【目的】探究不同类型水稻品种物质生产响应大气CO_2浓度升高和氮素营养的综合响应差异及其生理机制。【方法】以产量和物质生产对CO_2浓度升高响应有明显差异的水稻品种两优培九（LY）和南粳9108(NJ)为材料，在人工气候室进行水培试验。分别设置对照CO_2浓度（A-CO_2,400μmol·mol~(-1)）和CO_2浓度升高（E-CO_2,600μmol·mol~(-1)）两个CO_2处理，高氮（HN,1.25 mmol·L~(-1) NH_4NO_3）和低氮（LN,0.25 mmol·L~(-1) NH_4NO_3）两个氮水平。分析CO_2浓度升高对不同水稻品种根系形态与生理活性、叶片和根系中细胞分裂素（CTKs）含量、氮素同化酶活性、叶片生理特性、光合参数以及干物质积累的影响差异。【结果】（1）E-CO_2显著增加了LY总冠根数、总根长（LN水平除外）、总根表面积和平均直径，提高其根系呼吸速率和维持较高的根系氧化力，而对NJ无显著影响或表现相反；（2）无论氮水平如何，E-CO_2显著提高了LY叶片和根系CTKs含量，但显著降低了HN水平下NJ根系中玉米素核苷（ZR）含量；（3）在LN水平下，E-CO_2显著提高了LY叶片GOGAT、GDH活性，显著降低了NJ叶片NR活性。在HN水平下，LY氮同化酶活性在E-CO_2条件下都表现为提高，NJ仅NR活性提高；（4）在LN水平下，E-CO_2使得LY和NJ净光合速率（P_n）分别提高了28.0%和29.4%。在HN水平下，两品种分别提高了41.0%和28.1%。LY光合响应大幅度提高归因于叶片最大羧化效率（V_(c,max)）、最大光合电子传递效率（J_(max)）、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）含量、叶绿素含量、叶片氮含量等显著提高；（5）E-CO_2显著增加了不同氮水平下LY单株叶面积，对NJ无显著影响；（6）E-CO_2显著增加了LY各器官及总生物量，且HN水平增幅明显大于LN水平。E-CO_2并未显著影响不同氮水平下NJ的总生物量，显著降低了HN水平下NJ地下部生物量（-16.7%）。【结论】无论在HN还是LN水平下，LY物质生产和生理特征对E-CO_2的响应幅度与NJ相比更高。生育前期LY较优的根系形态性状和根系活力、较高的CTKs含量、较强的氮素同化能力、较大的绿叶面积以及光合响应能力是其干物质生产对E-CO_2响应幅度较高的重要原因。

为了研究超级稻在双季稻区分蘖时期的最佳控水模式，２０１４年在华南农业大学农场以超级稻玉香油占为试材进行大田试验。在水稻分蘖数达到不同的２个阶段分别设置２个水分梯度处理，记录了控制灌溉期间土壤温度的变化，研究了其对干物质积累动态、ＬＡＩ变化动态、光合特性以及成穗率和最终产量等的影响。结果表明：分蘖期控制灌溉（０～２０ ｃｍ土层平均土壤相对含水率为（６０±５）％能够扩大土壤５ ｃｍ深度日温差，减少拔节前干物质积累，提高拔节期净光合速率和生育后期叶面积指数，优化干物质积累动态，最终提高了Ｗ１和Ｗ２处理的成穗率与产量。因此，在玉香油占分蘖期控制０～２０ ｃｍ土层平均土壤相对含水率为（６０±５）％，能够．．．

以中粳盐粳２号和杂交籼稻汕优６３为材料，研究了在不同土壤水分状况下氮素营养对产量的影响及其生理机制。结果表明：土壤轻度干旱（土壤水势为－３０ｋＰａ）下，产量为高氮（４５０ｋｇ／ｈｍ２）＞中氮（２２５ｋｇ／ｈｍ２）＞低氮（０），当土壤水分充足（土壤水势为０）或土壤干旱较重（土壤水势为－６０ｋＰａ）时，产量为中氮＞高氮＞低氮；增施氮肥后颖花数增加，但在土壤干旱较重的高氮水平下，结实率和千粒重明显降低；轻度土壤干旱下的中氮和高氮营养以及土壤干旱较重的中氮营养提高了根系活力、叶片光合速率、气孔导度及籽粒中的ＡＴＰ酶活性，在土壤干旱程度较重的高氮营养下，结果则相反。

【目的】小麦越冬期低温冻害时有发生,影响产量形成,而前人关于越冬期冻害的补救措施报道较少,因此研究分蘖期受冻小麦施用恢复肥挽回产量的效应,探明增施尿素恢复产量的生理原因,可为小麦抗逆栽培提供理论依据。【方法】试验选用小麦品种扬麦16,利用人工智能控温室,设置昼夜温度-2℃/-6℃(2012年)和-2℃/-8℃(2013年),分别处理24、48、72 h,处理结束后5 d调查植株冻害指数。随后一次性增施恢复肥尿素(N 46%)75、150 kg·hm-2(2012)和75、120、180 kg·hm(-2)

