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为了探究土壤水分对作物光效应的影响，就土壤水分对作物的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2含量、气孔导度、气孔限制值以及叶片水分利用效率等光效应研究成果进行了分类、归纳及总结。结果表明土壤水分的减少，使光响应单峰曲线呈降低走向，表现出水分胁迫影响光能利用率；重度水分胁迫会使净光合速率、暗呼吸效率、表观量子效率下降，进而影响作物糖分生成；重度水分胁迫和强光照下作物光合作用体系会受到损伤，作物蒸腾速率随土壤水分的增加而上升，但土壤水分超过某一阈值后则会下降；水分胁迫和光照强度在一定范围内增加时，胞间CO2浓度下降，气孔限制值上升，超过这一范围时出现相反现象；一定的水分胁迫可使叶片的水分利用效率达到最大值；作物叶绿素总含量随着土壤水分的降低而下降，且叶绿素b含量下降速度大于叶绿素a。以节约利用水资源和促进作物高效生长为目标，提出了更多土壤水分与光效应对作物生长影响潜在关联的研究前景，为深入研究干旱地区土壤水分与光照互补、作物水-光平衡及农业资源高效利用提供理论支撑。 相似文献
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基于离散曲率的温室CO2优化调控模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了基于离散曲率算法的温室CO_2优化调控模型,通过设计嵌套试验采集温室不同温度、光照强度、CO_2浓度组合下的番茄光合速率,利用支持向量机回归算法(Support vector regression algorithm,SVR)构建光合速率预测模型;以预测模型网络为目标函数,采用L弦长曲率算法实现CO_2响应曲线离散曲率的计算,利用爬山法获得不同温度、光照强度组合条件的CO_2响应曲线曲率最大点,以此作为效益最优的调控目标值,进而基于SVR构建CO_2优化调控模型。结果表明,调控模型的决定系数为0. 99、均方根误差为4. 42μmol/mol、平均绝对误差为3. 17μmol/mol,拟合效果良好。与CO_2饱和点目标值的调控效果对比发现,理论上CO_2供需量平均下降61. 81%,光合速率平均减少15. 58%;验证试验中,相较饱和点调控下光合速率平均下降15. 14%,CO_2供需量下降57. 61%,相较自然条件下光合速率升高26. 70%。说明此温室CO_2优化调控模型具有高效节能特点,为设施作物CO_2高效精准调控和节本增效提供了理论基础。 相似文献
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工业烟气中的CO2浓度较低,并且含有不同污染物,能否直接用作增施气肥存在一定的不确定性。为研究将工业烟气中CO2直接用于农业生产中增施气肥的可行性,对工业烟气排放后的烟气特性、CO2组成、污染特性进行了分析和评估。基于CFD数值模拟技术,对工业烟气在大棚内的CO2扩散特性进行了模拟分析。研究结果表明,工业烟气中含有不同的污染物成分可能会对大棚内的环境空气质量产生影响,需经过合理评估并采取适当措施后方可满足农业生产的要求。基于燃煤电厂排放的烟气特点,在CO2吸收速率为5×10?8 m3/s、烟气稀释倍数为100,控制进入大棚内的SO2、NO2、Hg、HF和PM等污染物浓度达到15 mg/m3、8 mg/m3、5 μg/m3、0.2 mg/m3和7.5 mg/m3时,可实现大棚内的污染物浓度达到环境空气质量标准的一级标准（GB 3095—2012）,并且CO2浓度满足植物生长的浓度要求。不同入口布置方式对大棚内的CO2浓度影响较大,采用两边和中间同时布点的方案可以较好实现CO2浓度在大棚内的均匀性要求。因此,工业烟气中的CO2直接用于农业生产具有可行性,但在实际应用中,应结合烟气中的CO2浓度、植物的吸收速率、CO2喷入位置、稀释倍数和污染物浓度进行综合评估,并应用于农业生产。 相似文献
