土壤水分胁迫对设施黄瓜叶片光合及抗氧化酶系统的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

张曼义  杨再强  侯梦媛 《中国农业气象》2017,(1):21-30

以黄瓜品种"津研四号"(Jinyan4)为试材,于2015/2016年秋冬季在温室内对黄瓜全生育期开展土壤水分胁迫盆栽试验,设置正常灌溉CK(田间持水量的70%~80%)、轻度胁迫T1(田间持水量的60%~70%)、中度胁迫T2(田间持水量的50%~60%)、重度胁迫T3(田间持水量的30%~40%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水量,于苗期、伸蔓期、开花期和结瓜期测定黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶活性等指标。结果表明:(1)水分胁迫下黄瓜叶片光合色素含量均有不同程度降低,T3处理叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量平均值分别比CK下降47.41%、41.03%和34.03%,叶绿素a/b无明显变化趋势。(2)随着土壤水分胁迫加剧,叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)值下降,气孔限制值(Ls)升高,T3处理水分利用效率(WUE)高于其它各处理。(3)随着胁迫时间的延长,各处理黄瓜叶片丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低,过氧化物酶(POD)呈先降低后升高再降低的趋势。随着胁迫的加重,SOD、POD和CAT活性不断升高,MDA含量持续增加。研究认为土壤水分胁迫引起黄瓜叶片光合能力下降,抗氧化酶活性升高,MDA含量增加。  相似文献   

水分胁迫下黄瓜叶片光响应过程的模拟     

张曼义  杨再强  侯梦媛 《中国农业气象》2017,(10):644-654

以黄瓜品种"博新525"(Boxin525)为试材,设置4个土壤水分处理,即正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%~80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%~70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%~60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%~45%),利用LI-6400便携式光合仪测定不同水分处理下黄瓜叶片的光响应曲线,采用直角双曲线、非直角双曲线、指数和叶子飘等4种光响应模型对黄瓜叶片光响应过程进行模拟,运用统计方法进行模拟效果评价,以探讨水分胁迫对黄瓜叶片光响应过程的影响。结果表明:(1)水分胁迫导致黄瓜叶片净光合速率(Pn)下降,当光合有效辐射PAR(photosynthetically active radiation)为800μmol·m~(-2)·s~(-1)时,T1、T2和T3处理叶片Pn分别比CK下降17.92%、26.49%和50.00%。实测与模拟的光响应曲线对水分胁迫的响应趋势一致,随着胁迫程度增加,Pn-PAR曲线变化幅度减小。(2)水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应曲线参数。4种模型模拟的叶片初始量子效率均随胁迫加重呈先升高后降低的变化趋势;叶片暗呼吸速率以T2处理最高;4种模型计算的T1、T2和T3处理叶片光饱和点平均值较CK分别下降24.28%、31.99%和38.33%,叶片最大净光合速率平均值分别降低23.88%、33.19%和55.78%。(3)CK处理的黄瓜叶片光响应曲线模拟值偏离程度及光响应曲线参数的平均相对误差均最低,水分胁迫降低了黄瓜叶片光响应曲线的模拟效果。(4)4种模型模拟效果以叶子飘模型最佳,其后依次为指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型。研究认为水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应过程,降低黄瓜叶片的光合能力。  相似文献   

