删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响

本站小编 Free考研考试/2022-01-01

朱启林1, 向蕊1, 汤利1,2, 龙光强,1,2,*1 云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201
2 农业部云南耕地保育科学观测实验站, 昆明 650201

Effects of intercropping on photosynthetic rate and net photosynthetic nitrogen use efficiency of maize under nitrogen addition

ZHU Qi-Lin1, XIANG Rui1, TANG Li1,2, LONG Guang-Qiang,1,2,* 1 College of Resources and Environmental Science, Yunnan Agriculture University, Kunming 650201, China
2 Yunnan Scientific Observation Station for Cultivated Land Conservation of the Ministry of Agriculture, Kunming 650201, China

通讯作者: ynaulong2316@163.com

编委: 赵平
责任编辑: 李敏
收稿日期:2018-01-30修回日期:2018-04-25网络出版日期:2018-06-20
基金资助:云南省农业联合专项.2017FG001-027
云南省中青年学术技术带头人后备人才项目.2017HB027
国家自然科学基金项目.41201289
国家自然科学基金项目.41361065


Received:2018-01-30Revised:2018-04-25Online:2018-06-20
Fund supported: Supported by the Yunnan Agricultural Joint Project.2017FG001-027
the Reserve Talent Young Academic and Technical Leaders of Yunnan Province.2017HB027
the National Natural Science Foundation of China.41201289
the National Natural Science Foundation of China.41361065


摘要
研究间作后作物光合碳同化和光合氮利用效率(PNUE)对氮投入的响应, 对阐释间作产量优势的氮调控效应, 指导间作氮肥管理有重要意义。本研究设置玉米(Zea mays)单作、玉米间作两种种植模式的4个氮水平(N0, 0 kg·hm -2; N1, 125 kg·hm -2; N2, 250 kg·hm -2; N3, 375 kg·hm -2), 分析间作与施氮量对玉米叶片特征、光合参数、PNUE和产量的影响。结果表明: 与单作相比, 间作显著增加玉米叶片的叶干质量和比叶质量; 各施氮水平(除N3)下, 间作中靠近马铃薯(Solanum tuberosum)侧的玉米叶面积均显著高于单作玉米。单间作对比发现, 间作提高了玉米光饱和点和暗呼吸速率。单作、间作靠玉米侧(I-M)、间作靠马铃薯侧(I-P)的玉米PNUE均随施氮量增加而降低, 降幅以I-P最大; 施氮量低于250 kg·hm -2时, 相同施氮量下的玉米PNUE和净光合速率(Pn)均以I-P最高, I-M和单作次之。间作显著提高了玉米产量(土地当量比>1)。该研究中当施氮量≤250 kg·hm -2时, 间作I-P的玉米叶片PnPNUE显著提高可能是间作玉米产量提高的重要原因。
关键词: 间作;施氮水平;叶片含氮量;光合速率;光合氮利用效率

Abstract
Aims The aim of this study was to explore the response of photosynthetic carbon assimilation and photosynthetic nitrogen (N) use efficiency (PNUE) of maize to intercropping system of maize and potato under different N addition, which has a great significance for the N regulation and N fertilizer management for the increase in intercropping yield.Methods In order to analyze the effects of intercropping and additional N level on leaf characteristics, photosynthetic parameters, PNUE and yield of maize, field experiment with mono- and inter-cropping system under four N addition levels (N0, 0 kg·hm -2, N1, 125 kg·hm -2, N2, 250 kg·hm -2 and N3, 375 kg·hm -2) treatments were set up. Important findings The results showed that inter-cropping planting significantly increased leaf dry mass of maize and leaf mass per area compared with maize monoculture. Among different N treatment levels (except N3), leaf area of maize under intercropping close to potato increased compared with that under maize monoculture. Intercropping also increased the light saturation point of photosynthesis and dark respiration rate of maize compared with maize monoculture. PNUE decreased as the increasing of N levels in monoculture maize, intercropping maize leaves close to potato (I-P) and leaves close to maize of other row (I-M), and the largest decline was found in I-P. At the same N level (less than 250 kg N·hm-2), PNUE and photosynthetic rate (Pn) of maize in I-P were significantly higher than those in M and I-M system. Intercropping system significantly improve the yield of maize (land equivalent ratio > 1). This study concluded that higher PNUE and Pn of maize close to the potato contributed to the increase of intercropped maize yield under less than or equal to 250 kg N·hm-2 addition.
Keywords:intercropping;nitrogen level;leaf nitrogen content;photosynthetic rate;photosynthetic nitrogen use efficiency


PDF (1519KB)元数据多维度评价相关文章导出EndNote|Ris|Bibtex收藏本文
本文引用格式
朱启林, 向蕊, 汤利, 龙光强. 间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响. 植物生态学报[J], 2018, 42(6): 672-680 doi:10.17521/cjpe.2018.0033
ZHU Qi-Lin. Effects of intercropping on photosynthetic rate and net photosynthetic nitrogen use efficiency of maize under nitrogen addition. Chinese Journal of Plant Ecology[J], 2018, 42(6): 672-680 doi:10.17521/cjpe.2018.0033


氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010)。合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987)。光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016)。植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005)。合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005)。因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径。总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见。

间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除。前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008)。宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007)。间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b)。同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂。

玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a)。然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确。因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验于2014年在昆明寻甸大河桥农场(23.53° N, 103.22° E, 海拔1 953.5 m)内进行。该地降水集中在7至9月, 年降水量1 040 mm, 年蒸发量为2 384 mm, 属北亚热带季风气候, 年平均气温14.7 ℃, 无霜期301天。土壤pH值为7.8, 有机质含量10.5 mg·kg-1, 碱解氮含量34.7 mg·kg-1, 速效磷含量5.8 mg·kg-1, 速效钾含量51.3 mg·kg-1, 本试验数据为2014年玉米抽穗期测得。

供试玉米品种为‘耕源寻单7号’; 马铃薯品种为‘会泽2号’。小区试验采用随机区组设计, 每个处理3次重复, 2种种植模式(玉米马铃薯间作(I), 玉米单作(M)), 4个氮水平, 以当地玉米生产施氮量(常规施氮, N2, 250 kg·hm-2)为基础, 分别增施氮50% (高氮处理, N3, 375 kg·hm-2)和减施氮50% (低氮处理, N1, 125 kg·hm-2), 同时设不施氮(N0, 0 kg·hm-2)的对照。8个处理, 24个小区, 每小区面积32.5 m2 (5 m × 6.5 m)。单作玉米株距25 cm, 行距50 cm; 间作玉米和单作行株距一致, 2行玉米、2行马铃薯(即行比2:2)的间作种植方式, 其中马铃薯株距35 cm, 行距50 cm; 小区周边设置1 m的保护行, 种植玉米。

氮肥分基肥、小喇叭口期追肥和大喇叭口期追肥3次施入, 分别占总施氮量的40%, 25%和35%; 各处理中玉米磷钾肥均以基肥施入, 磷肥(P2O5的用量)施用75 kg·hm-2, 钾肥(K2O的用量)施用75 kg·hm-2

1.2 采样与测定方法

1.2.1 光合特性指标及光合光响应曲线测定

在玉米抽穗期, 选取晴朗无风天气的8:30- 11:30, 测定每个小区玉米叶光合指标。用LI-6400便携式光合测定仪(LI-COR, Lincoln, USA), 每个处理随机选择3株有代表性的玉米, 每株玉米测定8片叶片。单作玉米选取生殖生长中光合作用最强的(棒上下各4叶) 8片叶片, 间作分别对同一株玉米的两侧, 即靠近马铃薯侧玉米叶片(I-P)和靠近玉米侧玉米叶片(I-M)的各4片叶片进行测定(图1)。测定玉米叶片的净光合速率(Pn, μmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(Tr, mmol·m-2·s-1)、气孔导度(Gs, mol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci, μmol·mol-1)等生理参数。

图1

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图1玉米单作和间作示意图。I, 间作; I-M, 靠近玉米侧的玉米叶片; I-P, 靠近马铃薯侧的玉米叶片; M, 单作。

Fig. 1Illustration of maize monoculture and intercropping maize and potato. I, intercropping; I-M, intercropping maize leaves close to maize of other row; I-P, intercropping maize leaves close to potato; M, monoculture.



