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遮光处理对温室黄瓜幼龄植株叶片光合参数的影响

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中国农业气象 2016年第2期37卷 222-230页

作者：熊宇杨再强薛晓萍李军南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 山东省气候中心济南250031 上海市气候中心上海200030

以黄瓜品种"津优35号"为试材,在温室内设置遮光20%(T1)、遮光40%(T2)和遮光60%(T3)3个处理,处理时间为5、10、15、20、25d,以自然光强为对照(CK),测定不同处理下黄瓜幼龄植株叶片光合参数和荧光参数。结果表明:遮光处理下黄瓜叶片的叶绿... 详细信息

以黄瓜品种"津优35号"为试材,在温室内设置遮光20%(T1)、遮光40%(T2)和遮光60%(T3)3个处理,处理时间为5、10、15、20、25d,以自然光强为对照(CK),测定不同处理下黄瓜幼龄植株叶片光合参数和荧光参数。结果表明:遮光处理下黄瓜叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均有不同程度增加,叶绿素a/b的值减小,遮光25d后,T3、T2、T1处理的叶绿素a含量较CK分别高30.6%、16.5%、15.4%;不同遮光处理下黄瓜叶片的光饱和点(LSP)、最大光合速率(Pmax)以及表观量子效率(AQE)随着处理天数的增加而减小,光补偿点(LCP)则随处理天数的增加而升高。处理25d后,T1、T2、T3处理的黄瓜叶片气孔导度分别较CK低47.3%、57.4%、57.9%,蒸腾速率分别比CK低34.7%、34.0%和52.4%;随着处理天数的增加,黄瓜叶片的气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)均呈增加趋势;遮光处理黄瓜叶片的光系统II潜在效率(Fv/Fm)随着遮光天数的增加呈下降趋势,而光化学淬灭(q P)减小,同时非光化学淬灭(q N)增大。本研究证实遮光导致黄瓜叶片叶绿素含量增加,光合能力降低。

关键词：弱光黄瓜叶绿素光合特性荧光参数

低温寡照影响番茄幼苗根系有机酸代谢和养分吸收

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中国农业气象 2019年第8期40卷 512-522页

作者：李煜姗李平杨再强汪甫南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江西省气象服务中心南昌330096 江苏省农业气象重点实验室南京210044

低温寡照气象灾害严重制约设施番茄产量和品质,本研究拟从番茄根系有机酸代谢和养分吸收的角度,探究低温寡照影响番茄生长的潜在机制。通过人工控制试验,设置不同低温(最高温/最低温:12℃/2℃、14℃/4℃、16℃/6℃、18℃/8℃)和弱光(200... 详细信息

低温寡照气象灾害严重制约设施番茄产量和品质,本研究拟从番茄根系有机酸代谢和养分吸收的角度,探究低温寡照影响番茄生长的潜在机制。通过人工控制试验,设置不同低温(最高温/最低温:12℃/2℃、14℃/4℃、16℃/6℃、18℃/8℃)和弱光(200、400μmol·m^-2·s^-1)的交互处理,研究低温寡照处理2、4、6、8、10d后苗期番茄根系活力、氮磷钾含量、植株干重以及根系分泌低分子量有机酸(LMWOAs)的动态变化。结果表明:低温寡照显著抑制番茄根系活力和氮、磷、钾吸收,抑制根、茎叶干重增加,温度越低抑制作用越强;最低温(12℃/2℃)和最弱光(200μmol·m^-2·s^-1)处理下,番茄根系活力仅为对照的7.70%~22.1%,根系氮、磷、钾的净吸收量分别为对照的3.75%~18.1%、1.28%~27.1%和19.1%~35.5%,根系、茎叶干重分别为对照的23.4%~55.9%和42.6%~66.5%。低温寡照胁迫下番茄根系分泌低分子量有机酸的总量显著降低,土壤p H值升高,其中草酸的分泌量最大,下降幅度最明显。表明低温寡照对番茄生长的抑制作用可能与根系活力下降,草酸分泌减少和养分吸收降低有关,推测在低温寡照胁迫初期施加适量草酸或氮、磷、钾复合肥料或许可提高番茄的抗灾能力。

关键词：低温寡照番茄根系活力土壤养分有机酸

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轮作稻麦田水热通量及影响因素分析

农业工程学报 2018年第17期34卷 82-88页

作者：邱让建杨再强景元书刘春伟王振昌南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044 河海大学水利水电学院南京210098

轮作稻麦田水热通量及影响因素研究可为田间灌水管理和作物高效用水提供依据。该文利用波文比能量平衡监测系统测定的轮作稻麦田的水热通量数据及通径分析方法,分析了2种不同农田的水热通量变化规律及影响因素。结果表明轮作稻麦田的水... 详细信息

