灌浆期干旱对不同倍性小麦光合和产量的影响

为揭示灌浆期水分亏缺对不同倍性小麦光合特性和产量的影响,选用二倍体野生一粒、栽培一粒小麦,四倍体野生二粒、栽培二粒小麦,六倍体小麦"长武134"和"陕253"等6个小麦品种作为供试材料,通过盆栽控水方式,对不同倍性小麦旗叶净光合速率、瞬时水分利用效率和产量进行了研究。结果表明,在正常供水、轻度干旱和严重干旱3种水分处理下,不同倍性小麦旗叶净光合速率、水分利用效率和产量差异极显著。在灌浆过程中,水分亏缺对不同倍性小麦净光合速率变化趋势的影响不明显。而最大净光合速率和水分利用效率随水分胁迫的加重而减小。六倍体小麦平均最大净光合速率为22.03μmol CO2.m-2.s-1),高于二倍体和四倍体小麦。六倍体小麦平均最大水分利用效率约为7.12μmol CO2/mmol H2O,分别是四倍体和二倍体的1.63倍和2.05倍,并且在灌浆开始时就达到最大。因此,小麦长期进化过程中,六倍体小麦花后较强的光合能力和较高的水分利用效率是提高小麦产量的重要生理基础。

桃树茎直径微变化与土壤水势及气象因子的关系

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土壤水势降低,桃树茎直径MDS和RT呈增大趋势,DI呈下降趋势并由正值变为负值;气象因子对桃树茎直径变化影响显著,太阳辐射(Rn)和空气相对湿度(RH)对MDS影响最强烈,连续降雨对DI和RT影响显著。DI受土壤水势影响产生变化的趋势明显并受气象因子影响较小,是最理想的灌溉控制指标,可将DI=0作为灌溉控制临界值;MDS受气象因子影响强烈,变异性较大,且需要充分灌溉条件下的MDS作为参考,RT与土壤水势的相关性不高,因此均不适合单独作为灌溉控制指标。

低分子有机酸对辣椒生长发育及叶片活性氧代谢的影响

采用盆栽试验与室内分析相结合的方法,研究了6种低分子有机酸和一种有机酸盐对辣椒生长发育和叶片活性氧代谢的影响。结果表明:柠檬酸、乙酰丙酸和有机酸钾处理不仅可显著提高辣椒根系干质量,增加辣椒vC含量,而且提高了辣椒的产量。甲酸、柠檬酸、乙酰丙酸和有机酸钾处理使根系活力比对照分别提高83%、93.8%、96.75%和99.5%。柠檬酸、乙酰丙酸和有机酸钾处理提高了辣椒叶片的SOD和POD活性,降低了膜脂过氧化产物MDA含量,延缓了叶片衰老。但是低分子有机酸处理对CAT活性的影响较小。

保水剂用量对土壤水分的影响

为确定保水剂的合理用量,于2008年5月在陕西米脂县进行保水剂不同用量玉米盆栽试验研究。盆栽试验设置了保水剂不同用量(0、30、40、50、60 g)五个处理及保水剂与风干黄绵土配比用量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.30%)6个处理,分别研究了保水剂不同用量与土壤水势、土壤含水量的关系及对土壤持水时间的影响。试验结果表明,土壤含水量高(>18%)时各处理土壤水吸力十分接近,在土壤吸水力相同时,随着保水剂用量的提高其土壤含水量也随着提高;保水剂用量越大的处理玉米存活的时间也越长,0.20%和0.30%处理玉米存活时间较对照长3 d;综合分析表明本试验中保水剂与黄绵土配比0.20%和0.3%应用效果较好。