设定光照强度(PFD)梯度分别为2 000、1 500、1 000、800、600、400、300、200、150、100、80、60、40、20和0 μmol·m-2·s-1, 选择常规施氮条件下单作和间作各1株有代表性的玉米, 测定玉米穗位叶叶片光合速率对光强的响应, 以PFD为横坐标, Pn为纵坐标, 计算光合-光强响应曲线。用光强低于150 μmol·m-2·s-1的数据进行线性回归, 求得回归方程的斜率等参数计算表观量子效率(AQY)和光补偿点等(焦念元等, 2013a)。

1.2.2 叶片氮含量测定与计算

(1)叶面积测定: 每个小区随机选取5株玉米, 对应单间作中光合指标测定时的叶片选择方式(图1), 剪取抽穗期玉米叶片, 用LI-3000C便携式叶面积仪(LI-COR, Nebraska, USA)测定叶片面积。叶片杀青后烘干用于测定干物质质量。

(2)植株氮素含量测定: 样品于105 ℃杀青30 min, 80 ℃烘干至恒质量, 粉碎后用浓硫酸-过氧化氢消煮, 采用凯氏定氮法测定氮含量(闫艳红等, 2011)。比叶质量(LMA, g·m-2) =叶干质量/叶面积。单位干质量叶片氮含量(Nmass, g·kg-1)为叶片氮含量与叶干质量之商; 单位面积氮含量(Narea, mg·cm-2)由NmassLMA计算所得, 即Narea = Nmass × LMA

1.2.3 PNUE与土地当量比计算

(1) PNUE参照文献(李大勇等, 2013)计算, 即PNUE (μmol·mol-1·s-1) = Pn/Narea

(2)土地当量比(LER)用于表示间作系统内物种对资源利用的竞争性大小, 表达式为: LER = (Yi/Ym),式中: YiYm分别代表间作玉米和单作玉米产量(Al-Dalain, 2009)。当LER = 1时, 间作玉米与单作玉米产量相当, 在不同体系中对同一有限资源有相等的利用能力; LER > 1表示间作玉米的互补作用大于竞争作用, 具有间作的产量优势, 幅度愈高, 增产效益愈大; LER < 1表明种间竞争大于种间促进, 没有间作优势。

1.2.4 水分利用效率和气孔限制值计算

按以下公式计算水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)

WUE = Pn/Tr

Ls = 1 - Ci/Ca

式中, Ca指大气CO2浓度。

1.3 计算公式及数据处理

采用Excel 2010对间作玉米马铃薯产量、生物量、光合参数及叶片特征进行方差分析处理, 通过SPSS 20.0软件对文中数据进行单因素方差分析, 用最小显著极差法(LDS)进行不同处理之间的显著性检验(p < 0.05)。

2 结果和分析

2.1 不同氮水平下间作对玉米产量的影响

表1可知, 同种种植模式, 单作玉米与间作玉米产量在N1、N2、N3水平差异不显著, 但显著高于N0水平; 相比N0, 单作玉米产量增幅92.86%- 130.12%, 间作玉米产量增幅63.13%-90.98%。单作与间作玉米生物量随施氮量增加的变化趋势与产量相同, N2、N3水平无显著差异, 显著高于N0、N1水平。

Table 1
表1
表1不同氮水平对玉米产量、生物量的影响(×103 kg·hm-2)(平均值±标准偏差)
Table 1Effects of N levels on yield and biomass of maize (×103 kg·hm-2)(mean ± SD)
氮水平
N level (kg·hm-2)
产量 Yield生物量 Biomass土地当量比
Land equivalent ratio
IMIM
0 (N0)7.54 ± 0.23Aa5.18 ± 0.71Aa17.62 ± 1.01Aa14.88 ± 1.24Aa1.46
125 (N1)12.30 ± 1.57Ab9.99 ± 1.63Ab25.69 ± 0.52Ab21.84 ± 0.73Bb1.23
250 (N2)14.40 ± 1.67Ab11.69 ± 1.97Bb28.82 ± 1.88Ac24.90 ± 2.73Bc1.23
375 (N3)14.29 ± 1.47Ab11.92 ± 1.11Bb28.63 ± 2.33Ac25.20 ± 1.75Bc1.20
不同小写字母代表同一种植模式下的不同氮水平间差异显著(p < 0.05)。不同大写字母代表同一施氮水平下间作和单作之间差异显著(p < 0.05)。I, 间作; M, 单作。
Different lowercase letters indicate significant difference among different N levels in the same planting pattern (p < 0.05). Different capital letters mean significant difference between monoculture and intercropping at the same N level (p < 0.05). I, intercropping; M, monoculture.

新窗口打开|下载CSV

相同施氮水平下, 相比单作, 间作玉米增产19.88%-45.56%。与单作相比, 间作玉米在N1、N2、N3水平生物量显著提高。LER在各氮水平均大于1, 说明间作玉米具有产量优势。

2.2 间作对玉米叶片光合参数与光响应曲线的影响

2.2.1 净光合速率(Pn)与胞间二氧化碳浓度(Ci)

图2可见, 同一种植模式下, 单作和间作I-M的Pn呈现随施氮量增加而升高的变化趋势, 而间作I-P的Pn随施氮量增加, 先升高后降低, N2水平最高, 显著高于其他氮水平。相同氮水平下单作、间作I-M和间作I-P的Pn比较, 在N0、N1、N2水平间作I-P的Pn显著高于单作和间作I-M, 相比单作提高21.31%-23.53%; 较I-M提高28.91%-43.70%, N3水平单作、间作I-M和间作I-P的Pn差异不显著(图2A)。间作I-M和间作I-P的Ci随施氮量增加呈现降低趋势(图2B)。

图2

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图2不同氮水平下单作和间作对玉米光合特征参数的影响(平均值+标准偏差)。不同小写字母代表同一种植模式下的不同氮水平间差异显著(p < 0.05)。不同大写字母代表同一施氮水平下间作和单作之间差异显著(p < 0.05)。I-M, 靠近玉米侧玉米叶片; I-P, 靠近马铃薯侧玉米叶片; M, 单作; Pn, 净光合速率; Ci, 胞间CO2浓度; Gs, 气孔导度; Tr, 蒸腾速率; Ls, 气孔限制值; WUE, 水分利用效率。

Fig. 2Effects of monoculture and intercropping on photosynthetic characteristics of maize under different nitrogen levels (mean + SD). Different lowercase letters indicate significant difference among different N levels in the same planting pattern (p < 0.05). Different capital letters mean significant difference between monoculture and intercropping at the same N level (p < 0.05). I-M, intercropping maize leaves close to maize of other row; I-P, intercropping maize leaves close to potato; M, monoculture, Pn, net photosynthetic rate; Ci, intercellular CO2 concentration; Gs, stomatal conductance; Tr, transpiration rate; Ls, stomatal limitation; WUE, water use efficiency.



2.2.2 气孔导度(Gs)与蒸腾速率(Tr)

间作I-P的Gs在N0、N1、N2水平, 显著高于单作和间作I-M, 较单作和间作I-M增幅分别为28.43%-54.96%, 16.55%-50.69%, N3差异不显著; 各氮水平单作和I-M的Gs差异不显著(图2C)。间作I-P的Tr在N1、N2水平显著高于单作和间作I-M, 较单作提高26.44%、30.91%, 较间作I-M提高27.71%、34.81%, N0、N3水平无显著差异(图2D)。间作I-P的GsTr均随施氮量增加呈现先升高后降低的趋势。

2.2.3 气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)

对比相同种植模式不同氮水平Ls, 单作玉米在N2水平显著高于其他处理, 间作I-M和间作I-P在N3水平显著高于其他处理; 单间作对比, N2水平单作玉米Ls显著高于间作I-M和间作I-P (图2E)。对比同一氮水平不同种植模式WUE, N0、N1水平间作I-P显著高于单作和间作I-M, 较单作分别提高10.45%、11.73%; 较间作I-M的12.99%、13.09%, N3水平差异不显著(图2F)。

2.2.4 光合-光强响应曲线

对比单间作玉米光合-光强响应曲线(图3), 低于200 μmol·m-2·s-1光照强度拟合回归看出, 间作玉米光补偿点为23 μmol·m-2·s-1, 单作玉米为14 μmol·m-2·s-1, 单作较间作降低了39.10%; 与单作相比, 间作玉米表观量子效率提高了11.7%。

图3

新窗口打开|下载原图ZIP|生成PPT
图3单作和间作玉米叶片光响应曲线。I, 间作; M, 单作; Pn, 净光合速率。

Fig. 3Response of net photosynthetic rate (Pn) of maize leaves to photon flux density at monoculture and intercropping planting. I, intercropping; M, monoculture.



间作玉米的光饱和点高于单作, 间作种植模式提高了玉米的最大光合速率。当光照强度低于700 μmol·m-2·s-1时, 单作Pn高于间作, 当光照强度超过700 μmol·m-2·s-1时, 间作高于单作, 说明间作提高了玉米对强光的吸收能力, 降低了玉米对弱光的吸收能力。单作和间作的暗呼吸速率分别为0.81 μmol·m-2·s-1、1.12 μmol·m-2·s-1, 单作较间作降低了29.43%, 间作玉米呼吸消耗的光合产物要高于单作。

2.3 不同氮水平下间作对玉米叶片氮素特征的影响

表2可知, 同一种植模式下, 施氮显著增加玉米叶片叶面积和叶干质量; 相同施氮水平不同种植模式比较, I-P的叶干质量在N1、N2、N3水平显著高于单作、I-M。I-M和I-P的LMA随氮水平增加, 呈现出先增加后降低的趋势。同一种植模式不同施氮水平, 单作、I-M和I-P的NmassNarea均随施氮量增加而增加; Nmass在各氮水平平均后, 表现出I-P > I-M > 单作的趋势。两种种植模式下PNUE随施氮量增加均呈现降低趋势; 在N0、N1、N2水平, I-P的PNUE显著高于单作和I-M, 随施氮量增加, 不同种植模式PNUE之间的差异逐渐降低。