轮作稻麦田水热通量及影响因素研究可为田间灌水管理和作物高效用水提供依据。该文利用波文比能量平衡监测系统测定的轮作稻麦田的水热通量数据及通径分析方法,分析了2种不同农田的水热通量变化规律及影响因素。结果表明轮作稻麦田的水热通量呈单峰曲线日变化。能量主要被潜热通量所消耗,全生育期小麦田潜热通量占可供能量的比例为71%,而2016和2017年水稻全生育期潜热通量占可供能量的比例分别为106%和122%,表明水稻冠层吸收了感热通量以进行水分消耗。净辐射对轮作稻麦田潜热通量的影响主要为直接作用,而1.5 m高气温、饱和水汽压差和风速主要通过净辐射路径对潜热通量产生间接影响。水稻田潜热通量受净辐射的直接作用小于小麦田,而受饱和水汽压差的直接作用大于小麦田。水稻田各影响因子对潜热通量影响的间接作用比小麦田更大。

关键词：水热辐射轮作稻麦潜热通量感热通量通径分析波文比能量平衡系统

土壤水分胁迫对设施番茄根系及地上部生长的影响

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生态学报 2016年第3期36卷 748-757页

作者：杨再强邱译萱刘朝霞陈艳秋谭文南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 沈阳中心气象台沈阳110016

为了研究土壤水分胁迫对番茄生长的影响,以番茄‘金粉2号’(Jingfen 2)品种为试材,于2013年5—8月间在南京信息工程大学可控试验温室设计正常灌溉(T1)、轻度胁迫(T2)、中度胁迫(T3)、重度胁迫(T4)4个土壤水分处理,观测不同处理番茄植株... 详细信息

为了研究土壤水分胁迫对番茄生长的影响,以番茄‘金粉2号’(Jingfen 2)品种为试材,于2013年5—8月间在南京信息工程大学可控试验温室设计正常灌溉(T1)、轻度胁迫(T2)、中度胁迫(T3)、重度胁迫(T4)4个土壤水分处理,观测不同处理番茄植株根系及地上部分的生长状况。结果表明:不同处理的番茄根系生长指标(根系总长度、总表面积、总平均直径、根尖数)的最大值均表现为:T2>T3>T1>T4,比较峰值发现,T2、T3和T4的根系总长度分别为T1的1.8、1.0和0.4倍,总表面积分别为T1的2.3、1.1和0.4倍,总平均直径分别为T1的1.3、1.1和0.6倍,根尖数分别为T1的1.1、1.0和0.5倍;T1、T2和T3处理的番茄根系均集中分布在5—10 cm土层内,而在T4处理下根系集中分布在15—25 cm土层内;番茄的株高、茎粗和叶面积指数大小表现为:T1>T2>T3>T4,T2、T3和T4的番茄株高分别比T1下降11.49%、28.6%和43.98%,茎粗以T4处理最低,为T1的73.57%,T2、T3和T4的叶面积指数分别为T1的81.33%、64.62%和43.37%,各处理间叶面积指数在5%水平下呈现显著性差异。相关分析表明,番茄地上部分和地下部分各项生长指标与土壤体积含水率呈正相关。研究认为轻度土壤水分胁迫对番茄植株地上部分的生长影响不显著,利于根系生长,中、重度土壤水分胁迫明显抑制了番茄植株地上部分的生长,降低根系在土壤中的分布层,研究为设施番茄水分管理提供科学依据。

关键词：番茄土壤水分胁迫根系生长

高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的色谱条件研究

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土壤通报 2016年第1期47卷 73-78页

作者：李煜姗杨再强李平侯奇奇韩冬南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044

为探索利用高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的适宜色谱条件,以Na OH和Na Cl混合溶液为提取剂提取11种土壤低分子量有机酸,通过优化影响低分子量有机酸分离度的流动相浓度、p H、流速、有机改良剂的添加比例、检测波长等条... 详细信息

为探索利用高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的适宜色谱条件,以Na OH和Na Cl混合溶液为提取剂提取11种土壤低分子量有机酸,通过优化影响低分子量有机酸分离度的流动相浓度、p H、流速、有机改良剂的添加比例、检测波长等条件,确定了高效液相色谱法测定设施番茄土壤低分子量有机酸的最佳色谱条件为:以10 mmol L-1KH_2PO_4-CH_3OH(97∶3,p H 2.6)为流动相,流速为0.8 ml min^(-1),检测波长220 nm,柱温25℃,进样量为20μl。此方法对11种低分子量有机酸的检测限在20~825 ng ml^(-1)之间,回收率在85.57%~100.20%之间,相对标准偏差在0.17%~5.84%之间。实际土壤样品分析结果表明,该方法能够满足土壤低分子量有机酸的痕量检测要求。