水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

杨再强  侯梦媛  张曼义 《农业工程学报》2017,33(12):170-177

为了研究土壤水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育动态的影响,以品种"凯瑟琳"(Catherine)为试材,于2016年在南京信息工程大学Venlo型玻璃温室内对甜椒植株进行全生育期土壤水分胁迫试验,设置正常灌溉CK(田间持水率的70%~80%)、轻度胁迫(田间持水率的60%~70%)、中度胁迫(田间持水率的50%~60%)、重度胁迫(田间持水率的40%~50%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水率,于结果期测定甜椒单叶叶面积扩展动态、果实发育动态和产量。结果表明:1)甜椒植株叶片和果实发育均经历了缓慢生长、线性生长和稳定生长3个阶段。随水分胁迫程度的加剧,叶面积和果径明显减小,重度胁迫处理的单叶叶面积、果实横径、果实纵径的最大值分别比CK显著减小57.48%、38.83%、52.85%(P0.05)。2)水分胁迫降低了甜椒叶片、果径的最大生长速率,且叶片和果实的生长速率峰值出现时间随土壤水分胁迫程度的加剧而明显提前,轻度胁迫下的果径生长速率和叶片相对扩展速率均在果实或叶片发育的后期高于其他处理,但差异并不显著(P0.05)。3)水分胁迫延长了叶片和果实横径的迅速生长时间,轻度、中度和重度胁迫下的叶片迅速生长时间分别比CK延迟1.18 d、1.18 d、1.46 d(P0.05)。4)中度和重度水分胁迫显著降低了甜椒单株果实数、平均单果质量和产量(P0.05),但轻度胁迫下单株果实数较CK增加了23.61%,且产量与CK无显著差异(P0.05)。研究认为土壤水分胁迫致使甜椒叶面积和果径减小,但轻度水分胁迫能够锻炼甜椒对干旱逆境的耐受性,有利于叶片及果实的后期发育和果实数量的增加。研究结果为设施甜椒环境优化控制提供参考。  相似文献   

海河平原夏玉米主要生育期发生高温干旱并发事件的气候 学分析     

韩佳昊  张琪  王丽荣  杨再强 《中国农业气象》2021,42(6):507

利用海河平原27个气象站1960−2019年逐日最高气温、降水数据,采用标准化降水指数识别干旱,百分位法确定高温阈值,利用Cramér-von Mises（CvM）突变检验、累积分布函数（CDFs）等方法分析夏玉米全生育期及各主要生育期（播种−拔节、拔节−开花、开花−成熟）不同阈值水平下的高温干旱并发事件长期演变特征及空间分布情况。结果表明：（1）夏玉米各主要生育期不同阈值水平的高温干旱并发事件发生范围均无长期变化趋势,在20世纪90年代存在显著突变,突变后发生范围明显大于突变前,特别是开花−成熟期并发事件发生范围最大且突变后增大最多;对于不同阈值水平,高温阈值下并发干旱事件的发生范围增大最明显。（2）夏玉米各生育期并发事件发生频率均为研究区西北部较高,并向东南部减少,发生频率较高的北部地区自突变后增加幅度也最大。海河平原近60a夏玉米主要生育期高温干旱并发事件在20世纪90年代存在显著突变,自突变后,并发事件发生范围及各站点发生频率均明显增多,开花−成熟期高阈值水平下并发事件增多尤为突出。  相似文献   

不同水分胁迫条件下温室番茄茎流和叶片水势的反应   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨再强  张婷华  李永秀  彭晓丹  周志龙  朱凯  赵翔 《中国农业气象》2012,33(3):382-387

以番茄"金粉2号"(Jingfen 2)品种为试材,设正常灌溉(T1)、轻度胁迫(T2)和重度胁迫(T3)3个土壤水分处理,观测不同土壤水分条件下番茄植株的茎流速率和叶片水势。结果表明,番茄植株茎流速率日变化呈现明显的规律性,晴天,T1和T2的番茄茎流速率呈明显的双峰曲线,中午12:00左右气孔关闭,茎流速率出现低谷。阴天,T1和T2处理番茄茎流日变化趋势总体较为平缓。不同水分处理下番茄的蒸腾量差异明显,水分胁迫处理的番茄蒸腾量均小于正常灌溉,土壤水分胁迫程度越严重,日蒸腾量越低。随着水分处理天数的增加,不同灌溉处理番茄的蒸腾量差异逐渐缩小。叶片水势随灌溉后天数增加而逐渐减少,叶片水势T1>T2>T3。相关分析表明,影响番茄茎流的主要气象因子为太阳辐射、空气温度和空气湿度。研究认为,番茄茎流与太阳辐射、空气温度和土壤水分呈正相关,叶片水势与空气相对湿度呈负相关。研究结果可为设施番茄水分管理提供科学依据。  相似文献   