施肥对干旱胁迫下夏玉米根系提水的调节作用研究

以耐旱性玉米品种郑单958号为材料,采用两室分根土培装置,通过时域反射计(TDR)对上下土层土壤含水量进行控制和观测,研究施肥对干旱胁迫条件下玉米根系提水作用的影响.结果表明,玉米根系在土层上干下湿条件下(即上下层土壤存在一定水势差时)存在明显提水作用;玉米根系提水量在整个生育期呈单峰变化,并以吐丝期最大;上层土壤施肥可以调节玉米根系提水作用强弱,整个生育期根系总提水量表现为NP配施>单施P>CK>单施N,NP配施处理全生育期单株提水量(1 948.6 g)分别是单施P处理、CK和单施N处理的1.5倍、3.1倍和3.5倍.玉米整个生育期根系总提水量与收获期不同层次根系干重和体积存在极显著正相关关系,也与其地上部分生物量和籽粒产量呈极显著或显著正相关关系.可见,玉米根系的提水作用强弱因生育期和施肥处理而变化,施肥主要通过影响根系生长来调节其提水作用;在一定水分环境条件下,玉米根系提水作用能促进作物生长,提高其籽粒产量.

长期水分胁迫下氮、钾对夏玉米叶片光合特性的影响

采用2种不同夏玉米基因型(陕单9号,抗旱品种;陕单911,不抗旱品种)的盆栽试验,研究了长期水分胁迫下氮、钾对各生育期叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度和叶绿素含量的影响,旨在从光合生理特性揭示这些因子的抗旱机理。结果表明,长期水分胁迫下叶片净光合速率,蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度(除成熟期)和叶绿素含量显著降低,不抗旱品种降幅更甚。抗旱品种的净光合速率和叶绿素含量大于不抗旱品种,而蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度则相反。两品种苗期光合作用较弱,净光合速率和叶绿素含量均较低,抽雄期达到高峰。施氮能不同程度降低水分胁迫下玉米叶片的蒸腾速率,增加叶绿素含量.提高净光合速率,从而减缓水分胁迫对光合作用的伤害。随氮肥用量增加,不抗旱品种净光合速率和叶绿素含量显著升高,蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度明显降低,两种氮肥用量间有显著差异;抗旱品种在低氮用量时效果显著,但高低氮用量间无显著区别。钾对受水分胁迫的玉米表现出比氮肥更突出的效果。相反,在适量供水条件下,氮、钾肥的作用明显下降。以上结果表明,适当用量的氮、钾肥可以有效地改善水分胁迫下作物叶片的光合特性,从而增强作物的抗旱性。

大豆品种竞争能力和籽粒产量关系研究

盆栽试验方法研究充分供水(W)、适度干旱(M)和严重干旱(D)三种条件下,不同株型的两个大豆品种晋大74和晋豆24在混播和单播时的籽粒产量及生物量构成。结果表明:晋大74品种具有较高的植株生物量和较强竞争能力,在单播时籽粒产量较低,而竞争能力较低的晋豆24品种在单播时籽粒产量却较高,这一结论将对大豆株型设计提供一定的科学依据。

原状土通气培养法测定黄土高原土壤供氮能力的研究

评价原状土通气培养法在反映黄土高原土壤供氮能力方面的效果。【方法】以采自于黄土高原差异较大的11个农田耕层土壤为供试土样,以包括和不包括土壤起始NO3--N原状土盆栽黑麦草累积吸氮量为参比,进行室内原状土通气培养法测定土壤供氮能力的研究。【结果】以包括土壤起始NO3--N盆栽试验植物吸氮量为参比,通气培养前CaCl2所淋洗起始NO3--N和起始矿质氮与5期黑麦草地上部氮素累积量密切相关,相关系数分别为0.856和0.862,达1%显著水平;与此相反,通气培养30周所矿化氮素、土壤起始矿质氮+通气培养30周矿化氮素、氮素矿化势(N0)及N0+起始矿质氮与5期黑麦草地上部氮素累积量间无显著相关关系,相关系数分别仅为0.410、0.553、0.492和0.419。以不包括土壤起始NO3--N盆栽试验植物吸氮量为参比,通气培养前CaCl2淋洗起始NO3--N和起始矿质氮与五期黑麦草地上部氮素累积量间的相关性尽管有所降低,但相关性仍达5%显著水平,相关系数分别为0.613和0.607;而通气培养30周矿化氮素、土壤起始矿质氮+通气培养30周矿化氮素、N0及N0+起始矿质氮与五期黑麦草地上部吸氮量的相关系数却明显...

