%.2.6讨论综上所述,本文针对白燕2号燕麦在全光处理、遮光60%、遮光80%处理下,在燕麦开花后的不同时期内,对燕麦穗中可溶性总糖含量、蔗糖含量、果糖含量、葡萄糖含量以及β-聚葡萄糖的含量进行了对比分析,实验结果表明,不同光照强度下,燕麦植株的光合指标有一定差异,在这种光合指标的差异下,燕麦穗中的营养成分也有所不同.通过上述对燕麦穗中营养成分的分析可知,本文选择的白燕2号试验燕麦植株在遮光60%处理下,各项营养物质的含量均最高,说明燕麦更加适合遮光60%处理下的生长环境,在种植过程中能够提供更好的营养价值和经济价值.3结语本文以白燕2号作为研究对象,在实验基地条件下,对其进行不同光照强度的处理,并在开花后的不同时期对燕麦穗的可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖以及β-聚葡萄糖这几类营养物质进行测定,以期得到最适合白燕2号植株生长的光照条件与光合作用指标.本文虽然取得了一定的成果,但是还有很多不足之处,光合作用指标的选择不够细致,燕麦品种的选择不够具有代表性,在今后的研究中还要不断深入.参考文献:[1]邵长安,张颖娟.外源水杨酸对盐碱胁迫下燕麦两个时期光合特征的影响[J].内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版),2019,48(3):257-262.[2]刘建新,欧晓彬,王金成.裸燕麦对重金属镉(Cd)胁迫的生理生态响应及Cd累积特性[J].麦类作物学报,2019,39(5):621-629.[3]王鑫,融晓萍,王凤梧,等.刈青燕麦草全株及茎叶穗主要营养成分分析[J].北方农业学报,2021年第6期学报2019,275(1):95-100.[4]李波,李晨阳,方志坚.不同剂量~(60)Co-γ射线辐射对NaCl 胁迫下紫花苜蓿幼苗营养成分的影响[J ].黑龙江畜牧兽医,2019(7):100-103.[5]刘文婷,张新军,杨才,等.裸燕麦营养品质的差异性及形成因子解析[J ].作物杂志,2020(5):140-147.[6]张晓磊,史高雷,赵治海,等.干旱胁迫对张杂谷3号及亲本光合特性及物质积累的影响[J 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components of oat ear under photosynthesis was analyzed with oat variety Bai Yan 2as the experimental plant.The experimental area was divided into nat⁃ural light (unobstructed full light ),one layer of shading net (shading 60%)and two layers of shading net(shading 80%).The external interference factors except light were minimized.There were some differenc⁃es in photosynthesis indexes of oat under different treatments.The soluble total sugar and total sugar of oat ears at different time periods after flowering were detected Under the above experimental conditions and determination methods ,the nutritional components of oat ears under different photosynthesis were ana⁃lyzed ,and the experimental results were compared.The results showed that the nutrient contents of oat va⁃riety Bai Yan 2were higher than those of the other two treatments under the condition of covering one lay⁃er of net (shading 60%),which indicated that the condition of covering one layer of net (shading 60%)was more suitable for the growth of Bai Yan 2.Keywords :photosynthesis ;Oats spike ;changes in nutrient composition。

氮素对燕麦冠层结构及光合特性的影响

氮素对燕麦冠层结构及光合特性的影响
董祥开 , 衣 莹 , 恩 财 , 立 白, 刘 侯 齐 华 , 文 春 , 妍 萍 , 艺 陶 蒋 高 王
( 阳 农 业 大 学 , 宁 沈 阳 10 6 ) 沈 辽 11 1
摘 要 : 了 研 究 氮 素 对 燕 麦 坝 莜 1 的冠 层 结 构 、 合 特 性 及 产 量 的 影 响 , 红 外 气 体 分 析 仪 和 冠 层 分 析 仪 测 定 为 号 光 用 不 同氮 肥 处 理 下 群 体 的冠 层 结 构 和 光 合 特 性 , 时 分 析 了 不 同 氮 素 水 平 下 产 量 性 状 指 标 之 间 的 差 异 性 。 结 果 表 明 : 同 随着 施 氮 量 的增 加 , 株 叶面 积 和 叶绿 素 含 量 均 显 著 增 加 , 株 叶 面 积 在 整 个 生 育 期 呈 “ ” 变 化 , 绿 素 含 量 在 抽 单 单 M型 叶 穗 期 达 到 最 大 值 。施 氮 量 对 叶 面 积 指 数 和 透 光 率 的影 响 呈相 反 的 变 化 趋 势 , 着 施 氮 量 的增 加 , 随 叶面 积 指 数 变 大 , 而 透 光 率 变 小 。 随着 施 氮 量 的 增加 , 麦 坝 莜 1 旗 叶净 光 合 速 率 、 孔 导 度 和 蒸 腾 速 率 显 著 提 高 , 间 C z 度 则 降 燕 号 气 胞 O浓 低 。产 量 以 N 处 理 (4 . gh 2最 高 。 因此 认 为 , 理 的 氮 肥 用 量 能 显 著 改 善 燕 麦 群 体 的冠 层 结 构 , 高 光 合 效 2 14 0k/m ) 合 提
率 , 燕 麦增 产 的 重 要 农 艺 措 施 。 是
关 键 词 : 素 ; 麦 ; 层 结 构 ; 合 特 性 ; 量 性 状 氮 燕 冠 光 产 中 图分 类 号 :526 ¥ 1. 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :00— 0 12o )3 13 5 10 79 (08 0 —03 —0

4种除草剂对皮燕麦、裸燕麦不同生育时期光合特性的影响

4种除草剂对皮燕麦、裸燕麦不同生育时期光合特性的影响
收 稿 日期 :2 10 — 2 0 — 10 ;修 回 日期 :2 1 —6 0 0 2 0 —4
酰溴是 在 2 1 筛选 出 的高效 除草 剂 , ,一 丁酯 和 0 0年 2 4D 苯磺 隆 是 已 报 道 的 在 燕 麦 田 除 草 效 果 较 好 的 除 草
剂l ; 3 制剂用 量是 在 2 1 0 1年筛 选 出的适宜 浓度 。

对燕 麦喷施 4种 除草剂 , 研究 其光 合特性 的变化 , 旨在 进一 步为科 学 施用 除 草 剂 , 建立 燕 麦 优 质 高效 安 全 生
产技 术体 系提供 理论依 据 。
1 材 料 和 方 法
1 1的原 因之 一[ 。使用 化 学 除草 3 ]
剂 的 反 应 存 在 差 异 , 燕 麦 对 4种 除 草 剂 的敏 感 性 大 于裸 燕 麦 。 皮 关 键 词 :除 草 剂 ; 效 ; 绿 素 含 量 ; 合 特 性 ; 麦 防 叶 光 燕
中 图 分 类 号 :S 5 2 6 1 . 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 — 5 0 2 1 ) 40 4 — 7 0 95 0 ( 0 2 0 0 40
灵 、 0 二 甲 ・辛 酰 溴 、 2 2 4D 丁 酯 和 7 苯 磺 隆 处 理 下 皮 燕 麦 品 种 陇 燕 3号 ( e ast a C. 4 7 ,一 5 Aw n a i V v
L n y nNo 3 和裸 燕麦品 种燕 2号 ( a a . ) 叶绿 素相 对 含 量 ( P D) 和净 光 合速 率 ( n 、 og a . ) B i nNo 2 的 y S A 值 P ) 气孔 导度 ( ) 胞 间 C Gs 、 O 浓度 ( i及 蒸腾 速 率 ( ) 光合 指 标 。结 果表 明: C) Tr 等 4种 除 草剂 均 降低 了皮 、 裸 燕麦 的 S AD、 n GsTr 气孔 限制值 ( s ; P P 、 、 和 L ) 4种 除草 剂 对 皮 、 燕麦 的影 响 不 同 , 中 4 仲 丁灵 和 裸 其 8 4 二 甲 ・辛酰 溴对 光合作 用影响较 小 ,2 2 4D 丁 酯和 7 苯磺 隆危 害较 大; 、 燕麦 间对 除草 O 7 ,一 5 皮 裸

豆科–燕麦间作对作物光合特性及籽粒产量的影响

豆科–燕麦间作对作物光合特性及籽粒产量的影响

因子,但降低 了花生 的结荚 数及单 株粒重 。 间作 提高 了燕麦 的叶绿 素含量 和净光合 速率,改变 了叶绿素 构成, 使 燕麦
衰老 延缓 ;间作对 大 豆的相 对 叶绿素 含量及 净光 合速 率 均无显 著影 响;在 燕麦孕 穗后 期至 抽穗期 ,间作花 生净 光合 速率显 著高 于单作 。 在 不施 氮肥 的条件下 ,问作 体系均 明显优 于单作 ,其 中燕麦花 生间作 体系显 著促进 了燕麦 的生长 发育,大豆燕 麦问作体 系对燕 麦 、大 豆均有一 定促进作 用 。
摘 要 :为进一 步揭 示豆科 燕麦 间作 体系 中作物 产量 优势 的光合 机制 , 设 置燕 麦单 作 、大豆单 作 、花生单 作 、大豆 燕 麦 间作 和 花生 燕 麦 间作试 验 ,在 不施 氮 肥 的条 件 下,调查 大 豆 、花 生 同燕麦 的产量 、功能 叶 片相 对 叶绿 素含 量 ( S P AD ) 及 光 合 特 性 。结 果 表 明,与单 作 相 比,大 豆 一 燕 麦 和 花 生一 燕 麦 间 作 优 势 明 显 ,土地 当量 I : L ( L E R ) 分 别 为
Ab s t r a c t :I n t e r c r o p p i n g ,a c o mmo n l y u s e d a g r o n o mi c ma n a g e me n t b y f a r me r s i n Ch i n a f o r c e n t u r i e s c a n i mp r o v e l i g h t , h e a t , wa t e r a n d n i  ̄o g e n u t i l i z a t i o n e f ic f i e n c i e s a n d s i g n i i f c nt a l y e n h nc a e c r o p y i e l d . T o r e v e a l t h e me c h a n i s m o f p h o t o s y n t h e s i s i n

水分胁迫对燕麦穗叶生理特性与产量形成的影响

水分胁迫对燕麦穗叶生理特性与产量形成的影响

8水分胁迫对燕麦穗叶生理特性与产量形成的影响成穗分化全过程持续时间为32.34天,蒙燕l号幼穗分化持续总天数比坝莜3号少2.3天。

幼穗分化各阶段出现时问及持续天数与燕麦所受水分胁迫程度有关。

不同水分胁迫条件下,不同品种燕麦进入幼穗分化时间随着水分胁迫的加剧而后延。

在生长锥出伸期Nd,穗分化期,水分胁迫导致燕麦穗分化进程迟缓,而且随着胁迫的加剧,影响程度越大,重度胁迫下与正常浇水相比差异可以达5。

8天。

表1不同水分胁迫下燕麦幼穗分化各阶段时间及持续天数生长生艮…雌雄四分花粉…嚣胁迫嚣篓羹蓁蓑篆羹蓑茎蓑羹萋耋茬萋蓑耋茬篓薹蓑基荽冀芝篙羹薹釜雾兰羹蒙燕1号穗分化进程受影响相较于坝莜3号较小。

从小穗分化期开始到分化结束,水分胁迫导致分化时间缩短1.4天,胁迫越严重各分化阶段持续天数越短。

胁迫使燕麦前期穗分化速度减缓,进程被抑制。

在小穗分化期开始穗分化速度加快,缩小了各处理之间的穗分化进程差异,导致胁迫对穗分化总持续天数影响不大。

2.3.2水分胁迫下燕麦穗分化进程与叶片数的关系不同品种燕麦幼穗分化进程与叶片数有显著的相关关系。

同一品种在不同的水分条件下,穗分化阶段与叶片数对应一致。

穗分化进程与叶片数的对应关系与品种有关,坝莜3号幼穗分化各时期对应的叶片数多于蒙燕1号。

由此可以根据叶片的进展,大致推断出穗分化的进程。

表2水分胁迫下不同品种燕麦穗分化进程与叶片数的对应关系内蒙农业大学硕士学位论文9Tab.2Thecorrespondingrelationshipbetweenspikedill’crentiationprocessandbladenumbersofdin爸rentoatvarietiesundertheconditionofwaterstress2.3.3穗分化期水分胁迫对燕麦穗部性状的影响穗分化期随着水分胁迫的家具,两个品种燕麦的穗长和有效小穗数呈递减趋势。

坝莜3号的穗长在重度胁迫、中度胁迫、适度控水条件下比正常供水下降25.60%、11.90%、4.76%;而蒙燕1号的穗长在三个水分条件下分别下降23.38%、11.69%、3.25%。

光合作用的强度指标和影响因素

光合作用的强度指标和影响因素

光合作用的强度指标和影响因素1、光合作用强弱变化的指标光合作用强弱变化的指标通常是光合速率和光合生产率。光合速率是指单位时间、单位叶面积吸收CO2的量或放出O2的量或有机物的消耗量。一般测定光合速率的方法都没有把叶片的差数,称为表观光合速率或净光合速率。如果把表观光合速率加上呼吸速率,则得到总(真正)光合速率。光合生产率,又称净同化率率,是指植物在较长时间(一昼夜或一周)内,单位叶面积生产的干物质量。光合生产率比光合速率低,因为已去掉呼吸等消耗。
2)光合产物的运输:光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。例如,摘去花或果实使光合产物的输出受阻,叶片的光合速率就随之降低。反之,摘除其他叶片,只留一个叶片和所有花果,留下叶片的光合速率就会增加。如对苹果枝条进行环割,光合产物会积累,则叶片光合速率明显下降。叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中的淀粉合成和淀粉粒形成,过多的淀粉粒一方面会压迫和损伤叶绿体,另一方面,由于淀粉粒对光有遮挡,从而阻碍光合膜对光的吸收。外因:(1)光照光是光合作用的能量来源,是形成叶绿素的必要条件。此外,光还调节着光合酶的活性和气孔开度,因此光是影响光合作用的重要因素。
2、影响光合作用的因素外因:1)叶龄:叶片的光合速率与叶龄密切相关。从叶片发生到衰老凋萎,其光合速率呈单峰曲线变化。新形成的嫩叶由于组织发育不健全、叶绿体片层结构不发达、光合色素含量少、光合酶含量少、活性弱、气孔开度低、细胞间隙小、呼吸细胞旺盛等原因,净光合速率很低,需要从其它功能叶片输入同化物。随着叶片的成长,光合速率不断提高。当叶片伸展至叶面积最大和叶厚度最大时,光合速率达最大值。通常将叶片充分展开后光合速率维持较高水平的时期,称为叶片功能期,处于功能期的叶叫功能叶。功能期过后,随着叶片衰老,光合速率下降。