Table 2
表2
表2不同氮水平对单作和间作玉米叶片形态特征的影响(平均值±标准偏差)
Table 2Effects of N levels on morphological characteristics of maize leaves grown in monoculture and intercropping pattern (mean ± SD)
叶片指标
Leaf indexes
种植模式
planting pattern
氮水平 N level (kg·hm-2)
0 (N0)125 (N1)250 (N2)375 (N3)
叶面积
Leaf area (cm2·leaf-1)
M308 ± 14Aa466 ± 26Ab493 ± 19Ab553 ± 28Ac
I-M283 ± 17Aa478 ± 19Ab524 ± 13ABb562 ± 22Ac
I-P394 ± 8Ba498 ± 16Bb549 ± 23Bc576 ± 12Ac
叶干质量
Leaf dry mass (g·leaf-1)
M1.71 ± 0.09Aa2.55 ± 0.08Ab2.68 ± 0.10Ab2.86 ± 0.22Ab
I-M1.19 ± 0.07Ba2.66 ± 0.19Ab2.68 ± 0.14Ab3.02 ± 0.19Ac
I-P1.44 ± 0.11ABa2.90 ± 0.16Bb 3.30 ± 0.28Bb3.62 ± 0.10Bc
比叶质量
LMA (g·m-2 )
M55.72 ± 3.97Aa54.90 ± 4.22Aa54.41 ± 1.87Aa51.82 ± 4.94Aa
I-M42.42 ± 5.11Ba58.33 ± 2.16Abc63.00 ± 3.86Bb53.78 ± 4.60Ac
I-P36.65 ± 2.07Ba55.59 ± 4.78Abc62.75 ± 2.21Bc48.82 ± 3.76Bb
单位质量含氮量
Nmass (g·kg-1)
M14.55 ± 1.30Aa21.62 ± 1.04Ab31.02 ± 0.89Ac34.04 ± 1.15Ac
I-M15.99 ± 0.71Aa23.78 ± 1.03Ab31.17 ± 0.76Ac34.08 ± 0.80Ac
I-P18.68 ± 0.86Ba24.86 ± 0.66Ab32.97 ± 1.23Ac37.12 ± 0.49Ac
单位面积含氮量
Narea (mg·cm-2)
M0.42 ± 0.05Aa0.62 ± 0.01Ab0.84 ± 0.06Abc0.89 ± 0.06Ac
I-M0.34 ± 0.03Aa0.69 ± 0.08Ab0.82 ± 0.06Ac0.92 ± 0.06Ac
I-P0.36 ± 0.03Aa0.72 ± 0.05Ab0.91 ± 0.01Ac0.93 ± 0.02Ac
光合氮利用效率
PNUE (CO2 μmol·g-1·s-1)
M49.85 ± 5.24Aa32.57 ± 0.48Ab32.73 ± 2.37Ab32.01 ± 2.39Ab
I-M64.71 ± 6.25Ba31.53 ± 2.03Ab28.65 ± 0.23Ab26.32 ± 5.41Ab
I-P75.58 ± 5.38Ca47.14 ± 5.39Bb39.29 ± 5.40Bc30.28 ± 2.06Ad
不同小写字母代表同一种植模式下的不同氮水平间差异显著(p < 0.05)。不同大写字母代表同一施氮水平下间作和单作之间差异显著(p < 0.05)。I-M, 靠近玉米侧玉米叶片; I-P, 靠近马铃薯侧玉米叶片; M, 单作; LMA, 比叶质量; Nmass, 单位质量含氮量; Narea, 单位面积含氮量; PNUE, 光合氮利用效率。
Different lowercase letters indicate significant difference among different N levels in the same planting pattern (p < 0.05). Different capital letters mean significant difference between monoculture and intercropping at the same N level (p < 0.05). I-M, intercropping maize leaves close to maize of other row; I-P, intercropping maize leaves close to potato; M, monoculture, LMA, leaf mass per area; Nmass, nitrogen content unit mass; Narea, nitrogen content per unit area; PNUE, photosynthetic nitrogen use efficiency.

新窗口打开|下载CSV

进一步分析施氮量与单作、间作I-M和间作I-P的PnNareaPNUE之间增量的关系(表3)可知, N1、N2水平间作I-P的Pn增量高于单作与I-M, N3水平I-P出现负增长; 间作I-P的Narea增幅高于单作和I-M; PNUE降幅随施氮量增加呈现I-P > I-M >单作。

Table 3
表3
表3不同氮水平对间作玉米净光合速率(Pn)、单位面积叶片含氮量(Narea)及光合氮利用效率(PNUE)的影响
Table 3Effects of intercropping pattern on net photosynthetic rate (Pn), nitrogen content per unit area (Narea) and photosynthetic nitrogen use efficiency (PNUE) of maize leaves grown under different nitrogen levels
氮水平
N rate (kg·hm-2)
Pn (%)Narea (%)PNUE (%)
MI-MI-PMI-MI-PMI-MI-P
0 (N0)---------
125 (N1)-1.84.816.250.2116.586.8-34.7-51.3-37.6
250 (N2)28.818.832.598.6172.1158.6-34.3-55.7-48.0
375 (N3)27.628.9-3.0101.9174.9173.5-35.8-59.3-59.9

新窗口打开|下载CSV

3 讨论

3.1 施氮量对单作和间作玉米净光合速率的影响

施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道。本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平。然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用。先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究。同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因。

前人研究指出, 最大光合速率随叶片氮含量增加呈指数关系, 即叶片氮含量低时, 随氮含量增加快速增加, 到一定阈值时缓慢降低(张彦群等, 2015)。本研究中单作与间作I-P的PnNmassPn与Narea之间呈先升高后降低的指数关系(数据没列出), 证明了叶片氮含量达到一定阈值后, Pn随叶片氮含量的增加不再增加。在对小麦(Triticum aestivum)的研究中, 小麦叶片Narea为0.15 mg·cm-2是重要转折点(Tambussi et al., 2005)。从本研究可以看出, 在玉米中, PnNarea增加出现转折的Narea值大致为0.9 mg·cm-2, 但尚需进一步的研究论证。

3.2 不同氮水平下间作对PNUE的影响

PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同。本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000)。由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013)。然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003)。

3.3 施氮量-光合氮利用效率-产量之间的关系

我们的试验结果证实, 玉米马铃薯间作中随施氮量增加, 玉米的间作产量优势(LER)逐渐降低(表1)。尽管单作和间作中, 均存在加大施氮量增加了叶片氮含量, 且Pn又随叶片氮含量增加而变大的现象, 但间作后叶片氮含量增加对提高Pn的作用越来越弱, PNUE随施氮量增加的降幅更大(表3), 这可能正是间作在高氮(N3)下间作优势更低的原因。进一步比较玉米两侧叶片的PNUE可以看出, I-P的PNUE快速下降对间作玉米产量优势逐渐降低的贡献更大。前期文献指出, 高氮条件下水稻(Oryza sativa) PNUE降低是由于Rubisco酶活性降低, 同时叶片氮含量的增长速度不能与CO2传导度保持同步造成的(李勇, 2011)。如能进一步从提高玉米高氮下的Rubisco酶活性, 增强光合氮利用效率这一角度进行遗传改良, 对发掘间作在高氮下的产量优势意义深远。

3.4 间作中玉米两侧叶片相关参数的差异

光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000)。我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异。大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010)。

本研究中施氮量不高于N2时, I-P的PNUE大于I-M, 这与I-P光照更充足, 具有更高的Pn有关。当施氮量达到N3水平时, I-P的PNUE不再具有优势, 主要因为施氮量达到一定值后, Pn不再增加, 叶片氮含量过高, 导致氮素储存于不直接参与光合的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPc)中, 而直接参与光合的Rubisco酶活性并没有增强, 进而导致了高氮下PNUE的降低(Ding et al., 2005)。间作I-P的PnPNUE的提高是间作产量优势的主要原因, 对于高氮条件下, 如何在光合酶活性、基因表达层次提高I-P的PnPNUE是一个有趣的问题, 可深入研究。

4 结论

施氮显著提高了玉米叶片NareaPn, 降低了PNUE。当施氮量不高于N2 (250 kg·hm-2)时, 单作和间作玉米叶片Pn均随施氮量增加而增大, 当施氮量达到N3 (375 kg·hm-2)水平时, 单作和I-M仍然维持N2时的水平, I-P的Pn显著降低。在施氮量不高于N2时, I-P的PNUE高于单作和I-M, 当施氮量达到N3水平时, 单间作PNUE不再具有显著差异; 同时随氮水平增加, PNUE降低幅度表现为I-P > I-M >单作。玉米马铃薯间作具有明显的产量优势(LER > 1), 但随施氮量增加间作玉米的产量优势逐渐降低, 主要原因可能是高氮条件下I-P的PnPNUE下降。



参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

Al-Dalain SA ( 2009). Effect of intercropping of zea maize with potato
Solanum tuberosum, L. on potato growth and on the productivity and land equivalent ratio of potato and zea maize. Agricultural Journal, 4, 164-170.

[本文引用: 1]

Banik P, Sharma RC ( 2009). Yield and resource utilization efficiency in baby corn-legume-intercropping system in the eastern plateau of India
Journal of Sustainable Agriculture, 33, 379-395.

