科研产出
氮素对超级早稻冠层叶片光合生理和物质生产的影响
《杂交水稻 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以超级稻中早39和中嘉早17为材料，系统比较了施氮肥与不施氮肥2个处理下冠层上三叶光合特性、产量、干物质积累和氮素吸收利用，旨在探明氮素对超级早稻冠层叶片光合生理和物质生产的影响。结果表明，施氮处理能够不同程度增加超级早稻幼穗分化5期冠层上三叶（完全叶）的叶面积、叶片厚度和SPAD值，且施氮能够不同程度减缓叶片衰老，与不施氮处理相比，成熟期中早39和中嘉早17倒1叶的饱和净光合速率分别显著增加了35.1%、28.8%，有利于保持较强的光合作用。同时施氮处理能够提高2个品种的干物质积累量和氮素吸收利用效率，显著增加有效穗数、每穗总粒数和结实率，其中中早39分别增加了34.5%、19.0%和8.5%，中嘉早17分别增加了44.0%、30.2%和7.3%。与不施氮处理相比，中早39和中嘉早17施氮处理分别增产57.4%、91.9%。综上，施氮处理能够显著增加超级早稻冠层叶片的光合能力，同时显著增加有效穗数和每穗总粒数，进而提升了产量。
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不同猕猴桃种质光合作用和叶绿素荧光参数的高温响应及其耐热性评价
《湖南农业科学 》 2021
摘要：以湖南省农业科学院园艺研究所猕猴桃资源圃的22个猕猴桃种质资源为试验材料,在长沙自然高温条件下,利用LI-6400X便携式光合测定仪和FluorPen FP 110便携式荧光仪测定猕猴桃叶片Pn、Gs、Ci、Tr、Fo、Fm、Fv、Fv/Fm等8个主要参数,分析不同猕猴桃种质资源的光合作用和叶绿素荧光参数在高温下的表现,并采用模糊隶属函数法结合有序样本最优分割聚类法对其耐热性进行评价。结果表明:22个猕猴桃种质资源的光合作用和叶绿素荧光参数在高温下均受显著影响,导致光能转化效率降低,耐热性综合评价结果为:华特>米良1号>金魁>海沃德>丰硕>G3>翠玉>楚红>凯迈>徐香>翠香>丰悦>金艳>阔叶>东红>金桃>金红>龙成1号>京梨>魁绿>对额>红阳;采用有序样本最优分割聚类法分析发现,华特、米良1号、金魁、海沃德、丰硕、G3、翠玉和楚红属耐热性较强的猕猴桃种质资源。
关键词： 猕猴桃 种质资源 光合作用 叶绿素荧光参数 高温响应 耐热性
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氮素调控对不同穗型超级早稻光合特性和产量的影响
《杂交水稻 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为阐明氮素调控对不同穗型超级早稻光合特性和稻谷产量的影响,以前期试验基础上筛选出的大穗型、多穗型和穗粒兼顾型超级早稻代表品种中早39、陵两优268和淦鑫203为试验材料,采用4种不同施氮量和基、蘖、穗肥比例处理（T1,纯N为0 kg/hm2;T2,纯N为112.5 kg/hm2,基、蘖肥比例为7∶3;T3,纯N为150.0 kg/hm2,基、蘖、穗肥比例为6∶3∶1;T4,纯N为187.5 kg/hm2,基、蘖、穗肥比例为5∶4∶1）,测定和分析了各处理叶面积、叶绿素含量和光合动态以及稻谷产量。结果表明,T2处理在分蘖期能有效增加所有3类水稻品种的分蘖数,提高冠层叶片叶绿素含量,提高饱和净光合速率。相比T1和T2处理,增施氮素穗肥的T3、T4处理对3类不同穗型品种均能有效提高齐穗后的穗数、冠层上3叶叶面积、叶绿素含量、电子传递速率和实际量子产量,增加稻谷产量,且T3处理3类品种均比T4处理具有更高的收获指数和稻谷产量。多穗型品种陵两优268和穗粒兼顾型品种淦鑫203冠层上3叶叶面积对氮素响应比大穗型品种中早39更明显,但在株高、穗粒数、千粒重等性状上,中早39和淦鑫203对氮素响应比陵两优268更明显。在基蘖肥基础上,适当增加穗肥氮素施用,能有效提高不同穗型超级早稻叶面积、光合速率和有效穗数,最终提高稻谷产量。
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不同密度下抗性与敏感稗草对水稻氮素水平和光合作用的影响