两种高分子保水材料对盆栽甘蓝影响研究

采用盆栽试验,研究了两种高分子化合物聚丙烯酸钠(sodium polyacrylate,SP)与聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)对甘蓝生长的影响。结果表明:在土壤中施入2/1000的两种高分子材料均能抑制土壤蒸发,砂土、粘土蒸发强度分别较对照降低35.5%、22.8%;甘蓝叶绿素受两种材料的影响不显著,受肥料影响较大;两种高分子材料施入土壤中增加了甘蓝产量、降低了根冠比,地上、地下生物量砂土较对照分别增加了61.1%、16.1%,粘土分别增加了55.2%、28.7%,根冠比砂土较对照平均降低了26.9%,粘土降低16%;PAM与SP使砂土容重较对照降低了13.9%,而粘土仅降低了4.1%;单施高分子处理水分利用效率平均较对照增加59.1%,与肥料混合使用时增加77.1%。总体来看,PAM与SP作用效果相近。

夏玉米冠层叶片表观自由空间的差异研究

叶片自由空间在环境与冠层养分交换间具有重要作用,是目前植物营养学研究的重要领域之一。通过盆栽试验,以不同株型夏玉米为试材,研究了不同施氮水平(N 0、0.15和0.30 g/kg)下玉米冠层叶片表观自由空间(AFS)的差异。结果表明,不同生育期叶片AFS差异极显著(P<0.01),表现为随生育期推进,叶片AFS、生物量和全氮含量均逐渐降低;除成熟期,其它各生育期品种与施氮水平对叶片AFS的影响均存在显著的交互作用。施氮对叶片生物量的影响不显著,但施氮后叶片全氮含量显著增加。不同施氮水平下,植株冠层叶片AFS也存在显著差异,中量施氮处理(即N 0.15 g/kg)植株叶片AFS值(9.49)明显高于不施氮处理(9.03),但随施氮量进一步增加,叶片AFS下降,施氮量为N 0.30 g/kg时,叶片AFS为8.62;不同施氮水平各生育期不同叶层间叶片AFS、生物量和全氮含量差异显著(P<0.05)。不同品种间叶片全氮含量和AFS存在显著差异(P<0.05),以紧凑型品种陕单902叶片AFS最大,平均为9.24,显著高于其它品种;中间型品种农大108与平展型品种陕单9号间差异不显著,二者平均分别为9.06和8.85...

质谱在高分子热分解及油脂分析中的应用

本论文主要包括三个部分。第一部分简单介绍了四极杆质谱仪的工作原理和所用实验技术；第二部分首先综述了质谱技术在高分子链结构和热分解机理研究中的应用，然后以直接裂解质谱（DPMS）为主要手段研究了聚对苯硫醚（PPS）、聚噻吩（PT）、聚苯胺（PAn）、聚邻甲基苯胺（POT）和聚β-羟基丁酸酯（PHB）及其共聚物的热分解行为和某些结构性质。主要讨论了电子能量、裂解温度、电离方式等对高分子裂解产物的影响，表明DPMS是研究高分子热分解机理的有效方法。几种导电聚合物的热分解均以自由基方式降解，PPS裂解形成环状和线状齐聚物，PT、PAn及POT只能形成线状齐聚物；聚β-羟基烷酸酯的热分解通过β-CH转移反应形成由羟基和烯烃结尾的齐聚物，形成的齐聚物准分子离子可进一步脱去一个分子水。第三部分用GC、GC/MS分离鉴定了山核桃油中的脂肪酸，并用FABMS测定了山核油中混合甘油三酸酯的组成。FABMS能反映不同甘油三酸酯的组成和含量，而GC、GC/MS能对各种脂肪酸进行定性和定量分析，两种方法相互补充，较全面地获得了山核桃油的组成信息。