DOI:10.1080/10440040902834970URL [本文引用: 1]

Bindraban PS ( 1999). Impact of canopy nitrogen profile in wheat on growth
Field Crops Research, 63, 63-77.

DOI:10.1016/S0378-4290(99)00030-1URL [本文引用: 1]
Non-uniform canopy N distributions have been reported to result in substantially higher canopy photosynthesis over short periods of time compared to a uniform distribution. Canopy N distribution profiles were observed in five spring wheat cultivars grown in the field under optimum management conditions at two planting dates. A curvi-linear relationship of maximum leaf photosynthesis ( A m ) with leaf N was established. The impact of canopy N profile on growth was assessed with the crop growth simulation model SUCROS, adjusted for this purpose. The calculated growth with the observed profiles did not exceed the growth calculated with the standard version of SUCROS. A uniform canopy N profile with observed upper leaf N had little effect, because photosynthesis deep in the canopy is almost entirely determined by radiation intensity. A uniform profile based on average canopy leaf N underestimated growth. No major differences in response to canopy N profiles became apparent among cultivars. Increase in biomass production through increased leaf N was found to depend strongly on the curvature of the A m -leaf N relationship. Responses appeared particularly sensitive to changes in initial light-use efficiency. It is concluded that determination of total canopy LAI and upper leaf N suffices for growth estimation.

Chen YS, Dai JF, Luo WH, Tai X, Han L, Mi XJ, Ding QF, Pu CX ( 2008). Quantifying the effects of leaf nitrogen concentration on the maximum leaf gross photosynthesis rate of greenhouse cucumber under different radiation and temperature conditions after flowering
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 24(7), 13-19.

Magsci [本文引用: 1]
光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响。该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系。在此基础上,进一步建立了适合不同光温条件的温室黄瓜花后叶片最大总光合速率与叶片氮浓度关系的通用模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,建立的模型能较好地预测不同定植期黄瓜叶片氮浓度对叶片最大总光合速率的影响。模型对温室黄瓜叶片最大总光合速率的预测结果与实测结果之间基于1︰1直线的决定系数和均方根差分别为0.83和1.56 μmol?m-2?s-1。建立的模型可以为温室黄瓜周年生产的氮素精确管理提供理论依据与决策支持。
[ 陈永山, 戴剑锋, 罗卫红, 邰翔, 韩利, 米晓洁, 丁琪峰, 卜崇兴 ( 2008). 叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟
农业工程学报, 24(7), 13-19.]

Magsci [本文引用: 1]
光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响。该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系。在此基础上,进一步建立了适合不同光温条件的温室黄瓜花后叶片最大总光合速率与叶片氮浓度关系的通用模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,建立的模型能较好地预测不同定植期黄瓜叶片氮浓度对叶片最大总光合速率的影响。模型对温室黄瓜叶片最大总光合速率的预测结果与实测结果之间基于1︰1直线的决定系数和均方根差分别为0.83和1.56 μmol?m-2?s-1。建立的模型可以为温室黄瓜周年生产的氮素精确管理提供理论依据与决策支持。

Cheng L, Fuchigami LH ( 2000). Rubisco activation state decreases with increasing mitogen content in apple leaves
Journal of Experimental Botany, 51, 1687-1694.

DOI:10.1093/jexbot/51.352.1949-aURLPMID:11053458 [本文引用: 1]
Based on the curvilinear relationship between leaf nitrogen content and the initial slope of the response of CO2 assimilation (A) to intercellular CO2 concentrations (Ci) in apple, it is hypothesized that Rubisco activation state decreases with increasing leaf N content and this decreased activation state accounts for the curvilinear relationship between leaf N and CO2 assimilation. A range of leaf N content (1.0鈥5.0 g m-2) was achieved by fertilizing benchgrafted Fuji/M.26 apple (Malus domestica Borkh.) trees for 45 d with different N concentrations, using a modified Hoagland's solution. Analysis of A/Ci curves under saturating light indicated that CO2 assimilation at ambient CO2 fell within the Rubisco limitation region of the A/Ci curves, regardless of leaf N status. Initial Rubisco activity showed a curvilinear response to leaf N. In contrast, total Rubisco activity increased linearly with increasing leaf N throughout the leaf N range. As a result, Rubisco activation state decreased with increasing leaf N. Both light-saturated CO2 assimilation at ambient CO2 and the initial slope of the A/Ci curves were linearly related to initial Rubisco activity, but curvilinearly related to total Rubisco activity. The curvatures in the relationships of both light-saturated CO2 assimilation at ambient CO2 and the initial slope of the A/Ci curves with total Rubisco activity were more pronounced than in their relationships with leaf N. This was because the ratio of total Rubisco activity to leaf N increased with increasing leaf N. As leaf N increased, photosynthetic N use efficiency declined with decreasing Rubisco activation state.

Chu GH, Zhang JX ( 2016). Effects of nitrogen application on photosynthetic characteristics, yield and nitrogen use efficiency in drip irrigation of super high-yield spring maize
Journal of Maize Sciences, 24(1), 130-136.

[本文引用: 1]

[ 楚光红, 章建新 ( 2016). 施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性、产量及氮肥利用效率的影响
玉米科学, 24(1), 130-136.]

[本文引用: 1]

Ding L, Wang KJ, Jiang GM, Biswas DK, Xu H, Li LF, Li YH ( 2005). Effects of nitrogen deficiency on photosynthetic traits of maize hybrids released in different years
Annals of Botany, 96, 925-930.

DOI:10.1093/aob/mci244URL [本文引用: 1]

Duan WW, Li HL, Xiao K, Li YM ( 2007). Effects of nitrogen fertilizer on photosynthesis and its physiological and biochemical characteristics in ear-leaf of maize
Acta Agriculture Boreali-Sinica, 22(1), 26-29.

DOI:10.3321/j.issn:1000-7091.2007.01.007URLMagsci [本文引用: 1]
为明确氮素营养对玉米光合作用影响的可能机制,在河北农业大学标本园进行了田间试验。试验设4个施氮水平,分别为0,112.5,225和337.5 kg/hm<sup>2</sup>。对穗位叶光合作用参数的系统测定表明,在试验设计的施氮量范围内,氮肥提高了穗位叶叶片的Pn、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量、延迟了叶绿素和可溶性蛋白质的分解。各测定时期,施用氮肥的处理,其叶片的Hill反应活力、PEPCase活性均高于对照,并且施氮肥越多,各项光合参数值的增加幅度越大,表观光合速率对氮肥的反应与各项光合生理生化指标的反应基本一致。说明氮肥通过调节光合电子传递能力和光合羧化酶的活性而影响表观光合速率的高低。
[ 段巍巍, 李慧玲, 肖凯, 李雁鸣 ( 2007). 氮肥对玉米穗位叶光合作用及其生理生化特性的影响
华北农学报, 22(1), 26-29.]

DOI:10.3321/j.issn:1000-7091.2007.01.007URLMagsci [本文引用: 1]
为明确氮素营养对玉米光合作用影响的可能机制,在河北农业大学标本园进行了田间试验。试验设4个施氮水平,分别为0,112.5,225和337.5 kg/hm<sup>2</sup>。对穗位叶光合作用参数的系统测定表明,在试验设计的施氮量范围内,氮肥提高了穗位叶叶片的Pn、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量、延迟了叶绿素和可溶性蛋白质的分解。各测定时期,施用氮肥的处理,其叶片的Hill反应活力、PEPCase活性均高于对照,并且施氮肥越多,各项光合参数值的增加幅度越大,表观光合速率对氮肥的反应与各项光合生理生化指标的反应基本一致。说明氮肥通过调节光合电子传递能力和光合羧化酶的活性而影响表观光合速率的高低。

Evans JR ( 1983). Nitrogen and photosynthesis in the flag leaf of wheat (
Triticum aestivum L.). Plant Physiology, 72, 292-302.

[本文引用: 1]

Furbank RT, Foyer CH, Walker DA ( 1987). Regulation of photosynthesis in isolated spinach chloroplasts during orthophosphate limitation
Biochimica et Biophysica Acta (BBA)—Bioenergetics, 894, 552-561.

