逆境条件下外源水杨酸对植物光合特性的影响研究进展

为推动水杨酸在农业生产中的应用,实现各种逆境条件下农业生产栽培模式的简化,进而提高农产品品质,从光、温度、水分、盐以及重金属胁迫等方面,综述了水杨酸对植物抗逆过程中光合特性影响的研究进展。一定浓度的水杨酸作用于不同逆境中的植物后,均可从不同角度影响或调节植物的光合作用,进而提高植物的经济指标。并对水杨酸的应用前景进行了展望,水杨酸在植物分子水平上的作用机制是今后研究的重点。     

遵义烟区不同海拔下植烟土壤细菌群落及影响因素分析

为探究不同海拔下植烟土壤细菌群落结构特征及影响细菌群落结构的主要因素,在贵州省遵义地区选择海拔800（ZL）、1000（ZS）和1200m（ZH）的3块植烟土壤,采用16S rRNA高通量测序法对植烟土壤微生物多样性进行分析。结果表明,ZL和ZH处理植烟土壤细菌α多样性均低于ZS处理;3个海拔下植烟土壤优势门为放线菌门（Actinobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteriota）,放线菌门的相对丰度以ZL处理最高,较ZH处理提高了34.22%;变形菌门表现则相反,ZH处理变形菌门丰度较ZL处理显著提高。绿弯菌门与酸杆菌门丰度在3个海拔处理中表现较为一致,均为ZS>ZL>ZH。聚类热图分析结果显示,土壤含水率和pH与Armatimonadota和蓝细菌门（Gyanobacteria）存在显著正相关关系,与变形菌门存在显著负相关关系;变形菌门、厚壁菌门（Firmicutes）和髌骨菌门（Patescibacteria）与土壤微生物量氮存在显著正相关关系,而与速效钾存在极显著负相关关系。     

烟草光合-蒸腾速率日变化估算模型研究

为了快速、准确估测自然条件下烟草生长状况,提升作物精细管理水平,建立了烟草光合蒸腾速率日变化标准模型;利用主成分分析与神经网络分析方法拟合旺长期烟草的光合蒸腾速率日变化的过程,并对该模型的通用性进行了验证。研究表明,对豫烟10号光合蒸腾速率的调控因子叶片截获的光合有效辐射(PAR)、叶片表面温度(T)、气孔导度(gs)和胞间CO_2浓度(Ci)建立的多元回归模型的相关系数均在0.87**以上,模型的拟合精度较高。利用该模型拟合秦烟96的光合蒸腾生理参数,实测值与预测值的相关程度也达到0.91**以上。与主成分分析建立的拟合模型相比,用神经网络进行演算的拟合模型精确度更高。     

农田施用生物炭的固碳减排效应及其影响因素综述

全球气候变暖,土壤肥力下降,农业生产面临的问题日益严峻,如何保障粮食安全已成为人类可持续发展的重要课题之一.生物炭因其碳含量高、稳定性强的特殊性质,已成为多学科领域研究的热点,将其应用于农业领域也表现出巨大的潜力,可在减少温室气体排放的同时培育土壤碳库、改善土壤理化性质及生物学特性,进而提高作物产质量,取得较高的生态环境效益.本文在前人大量研究的基础上总结了生物炭在农业生产上的应用,系统归纳分析了生物炭固碳减排的作用机理及影响因素,提出了适用于农田土壤固碳减排的生物炭制备原料、制备温度、施用量,在未来发展方向上,需要进一步优化炭化技术、加强生物质炭性质与土壤类型互作对固碳减排的研究.     

生物炭与氮肥配施对烤烟干物质积累及土壤生物学特性的影响

为探讨生物炭与氮肥配施对烤烟生长及植烟土壤生物学特性的影响,通过田间试验,研究了生物炭与氮肥配施对烤烟不同生育阶段干物质积累、土壤酶活性、微生物量碳（MBC）、有机碳含量的影响。结果表明：N1（22.5 kg·hm-2）、N2（37.5 kg·hm-2）和N3水平（52.5 kg·hm-2）下,增施24 t·hm-2生物炭显著提高了烤烟生育中后期的干物质积累量和烟株移栽后90 d的氮肥利用率,且氮肥利用率以低氮（N1）水平下提高效果最明显。3个氮水平下,施用生物炭对转化酶活性整体表现为抑制作用;N1和N2水平下,增施生物炭可分别显著增加脲酶和过氧化氢酶活性。此外,在N1和N2水平下,增施2.4 t·hm-2生物炭还显著提高了烤烟生育后期的MBC含量。生物炭与氮肥配施还显著提高了烤烟全生育期的土壤有机碳含量。总之,生物炭与氮肥配施可以改善土壤生物学性状,促进烤烟生长,且以低氮水平下增施2.4 t·hm-2生物炭效果较好。     

微生物菌剂对烤烟光合特性及产质量的影响

采用田间试验方法,以微生物菌剂为研究对象,设置4个处理:对照(T_1,CK)、蘸根处理(T_2)、蘸根处理+团棵期喷施(T_3)、蘸根处理+团课期喷施+旺长期喷施(T_4),研究了微生物菌剂对烤烟生长发育、光合特性及产质量的影响,结果表明:与T_1相比,T_3、T_4处理显著提高了烟株株高、茎围、叶片数和最大叶片值;增加了叶片光合色素的含量,改善了叶片光合性能;降低了烤后烟叶中烟碱和氯离子含量,提高了钾离子含量;提高了烟叶的产量、产值和中上等烟比例,显著增加了烟农的经济效益。     