苗期低温胁迫对“红颜”草莓叶绿素含量及冠层高光谱的影响     

徐若涵  杨再强  申梦吟  王明田 《中国农业气象》2022,43(2):148-158

2020年9月−2021年1月以“红颜”（Fragaria×ananassa Duch “Benihope”）草莓为试材，在南京信息工程大学开展低温环境控制试验。设置21℃（日最高气温）/11℃（日最低气温）、18℃/8℃、15℃/5℃和12℃/2℃共4个低温处理，持续时间设置3d、6d、9d、12d共4个水平，以25℃/15℃为对照（CK）。测定草莓叶片叶绿素含量以及冠层高光谱反射率，研究低温胁迫对草莓叶绿素含量及冠层反射光谱的影响，筛选出叶绿素含量估算模型的敏感波段与特征参数。结果表明：（1）同一低温条件下，草莓叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素(a+b)等参数随着胁迫天数的延长而减少；同一胁迫天数下，温度越低其含量越低，即低温胁迫程度越大叶绿素含量下降幅度也越大。（2）不同温度同一胁迫天数处理草莓苗期冠层光谱反射率变化规律大致相同。在可见光区域草莓冠层反射光谱曲线均存在绿峰和红谷，在近红外反射平台随着温度降低，光谱反射率数值逐渐增大，即反射平台逐渐增高。（3）草莓冠层一阶微分光谱曲线变化较剧烈，有明显波峰和波谷，在红边范围内偶有双峰现象。随着低温胁迫程度的加深，一阶微分光谱最高峰的值越高，草莓冠层光谱的近红外反射率升高，红边位置蓝移，之后该峰值逐渐降低，红边位置红移。（4）草莓叶绿素(a+b)含量与冠层原始光谱反射率的相关系数均呈负相关，与原始光谱的近红外波段反射率的相关性明显高于可见光波段。叶绿素(a+b)含量与原始光谱反射率相关性较好，均达到显著水平，其中737nm波段相关系数达到最大，因此可以用其作为敏感波段对叶绿素含量进行预测。叶绿素(a+b)含量与植被指数中的DVI、MSAVI、PVI、RDVI、SAVI和TSAVI的相关性达极显著水平，可以选其作为特征参数对叶绿素含量进行预测。  相似文献   

施氮对高温胁迫下黄瓜果期荧光特性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

石嘉琦  刘宇庆  王艳玲  杨再强 《华北农学报》2022,37(2):84-95

为了揭示果期高温胁迫下氮素施用水平对黄瓜叶绿素荧光特性的影响过程与机制，以津优101号黄瓜为试验材料，以28℃/18℃为对照，设置了35℃/25℃、38℃/28℃、41℃/31℃3个高温处理，施氮量设置0（N0）,160（N1）,240（N2）,320（N3）kg/hm² 4个水平，共16个处理，每个处理3次重复。果期高温胁迫9 d后测定了黄瓜功能叶片的荧光诱导动力学参数，并探讨了各处理间变化差异的原因。结果表明，果期高温胁迫后黄瓜叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）反应中心显著受损，叶片的最大荧光（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光合性能指数（PIabs）、Fm与荧光曲线围成的面积（Area）均显著降低。35℃胁迫下各施氮处理黄瓜叶片的ΔW_O-J和ΔW_O-K均为负值，放氧复合体（OEC）未失活且PSⅡ中心类囊体之间的能量传递顺畅；而38℃胁迫下N2处理和41℃胁迫下N1处理黄瓜叶片的ΔW_O-J均为正值，OEC失活，且N1～N3处理的叶片ΔW_O-K均为正值，PSⅡ中心类囊体之间的能...  相似文献   

氮素水平对番茄开花坐果期遭遇短时高温后果实表现的影响     

王灿月  杨再强  罗靖 《中国农业气象》2023,(11):1032-1042

以‘凯撒’(Lycopersicon esculentum Mill.)番茄为试材，于2022年3-8月利用人工气候室在开花坐果期进行高温氮素控制实验，研究不同施氮水平对开花坐果期遭遇短时高温后番茄的坐果特性、幼果内源激素含量、果实外观品质和产量的影响，分析得到每个温度处理下能够有效缓解高温热害、提高果实品质和产量的最适施氮量，以期为明确高温环境下番茄的氮素调控提供依据。试验设置5个施氮水平，即N0(0.00g·株^-1)、N1(3.55g·株^-1)、N2(5.32g·株^-1)、N3(7.09g·株^-1)和N4(8.87g·株^-1),3个温度处理，日最高气温/日最低气温分别为T1(28℃/18℃)、T2(35℃/25℃)和T3(40℃/30℃)，温度与氮素两个因素组合共15个处理，相对湿度设置为50%～80%，每日6:00-18:00光照强度为1000μmol·m^-2·s^-1，其余时间光照强度为0μmol·m^-2·...  相似文献   