DOI:10.1016/0005-2728(87)90135-6URL [本文引用: 1]
The stromal concentration of orthophosphate in intact spinach chloroplasts (prepared in the absence of orthophosphate or pyrophosphate but supplied with both in the reaction medium) fell from a value of approx. 20 mM in the dark to a steady-state concentration of approx. 8 mM in the light. Chloroplasts illuminated in the absence of orthophosphate or pyrophosphate showed a similar trend. However, in this situation the stromal inorganic phosphate (P i) concentration rapidly decreased from approx. 10 mM in the dark to a constant steady-state concentration of between 1.5 and 2.5 mM in the light. This P i concentration was not further diminished (even though CO 2-dependent O 2 evolution had ceased) and was therefore considered to be stromal orthophosphate not freely available to metabolism. In the P i-deficient chloroplasts the rate of photosynthesis declined rapidly after 1 2 min in the light such that CO 2-dependent O 2 evolution ceased with 5 min of the onset of illumination. The decline in O 2 evolution was accompanied by an increase in the transthylakoid pH (as measured by 9-aminoacridine fluorescence quenching) and in the high-energy state, non-photochemical component of chlorophyll fluorescence quenching (q E). Measurements of stromal metabolite concentrations showed that the ATP ADP ratio was decreased in the P i-deficient chloroplasts relative to chloroplasts illuminated in the presence of P i. The stromal concentration of glycerate 3-phosphate was comparable in the P i-deficient chloroplasts and those to which P i had been supplied. Chloroplasts which were illuminated in P i-free media showed a large accumulation of ribulose-1,5-bisphosphate relative to those supplied with P i, suggesting inhibition of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase under these conditions. When P i was added to chloroplasts illuminated in the absence of P i, both non-photochemical quenching (q E), photochemical quenching (q Q) and pH increased. This suggests that electron transport was not limited by inability to discharge transthylakoid pH. These observation are consistent with the hypothesis that P i limitation results in decreased ATP production by the thylakoid ATP synthase. The data presented here show that there are multiple sites of flux control exerted by low stromal P i in the chloroplast. At least three factors contribute to the inhibition of photosynthesis under phosphate limitation: (1) there appears to be a direct effect of P i on the energy-transducing system; (2) there is direct inhibition of the Calvin cycle decreasing the ability of the pathway to act as a sink for ATP and NADPH; and (3) feedback inhibition of primary processes occurs either via pH or the redox state of electron carriers. However, pH does not appear to be a limiting factor, but rather an inability to regenerate NADP as electron acceptor is suggested. The addition of DCMU to chloroplasts during illumination in the absence of P i for periods of up to 10 min showed that there was very little loss of variable fluorescence despite a 60% reduction in the capacity for O 2 evolution. This would suggest that photoinhibitory damage to Photosystem II was not the major cause of the inhibition of photosynthesis observed with low P i.

Ghallnoum O, Evans JR, Chow WS, Andrews TJ, Conroy JP, von Caemmerer S ( 2005). Faster Rubisco is the key to superior nitrogen-use efficiency in NADP-malic enzyme relative to NAD-malic enzyme C4 grasses
Plant Physiology, 137, 638-650.

DOI:10.1104/pp.104.054759URL [本文引用: 1]

Guan YX, Lin B, Ling BY ( 2000). The interactive effects of growth light condition and nitrogen supply on maize (
Zea mays L.) seedling photosynthetic traits and metabolism of carbon and nitrogen. Acta Agronomica Sinica, 26, 806-812.

[本文引用: 1]

[ 关义新, 林葆, 凌碧莹 ( 2000). 光、氮及其互作对玉米幼苗叶片光合和碳、氮代谢的影响
作物学报, 26, 806-812.]

[本文引用: 1]

Huang JY, Li XP, Sun DL ( 2003). Ecophysiological effects of multiple cropping of winter wheat-spring corn-summer corn in Huanghuaihai Plain
Chinese Journal of Applied Ecology, 14, 51-56.

URL [本文引用: 1]
Compared to sequential cropping of winter wheat-summer corn and mono cropping of spring corn, the ecophysiological effects of multiple cropping of winter wheat-spring corn-summer corn in Huanghuaihai Plain were studied. The results showed that under the multi-cropping, the crops occupied higher spatial niches during the period of reproductive growth. Ecological factors such as light, temperature, and air were improved, and plane light acceptance was changed into multistory light acceptance, which made the relative intensity of illumination in crop communities increased. Moreover, soil temperature between rows and wind velocity in planting strips were also increased. All these changes were advantageous to increasing the intensity and velocity of grain filling.The chlorophyll content and photosynthetic rate in functional leaves of crops were higher,which was the main reason of yield increase under multiple cropping.
[ 黄进勇, 李新平, 孙敦立 ( 2003). 黄淮海平原冬小麦-春玉米-夏玉米复合种植模式生理生态效应研究
应用生态学报, 14, 51-56.]

URL [本文引用: 1]
Compared to sequential cropping of winter wheat-summer corn and mono cropping of spring corn, the ecophysiological effects of multiple cropping of winter wheat-spring corn-summer corn in Huanghuaihai Plain were studied. The results showed that under the multi-cropping, the crops occupied higher spatial niches during the period of reproductive growth. Ecological factors such as light, temperature, and air were improved, and plane light acceptance was changed into multistory light acceptance, which made the relative intensity of illumination in crop communities increased. Moreover, soil temperature between rows and wind velocity in planting strips were also increased. All these changes were advantageous to increasing the intensity and velocity of grain filling.The chlorophyll content and photosynthetic rate in functional leaves of crops were higher,which was the main reason of yield increase under multiple cropping.

Hikosaka K ( 2004). Interspecific difference in the photosynthesis-?nitrogen relationship: Patterns, physiological causes, and ecological importance
Journal of Plant Research, 117, 481-494.

DOI:10.1007/s10265-004-0174-2URL [本文引用: 2]

Jiao NY, Ning TY, Yang MK, Fu GZ, Yin F, Xu GW, Li ZJ ( 2013 a). Effects of maize‖peanut intercropping on photosynthetic characters and yield forming of intercropped maize
Acta Ecologica Sinica, 33, 4324-4330.

[本文引用: 2]

[ 焦念元, 宁堂原, 杨萌珂, 付国占, 尹飞, 徐国伟, 李增嘉 ( 2013 a). 玉米花生间作对玉米光合特性及产量形成的影响
生态学报, 33, 4324-4330.]

[本文引用: 2]

Jiao NY, Yang MK, Ning TY, Yin F, Xu GW, Fu GZ, Li YJ ( 2013 b). Effects of maize-peanut intercropping and phosphate fertilizer on photosynthetic characteristics and yield of intercropped peanut plants
Chinese Journal of Plant Ecology, 37, 1010-1017.

[本文引用: 1]

[ 焦念元, 杨萌珂, 宁堂原, 尹飞, 徐国伟, 付国占, 李友军 ( 2013b ). 玉米花生间作和磷肥对间作花生光合特性及产量的影响
植物生态学报, 37, 1010-1017.]

[本文引用: 1]

Li DD, Tian MY, Cai J, Jiang D, Cao WX, Dai TB ( 2013). Effects of low nitrogen supply on relationships between photosynthesis and nitrogen status at different leaf position in wheat seedlings
Plant Growth Regulation, 70, 257-263.

DOI:10.1007/s10725-013-9797-4URL [本文引用: 1]

Li DY, Chen ZY, Xu KZ, Zhang ZA, Wu ZH, Ji P, Zhang P ( 2013). Changes of nitrogen content in leaf and its correlations with net photosynthetic rate of soybean cultivars released in different years
Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 35, 171-178.

DOI:10.7505/j.issn.1007-9084.2013.02.010URL [本文引用: 1]
为了解大豆品种遗传改良过程中叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系,对吉林省1923-2004年间育成的21个大豆品种的叶片氮含量和光合特性进行了研究。结果表明,叶片氮含量与育成年代在R2期和R6期呈极显著或显著正相关,但在R4期呈不显著负相关。在R2期和R6期,大豆品种间叶片单位叶面积氮含量增长率明显大于净光合速率增长率,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈极显著或显著负相关;在R4期,现代品种叶片单位叶面积氮含量低于老品种,而净光合速率仍高于老品种,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈显著正相关。叶片氮含量高,叶绿素含量就高,净光合速率也高,但氮素光合利用效率却低;可将R4期氮素光合利用效率作为高产品种选育的一个指标。
[ 李大勇, 陈展宇, 徐克章, 张治安, 武志海, 季平, 张鹏 ( 2013). 不同年代大豆品种叶片氮含量及其与净光合速率的关系
中国油料作物学报, 35, 171-178.]

DOI:10.7505/j.issn.1007-9084.2013.02.010URL [本文引用: 1]
为了解大豆品种遗传改良过程中叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系,对吉林省1923-2004年间育成的21个大豆品种的叶片氮含量和光合特性进行了研究。结果表明,叶片氮含量与育成年代在R2期和R6期呈极显著或显著正相关,但在R4期呈不显著负相关。在R2期和R6期,大豆品种间叶片单位叶面积氮含量增长率明显大于净光合速率增长率,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈极显著或显著负相关;在R4期,现代品种叶片单位叶面积氮含量低于老品种,而净光合速率仍高于老品种,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈显著正相关。叶片氮含量高,叶绿素含量就高,净光合速率也高,但氮素光合利用效率却低;可将R4期氮素光合利用效率作为高产品种选育的一个指标。

Li G, Gao HY, Liu P, Yang JS, Dong ST, Zhang JW, Wang JF ( 2010). Effects of nitrogen fertilization on photosynthetic performance in maize leaf at grain filling stage
Plant Nutrition and Fertilizer Science, 16, 536-542.

DOI:10.11674/zwyf.2010.0304URL [本文引用: 1]
A pot experiment was carried out to study the effects of nitrogen fertilization on photosynthetic performances in maize leaves of inbreed line Qi319 (Q319) at grain filling stage using simultaneously analyzing chlorophyll a fluorescence transient and light absorbance at 820 nm. Two years' results indicate that N fertilization had no effect on chlorophyll contents in the ear leaf at grain filling stage, but significantly improved the net photosynthetic rate(P) and single plant dry matter and grain yield (P and yield was not mainly resulted from the change of chlorophyll content at grain filling stage, but from the enhancement in Q319 photosynthetic performances and improvement of the coordination between PSⅡ and PSⅠand performance of electron transport chain.
[ 李耕, 高辉远, 刘鹏, 杨吉顺, 董树亭, 张吉旺, 王敬锋 ( 2010). 氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响
植物营养与肥料学报, 16, 536-542.]