为明确新老玉米品种各器官干物质及氮素积累和分配的差异,以我国20世纪70年代主推杂交品种中单2号和21世纪前10年的主推杂交品种先玉335和郑单958为材料,设置追氮100,200 kg/hm2以及密度5.25万,7.50万,10.50万株/hm2等处理,以阐明其氮素营养策略和调整机制差异。结果表明,玉米新品种花前干物质较老品种高0.43 t/hm2,且新品种吐丝期茎秆生物量与叶片生物量的比值为2.53,比老品种显著低11.7%;新品种吐丝期茎秆氮积累量与叶片氮积累量的比值为0.76,较老品种显著低15.

【目的】研究不同根际溶氧量对分蘖期水稻生长及其氮素代谢的影响,并探讨适宜水稻生长及提高其氮素利用效率的溶氧浓度。进一步完善水稻需氧规律、了解氧气在水稻生长中的作用,为中国中低产田——潜育性稻田的改良、水稻产量及氮肥利用效率进一步提高提供参考及理论依据。【方法】正式试验在2013年于中国水稻研究所网室进行。试验采用国际水稻所营养液配方进行水培,营养液中添加双氰胺抑制硝化作用,控制营养液铵硝比约为1﹕1;供试材料为常规籼稻中嘉早17和常规粳稻秀水134;移栽行间距为15 cm,移栽后10 d进行不同梯度的氧处理,通过安装水体循环泵将空气中的氧气带入营养液以控制营养液中的氧气含量,试验设置了对照(C...

为了研究机插苗数和分蘖施氮对华南双季水稻产量、干物质积累和光合特性的影响。在大田试验条件下,以杂交水稻组合超优1000和超级稻品种Y两优1173为研究材料,在基肥施用纯氮量180 kg/hm2条件下,设置2个机插苗数(D1:每穴3苗;D2:每穴5苗)和2个分蘖肥施氮量处理(N1:纯氮0 kg/hm2和N2:纯氮90 kg/hm2),研究了机插苗数和分蘖肥施氮处理对水稻产量及其构成因素、干物质积累量、群体生长率、叶片净光合速率、蒸腾速率的影响。结果表明,D2处理显著增加水稻有效穗数,进而提高产量。分蘖肥增施

【目的】探讨在大田条件下,土壤氮素含量水平对棉花生长过程中叶片生理生化指标、干物质积累量、组织含水量、叶面积载荷量的影响,为调控棉花早衰和提高棉花产量提供依据。【方法】设置3个氮素水平(纯N:低氮0kg·hm-2;中氮189.50kg·hm-2;高氮395.0kg·hm-2)处理,研究棉花衰老过程中主茎功能叶的生理生化指标变化,植株的干物质积累量、组织含水量及载荷量特征。【结果】盛铃末期为处理间生理生化指标产生差异的起始时期。与中氮、高氮相比,从盛铃末期开始,低氮处理棉花的叶绿素含量、蛋白质含量、SOD和POD活性降低,组织含水量和干物质积累量快速下降,而MDA含量、叶面积载荷量快速升高,加速...

大气CO2浓度升高使作物光合效率提高、生长速度加快、根系发达、株高增加、生育期缩短、产量提高、品质下降。因此,作物育种应培育相对晚熟品种,加强抗倒、抗病虫育种,注重品质改良。

室内营养液培养,采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、根系烫伤处理测定质外体途径水分吸收和0.5mmol.L-1HgC l2处理抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N与NO3--N(等浓度混合)),研究了苗期水稻的生长和水分吸收状况。结果表明,无论在非水分胁迫条件下,还是在水分胁迫条件下,NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻生物量最大。在非水分胁迫条件下,NO3--N处理和NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻单位干质量吸水量高于NH4+-N处理的水稻;烫伤处理和加HgC l2抑制水通道蛋白活性后,各处理水稻在单位时间内单位干质量水...

通过测定CO2浓度倍增条件下肋果沙棘幼苗气体交换特征、水分利用效率、叶片性状和生长特性,研究青藏高原特有种肋果沙棘对大气CO2浓度升高的生理生态响应。结果表明:CO2浓度倍增可显著提高肋果沙棘幼苗的净光合速率、水分利用效率,促进幼苗营养器官(根、茎、叶)生物量和总生物量的积累,且肋果沙棘趋于向地上部分(尤其是茎)分配更多的干物质。CO2浓度倍增使肋果沙棘幼苗比叶面积、平均单叶面积、叶片氮含量分别降低27%,33%和41%,碳氮比增加73%,而叶片碳含量无显著影响。CO2浓度升高条件下肋果沙棘幼苗不仅通过增加光合能力、水分利用效率和生物量累积产生明显的"施肥效应",而且通过降低比叶面积、平均单叶...