寡照条件下补光频率对番茄幼苗叶片光合特性的影响     

苏泽阳  杨再强  龙宇芸  张瑶  姜雨函  徐若涵 《中国农业气象》2022,43(9):720

以番茄“粉冠”为试材，于2019年12月−2020年4月在南京信息工程大学试验温室内开展控制试验。设计持续补光300min为对照（CK），每日补光两次每次150min、间隔120min为处理1（L1）；每日补光3次每次100min、间隔两次每次60min为处理2（L2）；每日补光4次每次75min、间隔3次每次40min为处理3（L3）；每日补光5次每次60min、间隔4次每次30min为处理4（L4），光通量密度为600μmol·m⁻²·s ⁻¹，测定不同间隔频率的补光下番茄幼苗叶片叶绿素含量、光合参数、快速荧光诱导动力学参数和光谱特征。结果表明：（1）补光间隔频率的增加可以促进番茄幼苗叶片部分色素的合成，处理36d时，L4处理的叶绿素a比CK高出16.3%，类胡萝卜素含量比CK多出19.6%。（2）间歇补光下的番茄叶片3个红边参数λ_red、S_red和D_red随间隔频率的增加呈现出典型的“红移”现象，但在补光初期（9d），叶片叶绿素变化与光谱规律有所差异。（3）长时间（36d）间歇补光下的番茄幼苗叶片光饱和点（LSP）、表观量子效率（AQE）和光补偿点（LCP）均高于连续光处理，且间隔频率越高，净光合速率越高，光合能力越强。但番茄叶片气孔会对光照波动产生延迟效应，而气孔延迟改变了叶片光合作用的光捕获过程，同时限制了气孔运动的蒸腾和碳交换过程。（4）间歇补光对PSII反应中心能量分配的影响表现为短期内降低叶片最大光化学效率，当处理天数增加时，反应中心捕获的量子产额（φ_Po）和用于电子传递的量子产额（φ_Eo）增加，用于热耗散的量子比率（φ_Ro）减少，其中L4变化幅度更大，L4的φ_Po相较于CK在9d时降低3.8%，36d时增加11.6%，φRo在L4处理下相较于CK在9d时增加4.8%，36d时降低6.9%。  相似文献   

吉林水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害时空变化     

姚嫚  张琪  杨再强  韩佳昊  刘馨 《中国农业气象》2022,43(1):50-60

利用吉林省10个农业气象观测站1981−2019年日平均气温、水稻发育日期及产量、历史灾情等数据，识别水稻关键生育期延迟型/障碍型冷害两种类型冷害事件，并对关键生育期不同类型冷害的致灾强度和时空变化进行分析。结果表明：（1）全球变暖背景下吉林省各测站水稻发育期变化显著，其中移栽日期以提前为主，成熟日期以推迟为主，80%的站点移栽−成熟期间隔天数的气候倾向率为正值，且一半站点增加趋势通过了0.05水平显著性检验。（2）延迟型冷害发生次数在不同年代呈明显减少趋势，主要与移栽−抽穗期温度条件的改善有关；移栽−抽穗期延迟型冷害致灾强度更大。（3）障碍型冷害发生次数在不同年代之间无明显变化趋势，开花期障碍型冷害发生频率明显高于孕穗期，但孕穗期障碍型冷害致灾强度更大。（4）在空间分布上，延迟型冷害在全区发生频率差异不大，仅严重延迟型冷害在东部地区略高；障碍型冷害在吉林省东部区域发生频率明显较其他地区严重。综上，在全球变暖、农民调整水稻移栽日期和品种更换的共同作用下，水稻关键生育期延迟型冷害的发生明显减少，障碍型冷害主要在吉林省的东部时有发生。  相似文献