《植物生理学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以遗传背景一致的抗二氯喹啉酸型和敏感型稗草为供试材料,分析了水稻与稗草以不同密度（4:1和4:2）共生的条件下,稗草种群对水稻氮素水平和光合作用的影响。结果显示,水稻-稗草共生并未影响穗分化始期的水稻株高;但造成了水稻分蘖数的显著降低,抗性稗草处理后水稻分蘖数的降低幅度与敏感稗草处理后的差异不显著。水稻与稗草以高密度（4:2）共生,水稻的根长及植株鲜重均显著下降;而此密度下抗性与敏感稗草对水稻根长和植株鲜重的影响无显著差异。稗草与水稻共生导致了水稻干物质积累量和植株全氮含量的降低,高密度（4:2）的敏感稗草共生条件下水稻的干物质积累量最低。同一密度下,敏感稗草影响下水稻植株的全氮含量略高于抗性稗草。抗性稗草的净光合速率显著高于敏感稗草。抗性稗草以不同密度与水稻的共生导致了水稻胞间CO2浓度的显著降低,稗草对水稻光合作用的影响主要是通过增强水稻的蒸腾速率、降低其气孔导度来实现的。
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氮素减施对茶树光合作用和氮肥利用率的影响
《生态学杂志 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为探讨当前茶园施肥水平下氮素减施对茶树的生长与氮肥利用率的影响,在大田条件下设置不施氮(空白对照CK),纯氮16 kg·667 m~(-2)(减氮55.6%,处理A)、纯氮26kg·667 m~(-2)(减氮27.8%,处理B)、纯氮36 kg·667 m~(-2)(常规施氮CF)4个施氮处理,研究氮素用量减施对茶树光合作用、产量、氮素吸收及其利用效率的影响。结果表明:与CF比较,处理B能提高茶树的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r),降低胞间CO_2浓度(C_i)和水分利用率(WUE);各施氮肥处理中以处理B的产量最高,氮肥农学效率最高,土壤养分剩余较少,氮素的利用效率较高;CF产量较处理B增加不显著,氮肥农学效率降低,土壤未利用养分较多。因此,减氮27.8%的施肥能保证与常规施肥的茶叶产量,氮素利用率明显提升,有利于茶业的可持续发展。
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辣椒不同紫色程度叶片的光合特性及光响应模型拟合研究
《园艺学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：以紫色叶片辣椒‘CS3’与绿色叶片辣椒‘LS1’杂交F_2代分离群体为试验材料,比较研究了从浓紫到纯绿(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7)7个不同紫色程度辣椒的光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数方程模型和直角双曲线修正模型等4种模型进行光响应拟合,并通过比较拟合优度决定系数(R~2)、表观量子效率(α)、最大净光合速率(P_(n,max))、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)及暗呼吸速率(R_d)等参数,分析了4个模型的差异。结果表明:(1)当光合有效辐射(PAR)达到1 200μmol·m~(-2)·s~(-1)以后,紫色程度较高的辣椒(Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5)的净光合速率—光响应曲线(P_n–PAR)仍然保持着上升趋势,没有出现光饱和或光抑制现象,且气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)迅速增大,胞间CO_2浓度(C_i)和水分利用效率(WUE)均维持在较高的水平;在PAR为2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)时,Z-4的P_n最高,为(20.16±0.58)μmol·m~(-2)·s~(-1),Z-5的WUE(CO_2/H_2O)最高,为(2.02±0.01)μmol·μmol~(-1)。