影响植物光合效率的因子及应用

影响植物光合效率的因子及应用

影响植物光合效率的因子及应用作者:王莹张玉岐来源:《新农业》2015年第01期1 影响植物光合作用的主要因子1.1 光照强度光照强度与光合作用的关系极为密切。

光是光合作用的能量来源,也是叶绿素形成的条件。

光照影响着叶片气孔的开闭,从而影响到二氧化碳的进人。

此外光照还影响到温度和湿度变化。

在一定范围内,植物的光合强度随着光照强度的增加而上升。

当光照强度增加到某一数值时,光合强度达到最大值,此后即使光照强度继续增加,光合强度也不再增加。

这种现象即是光饱和现象,达到光饱和时的光照强度叫做光饱和点。

达到光饱和点后仍继续增加光照,有些植物的光合强度不仅不增加反而会下降,这种现象称为光抑制现象。

根据植物对光照强度的不同要求,可把植物分为阳性植物和阴性植物。

阳性植物如桦木、松树、杨树、悬铃木、月季、扶桑、唐菖蒲等。

阳性植物的光饱和点接近全日照。

而阴性植物在全日照1/10时就能进行正常的光合作用,如果光照强度过高光合作用反而减弱。

这类植物有云杉、红豆杉、八仙花、杜鹃等。

当光照强度较高时,植物的光合作用往往要比呼吸作用高,当光照强度下降时,光合作用和呼吸作用随着下降,当光照强度降低到一定数值时,植物的光合作用吸收二氧化碳:与呼吸作用放出的二氧化碳相等,此时的光照强度叫做光补偿点。

光补偿点标志着该种植物对光照要求的极限,反映了该种植物对弱光的利用能力。

在园林植物种植设计和室内绿化装饰工作中,要充分考虑到环境的光照强度和不同树种,不同花卉的光补偿点。

一般喜光植物光补偿点为500~1000勒克斯,耐阴植物为l00勒克斯。

1.2 二氧化碳浓度二氧化碳浓度与光合强度的关系,也类似光照与光合强度的关系,有二氧化碳饱和点和二氧化碳补偿点。

二氧化碳补偿点就是植物光合作用吸收二氧化碳与呼吸作用放出二氧化碳相等时环境中二氧化碳的浓度。

二氧化碳补偿点反映某种植物在低浓度下利用二氧化碳的能力。

在二氧化碳补偿点以上,光合强度会随二氧化碳浓度的升高而增加。

追施氮肥对饲用燕麦品种叶片生长及光合特性的影响

追施氮肥对饲用燕麦品种叶片生长及光合特性的影响

追施氮肥对饲用燕麦品种叶片生长及光合特性的影响王鑫1,张玉霞1,鲍青龙2,张庆昕1,郭园1,斯日古楞1,丛百明3(1.内蒙古民族大学,内蒙古通辽 028041;2.赤峰市草原工作站,内蒙古赤峰 024000;3.通辽市畜牧兽医科学研究所,内蒙古通辽 028000) 摘要:为探究不同饲用燕麦品种对施氮量的响应差异及光合生理机制,在科尔沁沙地选择燕王、牧王、甜燕1号和牧乐思4个主栽饲用燕麦品种,于燕麦的分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期按照15%、40%、25%、20%比例,对燕麦追施0(CK),100,200,300kg/hm2氮肥(纯N),灌浆期测定叶面积和光合参数指标,成熟期测定产量。

结果表明:追施氮肥可显著增加饲用燕麦品种的产量,随着施肥量的增加,燕王与牧王产量分别呈现先升高后降低的变化趋势,甜燕1号与牧乐思呈现逐渐升高的变化趋势,与N0处理相比,在N200氮素水平下燕王和牧王产量提高61.43%和54.23%,在N300处理下甜燕1号和牧乐思产量提高65.53%和76.89%;增施氮肥显著促进旗叶、倒二叶、倒三叶叶片生长(犘<0.05),随着施肥量的增加,燕王与牧王叶面积呈现先增加后降低的变化趋势,在N200处理下叶面积达到最大值,甜燕1号与牧乐思叶面积则呈现逐渐升高的变化趋势;施氮显著提高植物叶片蒸腾系数(犘<0.05),提高光合速率、气孔导度,降低胞间二氧化碳浓度,促进燕麦光合作用;叶面积与产量呈极显著正相关(犘<0.01);不同饲用燕麦品种对氮肥的响应程度存在明显的差异,燕王和牧王对氮肥的敏感程度强于甜燕1号和牧乐思品种,燕王和牧王的适宜施氮量是200kg/hm2,甜燕1号和牧乐思则是300kg/hm2。

关键词:饲用燕麦;氮肥;光合特性;产量 中图分类号:S512.6 文献标志码:A 文章编号:1009 5500(2021)06 0132 07 犇犗犐:10.13817/j.cnki.cyycp.2021.06.019 收稿日期:2020 10 13;修回日期:2021 01 25 基金项目:内蒙古民族大学研究生科研创新资助项目(NMDSS1953);内蒙古自治区科技储备项目(2018MDCB032);内蒙古自然科学研究基金项目(2019MS03075) 作者简介:王鑫(1995 ),女,内蒙古鄂伦春自治旗人,硕士研究生。