镉、铅排异大白菜品种的筛选和鉴定及安全生产调控技术

随着工农业的快速发展，土壤重金属尤其Cd和Pb污染日益严重。筛选和培育具有重金属低积累特性的农作物排异品种被认为是当前应对土壤重金属污染最为合理和有效的途径之一。本文通过盆栽试验、大田试验和砂培试验，研究了大白菜品种对Cd和Pb的吸收和积累的品种差异、对Cd、Pb胁迫的响应以及大白菜安全生产的调控技术，得出以下结论： 1) 盆栽梯度试验中，80种大白菜地上部对Cd的吸收存在显著差异(p < 0.05)。在3种Cd处理下(1.0, 2.5和5.0 mg/kg)，80种大白菜Cd含量浓度范围分别为(mg/kg) 0.22–2.46, 0.90–14.10和2.03–18.01, 其平均值分别为 0.79, 3.76 和6.79 mg/kg DW。大白菜对Cd胁迫具有较强的耐性。大田试验中，15种大白菜的富集系数和转运系数与盆栽梯度试验的结果基本一致。排异植物的筛选和鉴定标准包括：(1)该植物的地上部和根部的Cd含量都很低或者可食部位低于有关标准；(2) 富集系数(BF) < 1.0；(3) 转运系数(TF) < 1.0；(4)该植物具有较高的Cd耐性，在较高的Cd污染下能够正常生长且生物量无显著下降。采用此标准，结合盆栽梯度试验和大田试验结果，北京新3号、绿星70和丰源新3号可鉴定为Cd排异品种。秋傲和赛新5号具有排异Cd特性，但其对Cd的耐性较差。 2) 盆栽梯度试验中，在Pb投加浓度为500和1500 mg/kg处理下，30种大白菜地上部对Pb的吸收存在显著差异 (p < 0.05)，其Pb浓度的范围分别为：0.52–8.68 和1.86–16.20 mg/kg, 其平均值分别为3.01 和6.87 mg/kg DW。并且，随着Pb浓度的增加，白菜地上部Pb含量有随之增加的趋势。大白菜对Pb具有较强的耐性。低浓度的Pb处理对大白菜的生物具有一定的促进作用。结合盆栽试验和大田试验的结果，秋傲、世博秋抗和福星80可鉴定为Pb排异大白菜品种。 3) 砂培试验中，在Cd和Pb胁迫下，大白菜地上部的丙二醛(MDA)含量增加，随着Cd处理浓度的增加，超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先下降后上升接着下降的趋势，酸菜王的SOD活性要高于北京新3号SOD的活性。随着Pb处理浓度的增加，福星80地上部的SOD活性随之增加，而绿星大棵菜地上部的SOD活性先下降后增加。在不同梯度的Cd处理下，大白菜地上部的可溶性蛋白(SP)含量未见显著降低，甚至有所增加，而在不同梯度的Pb处理下，大白菜地上部的SP含量有所降低。 4) 施用改良剂可升高土壤的pH值和降低土壤中的有效态Cd，从而对大白菜的生长具有促进作用。施用改良剂可显著降低大白菜对Cd和Pb的吸收和累积。