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为探索小粒咖啡幼树的水光耦合模式,通过小区试验研究青枣荫蔽栽培条件下微润灌溉压力水头对小粒咖啡根区土壤水分分布、生长和光合特性的影响.设置3个压力水头:低水头(H1.0:1.0 m)、中水头(H1.5:1.5 m)和高水头(H2.0:2.0 m);3个青枣荫蔽栽培程度:无荫蔽(S0:100%自然光照)、轻度荫蔽(S1:65%~75%自然光照)、重度荫蔽(S2:45%~55%自然光照).研究结果表明:微润灌溉压力水头和荫蔽栽培水平对小粒咖啡根区土壤湿润体内水分含量均值影响显著,湿润体剖面面积随着压力水头的增大而增大,而随着荫蔽程度的增大略有减小;压力水头增大,微润灌湿润体内含水率均值与均匀度显著增大,荫蔽程度增大,湿润体及体内含水率均值与均匀度略有减小;与S0相比,S1的小粒咖啡株高、茎粗、冠幅和叶片数分别增大20.31%,12.44%,24.45%和52.00%;与H1.0相比,增加微润灌压力水头使小粒咖啡叶片日均净光合速率、蒸腾速率、光能利用效率和瞬时水分利用效率分别增大22.10%~60.75%,28.02%~70.49%,35.51%~81.65%和26.42%~39.61%,而叶片胞间CO2浓度减少14.16%~31.32%;与S0相比,增大荫蔽栽培程度,日均净光合速率和蒸腾速率分别增大12.20%~26.10%和5.37%~26.28%,胞间CO2浓度减小5.88%~11.97%;S1下表观光能利用效率和瞬时水分利用效率分别增大15.02%和15.53%,而S2下分别减小5.88%和11.97%;H2.0S1处理的小粒咖啡幼树生长、净光合速率、瞬时水分利用效率和表观光能利用效率显著提高,为适宜的灌溉和青枣荫蔽栽培耦合模式. 相似文献
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CO2是作物生长必不可少的主要原料之一,对温室大棚辣椒栽培中增施CO2气肥,研究其对辣椒的长势、产量及抗病性的影响。结果表明增施CO2气肥对辣椒生长、产量、品质及抗病性具有明显的促进作用,在其它栽培措施相同的条件下,向温室大棚中增施CO2气肥,使温室内空气中CO2含量晴天保持在500～700 ppm左右,阴雨天保持在400 ppm左右,可使辣椒产量增加25%左右。 相似文献
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蓝莓是一种珍贵的水果，含有丰富的营养物质，并具备多种功能。在日光温室中栽培蓝莓植株，由于光照时间的延长，有助于提高果实中的营养物质积累，为果实的健康生长和成熟提供了必要的物质基础。本文深入分析了在日光温室环境下蓝莓的栽培技术，首先介绍日光温室环境，包括温度、湿度、光照以及CO2浓度；然后分析日光温室环境下蓝莓栽培技术，如建造日光温室、选种育苗、培养与定植、保温时间管理、升温时间管理、扣棚升温后管理以及施肥技术，通过以上栽培技术的研究，旨在为在这一特殊环境中种植蓝莓提供有益的参考，以优化生长条件，提高产量和品质。通过科学合理的管理，可有效提升蓝莓的生产效益，满足市场需求，促进蓝莓产业的可持续发展。 相似文献
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将生物质能源开发利用与碳捕获、利用与封存结合,可实现CO2负排放,是能源领域降低CO2排放的重要技术之一。生物质直接燃烧后产生的生物质灰理论上可吸收并永久封存CO2,但其能否实现负碳排放还需进行深入研究。基于此,分别在自然状态（空气氛围）、中等CO2初始分压（101.3 kPa）和高CO2初始分压（300～1 400 kPa）条件下开展了生物质灰矿化CO2试验,测试了生物质灰的CO2矿化量,并评估了3种矿化路径的负碳排放量。结果表明,从空气中吸收CO2时,生物质灰的CO2矿化性能最差,40 d内的最高CO2矿化量仅为60.66 g/kg。在中等CO2分压101.3 kPa条件下,可最高实现121.68 g/kg的矿化量,而初始分压1 400 kPa下的CO2矿化量可达216.85 g/kg。综合考虑矿化过程的能源消耗和生物质灰... 相似文献