DOI:10.11674/zwyf.2010.0304URL [本文引用: 1]
A pot experiment was carried out to study the effects of nitrogen fertilization on photosynthetic performances in maize leaves of inbreed line Qi319 (Q319) at grain filling stage using simultaneously analyzing chlorophyll a fluorescence transient and light absorbance at 820 nm. Two years' results indicate that N fertilization had no effect on chlorophyll contents in the ear leaf at grain filling stage, but significantly improved the net photosynthetic rate(P) and single plant dry matter and grain yield (P and yield was not mainly resulted from the change of chlorophyll content at grain filling stage, but from the enhancement in Q319 photosynthetic performances and improvement of the coordination between PSⅡ and PSⅠand performance of electron transport chain.

Liu T, Lu JW, Ren T, Li XK, Cong RH ( 2016). Relationship between photosynthetic nitrogen use efficiency and nitrogen allocation in photosynthetic apparatus of winter oilseed rape under different nitrogen levels
Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 22, 518-524.

DOI:10.11674/zwyf.14434URL [本文引用: 1]
【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、180、360 kg/hm2,分别以N0、N180、N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、氮含量、光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和 Pn 显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、157.3%, Pn 则增加57.6%、56.1%,N180与N360处理间无显著差异;而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率( Pnmax )、羧化效率( CE)、最大羧化速率( Vc max )及最大电子传递速率( Jmax )显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与 N0相比, N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、34.5%;其分配比例在羧化系统( PC )、生物力能学组分( PB )及捕光系统( PL )分别降低了24.1%、23.3%、34.6%和31.0%、26.7%、38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。
[ 刘涛, 鲁剑巍, 任涛, 李小坤, 丛日环 ( 2016). 不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系
植物营养与肥料学报, 22, 518-524.]

DOI:10.11674/zwyf.14434URL [本文引用: 1]
【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、180、360 kg/hm2,分别以N0、N180、N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、氮含量、光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和 Pn 显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、157.3%, Pn 则增加57.6%、56.1%,N180与N360处理间无显著差异;而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率( Pnmax )、羧化效率( CE)、最大羧化速率( Vc max )及最大电子传递速率( Jmax )显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与 N0相比, N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、34.5%;其分配比例在羧化系统( PC )、生物力能学组分( PB )及捕光系统( PL )分别降低了24.1%、23.3%、34.6%和31.0%、26.7%、38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。

Li Y ( 2011). Studies on Mechanisms of the Effects of Photosynthesis and photosynthetic Nitrogen Use Efficiency of Rice Plants. PhD dissertation, Nanjing Agricultural University
Nanjing.

DOI:10.7666/d.Y2038625URL [本文引用: 2]
随着土地沙漠化、土壤侵蚀和都市化等的持续进行,耕地面积逐渐减少,水稻种植面积也随着减少。随着耕地面积的持续下降,必须提高水稻单产才能满足急剧增长的人口的需要。为了达到高产的目的,农民大量的使用肥料,尤其是氮肥。虽然氮肥的施用能够显著提高作物产量,但是作物的产量并不能与肥料的施用量保持同步增长,氮肥利用率随着施氮量的增加而降低。光合作用是形成干物质的
[ 李勇 ( 2011). 氮素营养对水稻光合作用与光合氮素利用率的影响机制研究
博士学位论文, 南京农业大学, 南京.]

DOI:10.7666/d.Y2038625URL [本文引用: 2]
随着土地沙漠化、土壤侵蚀和都市化等的持续进行,耕地面积逐渐减少,水稻种植面积也随着减少。随着耕地面积的持续下降,必须提高水稻单产才能满足急剧增长的人口的需要。为了达到高产的目的,农民大量的使用肥料,尤其是氮肥。虽然氮肥的施用能够显著提高作物产量,但是作物的产量并不能与肥料的施用量保持同步增长,氮肥利用率随着施氮量的增加而降低。光合作用是形成干物质的

LH, Zhao M, Zhao JR, Tao HB, Wang P ( 2008). Canopy structure and photosynthesis of summer maize under different nitrogen fertilizer application rates
Scientia Agricultura Sinica, 41, 2624-2632.

[本文引用: 1]

[ 吕丽华, 赵明, 赵久然, 陶洪斌, 王璞 ( 2008). 不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化
中国农业科学, 41, 2624-2632.]

[本文引用: 1]

Ma XL, Zhu QL, Geng CX, Lu ZG, Long GQ, Tang L ( 2017). Contribution of nutrient uptake and utilization on yield advantage in maize and potato intercropping under different nitrogen application rates
Chinese Journal of Applied Ecology, 28, 1265-1273.

[本文引用: 1]

[ 马心灵, 朱启林, 耿川雄, 鲁泽刚, 龙光强, 汤利 ( 2017). 不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡献
应用生态学报, 28, 1265-1273.]

[本文引用: 1]

Mushagalusa GN ( 2008). Shoot and root competition in potato/maize intercropping: Effects on growth and yield
Environmental & Experimental Botany, 64, 180-188.

DOI:10.1016/j.envexpbot.2008.05.008URL [本文引用: 1]
Interspecific competitive relationships and their effect on yield have been analysed in the association of potato and maize, two species with contrasting patterns of root and shoot systems establishment. Greenhouse experiments were carried out under three configurations (NC: no interspecific competition; FC: shoot and root interspecific competition; SC: shoot-only interspecific competition). Despite large variations between replicate experiments associated with seasonal effects, the study revealed consistent patterns of competition for above- and below-ground resources. Light interception in FC and SC was dominated by potato (60%) during the first 45 days after planting and by maize thereafter (80%). The extra shade caused by the companion crop increased soil moisture by up to 10% in SC treatments. The yield of the two species responded in opposite ways to SC, which was consistent with asymmetric patterns of competition between the two species. In potato, FC reduced tuber yield (number and size) by 4 26%, while SC increased tuber size (compared to NC) by 3 39%. In maize, FC reduced LAI and plant height by up to 45%, shoot and root dry mass, nutrient content, yield, the weight of 100 grains and harvest index by ca. 30 100%, while SC affected all but LAI and plant height. It appears that the contrast between the progressive installation of the maize root system and the rapid early extension of the potato root system is amplified by the restriction of maize root development under competition, which leads to close interdependencies between root and shoot competitive relationships. Although the specific effects of root competition cannot be uncovered by this set of experiments, competition effects on maize in the potato/maize intercropping seem to primarily related to light availability in the mixed canopy.

Pal M, Rao LS, Jain V, Srivastava AC, Pandey R, Raj A, Singh KP . ( 2005). Effects of elevated CO2 and nitrogen on wheat growth and photosynthesis
Biologia Plantarum, 49, 467-470.

DOI:10.1007/s10535-005-0031-8URL [本文引用: 1]
The effects of nitrogen [75 and 150 kg (N) ha 611 ] and elevated CO 2 on growth, photosynthetic rate, contents of soluble leaf proteins and activities of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and nitrate reductase (NR) were studied on wheat ( Triticum aestivum L. cv. HD-2285) grown in open top chambers under either ambient (AC) or elevated (EC) CO 2 concentration (350 ± 50, 600 ± 50 μmol mol 611 ) and analyzed at 40, 60 and 90 d after sowing. Plants grown under EC showed greater photosynthetic rate and were taller and attained greater leaf area along with higher total plant dry mass at all growth stages than those grown under AC. Total soluble and Rubisco protein contents decreased under EC but the activation of Rubisco was higher at EC with higher N supply. Nitrogen increased the NR activity whereas EC reduced it. Thus, EC causes increased growth and P N ability per unit uptake of N in wheat plants, even if N is limiting.

Shen LX, Wang P, Zhang RB ( 2005). Effect of nitrogen supply on yield and grain filling in summer maize with different crop density
Plant Nutrition and Fertilizer Science, 11, 314-319.

DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2005.03.005URL [本文引用: 1]
以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、 67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360 kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究.结果表明,不同施氮水平及种植密 度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定.产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加.穗顶部与中 下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5~20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒; 同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因.顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物 的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量.
[ 申丽霞, 王璞, 张软斌 ( 2005). 施氮对不同种植密度下夏玉米产量及籽粒灌浆的影响
植物营养与肥料学报, 11, 314-319.]

DOI:10.3321/j.issn:1008-505X.2005.03.005URL [本文引用: 1]
以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、 67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360 kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究.结果表明,不同施氮水平及种植密 度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定.产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加.穗顶部与中 下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5~20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒; 同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因.顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物 的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量.

Song H, Yang Y, Zhou WX, Zhang YQ, Li HP, Li CH ( 2017). Effects of light, nitrogen and their interaction on photosynthetic traits and matter accumulation of maize
Journal of Maize Sciences, 25(1), 121-126.

[本文引用: 1]

[ 宋航, 杨艳, 周卫霞, 张勇强, 李鸿萍, 李潮海 ( 2017). 光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响
玉米科学, 25(1), 121-126.]