关键词：低分子量有机酸高效液相色谱土壤溶液最适条件

低温寡照对番茄花期植株生长及干物质分配的影响

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江苏农业科学 2016年第12期44卷 178-184页

作者：邹雨伽高冠杨再强肖芳李军南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 上海市气候中心上海200030

为研究低温寡照复合灾害对番茄花期植株形态指标及干物质分配的影响,以金粉5号为试材,于2015年2-7月在南京信息工程大学利用人工气候室设置低温、寡照双因素控制试验,昼温/夜温分别设置18/8、16/6、14/4、12/2℃4个水平,光合有效辐射（p... 详细信息

为研究低温寡照复合灾害对番茄花期植株形态指标及干物质分配的影响,以金粉5号为试材,于2015年2-7月在南京信息工程大学利用人工气候室设置低温、寡照双因素控制试验,昼温/夜温分别设置18/8、16/6、14/4、12/2℃4个水平,光合有效辐射（photosyntheticallyactiveradiation,PAR）设置400、200μmol/（m2·s）2个水平,以昼温28℃/夜温18℃、PAR1000μmol/（m2·s）为对照（CK）,研究不同低温寡照水平对设施番茄植株生长指标及器官干物质分配的影响.结果表明,随低温寡照胁迫加强及处理时间的增加番茄花期植株各生长指标平均增长量均有降低,昼温/夜温12℃/2℃下,PAR200μmol/（m2·s）10d处理的株高、叶面积平均增长量为最小,分别较CK低70.12%、85.39%,PAR400μmol/（m2·s）10d处理茎粗增长量最小,较CK低94.92%.当温度相同时,PAR为400μmol/（m2·s）处理下的茎粗及叶面积平均增长量分别比PAR200μmol/（m2·s）处理高7.70%和14.28%;番茄植株地上部分干物质分配比例总体随温度升高而增大,最大值为PAR200μmol/（m2·s）、温度为18℃/8℃8d的处理,较CK高4.57%.各处理中叶干物质分配大于茎分配比例,叶分配比例最小值为PAR400μmol/（m2·s）、温度18℃/8℃10d的处理,较CK低18.15%.茎干物质分配比例最小值为12℃/2℃、400μmol/（m2·s）下2d处理,较CK低1368%,最大值为18℃/8℃、400μmol/（m2·s）10d的处理,较CK高46.11%.花器官干物质分配比例仅为3%～5%,各个处理间差异不明显.研究证实番茄花期低温寡照胁迫下干物质先向叶片分配,叶干物质分配比例随温度升高、PAR增加而降低,茎干物质分配比例变化趋势与叶相反,可为设施作物的低温寡照复合灾害防御及环境调控提供支持.

关键词：番茄低温寡照植株生长干物质分配比例

模拟增温和酸雨对水稻土酶活性及温度敏感性的影响

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生态与农村环境学报 2017年第12期33卷 1117-1124页

作者：韩玮孙晨曦苏敬南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044 山东环境规划研究院山东济南250100 环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042

土壤酶是土壤生态系统物质循环和能量流动的积极参与者,全球温度、酸雨强度可能是同时变化的,研究土壤酶在增温和酸雨背景下的变异规律具有重要意义。以水稻土为研究对象,通过室内培养实验,设置2种温度梯度(25和30℃)和2种降水pH值水平(... 详细信息

土壤酶是土壤生态系统物质循环和能量流动的积极参与者,全球温度、酸雨强度可能是同时变化的,研究土壤酶在增温和酸雨背景下的变异规律具有重要意义。以水稻土为研究对象,通过室内培养实验,设置2种温度梯度(25和30℃)和2种降水pH值水平(pH 5.0和pH 6.7),研究了模拟增温和酸雨对水稻土酶活性的影响以及土壤酶温度敏感性指数(Q10)。结果表明:(1)去离子水(pH 6.7)条件下,增温(30℃)处理土壤转化酶、纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶活性比常温(25℃)处理平均升高13.37%、13.57%、6.14%和17.60%;土壤脲酶和过氧化氢酶活性平均降低3.25%和12.89%。常温条件下,酸雨(pH 5.0)处理土壤转化酶、蛋白酶、脲酶和过氧化氢酶活性比去离子水处理平均升高22.91%、7.65%、38.24%和69.98%,纤维素酶和淀粉酶活性平均降低35.73%和19.63%。(2)增温和酸雨的交互作用对土壤转化酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性有显著影响,而对淀粉酶、蛋白酶、脲酶活性则无显著影响。(3)不同种类土壤酶Q10不同,转化酶对温度变化敏感,淀粉酶则不敏感。酸雨处理下,转化酶、纤维素酶、蛋白酶和脲酶的Q10降低,过氧化氢酶的Q10升高,淀粉酶的Q10变化不大。(4)短期内增温和酸雨都提高了土壤酶综合活性,增温酸雨处理土壤酶综合活性最高。这可能意味着气候变暖和短期低浓度酸雨可以提高土壤酶活性,加速土壤物质循环。