武川燕麦三带合一天孕地育

武川燕麦三带合一天孕地育

武川燕麦:三带合一天孕地育先天因素最重要,不能贪天功为人有,武川燕麦品质独特,说实在的,主要不是得力于耕作措施,而是独特的地理气候,是几种独特条件交集的结果。

简要来说,武川燕麦和相应的地理气候可以概括为:三带合一,天孕地育。

这“三带〞即黄金生长带、地理过渡带、农牧交织带。

黄金生长带燕麦黄金生长纬度是学术界的一个概念,就是最适宜燕麦生长的地带。

这先得从燕麦的生长需求来说。

燕麦是长日照作物,喜凉爽但不耐寒,忌高温枯燥,生育期间需要积温较低,但不适于寒冷气候。

幼苗能耐短时间的低温,绝对最高温度25℃以上光阴合作用受阻,高温对燕麦的影响极为显著,这是限制其地理分布的重要原因之一。

对土壤要求虽然不是绝对,但在有的土壤只能存活,有的土壤虽然产量高但品质较差。

武川气候类型属中温带大陆性季风气候,干旱少雨,降雨集中,日照充足,冬长夏短,昼夜温差大,正适宜燕麦生长。

武川的气候和土壤,仿佛是大自然为裸燕麦量身定做一般。

武川所处的41°—43°地理纬度,这是世界公认的裸燕麦黄金生长纬度。

地理过渡带平展展的土默川,再往北,地势一个跳高,跃上2千米左右。

没一点商量,一下子完成了平原到山地的地理过渡。

接着是丘陵、草原。

武川地处土默川平原到达尔罕草原与四子王旗草原的急骤变化带,其间山地与丘陵两种地形全部囊括。

境内地形由南至北逐渐低缓,东、南、西三面环山,构成了武川盆地,地质构造复杂,形成武川境内的特殊地层地质。

因为处于地理状态的急骤过渡带,风高日朗。

这种气候正是燕麦生长所需要的。

大气候和局部气候、千百亿年的地壳运动,孕育出最适宜裸燕麦生长的特殊地理环境。

农牧交织带武川地区自古以来就是农牧交织带。

虽然在某一时段偏农或偏牧,但农牧结合部的定位和农牧交织的大势没有改变,那设计者就是老天爷。

先天条件是最硬的因素,没有谁能改变。

因为特定的气候和地理环境,决定了武川农牧交织带的历史。

阴山山脉自古以来就是农耕区与游牧区的天然分界限,是我国典型的农耕文化和草原游牧文化的过渡带,具有典型的草原文化和农耕文化并存的特征。

无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化

无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化

第31卷 第10期V o l .31 No .10草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2023年 10月O c t . 2023d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2023.10.018引用格式:田沛鑫,宋 瑞,李超然,等.无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化[J ].草地学报,2023,31(10):3058-3066T I A NP e i -x i n ,S O N G R u i ,L IC h a o -r a n ,e t a l .C h l o r o p l a s tP h o t o s y n t h e s i sd u r i n g Se e dG e r m i n a t i o nof S m o o t hB r o -m eg r a s s a n dO a t [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2023,31(10):3058-3066无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化田沛鑫#,宋 瑞#,李超然,倪浩然,王 润,刘 萍,张 涵,毛培胜,贾善刚*(中国农业大学草业科学与技术学院,北京100193)收稿日期:2023-03-31;修回日期:2023-05-20基金项目: 国家重点研发计划 (2022Y F D 1300804); 现代农业产业技术体系 (C A R S -34); 四川省省院省校合作重点研发项目 (2023Y F S Y 0012)资助作者简介:#田沛鑫(1999-),女,汉族,山西忻州人,硕士研究生,主要从事育种与种子科学研究,E -m a i l :pe i x i n .t i a n @c a u .e d u .c n ;#宋瑞(1995-),女,汉族,宁夏吴忠人,硕士研究生,主要从事育种与种子科学研究,E -m a i l :r u i s o n g2021@c a u .e d u .c n ;*通信作者A u -t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :s h a n g a n g .ji a @c a u .e d u .c n 摘要:本研究以无芒雀麦(B r o m u s i n e r m i s L e y s s .)和燕麦(A v e n a s a t i v a L .)种子为试验材料,利用锡纸包裹培养皿模拟黑暗5~6天,揭开锡纸模拟种子萌发,分析胚芽光谱表型㊁光合色素含量及叶绿素光合荧光参数㊂结果表明,无芒雀麦和燕麦照光后胚芽表型发生显著变化,无芒雀麦与燕麦胚芽光合色素含量整体呈上升趋势:叶绿素a 和叶绿素b 揭开锡纸第1天光照第1h (E 1h )后缓慢积累,光照1天(E 1d )后迅速增加;类胡萝卜素在E 1d 先下降后迅速升高㊂叶绿素荧光参数整体上升,无芒雀麦P S I I 最大光学效率(F v /F m )在E 1h E 1d 迅速上升,P S I I 有效光化学量子产量(F v '/F m ')在E 2.5h E 1d 上升,燕麦F v /F m 和F v '/F m '在E 1h E 1d 上升㊂综上,无芒雀麦和燕麦种子在揭开锡纸后的E 1h E 1d 为叶绿体发生重要阶段,在E 1d 后叶绿体结构基本发育成熟㊂本试验结果为深入研究禾本科牧草种子萌发叶绿体生物发生提供支持,对解析叶绿体生物发生动态变化规律具有重要意义㊂关键词:种子萌发;叶绿体发育;光合色素;叶绿素荧光参数;多光谱成像中图分类号:S 330.2 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2023)10-3058-09C h l o r o p l a s t P h o t o s y n t h e s i s d u r i n g Se e dG e r m i n a t i o nof S m o o t h B r o m e gr a s s a n dO a t T I A NP e i -x i n #,S O N G R u i #,L IC h a o -r a n ,N IH a o -r a n ,WA N G R u n ,L I U P i n g,Z H A N G H a n ,MA OP e i -s h e n g ,J I AS h a n -g a n g*(S c h o o l o fG r a s s l a n dS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,C h i n aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100193,C h i n a )A b s t r a c t :I n t h i s s t u d y ,s m o o t hb r o m e g r a s s a n d o a t s e e d sw e r e u s e d a s e x pe r i m e n t a lm a t e r i a l s .T h e c u l t u r e d i s h e sw r a p p e d i n t i nf o i lw e r eu s e dt os i m u l a t e t h ed a r k n e s s f o r5~6d a ys ,a n dt h e nt h e t i n f o i lw a su n -w r a p p e d t o s i m u l a t e t h e g e r m i n a t i o n .T h e s p e c t r a l p h e n o t y p e ,p h o t o s y n t h e t i c p i gm e n t c o n t e n t a n d c h l o r o -p h y l l p h o t o s y n t h e t i c f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r s o f t h e p l u m u l e o f t w o s p e c i e sw e r e a n a l y z e dd u r i n g th i s p e r i -o d .T h e r e s u l t s s h o w e dt h a t ,t h e p h e n o t y p e so f t h e p l u m u l eo f s m o o t hb r o m e g r a s sa n do a tw e r es i gn i f i -c a n t l y c h a n g e d a f t e r b e i n g e x p o s e d t o l i g h t ,a n d t h e c o n t e n t s o f p h o t o s y n t h e t i c p i gm e n t s s h o w e d a no v e r a l l i n c r e a s i n g t r e n d :C h l o r o p h y l l a a n d c h l o r o p h y l l b a c c u m u l a t e d s l o w l y f o r 1h (E 1h )o f l i g h t e x po s u r e i n t h e f i r s t d a y ,a n d i n c r e a s e d r a p i d l y a f t e r 1d (E 1d )o f l i g h t e x po s u r e .C a r o t e n o i d c o n t e n t d e c r e a s e d i nE 1d a n d t h e n i n c r e a s e d r a p i d l y .T h e c h l o r o p h y l l f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r s s h o w e d a n o v e r a l l t r e n d o f i n c r e a s e ,a m o n gw h i c h ,i n s m o o t hb r o m e g r a s s t h em a x i m u mo p t i c a l e f f i c i e n c y (F v /F m )a n d e f f e c t i v e p h o t o c h e m i c a l qu a n t u m y i e l d (F v '/F m ')o fP S I I i n c r e a s e d i nE 1h -E 1da n dE 2.5h -E 1d ,r e s p e c t i v e l y;a n dt e n d e dt ob es t a b l ea f t e r E 1d .I n c o n t r a s t ,F v /F m a n d F v '/F m 'o f o a t i n c r e a s e d g r a d u a l l y d u r i n g E 1h -E 1d .I n c o n c l u s i o n ,t h e i m po r -t a n t s t a g e o f c h l o r o p l a s t f o r m a t i o n i s f r o m1h o u r t o1d a y (E 1h -E 1d )a f t e r t h e s m o o t hb r o m e gr a s s a n d o a t s e e d sw e r e e x p o s e d t o l i g h t f r o mt h e e m b e d d e d d a r k n e s s ,a n d t h e c h l o r o p l a s t f u n c t i o nw a s b a s i c a l l y de -v e l o p e d a n dm a t u r e daf t e rE 1d .T h er e s u l t s i nt h i ss t u d y w i l l p r o v i d es u p p o r t f o r f u r t h e rs t u d y fo r t h e c h l o r o p l a s t b i o g e n e s i s d u r i n g s e e d g e r m i n a t i o no f g r a m i n e o u s f o r a g e s ,a n dh a v e c e r t a i ns i gn i f i c a n c e f o r t h e Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第10期田沛鑫等:无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化a n a l y s i s o f t h e d y n a m i c c h a n g e s d u r i n g s e e d g e r m i n a t i o n.K e y w o r d s:S e e d g e r m i n a t i o n;C h l o r o p l a s t b i o g e n e s i s;P h o t o s y n t h e t i c p i g m e n t;C h l o r o p h y l l f l u o r e s c e n c e p a-r a m e t e r s;M u l t i s p e c t r a l i m a g i n g光合作用是植物通过光反应和暗反应两个阶段,将太阳光能转变为化学能,以维持植物生长发育的重要生物过程[1]㊂叶绿体是高等植物进行光合作用的场所,由叶绿体双层被膜㊁叶绿体基质和类囊体构成㊂种子萌发是植物生命周期的起点,种子从土壤中萌发到破土的过程,伴随着叶绿体从前质体到黄化质体,再到成熟叶绿体3个发育阶段[2]㊂高等植物叶绿体的生物发生过程中伴随着各种生理生化的变化,如光合色素的含量变化㊂光合色素位于叶绿体类囊体膜上,主要分为叶绿素㊁类胡萝卜素和藻胆素三大类[3-4]㊂其中,在植物细胞对光能的捕捉过程中,叶绿素起主要作用,类胡萝卜素(包括胡萝卜素和叶黄素)和藻胆素则是对叶绿素捕获光能的补充,又被称为辅助色素㊂光合色素含量的高低代表着植物的光合能力,在一定程度上也代表着植物生长发育的状态[5]㊂此外,叶绿素具有荧光现象,其荧光强弱与光合作用碳同化存在相关性,可以作为光合作用研究的重要指标[6]㊂叶绿素荧光仪基于叶绿素荧光效应,可用于测定植物光合荧光参数,包括:暗适应下最小荧光(F o)㊁最大荧光(F m)㊁P S I I最大光化学量子产量(F v/F m)㊁光适应下P S I I反应中心的实际光化学效率(ФP S I I)㊁电子传递效率(E l e c t r o n t r a n s l a t e r a t i o,E T R)等[7-8]㊂多光谱成像技术(M u l t i s p e c t r a l i m a g i n g,M S I)是一种表型组学研究工具,采用了L E D滤波技术,组合测量多达20个不同波长并集成到1张高分辨光谱图像中㊂V i d e o m e t e r L a b4是常用的光谱成像设备,集成了照明㊁相机以及计算机技术,具有数字图像分析以及数据统计能力,用于快速㊁有效测定生物材料表面颜色㊁质构㊁化学组分等[9-12]㊂该仪器可将植物内在特征转换为不同的光谱信息,结合标准化典型判别分析(N o r m a l i z e d c a n o n i c a ld i s c r i m i n a n ta n a l y s i s,n C-D A)㊁线性判别分析㊁偏最小二乘判别分析和随机森林等数学多元分析模型等,鉴定样品之间的差异[11]㊂近年来,随着多光谱成像技术的发展,M S I技术已经应用于植物和种子的表型及生理分析㊂紫花苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a L.)表型组学研究结果表明,M S I技术能够高准确度识别和鉴定牧草种子的形态特征㊁判定种子的发芽率和生活力等质量指标[13-15]㊂P a n等研究成果表明多光谱成像可实现叶绿素a㊁b含量的无损鉴定[16]㊂因此,利用多光谱技术快速无损地分析植物表型㊁关联研究植物生理生化指标的变化规律与响应特性,具有较高的应用前景㊂叶绿体是光合作用主要场所,种子萌发过程中胚芽叶绿体的发育状态对植株生长活力㊁结实和生物产量极其重要[17]㊂目前叶绿体发育相关研究多集中在模式植物拟南芥中,且对叶片叶绿体的关注较高,针对禾本科牧草胚芽叶绿体的研究极少㊂无芒雀麦(B r o m u s i n e r m i s L e y s s.)是一种多年生的禾本科草本植物,具有较强的抗旱㊁抗寒性[18-19]㊂无芒雀麦营养成分丰富,适口性好,家畜喜食,是一种优质牧草[20]㊂燕麦(A v e n a s a t i v a L.)为一年生禾本科植物,作为一种古老的粮食作物,具有高蛋白㊁低碳水化合物等特点[21]㊂燕麦不但可以作为粮食作物,其籽实作为优质饲料还可用于饲喂鸡㊁猪等家畜家禽[22-24]㊂因此,了解两种不同的多年生禾本科牧草种子在萌发过程中胚芽叶绿体的发育,对提高牧草光合潜力和产量具有重要意义㊂本研究以无芒雀麦和燕麦为研究材料,通过模拟种子从黑暗土壤中破土并在光照下生长的过程,测定胚芽出土后光合色素含量和叶绿素荧光参数指标,分析两种试验材料在萌发过程中的表型变化,探究无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化和生物发生过程,为叶绿素荧光和多光谱成像技术在牧草种子萌发过程中叶绿体光合变化的相关研究中提供理论依据㊂1材料与方法1.1试验材料试验所用的无芒雀麦品种为 原野 ,在2021年于河北承德市国营鱼儿山牧场基地收获㊂燕麦品种为 挑战者 ,购买于B r e t t Y o u n g公司,源于加拿大㊂无芒雀麦和燕麦种子发芽率分别为94%和99%,发芽势为86%和92%,于中国农业大学牧草种子生理与生产实验室贮藏6个月,贮藏温度为25ħ,湿度35%㊂1.2试验设计对无芒雀麦和燕麦种子进行出土预试验,土壤基质配比为营养土ʒ蛭石=1ʒ1,种子播种于花盆内(直径26c m,高度23.5c m),播种深度为2.5 c m,花盆放置于人工气候培养室㊂预试验结果表9503Copyright©博看网. All Rights Reserved.草地学报第31卷明,无芒雀麦和燕麦种子出土所需的时间分别是6天和5天,此结果用于后续的遮光处理㊂采用培养皿发芽法,在10个方形培养皿(11.5 c mˑ11.5c m)中放置3层滤纸作为种床,每个培养皿中放置50粒大小均匀一致的种子,将摆放好种子的培养皿分为两组㊂为模拟种子胚芽出土前的黑暗生长条件,用锡纸将培养皿包裹两层进行遮光处理,遮光时间按照预试验中胚芽出土时间设置,遮光结束后揭开锡纸,代表种子出土,在光照8h,黑暗16h的光周期下继续培养㊂光照第1天(E0h~E8h)每隔一定时间进行试验测定,光照第2天到光照第4天(E2d~ E4d)在上午10点和下午6点进行测定㊂1.3测定指标与方法1.3.1发芽指标的测定各取100粒大小均匀一致的无芒雀麦和燕麦种子,放置于方形培养皿(11.5 c mˑ11.5c m)中,加入3层滤纸作为种床,用移液枪注入10m L去离子水将滤纸湿润,置于20ħ恒温培养箱中培养,每个处理设置4个重复㊂培养期间每天于固定时间点对发芽种子数进行统计,并根据规定计算种子的发芽势和发芽率㊂发芽势(%)=发芽高峰期发芽的种子数供试种子数ˑ100%(1)发芽率(%)=发芽试验结束时总发芽种子数供试种子数ˑ100%(2) 1.3.2多光谱成像系统数据采集使用V i d e o m e-t e r L a b光谱成像设备,组合测量多个不同波长并集成到1张高分辨光谱图像中,进行两种试验材料在萌发过程中的表型变化判定分析,对拍摄所得到的图像进行归一化典型判别分析(n C D A)㊁灰度图分析和R G B分析㊂采集多光谱数据之前,需要针对不同光谱特征的种子,对指定样品的光谱信息进行标准化,对不同光谱强度的感兴趣区域进行标记和着色㊂本研究分别使用红色和蓝色对初始和最终的幼苗M S I图像进行标准化,其他图像采用V i d e o m e t e r 软件v e r s i o n4中M S I-t r a n s f o r m a t i o n B u i l d e r的n C D A函数进行相应的转换[8]㊂1.3.3种子萌发过程中光合色素含量的测定揭开锡纸后以随机重复的方式收集无芒雀麦胚芽,称重记录,设置3个重复㊂将胚芽剪成细丝转移到2 m L的试管中,加入1.5m L浓度80%丙酮,在遮光㊁室温(22ħ)条件下过夜浸提,直到胚芽完全变白㊂以80%丙酮为空白样品,使用分光光度计测定663n m,645n m和470n m处的吸光度值[25-27]㊂根据以下公式计算叶绿素和类胡萝卜素的浓度:叶绿素浓度=叶绿素a+叶绿素b=(12.21ˑA663-2.81ˑA645)+(20.13ˑA645-5.03ˑA663)=7.18ˑA633+17.32ˑA645类胡萝卜素浓度=(1000ˑA470-3.27ˑC a-104ˑC b)ː229光合色素含量(m g㊃g-1)=C(m g㊃L-1)ˑ提取液总量(m L)/稃片重量(g)ˑ1000式中,C a为叶绿素a浓度;C b为叶绿素b浓度㊂A663,A645和A470分别为叶绿体色素提取液在波长663n m,645n m和470n m下的吸光度㊂1.3.4叶绿素荧光参数测定使用F M S-2便携脉冲调制式荧光仪对无芒雀麦的胚芽叶绿体荧光参数进行测定,随机重复3次进行试验㊂由于胚芽过于纤细,故需要将多个胚芽无间隙地摆放在一起进行测定,测量部位统一位于胚芽的中上部㊂在测定过程中先进行光适应参数(F s,F m',F o',F v',F v'/F m',ФP S I I,E T R)的测定,待经过20m i n的遮光处理后再进行暗适应参数(F o,F m,F v,F v/F m)的测定[28-29]㊂1.4数据分析利用E x c e l2019对数据进行整理和计算,借助软件G r a p h P a dP r i s m8对试验结果进行作图分析,所有结果用 均值ʃ标准差(m e a nʃS D) 表示㊂2结果与分析2.1无芒雀麦和燕麦胚芽的多光谱图像分析通过n C D A图㊁R G B图和灰度图的分析,无芒雀麦胚芽在照光后,在E0h,E2h,E3h E4h,E5h, E6h,E2d,E3d,E4d表型存在剧烈的变化(图1a)㊂随着光照的时间的延长,无芒雀麦胚芽表型由黄变绿,n C D A图由蓝色变黄,最后变为红色㊂随着光照时间的延长,燕麦胚芽表型由黄变绿, n C D A图由蓝色向红色转变,变化较为剧烈的时间节点分别为E0h,E0.5h,E1h,E1.5h,E2h,E3.5h, E4h,E4.5h,E7h,E9h,E2d,E3d(图1b)㊂2.2无芒雀麦种子萌发胚芽生理生化变化2.2.1无芒雀麦种子萌发过程中光合色素的变化如图2所示,在经过为期5天的光照后,叶绿素a㊁叶绿素b和类胡萝卜素含量均增加㊂在胚芽见光的第0603Copyright©博看网. All Rights Reserved.