[本文引用: 1]

Sun NX, Zong XF, Wang SG ( 2005). Effects of nitrogen supply on photosynthetic traits of maize
Journal of Southwest Agricultural University (Natural Science), 27, 389-392.

DOI:10.3969/j.issn.1673-9868.2005.03.027URL [本文引用: 1]
不同供氮水平对玉米幼苗叶片的叶绿素含量、光合速率及叶绿素荧光特性等有着显著影响.随着供氮水平的降低,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光饱和点、光补偿点、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭(NPQ)逐渐增加.而与适中氮比较,在较低氮下各品种的降低或增加幅度不同,其中雅玉2号的叶绿素含量、Pn、ΦPSⅡ、Fv/Fm、qN的降低幅度和NPQ的增加幅度均较小,成单14号的各项指标的变幅都最大,西单2号、农大108和登海1号居中.
[ 孙年喜, 宗学凤, 王三根 ( 2005). 不同供氮水平对玉米光合特性的影响
西南农业大学学报(自然科学版), 27, 389-392.]

DOI:10.3969/j.issn.1673-9868.2005.03.027URL [本文引用: 1]
不同供氮水平对玉米幼苗叶片的叶绿素含量、光合速率及叶绿素荧光特性等有着显著影响.随着供氮水平的降低,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光饱和点、光补偿点、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭(NPQ)逐渐增加.而与适中氮比较,在较低氮下各品种的降低或增加幅度不同,其中雅玉2号的叶绿素含量、Pn、ΦPSⅡ、Fv/Fm、qN的降低幅度和NPQ的增加幅度均较小,成单14号的各项指标的变幅都最大,西单2号、农大108和登海1号居中.

Tambussi EA, Nogués S, Araus JL ( 2005). Ear of durum wheat under water stress: Water relations and photosynthetic metabolism
Planta, 221, 446-458.

DOI:10.1007/s00425-004-1455-7URLPMID:15645303 [本文引用: 1]
The photosynthetic characteristics of the ear and flag leaf of well-watered (WW) and water-stressed (WS) durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) were studied in plants grown under greenhouse and Mediterranean field conditions. Gas exchange measurements simultaneously with modulated chlorophyll fluorescence were used to study the response of the ear and flag leaf to CO2 and O2 during photosynthesis. C4 metabolism was identified by assessing the sensitivity of photosynthetic rate and electron transport to oxygen. The presence of CAM metabolism was assessed by measuring daily patterns of stomatal conductance and net CO2 assimilation. In addition, the histological distribution of Rubisco protein in the ear parts was studied by immunocytochemical localisation. Relative water content (RWC) and osmotic adjustment (osmotic potential at full turgor) were also measured in these organs. Oxygen sensitivity of the assimilation rate and electron transport, the lack of Rubisco compartmentalisation in the mesophyll tissues and the gas-exchange pattern at night indicated that neither C4 nor CAM metabolism occurs in the ear of WW or WS plants. Nevertheless, photosynthetic activity of the flag leaf was more affected by WS conditions than that of the ear, under both growing conditions. The lower sensitivity under water stress of the ear than of the flag leaf was linked to higher RWC and osmotic adjustment in the ear bracts and awns. We demonstrate that the better performance of the ear under water stress (compared to the flag leaf) is not related to C4 or CAM photosynthesis. Rather, drought tolerance of the ear is explained by its higher RWC in drought. Osmotic adjustment and xeromorphic traits of ear parts may be responsible.

Vos J, Pelvander P ( 2001). Effects of partial shading of the potato plant on photosynthesis of treated leaves, leaf area expansion and allocation of nitrogen and dry matter in component plant parts
European Journal of Agronomy, 14, 209-220.

DOI:10.1016/S1161-0301(00)00090-3URL [本文引用: 1]

Wang D, Yu ZW, Li YQ, Shi GP ( 2007). Effects of nitrogen fertilizer rate on photosynthetic character, sucrose synthesis in flag leaves and grain yield of strong gluten wheat Jimai 20
Acta Agronomica Sinica, 33, 903-908.

[本文引用: 1]

[ 王东, 于振文, 李延奇, 史桂萍 ( 2007). 施氮量对济麦20旗叶光合特性和蔗糖合成及籽粒产量的影响
作物学报, 33, 903-908.]

[本文引用: 1]

Wang S, Yang JF, Han XR, Liu XH, Zhan XM, Liu SG ( 2008). Effect of fertilizer application on photosynthetic traits of spring maize
Soils and Fertilizers Sciences in China,( 6), 23-27.

[本文引用: 1]

[ 王帅, 杨劲峰, 韩晓日, 刘小虎, 战秀梅, 刘顺国 ( 2008). 不同施肥处理对旱作春玉米光合特性的影响
中国土壤与肥料, ( 6), 23-27.]

[本文引用: 1]

Warren CR, Dreyer E, Adams MA ( 2003). Photosynthesis-?Rubisco relationships in foliage of
Pinus sylvestris in response to nitrogen supply and the proposed role of Rubisco and amino acids as nitrogen stores. Tree, 17, 359-366.

[本文引用: 1]

Xiao JP, Xie WQ, Guo HC ( 2011). Characteristics of photosynthesis and yield in potato intercropping with maize
Chinese Potato, 25, 339-341.

[本文引用: 1]

[ 肖继坪, 颉炜清, 郭华春 ( 2011). 马铃薯与玉米间作群体的光合及产量效应
中国马铃薯杂志, 25, 339-341.]

[本文引用: 1]

Yan YH, Yang WY, Zhang XQ, Chen XL, Chen ZQ ( 2011). Effects of different nitrogen levels on photosynthetic characteristics, dry matter accumulation and yield of relay strip intercropping
Glycine max after blooming. Acta Prataculturae Sinica, 20, 233-238.

URL [本文引用: 1]
在"玉米-大豆"套作模式下,以贡选1号为材料,研究了施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累量及产量的影响。结果表明,花后Chl a含量、Chl a/b值、净光合速率、叶、叶柄、茎和荚的干重以及地上部干物质积累总量均以低氮处理(纯氮32.4 kg/hm2)最优,其次为中氮处理(纯氮64.8 kg/hm2)。套作大豆的产量和有效荚数均以低氮处理最高,分别较对照(不施氮)高18.22%和17.37%,差异极显著;其次为中氮处理,与对照差异显著;高氮处理(纯氮97.2 kg/hm2)则显著低于对照,这是由于经高氮处理的大豆植株花后叶面积指数(LAI)过高,影响通风透光,落花落荚严重所致。可见,合理施用氮肥(纯氮32.4,64.8 kg/hm2)能提高套作大豆花后叶片的净光合速率,地上部干物质积累量,进而提高大豆产量。
[ 闫艳红, 杨文钰, 张新全, 陈小林, 陈忠群 ( 2011). 施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响
草业学报, 20, 233-238.]

URL [本文引用: 1]
在"玉米-大豆"套作模式下,以贡选1号为材料,研究了施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累量及产量的影响。结果表明,花后Chl a含量、Chl a/b值、净光合速率、叶、叶柄、茎和荚的干重以及地上部干物质积累总量均以低氮处理(纯氮32.4 kg/hm2)最优,其次为中氮处理(纯氮64.8 kg/hm2)。套作大豆的产量和有效荚数均以低氮处理最高,分别较对照(不施氮)高18.22%和17.37%,差异极显著;其次为中氮处理,与对照差异显著;高氮处理(纯氮97.2 kg/hm2)则显著低于对照,这是由于经高氮处理的大豆植株花后叶面积指数(LAI)过高,影响通风透光,落花落荚严重所致。可见,合理施用氮肥(纯氮32.4,64.8 kg/hm2)能提高套作大豆花后叶片的净光合速率,地上部干物质积累量,进而提高大豆产量。

Yang LF, Yan JJ, Cai ZC ( 2010). Effects of N-applications and photosynthesis of maize (
Zea mays L.) on soil respiration and its diurnal variation. Frontiers of Agriculture in China, 4, 42-49.

[本文引用: 1]

Yuan Y, Wu FZ, Zhou XG, Zhang LZ ( 2011). Interactive effect of light intensify and nitrogen supply on photosynthetic characteristics of tomato
Crops, 1(1), 13-16.

[本文引用: 1]

[ 袁野, 吴凤芝, 周新刚, 张丽茁 ( 2011). 光氮互作对番茄光合特性的影响
作物杂志, 1(1), 13-16.]

[本文引用: 1]

Zhang YQ, Wang JD, Gong SH, Sui J ( 2015). Photosynthetic response of yield enhancement by nitrogen fertilization in winter wheat fields with drip irrigation
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 31(6), 170-177.

