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生物炭与氮肥配施下水稻光合特性与生理生态因子的相关性及通径分析
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作者 冉楚钰 景元书 张玉双 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第7期96-109,共14页
为明确生物炭与氮肥配施对水稻叶片光合特性的影响,并探究净光合速率与生理生态因子的关系,于2022—2023年在南京信息工程大学农业气象试验站进行田间试验,采用二因素随机区组试验设计,施氮量设4个水平(0、180、225、300 kg/hm^(2)),生... 为明确生物炭与氮肥配施对水稻叶片光合特性的影响,并探究净光合速率与生理生态因子的关系,于2022—2023年在南京信息工程大学农业气象试验站进行田间试验,采用二因素随机区组试验设计,施氮量设4个水平(0、180、225、300 kg/hm^(2)),生物炭施用量设3个水平(0、15、30 t/hm^(2)),共12个处理,研究不同生物炭与氮肥组合下水稻光合特性参数的变化情况和影响因素。结果表明,生物炭与氮肥配施显著提高了水稻叶片SPAD值、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,同时降低了胞间CO_(2)浓度和气孔限制值。总体看来,15 t/hm^(2)生物炭和225 kg/hm^(2)氮肥配施时光合性能最好,在整个水稻生育期相较常规施氮处理SPAD值增加0.597%~11.093%,净光合速率提高9.516%~19.006%,蒸腾速率提高11.495%~28.430%,气孔导度提高3.994%~22.123%,胞间CO_(2)浓度降低3.061%~9.701%,气孔限制值降低3.125%~10.462%。通径分析结果表明,蒸腾速率、气孔导度和空气温度是影响净光合速率的主要决策因子,气孔限制值和饱和蒸汽压差是净光合速率的主要限制因子。在进行水稻栽培时可通过调节相应因子来促进水稻光合作用以实现高产。 展开更多
关键词 水稻 施氮量 生物炭 光合特性 相关性 通径分析
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臭氧浓度升高和增温对水稻叶片光合作用的复合影响
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作者 周钰清 徐彦森 +2 位作者 何龙鑫 张宇杰 冯兆忠 《生态学报》 北大核心 2025年第2期877-888,共12页
人类活动导致的地表臭氧(O_(3))浓度升高和气候变暖正严重影响作物生长。利用开放式O_(3)浓度与温度升高平台(O_(3)-T-FACE),以南粳9108为实验材料,设置两个O_(3)浓度:环境大气O_(3)浓度(A)和1.5倍环境O_(3)浓度(E),三个增温处理:环境温... 人类活动导致的地表臭氧(O_(3))浓度升高和气候变暖正严重影响作物生长。利用开放式O_(3)浓度与温度升高平台(O_(3)-T-FACE),以南粳9108为实验材料,设置两个O_(3)浓度:环境大气O_(3)浓度(A)和1.5倍环境O_(3)浓度(E),三个增温处理:环境温度(CK)、冠层红外增温1.5℃(+1.5)和2℃(+2)。于灌浆中期和后期测定水稻叶片光合速率和叶绿素含量,以明确O_(3)浓度升高和温度增加对水稻叶片光合作用的复合影响。两年重复实验结果表明,与环境大气O_(3)浓度相比,O_(3)浓度升高对水稻灌浆中期叶片光合指标无显著影响,但显著降低了水稻灌浆后期的饱和光合速率(A_(sat))、气孔导度(g_(s))和叶绿素含量,分别平均下降31.3%、19.9%和30.7%;对胞间CO_(2)浓度(C_(i))、电子传递速率(ETR)、水分利用率(WUE)等指标的影响两年均不显著,说明O_(3)浓度升高导致的A_(sat)降低主要是由于叶绿素含量的下降,而非气孔限制CO_(2)传输。增温显著降低了2022年灌浆后期叶片A_(sat)和g_(s),显著降低2021年灌浆中期和后期叶片C_(i),增加叶片WUE,但对其他光合指标和叶绿素含量无显著影响。灌浆后期叶片光合速率对O_(3)浓度升高和增温的响应存在年际差异,2021年灌浆期间高的环境O_(3)浓度和温度加重了叶片光合损失。实验设置的不同增温幅度间的影响未达到显著性差异,说明开放条件下增加冠层温度1.5—2℃对当前的试验水稻品种不足以产生高温胁迫。O_(3)浓度升高和增温对叶片光合速率和叶绿素含量的复合影响未达显著性水平,意味着高浓度O_(3)和温度对试验水稻品种的叶片光合作用不存在协同或拮抗效应。 展开更多