第10期田沛鑫等:无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化1天,即从E 0h E 8h 时间段内叶绿素a 和叶绿素b含量接近于0,在E 2.5h 含量略微上升,在E 1d 开始迅速积累,类胡萝卜素在E 8h 时达到较高值,在E 1d时迅速下降后又迅速上升㊂叶绿素㊁叶绿素a ㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素在第5天时的含量分别达到了第1天含量的9.322,12.311,3.412和1.813倍㊂图1 揭开锡纸前3天无芒雀麦(a )和燕麦(b )胚芽的多光谱n C D A 图F i g .1 M S I n C D Ai m a g e s o f p l u m u l e d u r i n g t h e f i r s t 3d a y s a f t e r b e i n g e x p o s e d t o l i g h t i n s m o o t hb r o m e gr a s s (P a n e l a )a n do a t (P a n e l b)图2 无芒雀麦光合色素含量变化F i g .2 P h o t o s y n t h e t i c p i g m e n t c o n t e n t o f s m o o t hb r o m e gr a s s 2.2.2 无芒雀麦种子萌发过程中叶绿体荧光参数的变化 通过测定无芒雀麦暗适应下叶绿体荧光参数发现,各项指标随种子萌发时间延长均呈现上升趋势,初始荧光产量F o ㊁最大荧光产量F m 呈现出相似的变化趋势,在E 0h E 8h 呈上升趋势,在E 1d 大幅度下降㊂P S I I 最大光学效率F v /F m 在E 0h E 1h 略微下降,E 1h E 1d 迅速上升,E 1d 后数值趋于稳定(图3)㊂光适应参数F s ,F o ',F v',F m '与暗适应变化规律相似,在E 1d 时下降到较低点,随后进入快速上升阶段,E 4d 时达到P 值㊂P S I I 有效光化学量子产量F v '/F m '与F v/F m 变化趋势相似,F v'/F m '以E 2.5h 为转折点,在E 2.5h E 1d 时间段内F v '/F m '逐渐上升后稳定㊂暗适应下的初始荧光产量㊁最大荧光产量均高于光适应时期数值㊂P S I I 实际光化学效率ФP S I I 和P S I I 电子传递速率E T R 变化趋势与F v /F m 和F v'/F m '相似,在E 40m i n 出现下降,在E 1h E 1d 数值波动变化(图4)㊂1603Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草 地 学 报第31卷图3 无芒雀麦暗适应叶绿体荧光参数F i g .3 C h l o r o p l a s t f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r su n d e r d a r ka d a p t a t i o n i n s m o o t hb r o m e gr a ss 图4 无芒雀麦光适应叶绿体荧光参数F i g .4 C h l o r o p l a s t f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r su n d e r l i g h t a d a p t a t i o n i n s m o o t hb r o m e gr a s s 2603Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第10期田沛鑫等:无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化2.3 燕麦种子萌发胚芽生理生化变化2.3.1 燕麦种子萌发过程中光合色素的变化 由图5所示,燕麦幼苗叶绿体光合色素含量总体呈现出与无芒雀麦相同的上升趋势,其中叶绿素a 和叶绿素b 在E 1h 时基本未合成,在E 2.5h 后含量开始上升,主要在E 1d E 5d 期间合成,叶绿素含量在E 1d 下降到较低点后,含量迅速增加㊂类胡萝卜素的初始含量为0.02m g ㊃g -1,在黑暗下正常合成,在E 8h 达到较高点,在E 1d 迅速下降后又上升,此后稳定在较高水平㊂图5 燕麦光合色素含量变化F i g .5 P h o t o s y n t h e t i c p i gm e n t c o n t e n t o f o a t 2.3.2 燕麦种子萌发过程中叶绿体荧光参数的变化 燕麦的暗适应和光适应各项指标整体上均呈现上升趋势㊂其中,暗适应参数F o ,F m ,F v 变化趋势相似,在E 0h E 1d 都没有发生显著变化,E 1d 之后数值急速增加达到最大值,E 4d 和E 5d 数值均在峰值上下波动㊂F v /F m 整体呈现上升趋势,在光照40m i n 时明显上升,达到最大值,随后在E 1h 迅速下降,E 1h E 1d 逐渐上升,E 1d 后趋于稳定(图6)㊂与暗适应下的光合参数相比,光适应下的荧光参数F s ,F o ',F m ',F v '表现出相同趋势的变化特征,在E 1d 时发生轻微下降,E 1d 后数值迅速增加㊂F v '/F m '与F v /F m 响应曲线相似,在E 40m i n 时出现峰值,随后在E 1h 时迅速下降,在E 1h E 2d 逐渐上升,随后趋于平缓㊂ФP S I I 和E T R 在E 1h 时数值下降到原本的1/4,此后持续回升,在上下波动中趋于稳定(图7)㊂3603Copyright ©博看网. All Rights Reserved.草 地 学 报第31卷图6 燕麦暗适应叶绿体荧光参数F i g .6 C h l o r o p l a s t f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r su n d e r d a r ka d a pt a t i o n i no at 图7 燕麦光适应叶绿体荧光参数F i g .7 C h l o r o p l a s t f l u o r e s c e n c e p a r a m e t e r su n d e r l i g h t a d a pt a t i o n i no a t 4603Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第10期田沛鑫等:无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中叶绿体光合变化3讨论多光谱成像技术可以快速㊁无损获取不同发育状态的种子㊁幼苗组织和幼苗等的光谱和形态信息,在植物幼苗光合相关生理指标表型分析研究中具有强大的应用前景㊂n C D A分析可以有效鉴别不同生理状态的植株或种子状态的差异,如判别不同活力的多年生黑麦草(L o l i u m p e r e n n e)种子[30]㊁区分老化和未老化的豇豆(V i g n au n g u i c u l a t a)种子[31]等㊂在本试验中,我们通过n C D A模式下胚芽图片颜色的变化,识别出了无芒雀麦和燕麦种子萌发不同时间下胚芽发育状态的差异,发现了无芒雀麦胚芽快速发育的时间节点E0h,E2h,E3h,E4h,E5h,E6h, E2d,E3d,E4d,燕麦胚芽快速发育的时间节点E0h, E0.5h,E1h,E1.5h,E2h,E3.5h,E4h,E4.5h,E7h, E9h,E2d,E3d,在一定程度上可以反映无芒雀麦和燕麦幼苗的光合响应特征㊂无芒雀麦和燕麦是通过色素蛋白复合体对光能进行捕捉从而来进行光合作用的,幼苗光合色素含量直接反映了植物叶片光合能力的大小[5],光合色素的含量的变化可以反映出幼苗的生理情况[32-34]㊂本试验在揭开锡纸后对种子萌发过程中光合色素含量进行测定,发现叶绿素a和叶绿素b的初始含量均接近于0,在光照条件下随着萌发时间的延长,无芒雀麦和燕麦幼苗中的叶绿素a㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素含量在总体上呈现出明显的上升趋势[35]㊂值得注意的是,无芒雀麦和燕麦光合色素含量表现出相同的响应规律,叶绿素a和叶绿素b在E1d后含量迅速上升,类胡萝卜素含量在E1d时发生小幅度下降后升高㊂叶绿素含量与植物对外界光照强度适应能力密切相关[36],种子感光性主要受光敏色素的调控[37],因此推断胚芽在揭开锡纸后1h内对光照的适应能力较弱,主要在合成光敏色素响应光信号,可能导致了叶绿素含量在E0h E1h期间含量低㊂类胡萝卜素是对叶绿素捕获光能的补充,又被称为辅助色素,是叶绿体内重要的非酶促抗氧化系统[38],类胡萝卜素含量在E1d时出现下降,可能与叶绿体内光保护机制有关[39-40]㊂叶绿素荧光可以对光合作用进行准确而有效的反映,可以表现出P S I I反应中心的活性和植物光合作用的强弱㊂F o反映植物光能利用能力,F m反映植物光合活性大小[41]㊂本试验中F o和F m在E1d 之前保持较低的水平,E1d之后数值上升,呈现上下波动的状态,说明光反应中心在E1d前保持较高的活性,胚芽的光能利用能力逐渐增强㊂F v/F m反映了光反应中心P S I I的最大光能转换效率,无芒雀麦和燕麦F v/F m和F v'/F m'变化规律整体相似㊂植物在非胁迫环境下,F v/F m稳定在0.80~0.85,低于0.75可认为植物受到了光抑制[42]㊂光照前期无芒雀麦和燕麦的F v/F m均低于正常值,在光照一定时间后恢复正常值,说明在暗适应下,幼苗的光化学反应过程受到了一定程度的抑制㊂在光适应下,无芒雀麦和燕麦的F v'/F m'值均呈现下降后上升的趋势㊂无芒雀麦F v/F m在E1h E1d数值迅速上升, F v'/F m'值在E2.5h E1d逐渐上升,E1d后趋于稳定㊂燕麦F v/F m和F v'/F m'主要在E1h E1d期间逐渐上升,E1d后不再大幅度增加㊂ФP S I I和E T R均可作为评价植物实际光化学效率的指标,本研究中ФP S I I和E T R整体呈稳定状态,无芒雀麦ФP S I I和E T R在E40m i n时呈现下降趋势,燕麦ФP S I I和E T R 在E1h时出现大幅度下降㊂综上所述,无芒雀麦和燕麦在E1h E1d期间,光合色素含量和P S I I反应中心活性迅速增加,因此E1h E1d可被看作是叶绿体发育的主要阶段,在E1d之后光合色素和叶绿体荧光参数趋于稳定,意味着叶绿体发育基本成熟,能够进行正常的光合作用㊂4结论本试验利用多光谱和n C D A分析,鉴别出无芒雀麦和燕麦种子在萌发过程中不同时间节点发育状态的差异,并获取了胚芽表型发生变化的关键时间节点(揭开锡纸1~2小时),这与胚芽内光合色素含量的变化具有相关性㊂随着萌发时间的延长,无芒雀麦和燕麦种子萌发过程中光合色素含量逐渐积累,叶绿素a和叶绿素b在E1h之前未发生合成, E1h E1d为叶绿素的快速积累阶段㊂P S I I反应中心活性在E1h 2.5h开始变化,直到E1d后趋于稳定,在此期间叶绿体逐渐发育,P S I I反应中心活性迅速增加,E1d后叶绿体结构基本发育完全㊂参考文献[1]赖帅彬,潘新雅,简春霞,等.转苜蓿M s O r基因烟草光合-光响应和光合-C O2响应曲线特征研究[J].草地学报,2020,28(1):20-30[2]谭炎宁,孙学武,袁定阳,等.水稻单叶独立转绿型黄化突变体g r c2的鉴定与基因精细定位[J].作物学报,2015,41(6):831-837[3]付佳琳,蔡江平,刘贺永,等.内蒙古草甸草原植物叶片光合色5603Copyright©博看网. All Rights Reserved.草地学报第31卷素对极端干旱的响应[J].中国草地学报,2022,44(4):40-47 [4]童立豪,吴翔宇,黄良夫,等.光照强度与琼枝藻生长㊁光合色素和颜色值的相关性分析[J].南方水产科学,2021,17(5): 79-85[5] E L-H E N D AWY S,A L-S UH A I B A N IN,H A S S A N W,e ta l.H y p e r s p e c t r a l r e f l e c t a n c es e n s i n g t oa s s e s st h e g r o w t h a n dp h o t o s y n t h e t i c p r o p e r t i e s o fw h e a t c u l t i v a r s e x p o s e d t od i f f e r-e n t i r r i g a t i o n r a t e s i na n i r r i g a t e da r i dr e g i o n[J].P L o SO n e,2017,12(8):e0183262[6]许中秋,隋德宗,谢寅峰,等.两个乌桕新品种苗木光合特性比较[J].南京林业大学学报(自然科学版),2021,45(1):93-100 [7]李晓,冯伟,曾晓春.叶绿素荧光分析技术及应用进展[J].西北植物学报,2006(10):2186-2196[8]徐德聪,吕芳德,刘小阳,等.叶绿素荧光测定技术的研究[J].安徽农业科学,2007(35):11335-11337[9]王雪萌,何欣,张涵,等.基于多光谱成像技术快速无损检测紫花苜蓿人工老化种子[J].草业学报,2022,31(7):197-208 [10]岳佳铭,丛晓翔,李曼莉.多光谱成像技术在种子质量检测研究中的应用[J].种子,2021,40(10):129-135[11]王众司,贾亚萍,张瑾,等.多光谱成像技术在植物学研究中的应用[J].植物学报,2021,56(4):500-508[12]孙光明,杨凯盛,张传清,等.基于多光谱成像技术的大麦赤霉病识别[J].农业工程学报,2009,25(S2):204-207[13]HU X W,Y A N GL J,Z H A N GZX,e t a l.D i f f e r e n t i a t i o n o f a l-f a l f a a n d s w e e t c l o v e r s e e d s v i am u l t i s p e c t r a l i m ag i n g[J].S e e dS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,2020,48(1):83-99[14]WA N G X M,Z HA N G H,S O N G R,e t a l.N o n-d e s t r u c t i v e i-d e n t i f i c a t i o no fn a t u r a l l y a g e da l f a l f as e e d sv i a m u l t i s p e c t r a li m a g i n g a n a l y s i s[J].S e n s o r s,2021,21(17):5804[15]Y A N GL,Z H A N GZ,HU X.C u l t i v a r d i s c r i m i n a t i o no f s i n g l ea l f a l f a(M e d i c a g os a t i v a L.)s e e dv i a m u l t i s p e c t r a l i m a g i n gc o m b i n ed w i t h m u l t i v a r i a t ea n a l y s i s[J].Se n s o r s,2020,20(22):6575[16]P A N W J,WA N G X,D E N G Y R,e ta l.N o n d e s t r u c t i v ea n di n t u i t i v e d e t e r m i n a t i o n o f c i r c a d i a n c h l o r o p h y l l r h y t h m s i n s o y-b e a nl e a v e s u s i n g m u l t i s p ec t r a li m a g i n g[J].S c i e n t i f i c R e-p o r t s,2015,5(1):1-13[17]E B E R H A R DS,F I N A Z Z IG,WO L L MA NF.T h e d y n a m i c s o fp h o t o s y n t h e s i s[J].A n n u a lR e v i e w o fG e n e t i c s,2008(42): 463-515[18]汪爱霞,马彦麟,齐广平,等.无芒雀麦与苜蓿混播草地生产力提升的水氮调控模式[J].水土保持学报,2022,36(2):322-330[19]王玉祥,杜雨,陈映霞,等.盐胁迫对无芒雀麦种子萌发及苗期生理指标的影响[J].干旱区资源与环境,2022,36(5):139-145[20]王运琦,崔晓静,吴增禄,等.三种牧草消化率及营养价值比较试验[J].山西农业科学,1991(10):13-14[21]宋家兴,李倩,罗金,等.37份新疆无芒雀麦萌发期耐盐性评价[J].种子,2020,4(39):85-90[22]杨志敏,李峰,刘建成,等.冀西北农牧交错区24个燕麦品种的生产性能和饲用价值比较[J].河北农业科学,2022,26(1):54-60 [23]魏晓丽,徐成体,段娜宁,等.高寒地区8种燕麦生产性能比较研究[J].青海畜牧兽医杂志,2022,52(1):14-19 [24]吴志.饲用燕麦的营养价值及利用探析[J].现代农业科技,2020(12):223-225[25]熊璇,于晓英,魏湘萍,等.遮荫对重瓣大花萱草光合色素含量及生理特性的影响[J].湖南农业科学,2009(1):29-32 [26]童方平,方伟,马履一,等.水分胁迫下湿地松优良半同胞家系光合色素的响应[J].中国农学通报,2006(11):97-102 [27]包维楷,冷俐.苔藓植物光合色素含量测定方法 以暖地大叶藓为例[J].应用与环境生物学报,2005(2):235-237 [28]吴菲菲,曹永仁,滕延福.玉米叶绿素荧光参数的测定与分析[J].农业装备技术,2022,48(1):33-35[29]孙化雨,娄永峰,赵韩生,等.开花麻竹叶绿素荧光参数测定[J].世界竹藤通讯,2014,12(3):12-16[30]丛晓翔.利用多光谱成像技术测定多年生黑麦草种子活力的研究[D].北京:中国农业大学,2020:49-57[31]E L MA S R YG,MA N D O U R N,WA G N E R M H,e t a l.U t i l i z a-t i o no fc o m p u t e rv i s i o na n d m u l t i s p e c t r a l i m a g i n g t e c h n i q u e sf o r c l a s s i f i c a t i o no fc o w p e a(V ig n au n g u i c u l a t a)s e e d s[J].P l a n tM e t h o d s,2019,15(1):24[32]吴甘霖,羊礼敏,段仁燕,等.遮荫对大别山五针松幼苗光合色素和光合作用的影响[J].安庆师范学院学报(自然科学版), 2016,22(3):106-109[33]金雅琴,张丽娟,李冬林,等.干旱胁迫对乌桕幼苗光合色素及光合性能的影响[J].江西农业大学学报,2011,33(4):731-737[34]李伟才,孙光明,弓德强,等.不同砧穗组合对A P番荔枝光合作用和光合色素的影响[J].安徽农业科学,2008(14):5747-5749[35]王峰,闫家榕,陈雪玉,等.光调控植物叶绿素生物合成的研究进展[J].园艺学报,2019,46(5):975-994[36]刘柿良,马明东,潘远智,等.不同光强对两种桤木幼苗光合特性和抗氧化系统的影响[J].植物生态学报,2012,36(10): 1062-1074[37]敏张,朱教君,闫巧玲.光对种子萌发的影响机理研究进展[J].植物生态学报,2012,36(8):899-908[38]周福利.夜温对辣椒幼苗叶片光合色素的影响[J].甘肃农业科技,2020(9):22-27[39]Z U L U A G A M,G U E G U E N V,P A V O N-D J A V I DG,e t a l.C a-r o t e n o i d s f r o m m i c r o a l g a e t o b l o c k o x i d a t i v e s t r e s s[J].B i o I m-p a c t s,2017,7(1):1-3[40]王军,赵桂琴,柴继宽,等.大麦黄矮病毒侵染对燕麦光合及叶绿素荧光参数的影响[J].草地学报,2020,28(4):923-931 [41]刘盈盈,张珍明,康超,等.不同种源青钱柳幼苗生长及生理生化特性的比较[J].北方园艺,2016(15):57-61 [42]孙红英,曹光球,辛全伟,等.香樟8个无性系叶绿素荧光特征比较[J].福建林学院学报,2010,30(4):309-313(责任编辑刘婷婷)6603Copyright©博看网. 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米草光合作用速率季节变化及其对初级生产的影响