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沙棘干物质形成的光合作用机制 总被引：4，自引：0，他引：4
用LI-6400光合仪在黄土高原中部系统测定了人工沙棘林的各种光合生理指标,主要结果为：叶光强响应曲线暗呼吸速率、表观量子效率、最大光合速率、光补偿点和光饱和点分别为：-3．677μmol·CO2·m^-2·S^-1、0．0517mol·mol^-1、7．367μmol·CO2·m^-2·S^-1、71．15μmol·m^-2·s^-1和213．7μmol·m^-2·S^-1。CO2浓度响应曲线参数CO2补偿点、CO2饱和点、暗呼吸速率、羧化效率及最大光合速率分别为150．00μmol·mol^-1、506．834μmol·mol^-1、-1．100μmol·CO2·m^-2·s^-1、0．0063mol·mol^-1和3．01μmol·CO2·m^-2·s^-1。光合速率日变化为左偏单峰曲线,峰值在10：00～12：00时。沙棘的ETR变化与光合速率同步,最大荧光产量Fm＇在叶片转入黑暗后逐渐上升,17min左右趋于稳定;qP和qN变化不明显;当光适应的叶片转入黑暗下之后,NPQ开始下降,25min左右达到稳定。沙棘荧光强度响应曲线变化与其普通光强响应曲线类似,参数暗呼吸速率、光的补偿点、光的饱和点、最大光合速率和表观量子效率其值分别为-0．511μmol·CO2·m^-2·s^-1、14．72μmol·m^-2·s^-1、259．6μmol·m^-2·s^-1、8．494μmol·CO2·m^-2·s^-1和0．0347mol·mol^-1。沙棘叶片荧光CO2响应曲线与普通光源CO2响应曲线变化规律相似,荧光CO2响应曲线参数暗呼吸速率、CO2补偿点、CO2饱和点、最大光合速率以及羧化效率分别为-0．0914μmol·CO2·m^-2·s^-1、87．12μmol·mol^-1、745．212μmol·mol^-1、17．90μmol·CO2·m^-2·s^-1和0．0077mol·mol^-1。 相似文献
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在探索玉米花生间作中玉米光合特性及产量的过程中,对间作玉米进行研究。研究表明：间作能够将玉米功能叶片内的叶绿素含量提升,转变叶绿素的构造,明显提升了净光合速率。间作令玉米提升了光补偿点、光饱和点、光饱和中最大净光合速率、表观量子效率以及羧化效率,令CO2补偿点显著下降。间作显著提升了玉米生育后期单株干物质,加快籽粒成长,显著提升玉米产量,当量高出其所占面积比时,体现出显著的间作产量特点。 相似文献
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用LI-6400光合仪全面系统测定了黄土高原中部人工沙棘林和秋胡颓子林的各种光合生理指标,主要结果为:两树种叶片光强响应曲线暗呼吸速率、表观量子效率、最大光合速率、光补偿点及光饱和点数值分别为:-3.677μmol·CO2·m-2·s-1、-1.715μmol·CO2·m-2·s-1,0.0517mol·mol-1、0... 相似文献
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环境因子是制约蔬菜产量与品质的关键因素。为了精准指导温室番茄生产管理、探索环境因子变化对其影响,利用无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)采集了连栋温室番茄在不同生育期、高度、位置下环境因子数据。数据分析发现:不同发育期温湿度变化范围不同,光照强度减弱,光照时间减少,二氧化碳浓度变化延迟;白天,冠层的温度、光照强度比其他高度的大,湿度比其他高度的低,中间层与根部接近,夜间3个高度环境因子相近;不同位置温度由南向北、湿度由北向南呈高到低之势,光照强度和二氧化碳浓度最大差值分别为6 562.5 lux及9 3.7 6×1 0-6。测试结果表明:WSN可为番茄连栋温室环境调控提供参考和决策支持。 相似文献
