[目的]探讨和田地区设施温室葡萄品种光合和叶绿素荧光日变化特征,综合评价其光合能力强弱,为该地区温室葡萄引种及栽培管理措施制定提供参考依据.[方法]以新疆和田地区设施温室引入的6个葡萄品种为材料,测定各品种光合有效辐射(PAR)、叶绿素相对含量(SPAD)、光合与叶绿素荧光参数,并利用主成分分析对各鲜食葡萄品种光合能力进行综合性评价.[结果](1)设施温室PAR在不同位置总体表现出棚前＞棚后＞棚中,在不同架面位置总体表现为架上＞架中＞架下.(2)葡萄叶片SPAD值在不同架面位置表现为架上＞架中＞架下,在品种间由高到低依次为'克瑞森无核''夏黑''新郁''户太八号''阳光玫瑰''妮娜女皇'.(3)各品种叶片Pn、Gs、Tr均呈现出双峰形日变化曲线,Gi总体呈现U形或W形日变化规律;Fv/F.与Fv/Fm总体上呈现先下降后上升的日变化规律.(4)6个葡萄品种的光合能力表现为'克瑞森无核'＞'夏黑'＞'阳光玫瑰'＞'新郁'＞'户太八号'＞'妮娜女皇'.[结论]'克瑞森无核'和'夏黑'相比其他品种有较高的Pn、Gs、Tr、Fo、Fm和较低的Fv/Fo与Fv/Fm,能够适应和田地区的高温与高光强设施环境.

[目的]深入研究温室栽培条件下软枣猕猴桃叶片的形态与叶绿素荧光特性,探明温室与露地栽培环境下叶片光形态建成的差异.[方法]以软枣猕猴桃品种'佳绿'和'魁绿'的5年生植株为试材,测定温室及露地栽培条件下不同叶龄叶片的叶绿素相对含量及叶绿素荧光参数,分析这些参数在温室与露地栽培条件下的差异.[结果]温室与露地栽培软枣猕猴桃的光形态建成均处于1～40 d叶龄间,不同栽培条件下的同一品种荧光特性趋于一致;花期后,不同栽培条件下的同一品种荧光特性差异较大.温室栽培的软枣猕猴桃叶片叶面积较大,叶绿素b含量较高,趋于阴生叶特性,以吸收光能为基础的性能指数等显著低于露地栽培,对光能的吸收捕获能力较强,但热耗散较高,用于电子传递的能量低于露地栽培,叶绿素荧光参数表现出对环境的适应性变化.[结论]软枣猕猴桃叶片的光形态建成时间为展叶后1～40 d,即在花期之前完成,不同栽培环境无明显差异;温室栽培软枣猕猴桃叶片的光形态建成与露地栽培具显著差异,叶面积明显增大;温室栽培在一定程度上改变了叶片的叶绿素荧光特性,降低了光合性能.

二型花柱植物通常具有自交不亲和性,在不同植物中所表现的可育性不同.欧报春(Primula vulgaris)是典型的二型花柱植物,为了探究欧报春的繁育特性,通过温室栽培,对欧报春的长花柱和短花柱的花部特征、花粉和花柱形态、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、杂交指数、杂交亲和性、花粉管观察进行研究.结果表明,(1)长花柱和短花柱的花冠直径、花冠筒长度、柱头高度、花药高度和花筒中部直径均表现出两型性;(2)花粉和柱头观察发现花粉极轴长、花粉赤道轴长、花柱直径、柱头乳突细胞和花粉数量均有差异;(3)长花柱的花粉/胚珠比为384.20,短花柱为369.70,属于兼性异交类型;长花柱和短花柱的花粉活力和柱头可授性能在较长时间内维持较高活力;(4)长花柱杂交指数值为5,短花柱为4,表明繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;6种授粉组合均能结实,异型花间授粉的结实数明显高于同型自花授粉和异株同型授粉;短花柱为母本的异型花间授粉组合亲和性优于其他组合;欧报春存在自交不亲和性,长花柱的自交不亲和性低于短花柱.