米草光合作用速率季节变化及其对初级生产的影响

米草光合作用速率季节变化及其对初级生产的影响提要:对江苏省滨海县盐沼生态系统中大米草和互花米草群落有关生理生态学指标进行了为期一年的定位观察和测定。

结果表明:互花米草和大米草,地上生物量(干重)在9月达到最高值,分别为1714g/m2和419g/m2,叶绿素季节变化模式分别呈斜“Z”型和扁“w”型。

两种米草光合作用同化率6月明显高于9月。

植物材料能含量变化从12.56kJ/g到2o.10kJ/g。

关键词:米草地上生物量叶绿素光合作用同化率能含量1.引言大米草(Spartinaanglica)和互花米草(S.alterniflora)是分布在潮间带滩面的优势高等植物。

这两种c4植物具有极高的光合作用效率,光合与呼吸比远大于1(mallottetal.1975;Longetal.1975;thomas1977;pomeroy1981;teal1962)。

为了探讨盐沼生态系统中米草属植物高产、多变的初级生产力,长期以来,国内外学者十分重视米草初级生产力的生理生态学研究。

在北美,研究者们利用空气动力学方法和微型同化箱手段对米草生态系统以及群落中单个植物体的光合作用速率、效率和影响生态系统净生产力的因子进行了系统的研究(houghtonandwoodwell1980;Blumetal.1978;giurgevichandDunn1979;1982),描绘出互花米草光合作用的平均日速率曲线。

通过系统的实验,建立了碳和有机干物质之间的定量比例关系,纠正了利用传统收割法测量米草初级生产力的不精确性(pomeroy1981)。

野外控制条件下研究表明,互花米草光合作用受冬、春两季冷气温的影响。

并且受太阳辐射和冠丛结构特征的限制(hainesandDunn1985)。

水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响 X

水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响 X

文章编号:1003-4803(2006)01-0025-03水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响Ξ白向历1,齐 华1,何 萍1,于贵瑞2,张耀兰1,李 春1,金路路1,任志萍1(1.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110161;2.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)摘要:在盆栽条件下,研究了灌浆期燕麦在水分胁迫条件下光合有效辐射对叶片净光合速率、胞间CO 2浓度及气孔导度的影响。

结果表明,净光合速率对光合有效辐射的响应均呈直角双曲线变化,水分胁迫不仅使净光合速率减小,而且光补偿点、光饱和点及呼吸速率也明显降低;水分胁迫还使叶片胞间CO 2浓度、气孔导度减小,且随光合有效辐射增强减小幅度增大;分析认为,气孔导度和光合速率直接影响胞间CO 2浓度变化,但在水分胁迫条件下前者则是影响胞间CO 2浓度变化的主要因素,也就是水分胁迫致使净光合速率下降更主要是由于气孔因素作用的结果。

关键词:燕麦;水分胁迫;光合特性;灌浆期中图分类号:S512.601 文献标识码:A 干旱缺水是一个长期困扰农业生产的问题,在制约作物产量的诸多因素中干旱居于首位。

水分胁迫对作物的危害是多方面的,其中光合作用对水分胁迫的反应十分敏感。

水分胁迫条件下作物产量的损失,在很大程度上是光能利用效率降低所致。

因此,本文以燕麦为研究对象,探讨水分胁迫对气体交换过程以及光化学效率的影响,并为燕麦的抗旱栽培和引种提供科学依据。

1 试验材料和方法试验于2005年在沈阳农业大学进行。

试验选用2个抗旱性不同的燕麦品种法国燕麦(皮燕麦)和中国燕麦(裸燕麦)为试材。

采用盆栽种植,盆钵长宽高为:40cm 、33cm 、27cm 。

盆土取自试验田前茬玉米的耕层,土壤肥力中等。

各品种每盆均种植两行,行距15cm ,每行种植13株。

各盆均施用N 1.98g 、P 2O 50.71g 、K 2O 2.14g ,其中2/3N 作追肥于燕麦分蘖始期追施、其余的N 及全部的P 2O 5和K 2O 作种肥于播种时施用。

燕麦新种质对不同日照时长的响应

燕麦新种质对不同日照时长的响应

燕麦新种质对不同日照时长的响应安江红;融晓萍;杨晓虹;李天亮;张瑞霞;韩冰;杨才【摘要】中国大田栽培的燕麦是长日照作物,需要一定的长日照条件才能抽穗开花完成生育期。

试验以6个通过三种间聚合杂交法创制的燕麦新品系为研究对象,研究其在不同日照时长下物候期、生育期、穗部性状等农艺性状的差异,分析日照时长对新品系燕麦生长发育的影响。

结果表明:6个新品系均对短日照不敏感,在日照时长为10~15h都可以完成生育期;对照品种品5号和红旗2号在至少14h日照时长下才能抽穗完成生育期;日照时长对新品系的营养生长和生殖生长均有影响,表现为6个新品系随着日照时间的延长,进入抽穗期所需时间逐渐缩短,抽穗开花至灌浆成熟所需时间各不相同;日照时长显著影响新品系的穗部性状和其他农艺性状,随着日照时间的延长,穗长、分蘖数和叶片数减少,叶片的长度和宽度也减小,株高降低。

该研究为加速燕麦南繁冬育进程、扩大燕麦种植区域和应用季节提供研究基础。

【期刊名称】《北方农业学报》【年(卷),期】2018(046)006【总页数】8页(P1-8)【关键词】燕麦;新种质;日照时长;生育期;农艺性状【作者】安江红;融晓萍;杨晓虹;李天亮;张瑞霞;韩冰;杨才【作者单位】[1]内蒙古农业大学生命科学学院,内蒙古呼和浩特010018;[2]内蒙古农业技术推广站,内蒙古呼和浩特010011;[3]张家口市农业科学院,河北张家口075000;[3]张家口市农业科学院,河北张家口075000;[4]呼和浩特市种子管理站,内蒙古呼和浩特010020;[1]内蒙古农业大学生命科学学院,内蒙古呼和浩特010018;[3]张家口市农业科学院,河北张家口075000;【正文语种】中文【中图分类】S512.6燕麦在植物学分类上属于禾本科(Cramineae),燕麦属(Avena),是一年生草本植物,一般分为带稃型和裸粒型两大类。

带稃型燕麦的内外稃紧包着籽粒,需要通过机械加工才能脱去,称为皮燕麦,而在收获时内外稃与籽粒已分离,脱粒后为裸粒型,称为裸燕麦[1],裸燕麦起源于我国,俗称“莜麦”。

盐、碱胁迫对燕麦幼苗光合作用的影响

盐、碱胁迫对燕麦幼苗光合作用的影响

盐、碱胁迫对燕麦幼苗光合作用的影响刘建新;王金成;王瑞娟;贾海燕【摘要】以砂培‘定莜6号’燕麦幼苗为材料,研究不同浓度 NaCl 和 NaHCO3(0,50,100,150,200 mmol·L -1)胁迫对光合色素含量、气体交换、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。

结果表明:(1)在 NaCl 胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv /Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和 Hill 反应活力明显下降,非光化学猝灭(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散 Y(NO)、激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)、叶黄素循环脱环氧化状态(A +Z)/(V +A +Z)显著提高,类胡萝卜素含量和气孔限制值(Ls)先升后降,胞间 CO2浓度(Ci)先降后升。

(2)在NaHCO3胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Ls、Fv /Fm、ΦPSⅡ、qP 和 Hill 反应活力显著下降,Ci、NPQ、Y(NPQ)、Y (NQ)、(β/α-1)、(A +Z)/(V+A +Z)明显增大,类胡萝卜素先升后降。

(3)在相同 Na +浓度下,NaHCO3胁迫的燕麦幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv /Fm、ΦPSⅡ、qP 和Hill 反应活力下降及NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、(β/α-1)、(A+Z)/(V+A +Z)增加的幅度大于NaCl 胁迫。

表明盐、碱胁迫均对燕麦幼苗光合系统造成了伤害,但碱胁迫的伤害程度大于盐胁迫。

%New-released oat (Avena nuda)cultivar ‘Dingyou No.6’seedlings were exposed to Hoagland nutrient solution with five NaCl or NaHCO3 levels (0,50,100,150,200 mmol·L -1)for 4 days,and the effects of NaCl and NaHCO3 on photosynthetic pigment content,gas exchange and chlorophyll fluorescence parameters,and xanthophyll cycle in oat seedlingleaves were studied by a sandy culture.The results showed:(1)Under NaCl stress,the chlorophyll con-tents,net photosynthetic rate (Pn),stomatal conductance (Gs),transpiration rate (Tr),PSⅡ maximum photochemi-cal efficiency (Fv /Fm),actual pho tochemical efficiency (ΦPSⅡ),photochemical quenching (qP),and Hill reaction activity were decreased significantly with increasing concentration of NaCl,whereas the non-photochemical quenching (NPQ),regulated energy dissipation Y(NPQ),non-regulated energy d issipation Y(NO),the relative deviation(β/α-1)from full balance between two photosystems,and the de-epoxidation extent of xanthophyll cycle (A +Z)/(V +A +Z)were increased significantly,as well as the carotenoid content and stomatal limited value (Ls)exhibited a humped-curve,the intercellular CO2 concentration (Ci)decreased and then increased.(2)When oat seedling were treated with NaHCO3,the chlorophyll contents,Pn,Gs,Tr,Ls,Fv /Fm,ΦPSⅡ,qP and Hill reaction activity significantly de-creased,and the Ci,NPQ,Y(N PQ),Y(NO),(β/α -1),(A +Z)/(V +A+Z)increased obviously except an humped-curve of carotenoid content with the increasing of NaHCO3 concentration.(3)At the same concentration of Na +, the degree of decrease in chlorophyll content,Pn,Gs,Tr,Fv/Fm,ΦPSⅡ,qP and Hill reaction activity and increase inNPQ,Y(NPQ),Y(NO),(β/α-1),(A +Z)/(V +A +Z)were higher in NaHCO3 tress than in NaCl stress.These findings indicate that the injury by alkali stress to photosynthetic system of oat seedlings was greater than that bysalt stress.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P155-160)【关键词】燕麦;盐胁迫;碱胁迫;光合参数;叶绿素荧光;叶黄素循环【作者】刘建新;王金成;王瑞娟;贾海燕【作者单位】陇东学院生命科学与技术学院 /甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室,甘肃庆阳 745000;陇东学院生命科学与技术学院 /甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室,甘肃庆阳 745000;陇东学院生命科学与技术学院 /甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室,甘肃庆阳745000;陇东学院生命科学与技术学院 /甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室,甘肃庆阳 745000【正文语种】中文【中图分类】S543+.7;Q945.78土壤盐碱化是影响农业生产和生态环境的全球性问题。

光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响.

光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响.