选用马铃薯(Solanum tuberosum L.)为试材,研究增施CO2能否降低马铃薯块茎中硝酸盐含量并缓减土壤次生盐碱化,为提供安全的马铃薯产品同时延长温室土壤的可持续利用。试验采用传统氮素施肥和温室CO2气体施肥结合的方法,研究了增施CO2条件下氮素水平对马铃薯生长、氮素积累量、硝酸盐含量的影响。结果表明:增施CO2,施氮量是48,96 kg/hm2在播种后第130天马铃薯全株干物质质量和氮素积累量、全株硝酸盐含量均高于不增施CO2处理;施氮量是96,144 kg/hm2时块茎生物量、硝酸盐含量和氮素积累量显著降低。

用Li COR 6 4 0 0便携式光合作用测定系统对亚热带常绿阔叶树种樟树幼树的光合特性及其对CO2 升高的响应进行了研究。结果表明 :樟树叶片光合速率日变化呈双峰曲线 ,最高峰出现在 10 :0 0 ,次高峰出现在 14 :0 0 ,午间有明显的“午休”现象 ,气孔因素是导致午休的主要原因。中午光照强度大 ,叶片与空气之间的水汽压差达到最大值 ,相对湿度、气孔导度、胞间CO2 浓度达到最小值 ,诱导叶片光合午休。正常大气条件下 ,樟树叶片光饱和点为 12 5 0 μmol·m- 2 s- 1 ,光补偿点 4 0 6 μmol·m- 2 s- 1 ,在 10 0 0 μmol·m- 2 s...

【目的】以寒地5个粳稻品种为试验材料,研究实地氮肥管理的增产机理。【方法】2004和2005年,通过农民习惯施肥和实地氮肥管理的大田对比试验和不同SPAD阈值的小区试验,探讨实地氮肥管理对水稻群体质量、干物质积累规律和氮积累的影响。【结果】与农民习惯施肥相比,实地氮肥管理使氮肥总量平均减少了33.8%,水稻成穗率平均提高了12.3%(P<0.05),灌浆期水稻叶面积指数提高了14.1%～27.6%(P<0.05),抽穗期以后水稻干物质增加了4.3%～29.1%,抽穗后干物重与产量呈极显著正相关关系(P<0.01),产量平均增加了9.8%;抽穗后氮积累量增加了11.8%～55.1%(P<0.05...

【目的】研究大气CO_2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N_2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气CO_2浓度升高和温度升高的T-FACE试验平台,设置本底大气CO_2浓度和温度(Ambient)、500μmol·mol~(-1) CO_2+本底大气温度(C)、本底大气CO_2浓度+温度增加2℃(T)和500μmol·mol-1 CO_2+温度增加2℃(C+T)等4个处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位观测稻麦轮作生态系统N_2O排放通量,研究稻麦轮作生态系统N_2O排放对大气CO_2浓度和温度升高的响应规律。【结果】(1)CO_2浓度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著增加9.7%、11.3%和5.6%、5.7%(P<0.05);温度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著减少21.1%、18.0%和31.6%、17.7%(P<0.05);CO_2浓度和温度的同步升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著降低13.5%、8.7%和26.0%、10.3%(P<0.05)。(2)CO_2浓度和温度升高,均未改变稻麦轮作系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高条件下,水稻季和小麦季N_2O排放分别增加15.2%和39.9%,其中后者达显著水平(P<0.05);温度升高未显著影响水稻季N_2O排放,但显著增加小麦季N_2O排放20.5%(P<0.05);CO_2浓度和温度同步升高对水稻季N_2O排放的影响存在较大的年际差异,但总体上有促进N_2O排放的趋势;CO_2浓度和温度同步升高极显著增加小麦季N_2O排放(46.0%,P<0.01)。(3)小麦季N_2O排放与小麦生物量密切相关,在CO_2浓度和温度升高条件下,小麦季N_2O排放与小麦地下部生物量和ΔSOC之间具有显著的正相关关系。(4)与对照组相比,CO_2浓度升高、温度升高以及两者的共同作用,分别导致稻麦轮作系统单位产量的N_2O排放强度(GHGI)分别增加29.1%、66.3%和81.8%,其中温度升高和CO_2浓度和温度同步升高处理达显著水平(PT>C。可见,在未来CO_2浓度和温度升高情境下,为保证现有粮食供应水平不变,由稻麦生产所导致的N_2O排放强度变化可能会进一步加剧气候变化进程。