关键词：土壤酶增温酸雨水稻土

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风胁迫对三种叶菜的机械损伤及预测模型

生态学报 2017年第13期37卷 4356-4365页

作者：韩玮岳云瑞南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室南京210044

为了研究风害对不同叶菜的影响,本研究通过模拟风洞试验,以上海青,四季小白菜,玻璃生菜3种叶菜为试验材料,分别在5,15,25 m/s风速条件下设置5,10,15 min的风胁迫处理,采用电导率法、伤口染色目测法、伤口色泽L值测定法研究风胁迫对不同... 详细信息

为了研究风害对不同叶菜的影响,本研究通过模拟风洞试验,以上海青,四季小白菜,玻璃生菜3种叶菜为试验材料,分别在5,15,25 m/s风速条件下设置5,10,15 min的风胁迫处理,采用电导率法、伤口染色目测法、伤口色泽L值测定法研究风胁迫对不同种类叶菜造成的机械损伤,并对以上3种测定方法进行了综合评价,进而建立相应的数学模型。结果表明:风速和风胁迫时间两因子均对3种叶菜的相对电导率、目测等级、L值有显著性影响;两者的交互作用对上海青和四季小白菜的相对电导率有显著性影响,但对玻璃生菜的相对电导率无显著影响;另外,两者的交互作用对3种叶菜的目测等级均影响显著,但对3种叶菜的L值影响均不显著。25 m/s和15 m/s风对3种叶菜都可引起显著机械损伤,其中,在25 m/s持续15 min风处理下机械损伤最为严重,在此处理组合下,上海青、四季小白菜和玻璃生菜的相对电导率分别高于对照214.70%,228.96%,266.92%;目测等级分别高于对照2.3,2.4和3.6级;L值分别低于对照21.17%,38.91%,42.73%。显然,与上海青和四季小白菜相比,玻璃生菜更容易受到风害影响。Gauss2D拟合模型中,3种叶菜机械损伤拟合模型的决定系数R2均超过0.95,证明该拟合模型能较好地预测不同叶菜遭受风害后的机械损伤程度,可以为风害机械损伤预测提供理论基础。

关键词：风胁迫机械损伤叶菜模型拟合综合评价

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高温胁迫后小白菜的补偿生长能力及防御机制

中国农业气象 2018年第2期39卷 119-128页

作者：韩玮孙晨曦赵和丽胡琪郑箐舟宋星林南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室南京210044 山东省环境规划研究院济南250100

以小白菜品种"上海青"为研究对象,进行高温胁迫实验,设高温组(昼/夜温度为37℃/30℃)与对照组(25℃/18℃),对小白菜高温胁迫3d、6d和9d后在25℃/18℃下的生长及恢复情况进行研究。结果表明:高温下小白菜生长受到显著抑制,胁迫3、6、9d... 详细信息

以小白菜品种"上海青"为研究对象,进行高温胁迫实验,设高温组(昼/夜温度为37℃/30℃)与对照组(25℃/18℃),对小白菜高温胁迫3d、6d和9d后在25℃/18℃下的生长及恢复情况进行研究。结果表明:高温下小白菜生长受到显著抑制,胁迫3、6、9d后干物质相对增长率分别比对照下降32.68%、82.86%、100.00%。高温引起叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,丙二醛(MDA)含量升高,同时小白菜启动高温防御应答机制,保护酶活性上升,可溶性蛋白积累,叶绿素含量提高。胁迫解除后,3d及6d胁迫组Pn、Gs、Tr升高,Ci下降,MDA含量、可溶性蛋白与酶活性下降,处理组与对照差异逐渐减小。3d胁迫处理小白菜在恢复期的6~9d呈现超补偿生长,补偿指数为1.10。6d处理则一直呈现低补偿,9d胁迫处理小白菜均在恢复过程中死亡。因此,超过3d的高温胁迫将引起小白菜的不可逆损伤。灰色关联分析表明,Pn、Gs、可溶性蛋白、MDA、叶绿素含量对小白菜的补偿生长起到关键作用,是小白菜实现补偿生长的内在驱动机制。

关键词：光合特性抗氧化酶叶绿素含量灰色关联分析