生态学报 (SHENGTAI XUEBAO ) 第31卷第9期 2011年5月 (半月刊)目 次EAM 会议专刊述评 气候变化下旱区农业生态系统的可持续性李凤民,Kadambot H.M Siddique ,Neil C Turner ,等(Ⅰ)………………………………………………………………………………………………第二届生态系统评估与管理(EAM )国际会议综述李朴芳,赵旭喆,程正国,等(2349)………………………应对全球气候变化的干旱农业生态系统研究 第二届EAM 国际会议青年学者论坛综述赵旭喆,李朴芳,Kadambot H.M Siddique ,等(2356)……………………………………………………………………………微集雨模式与降雨变律对燕麦大田水生态过程的影响强生才,张恒嘉,莫 非,等(2365)……………………黑河中游春小麦需水量空间分布王 瑶,赵传燕,田风霞,等(2374)……………………………………………祁连山区青海云杉林蒸腾耗水估算田风霞,赵传燕,冯兆东(2383)……………………………………………甘肃小陇山不同针叶林凋落物量㊁养分储量及持水特性常雅军,陈 琦,曹 靖,等(2392)…………………灌水频率对河西走廊绿洲菊芋生活史对策及产量形成的影响张恒嘉,黄高宝,杨 斌(2401)………………玛纳斯河流域水资源可持续利用评价方法杨 广,何新林,李俊峰,等(2407)…………………………………西北旱寒区地理㊁地形因素与降雨量及平均温度的相关性 以甘肃省为例 杨 森,孙国钧,何文莹,等(2414)………………………………………………………………………………………………………………黑河河岸植被与环境因子间的相互作用许莎莎,孙国钧,刘慧明,等(2421)……………………………………干旱胁迫对高山柳和沙棘幼苗光合生理特征的影响蔡海霞,吴福忠,杨万勤(2430)…………………………树锦鸡儿㊁柠条锦鸡儿㊁小叶锦鸡儿和鹰嘴豆干旱适应能力比较方向文,李凤民,张海娜,等(2437)…………胡杨异形叶叶绿素荧光特性对高温的响应王海珍,韩 路,徐雅丽,等(2444)…………………………………柠条平茬处理后不同组织游离氨基酸含量张海娜,方向文,蒋志荣,等(2454)…………………………………玛河流域扇缘带盐穗木土壤速效养分的 肥岛”特征涂锦娜,熊友才,张 霞,等(2461)……………………摩西球囊霉对三叶鬼针草保护酶活性的影响宋会兴,钟章成,杨万勤,等(2471)………………………………燕麦属不同倍性种质资源抗旱性状评价及筛选彭远英,颜红海,郭来春,等(2478)……………………………光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响赵宝平,张 娜,任长忠,等(2492)……………………………………水肥条件对新老两个春小麦品种竞争能力和产量关系的影响杜京旗,魏盼盼,袁自强,等(2501)……………猪场沼液对蔬菜病原菌的抑制作用尚 斌,陈永杏,陶秀萍,等(2509)…………………………………………不同夏季填闲作物种植对设施菜地土壤无机氮残留和淋洗的影响王芝义,郭瑞英,李凤民(2516)…………不同群体结构夏玉米灌浆期光合特征和产量变化卫 丽,熊友才,Baoluo Ma ,等(2524)……………………脱硫废弃物对碱胁迫下油葵幼叶细胞钙分布及Ca 2+⁃ATPase 活性的影响毛桂莲,许 兴,郑国琦,等(2532)……………………………………………………………………………………………………………………过去30a 玛纳斯河流域生态安全格局与农业生产力演变王月健,徐海量,王 成,等(2539)………………基于RS 和转移矩阵的泾河流域生态承载力时空动态评价岳东霞,杜 军,刘俊艳,等(2550)……………毛乌素沙地农牧生态系统能值分析与耦合关系胡兵辉,廖允成(2559)………………………………………民勤绿洲农田生态系统服务价值变化及其影响因子的回归分析岳东霞,杜 军,巩 杰,等(2567)…………青岛市城市绿地生态系统的环境净化服务价值 张绪良,徐宗军,张朝晖,等(2576)…………………………基于3S 技术的祖厉河流域农村人均纯收入空间相关性分析许宝泉,施为群(2585)…………………………专论与综述全球变化下植物物候研究的关键问题莫 非,赵 鸿,王建永,等(2593)………………………………………区域气候变化统计降尺度研究进展朱宏伟,杨 森,赵旭喆,等(2602)…………………………………………干旱胁迫下植物根源化学信号研究进展李冀南,李朴芳,孔海燕,等(2610)……………………………………山黧豆毒素ODAP 的生物合成及与抗逆性关系研究进展张大伟,邢更妹,熊友才,等(2621)…………………旱地小麦理想株型研究进展李朴芳,程正国,赵 鸿,等(2631)…………………………………………………小麦干旱诱导蛋白及相关基因研究进展张小丰,孔海燕,李朴芳,等(2641)……………………………………期刊基本参数:CN 11⁃2031/Q*1981*m*16*306*zh*P*¥70.00*1510*35* 2011⁃05封面图说:覆膜⁃垄作燕麦种植 反映了雨水高效利用和农田水生态过程的优化(详见强生才P2365)㊂彩图提供:兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室莫非 E⁃mail:mofei371@生态学报2011,31(9):2492 2500Acta Ecologica Sinica基金项目:现代农业产业技术体系建设专项资金资助(nycytx⁃14);内蒙古科技计划项目(20090708)收稿日期:2010⁃10⁃28; 修订日期:2011⁃02⁃21*通讯作者Corresponding author.E⁃mail:renchangzhong@ 光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响赵宝平1,张 娜1,任长忠2,* ,刘景辉1,莫 非3,Ma Baoluo 4(1.内蒙古农业大学燕麦科技创新团队,内蒙古呼和浩特 010019;2.吉林省白城市农业科学院,吉林白城 137000;3.兰州大学干旱与草地生态教育部重点实验室,甘肃兰州 730000;4.加拿大农业与农业食品部东部谷物与油料作物研究中心,加拿大渥太华 K1A 0C6)摘要:盆栽试验研究了不同光周期对不同熟期燕麦品种的穗分化进程和生育时期影响及生理生态机制㊂试验材料包括早熟品种白燕8号,中熟品种白燕2号以及晚熟品种坝莜3号,跟踪测定了叶片保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性等生理指标的动态变化㊂结果表明,晚熟品种坝莜3号对光周期反应敏感,短日照(8h)条件下,其穗分化只能到二棱期,未能正常抽穗;早熟品种白燕8号在短日照条件下可完成穗分化㊁抽穗开花,但3个品种生育时期和穗分化时间均延长㊂随着光周期延长,各燕麦品种单株小穗数和穗重均增加㊂光周期对穗分化进程的影响机制可从叶片保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性等指标中得到证明,白燕8号在8h 短日照处理下SOD,POD 活性均高于白燕2号和坝莜3号,而MDA 含量和相对电导率低于另两个品种㊂MDA 含量和相对电导率与光周期呈显著正相关㊂燕麦早熟性与光周期不敏感性具有一定相关性,且燕麦光周期适应性调控机理可能与保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性等生理变化密切相关㊂关键词:光周期;燕麦;生育时期;穗分化;抗氧化酶Ecophysiological mechanism of photoperiod affecting phenological period and spike differentiation in oat (Avena nuda L.)ZHAO Baoping 1,ZHANG Na 1,REN Changzhong 2,*,LIU Jinghui 1,MO Fei 3,MA Baoluo 41Oat scientific and technical innovation team ,Inner Mongolia Agricultural University ,Hohhot ,Inner Mongolia 010019,China 2Baicheng Academy of Agricultural Science ,Baicheng ,Jilin 137000,China 3MOE Key Laboratory of Arid and Grassland Ecology ,Lanzhou University ,Lanzhou ,Gansu 730000,China 4Eastern Cereal and Oilseed Research Centre ,Agriculture and Agri⁃Food Canada ,Ottawa ON ,K 1A 0C 6,CanadaAbstract :A controlled pot culture experiment was conducted to determine the influence of different photoperiods on the phenological progression,spike differentiation and development of oat varieties differing in maturity.Three varieties (Bayou3,representing a late maturity variety,Baiyan8representing an early maturing variety and Baiyan2representing an intermediate maturating variety)were treated with 8,12,and 16h photoperiods,in a factorial arrangement with three replications.Phenological traits and apical development were monitored at weekly intervals.At the jointing,booting,heading and grain⁃filling stages,superoxide dismutase (SOD),peroxidase (POD),malondialdehyde (MDA)and relative cell membrane conductivity (REC)were determined after destructive leaf sampling.Our results showed that the late maturing Bayou3was sensitive to photoperiod and was unable to complete spike differentiation and reach heading under 8h photoperiod.Variety Baiyan8,on the other hand was not sensitive to changes in photoperiod.All varieties took longer to reach specific phenological stages and spike differentiation with the 8h photoperiod.The SOD and POD activities were greater for Baiyan8than for Bayou3and Baiyan2.In contrast,Baiyan8had lower MDA content and lower REC than the other two varieties.MDA content and REC were correlated with photoperiod.Our data indicate that the earliness per se of oat was related with photoperiod insensitivity,and there was also a relationship between foliar antioxidant enzyme activityand the response of varieties to photoperiod.Key Words :photoperiod;oat;phenological period;spike differentiation;antioxidant enzymes光周期反应是植物生长与发育过程的重要质变过程之一,主要影响麦类作物的幼穗分化,幼穗器官能否发育良好,直接影响着作物产量的高低[1]㊂作物幼穗分化过程既受本身的遗传特性的影响,又与环境条件极为密切[2]㊂钱兆国研究了光周期对冬小麦穗分化进程影响,在短日条件下,光不敏感性品种受影响程度小于光敏感性品种,短日照条件小麦幼穗分化时间延长,促进穗粒数增加,而长日照条件下,穗粒数减少[3⁃4]㊂Serrago 等研究发现小麦在拔节期延长光照时间,可育小花数减少[5]㊂米国华研究了小麦幼穗分化对温光的反应,在短日照条件下二棱期和护颖期受到影响较大[6]㊂光周期还对植物保护酶活性㊁膜脂过氧化作用以及质膜透性产生影响,Beril 等在对拟南芥研究中发现,长日照条件可显著提高其抗氧化酶活性[7]㊂刘磊等发现延长光照时间可以提高洋葱幼苗可溶性蛋白和过氧化物酶(POD)活性[8];王成章等研究随着光周期缩短,苜蓿中过氧化物歧化酶(SOD)和POD 活性呈增加趋势[9]㊂此外巴特尔㊃巴克等发现一种特早熟非光敏小麦品种在穗分化期间对光照不敏感[10]㊂Hoogendoorn 发现低纬度地区小麦对日长较不敏感而且有更多基因涉及早熟性[11]㊂在燕麦上,Sorrels 和Simmons 发现不同品种对光周期反应不同,高纬度地区种植的燕麦对光周期反应更敏感[12]㊂Locatellid 等发现一个光不敏感型燕麦品系UFRGS 8,无论光照时间长短都能提早开花[13]㊂然而针对不同光周期对不同熟期燕麦品种穗分化影响研究尚未见报道㊂目前对植物物候变化的气候因子的研究较多地集中在温度㊁光周期和土壤湿度上,已有研究表明:对许多植物类群,光周期控制其冬芽形成,并诱导跟落叶㊁抗寒㊁打破休眠相关的组织产生[14⁃16]㊂圆锥花絮在长期的光周期环境下生长一段时间,开花期将会被推迟[17]㊂变温和持续延长日照时间最能促进植物花芽开放,在昼夜温度分别为20℃和10℃时,当日照时间在6h 的基础上每天延长10min,再利用变温处理能使萌芽期提前10d 或更多,当缩短日照时间,花芽萌发期推迟[18]㊂在小麦的研究上发现光周期敏感性与拔节期持续期密切相关[19],而且光周期延长其整个生育期缩短[20]㊂迄今,燕麦物候对光周期变化的响应还鲜有报道㊂燕麦是我国北方重要的粮饲兼用作物,传统方式下为一年一熟的种植制度[21]㊂近年来我国北方多熟种植制度有向北㊁向高海拔地区推移趋势[22],因此结合选育种植早熟燕麦品种,在我国北方实现一年两熟,对于充分利用光热资源㊁提高复种指数和燕麦产量具有重要意义[23]㊂但是燕麦作为长日照作物,在种植第二茬时由于受到光周期变短等因素影响,往往不能正常抽穗成熟,影响燕麦产量㊂因此本试验通过对不同熟期燕麦品种在不同光照时间处理下,研究其穗分化进程㊁生育时期㊁穗部生物量变化以及保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性等生理特性变化,以明确不同熟期燕麦品种的光敏感差异性以及光周期对生育时期和穗分化的影响及其生理生态机制,为燕麦在不同地区引种,早熟高产燕麦选育以及燕麦双季栽培提供理论依据㊂1 材料与方法1.1 试验条件及试验设计本试验分别于2009年7月 10月和2009年11月 2010年2月在内蒙古农业大学农学院人工气候室(光强5250lx,空气湿度为50%,温度:出苗⁃分蘖17℃,拔节⁃抽穗25℃,抽穗⁃灌浆23℃,灌浆⁃成熟18℃,夜间比白天低5℃,CO 2浓度为330mg /L㊂)进行㊂采用不同品种和光照时间处理的两因素盆栽试验,试验共设9个处理,重复3次;3个光照时间处理分别为8㊁12㊁16h;3个供试品种分别为吉林省白城农业科学院选育的早熟品种白燕8号,中熟品种白燕2号和河北张家口市农业科学院选育的晚熟品种坝莜3号品种㊂完全随机区组排列,共165盆㊂盆栽基质为珍珠岩∶草炭∶蛭石1∶1∶1比例混合,基质密度为0.781g /cm 3,容重0.393g /cm 3,孔隙度为3942 9期 赵宝平 等:光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响 78.1%,田间持水量为118.2%㊂种植于高28cm,直径22cm的塑料盆,每隔4d浇施1次霍格兰全营养液,全生育期充足供水㊂1.2 取样观察方法从燕麦3叶1心(二棱)期开始用解剖镜随机抽取3株观察燕麦穗分化进程㊂穗分化期的划分依照麦类作物幼穗分化图谱[24]㊂每隔5 7d取样观察1次,并记录㊁拍照㊂在燕麦乳熟期,每盆选取具有代表性的植株5株,测定穗长,单株小穗数,穗重等生物学指标㊂1.3 生理生化指标测定在拔节期㊁孕穗期㊁抽穗期㊁灌浆期等4个时期取样,每次取5株长势一致燕麦,取顶部第一片展开叶后用湿纱布擦干,样品用液氮冷冻后,置于低温冰箱内待用㊂1.3.1 酶液的提取称取0.5g左右鲜样剪碎,加0.05mol/L,pH7.8的磷酸缓冲液(内含1%的PVP)5.0mL 及少量石英砂,于冰浴中研磨提取,15000×G冷冻离心机,4℃下离心15min,取上清液定容至10mL,上清液为酶提取液,用于超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化物酶(POD)活性㊁丙二醛(MDA)测定㊂1.3.2 SOD活性测定按照王爱国等[25]的方法,以反应抑制氮蓝四唑(NBT)光氧化还原50%的酶量为一个酶活力单位,用unit㊃g-1㊃min-1表示㊂1.3.3 POD活性测定用愈创木酚法[26]测定,以unit㊃g-1㊃min-1表示酶活力单位㊂1.3.4 MDA含量测定采用硫代巴比妥酸比色方法[27]㊂1.3.5 相对电导率用用OAKTON35661⁃46型电导率仪测定,计算公式为:相对电导率=[(初始电导率-本底值)/(煮沸电导率-本底值)]×100%㊂1.4 数据分析对所得数据用Microsoft Excel和SAS8.2统计分析软件进行分析㊂燕麦各品种不同光周期处理下生育时期和穗分化差异通过比较各生育时期及穗分化期到达时间前后差别来分析;各品种不同光照时间处理的穗部生物量指标差异通过最小差异显著法(LSD)在0.05水平上检验;生理指标即通过各生育时期测定数值的变化趋势和差别来分析处理间差异㊂2 结果与分析2.1 不同光周期对燕麦穗分化及物候期的影响 光周期对燕麦穗分化进程的影响较大(表1),不同光照时间下,各品种的穗分化进程的速度均表现为表1 不同光照时间燕麦穗分化及生育时期变化Table1 Influence of photoperiod on spike differentiation and phenological period of oat光照时间/h Photoperiod品种Variety穗分化及生育时期Spike differentiation and growth stage二棱期/dDouble ridge颖片原基分化期/dGlumeprimordium小花原基分化期/dFloretprimordium雌雄蕊原基分化期/dPistil andstamenprimordium药隔形成期/dAntherconnectives抽穗期/dHeading灌浆期/dGrouting乳熟期/dMilk8白燕8号262631363955无无白燕2号263136394471无无坝莜3号44无无无无无无无12白燕8号2121263136485585白燕2号2126313639556392坝莜3号263136394462无无16白燕8号2121262631455585白燕2号2126263636525590坝莜3号2131363944556398 4942 生 态 学 报 31卷 16h>12h>8h;在相同光照时间下,穗分化进程速度为:白燕8号>白燕2号>坝莜3号;在长日照条件(16h)下,燕麦可正常完成穗分化进程㊂在短光照条件(8h)下,白燕8号穗分化进程最快,受影响程度较小,而坝莜3号穗分化进程明显迟缓,并分化到二棱期时停留;白燕2号介于两者之间,说明不同熟期燕麦品种的穗分化进程受光周期影响较大,白燕8号可能对光周期反应不敏感㊂各品种在8h 光周期处理下其生育进程均有所延迟㊂随着光照时间延长,各品种到达抽穗期时间均缩短㊂在相同光照时间下,各品种受光周期影响程度为:坝莜3号>白燕2号>白燕8号㊂晚熟品种坝莜3号受短日照(8h)影响最大,不能正常抽穗开花;白燕8号在短日照(8h)下能正常抽穗,但抽穗期到达时间分别较12h 和16h 延后7d 和10d;白燕2号介于二者之间㊂说明坝莜3号对受短日照影响较大,白燕8号对短日照反应不敏感,白燕2号对光周期敏感性居于二者之间㊂2.2 不同光周期对燕麦穗部生物量的影响不同光周期对燕麦品种穗部生物学指标影响较大(表2)㊂在8h 光照下,早熟品种白燕8号单株小穗数,单穗鲜干重均显著高于另两个品种,白燕2号穗长最长;坝莜3号短日照条件下未能抽穗,穗部生物量为0㊂在12h 光照条件下,各品种单株小穗数,穗长和单穗鲜干重均表现为白燕2号>白燕8号>坝莜3号,坝莜3号穗部生长仍受到抑制(表1)㊂在16h 光照条件下,坝莜3号单株小穗数及穗部生物量显著少于另两个品种,白燕2号和白燕8号品种单株小穗数差异不显著,但白燕2号单穗生物量显著高于白燕8号㊂表2 不同光照时间对燕麦穗部生物学指标的影响Table 2 Influence of photoperiod on spike biological indicators of oat光照时间/h Photoperiod品种Variety 单株小穗数/(个/株)Spikelet number per plant 穗长/cm Spike length 单穗鲜重/g Fresh weight per spike 单穗干重/g Dry weight per spike 8白燕8号21a 4.9b 0.914a 0.168a 白燕2号11b 7.2a 0.385b 0.055b 坝莜3号0c 0c 0c 0c 12白燕8号23b 4.5b 1.071b 0.409b 白燕2号48a 8.5a 2.160a 0.859a 坝莜3号4c 3.7b 0.036c 0.005c 16白燕8号43a 3.3b 1.978b 0.667b 白燕2号51a 6.7a 2.601a 1.734a 坝莜3号19b 6.5a 0.255c 0.0634c 表中同列中不同大写字母数值间差异显著(P <0.05)不同光照时间比较,3个品种穗数,小穗干重均表现为:16h>12h>8h;白燕2号和白燕8号品种,在12h 和16h 光照下其穗部生物量差异不显著,但显著高于8h 光照处理㊂2.3 不同光周期对燕麦生理生化指标的影响2.3.1 叶片保护酶活性过氧化物酶(POD)的作用是清除体内的自由氧基,其活性的强弱反应了植物在逆境条件下的适应性㊂随着生育时期的推进,POD 活性为先升高后降低趋势㊂短日照处理(8h)燕麦生长盛期(孕穗⁃抽穗期)的POD 活性为白燕8号高于坝莜3号和白燕2号品种㊂白燕8号品种随着光周期延长,其POD 活性下降;坝莜3号反之,即随着光照时间延长,其POD 活性呈上升趋势;白燕2号在各光周期处理间变化趋势不明显㊂SOD 活性在控制脂质过氧化,减轻膜系统的伤害有一定的关系㊂随着生育时期的推进,SOD 活性为先升高后降低㊂不同光照时间处理下,不同品种SOD 活性表现不一致:白燕8号品种在各生育时期均为8h 光照处理最高;坝莜3号品种在燕麦生长盛期(孕穗到抽穗期),8h 光照处理的SOD 活性最高,12hSOD 活性最低,在灌浆期8h 处理SOD 活性最低;白燕2号品种在抽穗期以前不同光照处理SOD 活性8h 光照最高,在灌浆期不同光照处理差异不显著(图2)㊂光周期与POD 和SOD 之间的相关性不显著,可能是由不同品种叶片保护5942 9期 赵宝平 等:光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响 酶活性对光周期反应差异造成的(表3)㊂01234567891011 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16生育时期 Growth stage/h图1 不同光周期燕麦POD 活性的变化Fig.1 Influence of photoperiod on the activity of POD of oat 102030405060 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16图2 不同光周期燕麦SOD 活性的变化Fig.2 Influence of photoperiod on the activity of SOD of oat2.3.2 叶片膜脂过氧化作用(MDA 含量)丙二醛(MDA)是脂膜过氧化的产物,其含量高低在一定程度上可以反映脂质过氧化程度,对细胞膜具有一定伤害作用㊂通过光周期与其相关性分析表明,MDA 含量与光照时间呈极显著正相关(表3),说明光照时间延长燕麦细胞膜会受到一定伤害㊂不同光周期不同燕麦品种的MDA 含量变化不同,白燕8号和坝莜3号品种均随着光照时间延长而增大,说明光周期延长会扰乱其细胞代谢,使得自由基积累,脂膜过氧化程度加大㊂在短日照下(8h),白燕8号品种MDA 含量低于白燕2号和坝莜3号,说明短日照对白燕8号叶片脂膜过氧化影响相对较小(图3)㊂2.3.3 叶片质膜透性(相对电导率)相对电导率的变化可以直接反应细胞膜透性的改变及细胞被破坏情况㊂由图4,随着生育进程推进,相对电导率呈增加趋势;同时,随着光周期延长,相对电导率相应增长,呈显著正相关(表3)㊂不同品种之间,短日照(8h)处理下,相对电导率为坝莜3号>白燕2号>白燕8号;在12h 和16h 光照处理下,白燕2号品种的相对电导率均低于另两个品种,细胞膜透性受光照时间影响较小㊂6942 生 态 学 报 31卷 112233 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16白燕图3 不同光周期燕麦MDA 含量的变化Fig.3 Influence of photoperiod on the content of MDA of oat123456 8 12 16 8 12 16 8 12 16 8 12 16相对电导率 REC/%图4 不同光周期燕麦相对电导率的变化Fig.4 Influence of photoperiod on the RCE of oat表3 光周期与各生理指标相关性分析Table 3 Correlation analysis of photoperiod and physiological indexes过氧化物酶POD超氧化物歧化酶SOD 丙二醛含量MDA 相对电导率REC 相关系数Correlation 0.0436ns -0.1682ns 0.5686**0.4096* *表示在0.05水平显著;**表示在0.01水平显著;ns 表示相关性不显著3 结论与讨论(1)作物光周期适应性研究表明,不同作物如大豆,玉米和棉花,其早熟性与对日长相对不敏感性相关,但是在水稻和豇豆中却发现其固有的早熟性和光周期敏感性可能是独立遗传的[28],Tanio 研究表明,日本西南部小麦穗的早熟性与光周期基因型密切相关[29],而Goldringer 等发现小麦不同时空下的早熟性是一个由春花作用和光周期敏感性等多重因素决定的复杂的特性[30]㊂本研究通过对燕麦生育时期和穗分化进程发现,短日照(8h)条件下,早熟品种白燕8号能够正常开花,其穗分化过程受光周期影响小;而晚熟品种坝莜3号未能抽穗开花,穗分化只能分化到二棱期,这与前人在小麦和大豆上所得研究结果相似[31⁃35]㊂说明燕麦早熟性可能与光周期不敏感性具有一定相关性㊂(2)光周期影响燕麦的小穗数和穗重,进而影响燕麦产量㊂延长光照时间,不同熟期品种单株小穗数和7942 9期 赵宝平 等:光周期对燕麦生育时期和穗分化的影响 8942 生 态 学 报 31卷 穗重均显著增加㊂这与Serrago等[5]和钱兆国等[3]在小麦上的研究结果不一致,原因是前人研究是在田间自然条件下,人为延长光照时间,导致穗分化时间缩短,进而穗粒数减少;而本研究是在室内模拟条件,光照时间缩短影响了穗分化进程导致的㊂在长日照(16h)下,坝莜3号小穗数仍为最少,这可能与其对光周期反应敏感有关,其原因是长日照使二棱前期分化的总叶原基已转化的小穗原基数较少,同时二棱后小穗原基分化时间缩短[3]㊂在8h条件下,白燕8号的穗数多于白燕2号,说明与早熟品种白燕8号相比,白燕2号品种受到短日照影响大㊂在12h和16h条件下,白燕2号的穗数,穗重均大于白燕8号,这可能是在正常光照下其品种本身品种特性所决定的㊂(3)通过对不同光周期燕麦叶片保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性分析,白燕8号品种在短日照(8h)处理下的SOD,POD活性均高于白燕2号和坝莜3号[7],而MDA含量和相对电导率低于另外两个燕麦品种,说明白燕8号品种在短日照条件下的保护酶活性增加速度快,清除氧自由基能力更强,而膜脂过氧化程度显著低于晚熟品种,膜系统具有更高稳定性,这可能是其对短光照不敏感的重要生理基础,说明不同熟期燕麦品种光周期适应性调控机理与保护酶活性㊁膜脂过氧化作用和质膜透性等生理变化密切相关㊂此外本研究发现光周期与POD和SOD活性相关性不显著,这是由于不同品种对光周期反应不一致的结果,例如,延长光照时间使晚熟品种坝莜3号的POD活性增加,而早熟品种白燕8号反而下降,这与刘磊等洋葱研究所得的延长光照时间可以提高POD活性结果不相一致[8],这可能是在长光照下,早熟品种生长发育较快,叶片机能出现早衰所致㊂(4)吉林白城(北纬45°)连续5a进行两季燕麦栽培技术研究结果证明,早熟燕麦品种白燕8号在吉林白城地区可实现两季双熟栽培(早熟+早熟),白燕8号在7月下旬播种,10月初正常成熟[21,23],能够适应夏秋季较短的光周期㊂本研究从生理角度证明了该早熟燕麦品种可能具有光照不敏感基因,这对于进一步推广和发展燕麦双季栽培具有重要理论意义㊂我国燕麦主产区主要集中在华北㊁西北西南等干旱半干旱地区,通过利用燕麦光周期不敏感性,根据这些区域的水热条件,调整播种时期与雨季吻合,从而提高燕麦产量的稳定性㊂但是光照时间缩短,燕麦干物质积累及产量会相应下降,如何协调早熟与高产之间的矛盾,有待进一步研究㊂References:[1] 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University,1996,27(3):209⁃218.[7] Becker B,Holtgrefe S,Jung S,Wunrau C,Kandlbinder A,Baier M,Dietz K J,Backhausen J E,Scheibe R.Influence of the photoperiod onredox regulation and stress responses in Arabidopsis thaliana L.(Heynh.)plants under long⁃and short⁃day conditions.Planta,2006,224(2): 380⁃393.[8] Liu L,Liu S Q,Xu L,Du H T,Zhang Y Q.Studies on the changes of nitrogen metabolism and peroxidase activity in onions during differentphotoperiod and vernalization.Acta Agriculturae Boreali⁃occidentalis Sinica,2005,14(6):90⁃95.[9] Wang C Z,Li J H,Guo Y X,Fang L Y,Gao Y G.Effect of photoperiod on SOD and POD activities in alfalfa varieties with different falldormancy.Acta Agrestia Sinica,2007,15(5):407⁃411.。