苯乙酮、氨甲酸酯参与的直接Mannich反应

Mannich反应是有机化学中最重要的碳-碳键形成反应，其产物是合成手性胺的通用中间体。间接Mannich反应使用不稳定的预制烯醇等当体，以未修饰的酮为给体的直接方法将增强Mannich反应的效率。针对低活性苯乙酮、氨甲酸酯参与的直接Mannich反应，研究工作将更具挑战性。 在前期实验中，我们发现Lewis酸-NbCl5可高效催化苯乙酮、芳香醛、芳香胺三组分直接Mannich反应，反应在环境温度下进行，高收率获得Mannich碱。这是以苯乙酮参与的Mannich反应中，实现催化量Lewis酸催化的首次报道。该方法高效且操作简单。但就底物而言，对易去保护、低活性的氨甲酸酯类底物收率较低。我们设想Brønst酸可解决此类底物问题。令人高兴的是，杂多酸可高效催化芳香酮、芳香醛、氨甲酸酯三组分直接Mannich反应，反应在环境温度下进行，高收率获得N-保护的β-氨基酮。该方法底物范围广泛，普适性强且催化剂便宜。 基于杂多酸在苯乙酮、氨甲酸酯为底物直接Mannich反应中的高效性，我们设想杂多酸与功能化的手性有机小分子-手性伯胺组装可解决催化剂回收问题，同时实现不对称催化。实验结果表明，非共价键固载手性伯胺不能有效催化苯乙酮为底物的直接Mannich反应，无论是对映选择性还是收率均较低。随后，我们以丙二酸酯及α-氨基砜为底物，以增强底物活性，同时绕开亚胺的不稳定性。辛可宁伯胺以氢键双活化底物，有效催化原位产生氨甲酸酯类亚胺与丙二酸酯的Mannich反应，高收率获得Mannich碱，ee值中等。 我们采用逐步解决问题的策略解决Mannich反应中的部分问题并在Lewis酸催化、Brønst酸催化、非共价键固载手性伯胺催化及手性伯胺氢键催化的直接Mannich反应中做出了有益探索。 The Mannich reactions are among the most fundamental carbon-carbon bond forming reactions in organic chemistry, and the reaction products are versatile intermediates in the synthesis of chiral amines. The indirect Mannich reaction uses preformed enolate equivalents. However the preformed enolates are unstable. Thus, a direct methodology based on unmodified ketone donors would enhance the efficiency of the Mannich reaction. Especially researches for the directed Mannich reactions of acetophenone, carbamate, which own lower activities, will be more challengeable. In the initial experiments, we found an efficient Lewis acid-NbCl5 which could catalyze three-component Mannich-type reaction of acetophenone, aromatic aldehydes and aromatic amines at ambient temperature in high yields. This is the first report that use catalytic amount of Lewis acid in the Mannich reactions of .acetophenone. The method reported is not only simple to operate but also efficient. However, as far as amines are concerned, the substrates of carbamates which can be deprotected more easily and less reactive than amines give low yields. We envisaged that Brønsted acid would resolve this problem. Pleasingly, heteropoly acids (HPA) efficiently catalyzed one-pot three-component Mannich reactions of aryl aldehydes, aryl ketones, and carbamates at ambient temperature and afforded the corresponding N-protected β-amino ketones in good to excellent yields. This method provides a novel and improved modification of three-component Mannich reactions in terms of a wide scope of aldehydes, ketones and carbamates, economic viability. Based on the high efficiency of heteropoly acids in the Mannich reaction of acetophenone and carbamates, we envisaged that if HPA were combined with functionalized chiral organocatalysts–chiral primary amines the assemblies may be able to act as recoverable asymmetric organocatalysts. The results of exprimentals showed that noncovalently supported heterogeneous chiral primary amine couldn’t effectively catalyze the Mannich reactions which own two the substrate of acetophenone regardless of enantioselectivity and yield. Then, we employed malonates and α-amido sulfones as substrates to enhance reactivity of substrates and circumvent the instability of imines. A moderately enantioselective and highly yield Mannich reaction with in situ generation of carbamate-protected imines from stable α-amido sulfones catalyzed by cinchonine primary amine catalyst was developed. It is noteworthy that cinchonine primary amine can dual activate substrates through H-bond activation and thus promote the reaction. We applied step-by-step-strategy to resolve some problems in the Mannich reactions and did some instructive explorations in Lewis acid catalysis, Brønst acid catalysis, noncovalently supported heterogeneous chiral primary amine catalysis and chiral primary amine as hydrogen-bond catalysis.