为探究蚯蚓堆肥与生物炭对西瓜—白三叶草生境系统的作用机制,采用温室栽培试验,设置空白对照(西瓜植株,CK)、生物炭(B)、覆盖三叶草(W)、蚯蚓堆肥(V)及其组合WV、BV、WB和WBV等8个处理,比较分析蚯蚓堆肥与生物炭对西瓜—白三叶草复合系统的土壤养分、微生物群落结构及西瓜代谢组学特征的影响.结果表明,(1)与对照相比,复合处理的土壤容重降低,肥力提高,西瓜植株的养分吸收能力增强,WBV处理综合表现最优.(2)WBV处理土壤中微生物菌群丰富度相比对照下降,其中放线菌门、变形菌门、厚壁菌门细菌以及被孢霉门真菌的相对丰度明显提升,绿弯菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门的相对丰度下降;各复合处理土壤中微生物菌群Shannon指数、Chao1指数均表现为BV＞WB＞CK＞WV＞WBV.(3)WBV处理组西瓜果肉检测到110种差异代谢物,其中19种代谢物为WBV处理独有,包括亚麻酸、裂解型磷脂酰胆碱、磷酰肌醇酸等脂质化合物,以及丙氨酸、天冬氨酸与谷氨酸等氨基酸.研究发现,覆盖三叶草+生物炭+蚯蚓堆肥复合系统可显著提高土壤养分含量,促进西瓜对氮、磷元素吸收,同时改善土壤微生物环境,改变西瓜植株代谢水平,提升其生物膜受保护能力和细胞渗透调节能力,从而增强其抗逆能力.

干湿交替灌溉(节水栽培)水稻较传统淹灌栽培表现出较高的生产潜力,其高产形成除因土壤水分改变有关外,可能还与根区水分变化引起的土壤氮素形态改变有关.该研究于2016年通过设置传统淹灌(W1)和干湿交替灌溉(W2)水分处理,以及氮素形态配比[硝态氮:氨态氮=100:0(N1)、50:50(N2)和0:100(N3)]处理,并通过温室盆栽试验探讨水分与氮素形态互作对水稻花期光合生理及产量形成的影响.结果表明:(1)W 2水分处理产量及其构成因子、光合生产能力、收获指数、氮素收获指数以及氮素籽粒生产效率均显著高于W1处理,其N素累积量略低于W1处理.(2)在不同氮素形态之间,N2处理的产量水平显著高于N3和N1处理,这主要是N2处理加强了水稻物质转运以及光合生产能力,其中叶片含氮量和N素浓度提高可能是N2处理呈现出高光合性能的重要原因.(3)氮素利用效率以N1处理最高,随后依次分别为N2和N3处理.研究发现,土壤水分与氮素形态对促进水稻产量、产量构成因子、收获指数等形成均存在显著的互作效应,且W2 N2处理的效应较其他处理更明显.

以‘津优3号’黄瓜(Cucumis sativus)为研究对象,采用完全随机区组设计,研究了交替滴灌、分根滴灌和对照3种滴灌方式对日光温室黄瓜光合作用及抗氧化酶活性的影响,结果表明:(1)交替滴灌可以显著降低黄瓜的株高和叶面积,显著提高黄瓜根系的活力,但黄瓜产量并未显著降低.(2)与对照相比,虽然交替滴灌下黄瓜叶片的叶绿素含量显著下降,但叶绿素a/b值没有差异,交替滴灌黄瓜叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间C02浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均显著低于对照,但显著高于分根滴灌;与对照相比,交替滴灌和分根滴灌下黄瓜叶片中光系统Ⅱ (PSII)非光化学淬灭(NPQ)上升显著.(3)交替滴灌显著提高黄瓜叶片的可溶性蛋白含量,丙二醛(MDA)含量显著低于分根滴灌,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著高于对照.综上诉述,交替滴灌能有效抑制黄瓜植株冗余生长,提高黄瓜根系活力,降低蒸腾耗水.交替滴灌通过提高黄瓜叶片可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性、降低MDA含量来减轻膜脂过氧化作用,是其节水耐旱的重要机理之一.交替滴灌可作为日光温室黄瓜节水高效栽培的灌溉模式.