不同种植密度燕麦灌浆初期光合特性的研究

不同种植密度燕麦灌浆初期光合特性的研究

不同种植密度燕麦灌浆初期光合特性的研究
管宏军;齐华;刘明
【期刊名称】《园艺与种苗》
【年(卷),期】2010(030)002
【摘要】通过了解不同种植密度燕麦灌浆初期的光合差异,测定分析3个种植密度的2个燕麦品种灌浆初期净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)的光响应研究结果表明:坝莜3号在种植密度为150 kg/hm2光合能力最强;上述3个光合指标在不同种植密度条件下品种间存在明显差异,其中在种植密度为150 kg/hm2时坝莜3号对光照强度反应较为敏感;在不同光照强度下,在种植密度为150
kg/hm2时坝莜3号的光合速率也最高、光照强度1 200 μmol/hm2·s时光合速率达到最大值.
【总页数】3页(P107-109)
【作者】管宏军;齐华;刘明
【作者单位】沈阳农业大学,农学院,辽宁,沈阳,110161;沈阳农业大学,农学院,辽宁,沈阳,110161;沈阳农业大学,农学院,辽宁,沈阳,110161
【正文语种】中文
【中图分类】S512.601
【相关文献】
1.种植密度对春玉米灌浆期光合特性及产量的影响 [J], 徐韶
2.4种除草剂对皮燕麦、裸燕麦不同生育时期光合特性的影响 [J], 胡战朝;赵桂琴;
刘欢;刘永刚;许维诚;陈建纲
3.不同种植密度燕麦灌浆初期光合特性的研究 [J], 管宏军;齐华;刘明;
4.种植密度对春玉米灌浆期光合特性日变化和光响应曲线及产量的影响 [J], 张向前;白岚方;路战远;郭晓霞;孙峰成;程玉臣;贾凯;王玉芬
5.不同燕麦品种灌浆初期光响应曲线研究 [J], 邹种楠;齐华;孟显华;孙军伟
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大麦叶片光合速率日变化的初步研究