(2)4种模型均能较好地拟合不同紫色程度辣椒叶片P_n的光响应曲线,决定系数(R~2)在0.964~1.000之间。比较R~2得出,拟合效果优劣顺序为,直角双曲线修正模型>非直角双曲线模型>直角双曲线模型>指数方程模型,仅直角双曲线修正模型获得了Z-2、Z-4、Z-5、Z-6、Z-7辣椒的LSP。根据直角双曲线修正模型,Z-4的LSP最大,为(2 958.41±923.48)μmol·m~(-2)·s~(-1)。得出结论,(1)紫色辣椒弱光利用能力属于中上水平,对强光具有一定的适应能力,不容易出现光饱和或光抑制现象,光合潜力较大,且暗呼吸消耗较小,有利于积累有机物,在选育耐强光的高产品种方面具有潜在的利用价值;(2)叶片紫色程度浅的辣椒有利于筛选节水型材料;(3)直角双曲线修正模型的拟合结果与实测值更为接近,且能获得更多的光合参数信息,较适用于拟合紫色辣椒光响应曲线。
关键词： 辣椒 紫色叶片 光合作用 光响应曲线 光响应模型 曲线拟合
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氮素水平对不同品种茶树光合及叶绿素荧光特性的影响
《西北植物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探明氮素水平对不同品种茶树的光合系统的影响机制,以‘福鼎大白茶’、‘保靖黄金茶1号’、‘白毫早’两年生茶苗为材料,设置不施氮N_0(0g)、低氮N_1(11g)、中氮N_2(22g)和高氮N_3(33g)4个氮素[(NH_4)_2SO_4]水平的盆栽实验,研究了铵态氮对3个品种茶树的生长势、叶片叶绿素含量、光合参数与叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)施氮处理能够显著促进茶树的生长,提高茶树叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO_2浓度(Ci),并以N_2处理最好,但水分利用率(WUE)在3个品种茶树间表现不同。(2)在N_2处理下,3个茶树品种的叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)暗适应下的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ的相对电子传递速率(rETR)亦增加最大,非光化学淬灭系数(NPQ)降低。(3)茶树叶片叶绿素含量与光合参数间存在着一定的联系,并且具有品种特异性。研究发现,适量施氮能够显著增加茶树叶绿素含量、气孔导度、光合活性,从而使得各品种茶树净光合速率增加;氮素水平对各茶树品种的光合及荧光特性影响存在差异,水分利用率亦具有品种特异性;生产中应综合叶绿素含量、光合作用参数、叶绿素荧光参数,可快速、直观地评价不同品种茶树对氮素营养的内在需求,为茶园施肥管理提供指导。
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基于三维模型评估全球变暗效应对水稻光合生产的影响
《中国科学:地球科学 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：近几十年的观测证实到达地球表面的总辐射呈逐年下降的趋势(即"全球变暗"现象),伴随这一现象的是其散射辐射比例的增加.很多观测表明散射辐射比例增加能够显著提高植物光合生产能力,但其机理并不十分明确.本文采用三维建模方法,利用由田间原位测定的灌浆期水稻群体空间结构数据构建三维冠层模型,使用考虑了入射辐射几何特征的冠层三维光分布模型,模拟了冠层的光分布和光合生产潜力.结果表明,在入射总辐射一定范围内降低的情况下,水稻群体光合速率可因散射辐射比例增加而显著高于入射总辐射未降低时的值,其原因是散射辐射比例增加显著降低了群体中低于光补偿点的叶面积比例,同时显著提高了位于光响应曲线线性部分的叶面积比例.散射辐射比例的变化对冠层上部叶片的光强分布和光合速率有显著影响.基于三维模型进行模拟其计算量巨大,本文采用高性能计算系统以并行机制构建模型,很好地解决了这个问题.
关键词： 散射辐射 气候变化 光合作用 作物模拟 高性能计算 虚拟植物
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