为了筛选适合甜椒设施生产栽培的优质棚膜,本试验以红色甜椒品种'凯特琳'为试材,研究加入红色母粒的涂覆型消雾无滴转红光棚膜的透光性及对甜椒植株生长、光合色素含量、光合特性、果实产量和品质的影响.结果表明:转光剂种类不同,对日光温室光环境、甜椒生长发育均有显著影响.与对照及其他棚膜相比,KMN-2试验膜能够明显促进甜椒胚轴伸长和干物质积累,叶绿素a/b值、类胡萝卜素含量和光合性能均显著提高,有利于果实增产,果实可溶性糖、维生素C(Vc)和游离氨基酸含量明显增加.红色膜覆盖均明显诱导了甜椒果实花青苷的积累,特别是KMN-2棚膜覆盖下果实花青苷含量比对照提高了41.40％.与对照和其他处理相比,KMN-2棚膜覆盖显著诱导果实苯丙氨酸解氨酶(PAL)和查耳酮异构酶(CHI)活性升高.综上,红色膜中加入适宜转光剂能够提高甜椒光合效率,促进植株生长,进而增加产量,同时诱导丙苯氨酸途径中关键酶活性的变化,促使花青苷积累.

以日光温室栽培的欧亚葡萄品种克瑞森无核为试验材料,在果实膨大期和始熟期采用不同浓度(50、100和150 mg·L-1)5-氨基乙酰丙酸(ALA)喷施叶片和果穗,研究外源ALA处理对葡萄叶片光合特性、果实着色效果及果实品质的影响.结果表明:(1)各浓度ALA处理后葡萄叶片胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)都有不同程度的增加,并以100 mg·L 1ALA处理效果最好.(2)50～150 mg·L-1ALA处理均能不同程度提高葡萄果皮花青素、叶绿素及类胡萝卜素含量,且各ALA处理的果实可溶性糖含量显著高于对照,但可滴定酸含量低于对照.(3)100和150 mg·L-1ALA处理能够显著改善果实成熟期的着色参数,且果实着色指数(CIRG)与花青素的积累呈现出良好的一致性.研究发现,在葡萄果实膨大期及始熟期喷施适宜浓度(100 mg·L-1)ALA能够有效提高叶片光合性能,同时促进果实着色,显著改善果实外观色泽和果实品质.

目的:研究光照强度和水分对金钗石斛生长和生理的影响.方法:采用温室栽培遮阴控光、人工控基质水分的方式,运用主成分分析的方法对光照强度和水分处理金钗石斛的生长与生理指标进行综合分析与评价.结果:相对光照75.02％的各处理植株茎粗和新芽数高于其它光照处理,各处理株高、叶片数和节数差异不大;SOD、脯氨酸和CAT的变异系数较大,基质相对含水65％的各处理SOD、CAT和叶绿素总量均高于相同光照下的各处理;可溶性糖和可溶性蛋白含量各处理间差异不大;茎粗与新芽数呈显著正相关;主成分分析选择4个主成分对金钗石斛的生长和生理指标进行评价,4个主成分的累积贡献率已达82.9940％;综合得分排名前三的均为相对光照强度75.02％的三个处理,其中排名第一的是基质相对含水50％的处理,相对含水65％的处理排名第二,前两名的综合得分明显高于其它处理.结论:光照强度和基质水分影响金钗石斛的生长与生理代谢,相对自然光照强度75.02％、基质相对含水量50％ ～ 65％,适宜金钗石斛生长.

在温室条件下研究了3种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF):Glomus etunicatum BGC AM0048(A1)、Glomus tortuosum BGC AM0001 (A2)和Glomus mosseae BGC AM0045(A3)对茅苍术组培苗的成活率、生长、生理特性及挥发油积累的影响.结果表明:接种AMF均提高了茅苍术组培苗的移栽成活率;苍术苗移栽35 d后,3个接种组的菌根侵染率由高至低依次为A3(63.39％)、A2(47.81％)和A1 (42.41％);菌株对苍术苗的生长促进作用与侵染率规律一致,以A3对苍术苗的生长促进作用最明显,苍术苗的单株株高、单株根长、单株叶片数较对照组分别增加了21.9％、65.％和38.7％,各项检测指标与对照组的差异均达到显著水平;AMF处理组叶片中抗病相关酶系(PAL、PPO和β-1,3-葡聚糖酶)、抗氧化酶系(SOD、CAT和POD)的活性和叶绿素含量均有不同程度的提高,且接种AM真菌均促进了苍术苗挥发油中3种主要成分苍术醇、β-桉叶油醇和苍术素的积累.不同的AMF与植物之间具有偏好性,在人工栽培中,G.mosseae BGC AM0045菌株可作为茅苍术苗菌根化处理的优良菌株.