关键词 臭氧 增温 光合速率 气孔导度 水分利用率 叶绿素
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水稻秸秆还田减缓地表臭氧污染对小麦生长的影响
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作者 卓玛拉姆 夏家轩 +3 位作者 冯燕茹 纪洋 徐彦森 冯兆忠 《生态学报》 北大核心 2025年第11期5557-5567,共11页
地表臭氧(O_(3))污染严重威胁我国小麦生产。在我国全面推行秸秆还田的背景下,明确秸秆还田对我国小麦O_(3)敏感性的影响具有重要意义。利用开放式O_(3)浓度升高平台(O_(3)-FACE),选取当地广泛种植的小麦品种连麦7号作为供试材料,设置环... 地表臭氧(O_(3))污染严重威胁我国小麦生产。在我国全面推行秸秆还田的背景下,明确秸秆还田对我国小麦O_(3)敏感性的影响具有重要意义。利用开放式O_(3)浓度升高平台(O_(3)-FACE),选取当地广泛种植的小麦品种连麦7号作为供试材料,设置环境O_(3)浓度(AA)和O_(3)浓度升高(E-O_(3))两个O_(3)浓度处理,每个O_(3)浓度下设置两个秸秆处理:常规秸秆离田(CT)和秸秆全量还田(SR)。在小麦不同生育期测定叶片光合参数、相对叶绿素含量、叶面积指数和地上生物量等指标,结果表明:相比AA,E-O_(3)处理减少了气孔导度(g_(s))和相对叶绿素含量(SPAD);显著降低了灌浆前期和灌浆中期的小麦叶片饱和光合速率(A_(sat));而秸秆还田对叶面积指数(LAI)和地上生物量均无显著影响。在CT处理下,O_(3)浓度升高降低灌浆期叶片A_(sat)和LAI,减少了每日地上干物质累积,导致地上生物量减少了22%。与CT相比,SR处理显著增加了孕穗期小麦叶片SPAD,但是在孕穗-开花期显著降低叶片g_(s)并限制叶片CO_(2)输入从而导致叶片A_(sat)轻微降低。秸秆还田在减少叶片对CO_(2)吸收的同时降低了气孔O_(3)吸收通量,有效减轻了O_(3)对灌浆期小麦叶片A_(sat)、g_(s)和SPAD的负效应。在SR处理下,O_(3)浓度升高未显著降低小麦地上生物量,因此有效保护了小麦地上生物量免受O_(3)损伤。研究结果表明水稻秸秆全量还田将显著增强小麦对O_(3)污染的抵抗能力,在提高农田生态系统土壤质量的同时也增强了对空气污染的韧性。 展开更多
关键词 小麦 生物量 光合速率 臭氧污染 秸秆还田
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FACE条件下臭氧浓度升高对不同筋型小麦籽粒品质的影响 被引量:2
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作者 曹蓉 徐彦森 +2 位作者 冯兆忠 尚博 马艳泽 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1687-1697,共11页
为深入研究不同筋型小麦籽粒品质对地表臭氧(O_(3))浓度升高的响应,本研究依托于开放式O_(3)浓度增加系统(O_(3)-FACE),于2021年和2022年分别以13个(4个强筋品种、5个中筋品种、4个弱筋品种)和12个(4个强筋品种、6个中筋品种、2个弱筋品... 为深入研究不同筋型小麦籽粒品质对地表臭氧(O_(3))浓度升高的响应,本研究依托于开放式O_(3)浓度增加系统(O_(3)-FACE),于2021年和2022年分别以13个(4个强筋品种、5个中筋品种、4个弱筋品种)和12个(4个强筋品种、6个中筋品种、2个弱筋品种)小麦(Triticum aestivum L.)品种为供试材料,设置环境O_(3)浓度(AA)和1.5倍环境O_(3)浓度(E-O_(3))处理,研究不同筋型小麦对O_(3)浓度升高的响应差异。结果表明:O_(3)浓度升高下2021年Ca元素含量显著升高24.8%,2022年直链淀粉含量显著降低8.1%。不同筋型小麦籽粒品质对O_(3)响应存在显著差异,强筋和中筋小麦2022年直链淀粉含量显著降低8.6%和7.6%,2021年Ca元素含量显著升高24.7%和27.2%,弱筋小麦2021年淀粉含量显著降低6.7%,两年蛋白质含量增幅较强筋和中筋小麦更大。根据不同筋型小麦籽粒品质标准,高浓度O_(3)将会有利于中筋和强筋小麦品质形成,而不利于弱筋小麦籽粒品质形成。高浓度O_(3)对所有供试小麦均有重要影响,其中宁麦13、扬麦33和扬麦22对O_(3)敏感。 展开更多
关键词 地表臭氧 小麦 筋型 蛋白质 淀粉 矿质元素
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