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为探明小粒咖啡水分和光照耦合管理模式, 采用盆栽试验,研究3个灌水水平(WH:高水;WM:中水;WL:低水)和3个光强水平(S0:不遮阴;S1:轻度遮阴;S2:重度遮阴)对小粒咖啡叶片光响应曲线、光合、蒸腾及气孔导度等生理指标的影响.结果表明:遮阴对小粒咖啡叶片的叶绿素及胡萝卜素含量的影响大于灌水,与不遮阴相比,增大遮阴强度使叶绿素总量和叶绿素b分别增大13.53%~260.21%和31.10%~412.91%;不遮阴和轻度遮阴时,与低水相比,增大灌水量使叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量分别增大13.30%~110.65%,92.11%~148.36%和39.85%~124.30%;不遮阴和轻度遮阴时,与低水相比,增大灌水量提高最大净光合速率26.61%~185.27%;而重度遮阴时,增大灌水量使最大净光合速率先增大后减少,中水和低水时,与不遮阴相比,增大遮阴强度使最大净光合速率增大10.73%~103.73%;不同灌水和光强条件下咖啡叶片的净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度日变化均呈双峰型,与不遮阴相比,增大遮阴强度使叶片日均净光合速率和日均气孔导度分别增大12.36%~57.74%和4.56%~42.66%,而降低日均蒸腾速率;与低水相比,日均气孔导度和净光合速率随着灌水量增大而显著增大;轻度遮阴和高水组合水分利用效率最大,同时光能利用效率和最大净光合速率最大,S1WH为小粒咖啡水光高效利用组合. 相似文献
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通过分析各模型求取的光合参数模拟值与实测值的接近程度,探讨了各模型在葡萄光响应曲线研究中的适用性。为了筛选适合吐鲁番地区的葡萄光响应模型,采用二次多项式模型、指数函数模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型和修正的直角双曲线模型对葡萄光合作用的光响应曲线进行拟合,表明:指数函数模型和直角双曲线模型不能解释光饱和区域的光抑制现象。二次多项式在一定程度上能够体现出葡萄光合作用的光抑制现象,但各项光合参数与实测值相差较大,且有违背常识错误。非直角双曲线模型虽能解释光饱和区域的光抑制现象,但拟合得到的最大净光合速率高于实测值。修正的直角双曲线模型求解得到的各项光合参数均接近实测值,并且能很好地体现葡萄在不同光强下的光响应曲线,尤其是在光饱和区域。吐鲁番地区葡萄光响应模型宜采用修正的直角双曲线模型,其拟合求取的葡萄最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率分别为10.627、1 178.362、67.487、2.943μmol/(m~2·s),初始量子效率为0.05。 相似文献
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以"张杂谷5号"为试验材料,采用对比设计,在内蒙古阿拉善左旗巴彦浩特镇进行了田间试验,研究了北方干旱沙漠绿洲农区谷子全生育期光合作用的变化过程以及水分利用效率。结果表明:在试验条件下,膜下滴灌谷子不同生育期的日平均净光合速率、日平均蒸腾速率和日平均气孔导度呈"单峰"变化,在抽穗期达到峰值;日平均胞间CO_2浓度呈"V"形变化,在抽穗期达到谷值。不同生育阶段日平均叶片水分利用效率亦呈现"单峰"变化,抽穗期达到最大值。抽穗期净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随日时间变化均呈现出"单峰"变化规律,随着灌溉定额的增加而增大;而胞间CO_2浓度则呈现出相反的变化规律,随着灌溉定额的增加而减少。通过综合分析得出,当地水资源缺乏情况下井灌区膜下滴灌较适宜的灌溉定额为3 750m~3/hm~2。 相似文献