大麦叶片光合速率日变化的初步研究

大麦叶片光合速率日变化的初步研究
潘波
【期刊名称】《莱阳农学院学报》
【年(卷),期】1992(009)001
【摘要】田间条件下对大麦在不同生育时间和不同光照、湿度、温度条件下叶片
光合速率的日变化进行了观测。

结果表明,光合速率日变化有时呈单峰曲线,有时呈
双峰曲线。

光合速率午间下降是由于午间空气温度过高及空气相对湿度过低引起的。

【总页数】4页(P45-48)
【作者】潘波
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】S512.301
【相关文献】
1.南瓜亲本和杂交组合叶片净光合速率日变化的对比研究 [J], 刘振威;孙丽;李新峥;赵兰枝
2.旱稻叶片净光合速率日变化及其与影响因子关系的研究 [J], 陈展宇;吴磊;凌凤楼;徐克章
3.新疆鼠尾草叶片净光合速率日变化特征研究 [J], 孙良志;谭勇;李国玉;朱芸;王恒;王航宇;赵文斌;王金辉
4.金银花叶片净光合速率日变化影响因子研究 [J], 李东方;张胜利;吴大付
5.喜树光合速率日变化及叶片中叶绿素含量季节性变化研究 [J], 刘波;杨梓桐;刘曦子;苏禄晖;朱丽红;傅颖;杨意
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燕麦

燕麦
燕麦主要集中产区是北半球的温带地区。主产国有俄罗斯、加拿大、美国、德国及中国等。中国燕麦主产区 有内蒙古、河北和甘肃等地,云、贵、川、藏有小面积的种植,其中内蒙古种植面积最大,约占中国燕麦种植总 面积的35%以上。燕麦喜凉、喜湿、喜阳光、不耐高温,光照不足会造成发育不良,一般在山区冷凉旱地的川地、 坪地、梁地、缓坡地播种种植。
整地:大秋作物收获后机械深耕,深度30-40厘米,耕后及时耙耱。春季根据墒情适度耕整地,如土壤干旱 要适当深耕,深度20厘米左右,土壤墒情较好要适当浅耕,深度15厘米左右,耕后耙地保墒。如雨水多,地温低, 要采取耕翻放墒,以提高地温。
施肥:燕麦根系比较发达,吸收能力较强,以施基肥为主,追肥为辅。农家肥为主,化肥为辅。结合春耕施 足基肥,按照测土配方施肥方法,根据地力水平和目标产量确定施肥量。高肥力地块,计划每667平方米产量200 千克,需施有机肥2000千克、氮8千克、磷5千克。中肥力地块,计划每667平方米产量为150千克,需施有机肥 1500千克左右、氮6千克、磷3.5千克。低肥力块,计划每667平方米产量100千克,需施有机肥1000千克、氮4 千克、磷2千克。基肥应选用腐熟的农家肥,撒施要均匀,以利于生长。
维生素与矿物质:燕麦含有丰富的维生素包括维生素B1、维生素B2,较多的维生素E及尼克酸、叶酸等。其 中维生素B1、B2较大米之含量高,维生素E的含量也高于面粉和大米。燕麦的矿物质含量也很丰富,包括钙、铁、 磷、镁、锌、铜、硒等。特别是钙的含量明显高于小麦粉、稻米、小米、荞麦面等。燕麦中硒含量也很高,相当 于小麦的3.72倍,玉米的7.9倍,大米的34.8倍。
中耕除草:拔节期进行深中耕,深度7-8厘米,孕穗期浅耕,5厘米左右为宜。结合中耕进行高培土,增加须 根,增强吸收水肥能力,防止后期倒伏,便于排灌。如杂草较大,可采取化学除草,20%二甲四氯水剂用250毫 升/667平方米,或72%2,4-D丁酯乳油用药60-80毫升/667平方米,加水喷雾防治。施药时要避开大风、低温、干 旱、寒潮等恶劣天气。
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胞间 CO2 浓度的日变化与净光合速率基本上是相反的(图 1)。 净光合速率的值在波峰时,胞间 CO2 浓度的值在波谷,表明当净 光合速率较大时,固定的 CO2 较多,引起胞间 CO2 浓度的降低,反 之,当净光合速率较低时,由于固定的 CO2 较少,胞间 CO2 浓度升 高。午间出现光合“午休”时,胞间 CO2 浓度上升,表明此时净 光合速率降低是由于受到非气孔限制因素的影响 。 [1,2]
图 2 蒸腾速率与气孔导度的日变化 图 3 蒸腾速率与气孔导度的关系
3 讨论
根据以上结果表明,在晴转多云的天气中,燕麦叶片的净光 合速率日变化曲线呈“双峰”型,第一峰明显高于第二峰,并且有“午 休”现象。光合有效辐射、空气相对湿度和气温等环境因子对 光合作用有显著影响。环境因子的日变化规律曲线大多为单峰
麦品种。结果表明净光合速率在晴转多云天气中呈“双峰”型曲线,而胞间 CO2 浓度与其相反,呈倒“双峰”型曲线,这与环境因子中 的光合有效辐射、空气相对湿度和气温有重要的关系。蒸腾速率、气孔导度的日变化趋势与净光合速率大致相同,且两者之间存在着及
显著的正相关关系。
关键词:燕麦;光合日变化;影响因子
中图分类号: S511.6
2010 年第 12 期 (总第 250 期)
吉林农业
JILIN AGRICULTURAL
NO.12,2010 (CumulativetyNO.250)
燕麦光合日变化的规律及其影响因子
刘丹
(辽宁省经济作物研究所,辽宁 辽阳 111000)
摘要:为揭示燕麦一天中光合的变化规律,采用美国 LI-COR 公司生产的 LI-6400 便携式光合系统分析仪测定了从加拿大引入的燕
530B 联合整地机同浅翻深松犁的一个对比:
机车 机具
8420 1202
530B 联 合收割
机 浅翻深 松犁
地号 7-1 11-1
作业项 目
联合整 地
浅翻深 松
耕深 40 40
速度
主油成 效率 亩耗油

7-8km/ 小时
25.36 1.51kg/ 7.16 元
亩/小 小时 / 亩

3-4km/ 8.13 亩 1.52kg/ 7.68 元
其曲线呈“双峰”型,几种燕麦的变化趋势基本一致。第一峰出 现 在 中 午 12:00 左 右, 光 合 速 率 值 分 别 为 13.6μmolCO2.m-2•s-1 和 13.2μmolCO2.m-2•s-1, 第 二 峰 出 现 在 下 午 16:00 左 右, 值 为 5.24μmolCO2.m-2•s-1 和 4.26μmolCO2.m-2•s-1,分别相当于第一峰 的 38.53% 和 32.27%,而波谷出现在下午 15:00 左右,分别相当 于第一峰的 17.06% 和 13.11%。
小时 / 小时 小时 / 亩
(+-) 0.52
通过以上对比,结果表面看不明显,但是我们要强调的一个 问题是, 530B 联合整地机整过的地,耙地遍数上要少于浅翻深 松犁,这一项至少每亩可以省费用 5-6 元,这样算下来每亩地就 可节省 6-7 元。联合整地机整地无任何堑沟,地表平整,基本上 保持原地表平整度,而浅翻深松出现堑沟比较多,后期整地还需 进行平地作业,残茬量大时,联合整地机不受影响,而浅翻深松 犁就无法正常作业,联合整地机是多项作业同时完成,而浅翻深 松犁只能完成一项,整地效果比较差。从功效上看,联合整地机 作业是浅翻深松犁 3 倍以上。综合以上各项,我们就可以看出, 联合整地机的好处,可望以后在整地作业时,提倡使用联合整地 机,可省钱,同时可改善土壤的结构,提高土壤中有机质的含量, 提高粮食的产量,提高经济效益。
[4] 张劲松 . 杜仲蒸腾强度和气孔行为的初步研究 [J]. 林业 科学 ,2002,(38):34-37.
[5] 许大全 , 张玉忠 , 张荣铣 . 光合作用的光抑制 [J]. 植物 生理学通讯 ,1992,(28):237.
96 JILIN AGRICULTURAL
光合有效辐射(μmol.m-2s-1) 902 954 1009 1172 782 727 687 300 231 139 96 75 47
空气相对湿度(%) 44.18 40.95 39.77 38.17 36.24 34.56 40.38 43.87 46.30 47.21 48.47 52.20 54.35
530B 联合整地机是凯斯公司生产的,工作宽度 4115,前部配 备残茬处理装置,圆盘耙片直径 558,20 片,呈 X 型排列,中部 配备土壤破碎装置,抛物线深松杆尺 5 个,前导深松杆尺 5 个, 后面配备合墒装置,最后面拖带旋转碎土辊。前部的列茬处理装置, 可使残茬混合在延续土壤可耕性和保持地湿方向起到重要作用。 事实上,部分残茬留在土壤的表面,可以有效地控制土壤的流失, 土壤表现的残茬可以缓解由于雨水拍击土壤的能量,而产生的板 结和浸蚀,土壤表现混合的残茬可以使土壤颗粒与残茬混合。即 使在湿润降雨或和繁重的作业负荷下,表现也不易结层和板结, 残茬处理改善了土壤对水分的吸收、储存和排放,粉碎的残茬, 与土壤表层的混合,使土壤很快地吸收雨水。中部配备土壤破碎 装置,土壤侵蚀,土壤更透气、松软和肥沃,增进作物营养的吸收量, 饱和土壤里的水分可以上升到土壤表层。通过粉碎、混合快速蒸 发,作物残茬在土壤里作为特殊的吸水物质,提高了作物在干燥 条件下保存水分的能力,提高土壤水份的存放能力。后部的合墒 装置,对中部深松起沟进行合墒,严防跑墒,同时平整地表面, 最后旋转碎土辊可以打破表层土壤中较大的土块,形成良好的种 床,以上就是 530B 联合整地机的功能。浅翻深松犁是由保定天鹰 集团生产的,大犁配备合培器,下面让我们通过调查试验来看一下,
图 1 净光合速率与胞间 CO2 浓度的日变化 表 1 环境因子的日变化
时刻 8:27:53 9:07:27 9:31:21 12:11:12 13:09:38 14:11:50 14:47:18 15:07:32 15:47:48 16:11:09 16:51:27 17:11:45 17:51:28
1 材料与方法
试验于 2005 年在沈阳农业大学试验基地进行,供试皮燕麦 为 加 拿 大 品 种, 采 用 盆 栽 种 植, 盆 钵 长 宽 高 为:40cm、33cm、 27cm。盆土取自试验田前茬玉米的耕层,土壤肥力中等。每盆均 种植两行,行距 15cm,每行种植 13 株。各盆均施用 N 1.98g、 P2O5 0.71g、K2O 2.14g,其中 2/3N 作追肥于燕麦分蘖始期追施、 其余的 N 及全部的 P2O5 和 K2O 作种肥于播种时施用。在燕麦整个 生长期间无水分胁迫、且栽培管理均一致。本地区年平均气温为 8.1℃,年日照时数约为 2516 小时。
曲线。因此,环境因子对燕麦叶片光合作用日变化的影响是错 综复杂的。造成植物叶片净光合速率午间降低的植物因素不外 乎是气孔的部分关闭引起的气孔限制和叶肉细胞自身活性下降 引起的非气孔限制两类,前者使胞间 CO2 浓度降低,而后者使胞 间 CO2 浓度增高 [5]。在本试验中,当净光合速率较低时,胞间 CO2 浓度增高,说明在强光条件下,光合作用减弱主要是非气孔限制 因素引起的。蒸腾速率和气孔导度的日变化也先升高再降低,再 升高再降低,二者呈极显著正相关关系,相关系数 R2=0.9818。试 验结果表明,在同一天内,蒸腾速率与气孔导度关系密切,即随 着气孔导度的增加,蒸腾速率也不断增加。
参考文献
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(下转第 96 页)
78 JILIN AGRICULTURAL
2010 年第 12 期 (总第 250 期)
吉林农业
JILIN AGRICULTURAL
NO.12,2010 (CumulativetyNO.250)
联合整地机与浅翻深松犁作业对比试验
郭景文 1,高振东 1,王焕敏 2,马兴亚 3
(1. 黑龙江省虎林市迎春镇八五四分公司,黑龙江 虎林 158403;2. 公主岭市双城堡镇农业站; 3. 公主岭市朝阳坡镇农业站,吉林 公主岭 136100)
(上接第 78 页)
左右,波谷出现在 15:00 左右,这与净光合速率相同,可能与气 孔导度有关。本研究表明:蒸腾速率与气孔导度呈正相关,当气 孔导度大时,蒸腾速率亦很高(图 2)。分析结果显示,叶片气 孔导度与蒸腾速率具有较好的相关关系(图 3)。其相关表达式如下:
TR=27.794gs-0.4944 (R2=0.9818, n=13) 式中,gs 为叶片气孔导度;TR 为叶片蒸腾速率。虽然总体上 蒸腾速率与气孔导度间存在着明显的正相关关系,但分散点的离 散表明其它因子也有较大的影响作用。
文献标识码:A
文章编号:1674-0432(2010)-12-0078-2
光合作用是作物生产的物质基础,叶片光合速率日变化反 映 了 作 物 一 天 中 光 合 作 用 持 续 的 能 力, 研 究 其 变 化 特 征, 对 分 析作物光合生产力和产量形成有一定的理论和实践意义。本试 验以燕麦为材料研究了燕麦旗叶光合日变化对净光合速率(Pn, μmolCO2.m-2s-1)、 胞 间 CO2 浓 度(Ci, μmolCO2/μmolAir)、 蒸腾速率(Tr, mmol•m-2•s-1)、气孔导度(gs, mmol•m-2•s-1) 的影响,为提高燕麦光合能力和生产力提供参考。
燕麦灌浆初期利用美国 LI-COR 公司生产的 LI-6400 便携式光 合系统分析仪,在天气晴转多云天气从 8:00-18:00 点在自然光条 件下轮回测量几个燕麦品种,每个品种读 3 个值,取平均值。
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