基于蒸汽爆破技术的烟秆炭对烤烟生长及烟叶品质的影响

为改良植烟土壤,减少烤烟田间化肥的过度施用,改善烟叶品质,基于高温高压蒸汽热解炭化技术,采用田间试验研究了烟秆生物质炭与氮肥配施对烤烟干物质积累、烤后烟叶化学成分及感官质量的影响。结果表明:N_1(22.5 kg/hm2)、N_2(37.5 kg/hm2)和N_3(52.5 kg/hm2)水平下,增施烟秆炭显著提高了烤烟生育中后期的干物质积累量,最高为9.4%。在低氮和中氮条件下,配施2.4 t/hm2烟秆炭有利于促进烤烟生长,改善烟叶品质。     

光、氮及其互作对烤烟含氮化合物含量、抗氧化系统及品质的影响

【目的】揭示光照强度和氮素水平对烤烟含氮化合物形成与积累及叶片衰老的调控效应,探明适宜烤烟生长的最佳光氮条件。【方法】以烤烟品种"豫烟5号"为供试材料,采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验,分析光氮互作对烤烟含氮化合物及衰老指标的影响。【结果】烤烟的硝酸还原酶(NR)、游离氨基酸(FAA)、可溶性蛋白(SP)含量在整个生育期内呈先上升后下降趋势,遮阴和增加施氮量有利于烤烟含氮化合物含量的增加,提高氮代谢水平。中、低氮处理的NR活性高峰出现在移栽后45d,高氮处理则出现在移栽后60d,表明氮代谢转向碳代谢的时间推后。遮阴处理的烤烟适当增施氮肥有利于延缓叶片衰老,遮阴处理L2(70%光照强度)的超氧化物歧化酶(SOD)活性最高且丙二醛(MDA)含量最低,说明适度弱光可提高烤烟的抗氧化能力,延长叶片功能期。随光强减弱和施氮量增加,烟碱、总氮含量上升,碳水化合物含量下降,总体上呈现氮代谢强于碳代谢的趋势。【结论】光氮互作效应对烟株体内代谢活动和衰老进程影响显著,在同一氮素水平下适度减弱光照(本试验70%光照强度)和在弱光条件下增施氮肥,能够有效地提高烟株的抗衰老能力及氮代谢强度,有利于延缓叶片衰老,高氮处理的烟株氮代谢滞后影响了碳氮代谢平衡,而中、低氮条件下氮代谢及时转入碳代谢,有利于品质形成。     

高碳基肥对烤烟生长及土壤微生物碳代谢多样性特征的影响

为探究施用高碳基肥对植烟土壤微生物群落功能多样性的影响,采用田间试验研究了不同高碳基肥施用量(0、0.9、1.5和1.8 t/hm~2)处理对烟株生长发育、土壤理化性质和烤后烟叶品质的影响,并利用Biolog-ECO方法分析了土壤微生物碳代谢多样性特征。结果表明:(1)0.9～1.5 t/hm~2高碳基肥显著促进了烤烟株高、茎围、最大叶面积和根系干重等指标,1.8 t/hm~2施用量促进效果明显降低;(2)与对照相比,施用高碳基肥能够降低土壤含水率、提高土壤pH值和微生物量碳氮比;(3)Biologe-ECO分析表明,土壤微生物平均颜色变化率和多样性指数均以施用高碳基肥1.5 t/hm~2处理最高,同时土壤微生物对氨基酸类、聚合物类、碳水化合物类和羧酸类碳源利用率亦有显著提高。主成分分析表明,施用高碳基肥显著改变了土壤微生物功能群落结构,且以1.5 t/hm~2高碳基肥处理下微生物碳代谢多样性得分最高;(4)施用高碳基肥能够改善烤后烟叶化学品质,以1.5 t/hm~2处理效果最佳,总糖、还原糖和钾含量分别较对照显著提高22.81%、35.72%、25.61%。综合来看,许昌烟区高碳基肥的最适宜施用量为1.5 t/hm~2。     

光氮互作对烤烟光合作用及叶绿素荧光特性的影响

[目的]揭示光照强度和氮素水平对烤烟光合作用及叶绿素荧光参数的调控效应,探明适宜烤烟生长的最佳光氮条件.[方法]以烤烟品种"豫烟5号"为供试材料,采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验,研究光氮互作对烤烟光合及荧光特性的影响.[结果]降低光强和增施氮肥能够显著提高烤烟叶片光合色素含量.同一光强下中等施氮水平的烤烟叶片净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)以及光能转化效率(LUE)最高.适当增施氮肥有利于烟株降低非辐射能量耗散,将更多的吸收光能用于光化学反应,弱光下随施氮量增加烤烟的PSⅡ实际光化学效率(ΦPS Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均升高.在同一光照水平下增施氮肥及在同一施氮水平下70%的光照强度可提高烟株的光合生产能力及干物质积累量,小于50%的光照强度不利于烟株生长.[结论]光氮互作效应对烤烟光合生理指标的影响显著,在同一氮素水平下减弱光照(70%光照强度)和在弱光条件下增施氮肥(N2,3.5 g/盆),能够有效地改善烟株的光合性能,提高其光能利用率,促进光合产物的形成和积累.