花椒叶和土壤浸提液对土壤微生物、土壤酶及土壤化学性质的影响

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）是川西地区重要的经济植物，化感作用是花椒连作障碍的原因之一，而花椒凋落物和根系分泌物对土壤质量的影响是花椒化感作用的一个重要方面。系统研究花椒如何影响土壤有助于深入理解和解决花椒连作障碍。本文主要以大红袍（10a生）花椒叶和种植过花椒的土壤的浸提液浇灌花椒幼苗进行试验，分析叶浸提液与土壤浸提液对非花椒生长土壤中土壤微生物、土壤酶及土壤化学性质的影响。主要结果如下： 1.花椒叶浸提液和土壤浸提液减少了土壤中微生物的种类、组成和数量。本试验中未施加浸提液的土样中根际微生物明显高于非根际区，在经过花椒叶浸提液处理后，根际细菌、真菌和放线菌数量以及微生物总数都有所减少，这样将会导致土壤中的有效养分的供给减少，进而可能影响植物的生长。 2．施加花椒叶浸提液和土壤浸提液，以及花椒幼苗的栽种，对不同土样中的土壤酶各有促进和抑制作用。在浸提液处理下，水解酶之间及氧化还原酶之间各存在相互促进作用。 3.施加花椒叶浸提液和土壤浸提液均抑制了根际土中全氮和有机质含量，叶浸提液还抑制了无苗土中全磷含量，土壤浸提液还抑制了无苗土中全氮含量与根际土全磷、有机质含量。但两种浸提液均促进了根际土中有效磷和水解性氮含量、根外土中全磷含量，叶浸提液促进了根际土中全磷含量，土壤浸提液促进了根外土中有效磷含量。全氮和有机质含量的下降可能对植物生长发育不利。 4．土壤化学性质与土壤酶活性在不同土样中有不同的相关性。全氮含量在施加叶浸提液的土样中与蛋白酶活性呈正相关。水解性氮含量在施加叶浸提液的土样中与蛋白酶活性、蔗糖酶活性呈正相关。全磷含量在施加叶浸提液的土样中与多酚氧化酶活性呈正相关；在施加土壤浸提液的土样中与蛋白酶活性、蔗糖酶活性呈正相关，与多酚氧化酶活性呈负相关。有效磷含量在施加叶浸提液的土样中与多酚氧化酶活性呈正相关，与蛋白酶活性呈负相关；在施加土壤浸提液的土样中与蛋白酶活性、过氧化氢酶活性呈正相关。有机质含量在施加叶浸提液的土样中与蛋白酶活性、蔗糖酶活性呈正相关。 Zanthoxylum bungeanum is one of the most important cash crops in Eastern Tibetan Plateau. Allelopathic effects could be one of reasons for Z. bungeanum’s continuous cropping impediment. The effects of secretion of leaf and root of Z. bungeanum on soil quality is a important way of Z. bungeanum’s allelopathic effects. However, allelopathic effect of Z.bungeanum on soil microbes, enzyme activities and chemical property were seldom studied. In this study, leaf and soil extracts of Da Hongpao(DHP), the most common varieties of Z.bungeanum in this area, were used to assess allelopathic effect of Z. bungeanum on soil biology and biochemistry by pot experiments . The main results showed that: 1. The irrigation of two kinds of extracts reduced the species, component and quantity of soil microbes. In rhizosphere soil which irrigated by distilled water, the quantity of soil microbes is significantly different from exoroot soil. In rhizosphere soil which irrigated by leaf extracts, the quantity of bacterial, fungi, actionmycete and gross of microbes were decreased, it may resulted in reduce of Available nutrient in soil, and influenced the growth of plants. 2．The irrigation of two kind of extracts reduced or enhanced the enzyme activities in different soils. Interaction between hydrolytic ferments and redoxases were promoted each other. 3. The irrigation of two kinds of extracts reduced the total N and organic matter in rhizosphere soil. Leaf extracts also reduced the total P in soil without seedling. Soil extracts reduced total N in soil without seedling and total P, organic matter in rhizosphere soil. But both extracts also enhanced available P and hydrolysable N in rhizosphere soil, total P in exoroot soil. Leaf extracts enhanced total P in rhizosphere soil. Soil extracts enhanced available P in exoroot soil. The reduction of total N and organic matter may influence growth of plants. 4．Positive correlations between total N and prolease, hydrolysable N and prolease, hydrolysable N and saccharase, total P and polyphenol oxidase, available P and polyphenoloxidase, organic matter and prolease, organic matter and saccharase, were studied in soil irrigated by leaf extracts. In soil irrigated by soil extracts, there are positive correlations between total P and prolease, total P and saccharase, available P and prolease, available P and catalase, while negative correlation between total P and polyphenoloxidase, available P and prolease, available P and catalase was found.