Magsci [本文引用: 1]
小麦籽粒产量与抽穗期之后的旗叶光合能力密切相关。为明确冬小麦施氮增产的光合生理响应,该文以充分滴灌不同N追肥量处理的冬小麦田为研究对象,抽穗期后进行3次旗叶光合-光响应曲线测定,量化并比较了旗叶光合能力(Amax)和表观光量子羧化效率(α)等参数及产量(Y)和水分利用效率(WUEa),并确定了旗叶比叶重(SLA)、N含量(N-mass和N-area)和13C同位素甄别率(Δ)对光合参数及产量的影响。分析表明:充分滴灌条件下,增施N肥能延长旗叶光合功能持续期,提高Amax和α,以高N处理(N3,207kg/hm2)处理最为显著(P=0.046),在生育中后期仍能保持较高的Amax,这也是N3处理Y较高的主要原因。而N肥对农田耗水影响不显著,高N处理的WUEa也较高。Amax的提高和维持与旗叶SLA、N-mass、N-area和Δ的变化有关,N肥处理也显著影响了Amax与SLA、N-mass、N-area和Δ之间的线性相关关系。该结果从光合生理角度阐明了冬小麦施氮增产的生理因素,可为该地区冬小麦滴灌施肥管理提供参考。
[ 张彦群, 王建东, 龚时宏, 隋娟 ( 2015). 滴灌条件下冬小麦施氮增产的光合生理响应
农业工程学报, 31(6), 170-177.]

Magsci [本文引用: 1]
小麦籽粒产量与抽穗期之后的旗叶光合能力密切相关。为明确冬小麦施氮增产的光合生理响应,该文以充分滴灌不同N追肥量处理的冬小麦田为研究对象,抽穗期后进行3次旗叶光合-光响应曲线测定,量化并比较了旗叶光合能力(Amax)和表观光量子羧化效率(α)等参数及产量(Y)和水分利用效率(WUEa),并确定了旗叶比叶重(SLA)、N含量(N-mass和N-area)和13C同位素甄别率(Δ)对光合参数及产量的影响。分析表明:充分滴灌条件下,增施N肥能延长旗叶光合功能持续期,提高Amax和α,以高N处理(N3,207kg/hm2)处理最为显著(P=0.046),在生育中后期仍能保持较高的Amax,这也是N3处理Y较高的主要原因。而N肥对农田耗水影响不显著,高N处理的WUEa也较高。Amax的提高和维持与旗叶SLA、N-mass、N-area和Δ的变化有关,N肥处理也显著影响了Amax与SLA、N-mass、N-area和Δ之间的线性相关关系。该结果从光合生理角度阐明了冬小麦施氮增产的生理因素,可为该地区冬小麦滴灌施肥管理提供参考。
Effect of intercropping of zea maize with potato
1
2009

... (2)土地当量比(LER)用于表示间作系统内物种对资源利用的竞争性大小, 表达式为: LER = (Yi/Ym),式中: YiYm分别代表间作玉米和单作玉米产量(Al-Dalain, 2009).当LER = 1时, 间作玉米与单作玉米产量相当, 在不同体系中对同一有限资源有相等的利用能力; LER > 1表示间作玉米的互补作用大于竞争作用, 具有间作的产量优势, 幅度愈高, 增产效益愈大; LER < 1表明种间竞争大于种间促进, 没有间作优势. ...

Yield and resource utilization efficiency in baby corn-legume-intercropping system in the eastern plateau of India
1
2009

... 玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a).然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确.因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导. ...

Impact of canopy nitrogen profile in wheat on growth
1
1999

... 施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道.本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平.然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用.先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究.同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因. ...

叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟
1
2008

... 施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道.本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平.然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用.先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究.同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因. ...

叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟
1
2008

... 施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道.本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平.然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用.先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究.同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因. ...

Rubisco activation state decreases with increasing mitogen content in apple leaves
1
2000

... PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同.本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000).由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013).然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003). ...

施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性、产量及氮肥利用效率的影响
1
2016

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性、产量及氮肥利用效率的影响
1
2016

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

Effects of nitrogen deficiency on photosynthetic traits of maize hybrids released in different years
1
2005

... 本研究中施氮量不高于N2时, I-P的PNUE大于I-M, 这与I-P光照更充足, 具有更高的Pn有关.当施氮量达到N3水平时, I-P的PNUE不再具有优势, 主要因为施氮量达到一定值后, Pn不再增加, 叶片氮含量过高, 导致氮素储存于不直接参与光合的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPc)中, 而直接参与光合的Rubisco酶活性并没有增强, 进而导致了高氮下PNUE的降低(Ding et al., 2005).间作I-P的PnPNUE的提高是间作产量优势的主要原因, 对于高氮条件下, 如何在光合酶活性、基因表达层次提高I-P的PnPNUE是一个有趣的问题, 可深入研究. ...

氮肥对玉米穗位叶光合作用及其生理生化特性的影响
1
2007

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

氮肥对玉米穗位叶光合作用及其生理生化特性的影响
1
2007

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Nitrogen and photosynthesis in the flag leaf of wheat (
1
1983

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

Regulation of photosynthesis in isolated spinach chloroplasts during orthophosphate limitation
1
1987

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

Faster Rubisco is the key to superior nitrogen-use efficiency in NADP-malic enzyme relative to NAD-malic enzyme C4 grasses
1
2005

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

光、氮及其互作对玉米幼苗叶片光合和碳、氮代谢的影响
1
2000

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

光、氮及其互作对玉米幼苗叶片光合和碳、氮代谢的影响
1
2000

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

黄淮海平原冬小麦-春玉米-夏玉米复合种植模式生理生态效应研究
1
2003

... 玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a).然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确.因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导. ...

黄淮海平原冬小麦-春玉米-夏玉米复合种植模式生理生态效应研究
1
2003

... 玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a).然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确.因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导. ...

Interspecific difference in the photosynthesis-?nitrogen relationship: Patterns, physiological causes, and ecological importance
2
2004

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

a). 玉米花生间作对玉米光合特性及产量形成的影响
2
2013

... 玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a).然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确.因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导. ...

... 设定光照强度(PFD)梯度分别为2 000、1 500、1 000、800、600、400、300、200、150、100、80、60、40、20和0 μmol·m-2·s-1, 选择常规施氮条件下单作和间作各1株有代表性的玉米, 测定玉米穗位叶叶片光合速率对光强的响应, 以PFD为横坐标, Pn为纵坐标, 计算光合-光强响应曲线.用光强低于150 μmol·m-2·s-1的数据进行线性回归, 求得回归方程的斜率等参数计算表观量子效率(AQY)和光补偿点等(焦念元等, 2013a). ...

a). 玉米花生间作对玉米光合特性及产量形成的影响
2
2013

... 玉米马铃薯(Solanum tuberosum)间作是典型的高秆-矮秆作物间作模式, 在亚热带和温带地区广泛应用, 具有降低作物病虫害发病率、提高作物光照利用率和功能叶片光合速率等优势(黄进勇等, 2003; Banik & Sharma, 2009; 焦念元等, 2013a).然而, 不同氮水平下间作如何影响玉米光合特性和氮肥利用效率, 最终引起产量差异尚不明确.因此, 我们选取玉米马铃薯间作种植模式, 设置4个氮水平, 比较单作玉米、间作条带中靠近玉米和马铃薯侧玉米叶片的光合特性与PNUE, 以探讨不同供氮条件下间作促进玉米增产的光合机理和对氮光合利用的差异, 为合理调控氮以发挥间作产量优势提供理论支持和实践指导. ...

... 设定光照强度(PFD)梯度分别为2 000、1 500、1 000、800、600、400、300、200、150、100、80、60、40、20和0 μmol·m-2·s-1, 选择常规施氮条件下单作和间作各1株有代表性的玉米, 测定玉米穗位叶叶片光合速率对光强的响应, 以PFD为横坐标, Pn为纵坐标, 计算光合-光强响应曲线.用光强低于150 μmol·m-2·s-1的数据进行线性回归, 求得回归方程的斜率等参数计算表观量子效率(AQY)和光补偿点等(焦念元等, 2013a). ...

玉米花生间作和磷肥对间作花生光合特性及产量的影响
1
2013b

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

玉米花生间作和磷肥对间作花生光合特性及产量的影响
1
2013b

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Effects of low nitrogen supply on relationships between photosynthesis and nitrogen status at different leaf position in wheat seedlings
1
2013

... PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同.本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000).由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013).然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003). ...

不同年代大豆品种叶片氮含量及其与净光合速率的关系
1
2013

... (1) PNUE参照文献(李大勇等, 2013)计算, 即PNUE (μmol·mol-1·s-1) = Pn/Narea. ...

不同年代大豆品种叶片氮含量及其与净光合速率的关系
1
2013

... (1) PNUE参照文献(李大勇等, 2013)计算, 即PNUE (μmol·mol-1·s-1) = Pn/Narea. ...

氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响
1
2010

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

氮素对玉米灌浆期叶片光合性能的影响
1
2010

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系
1
2016

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系
1
2016

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

氮素营养对水稻光合作用与光合氮素利用率的影响机制研究
2
2011

... PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同.本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000).由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013).然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003). ...

... 我们的试验结果证实, 玉米马铃薯间作中随施氮量增加, 玉米的间作产量优势(LER)逐渐降低(表1).尽管单作和间作中, 均存在加大施氮量增加了叶片氮含量, 且Pn又随叶片氮含量增加而变大的现象, 但间作后叶片氮含量增加对提高Pn的作用越来越弱, PNUE随施氮量增加的降幅更大(表3), 这可能正是间作在高氮(N3)下间作优势更低的原因.进一步比较玉米两侧叶片的PNUE可以看出, I-P的PNUE快速下降对间作玉米产量优势逐渐降低的贡献更大.前期文献指出, 高氮条件下水稻(Oryza sativa) PNUE降低是由于Rubisco酶活性降低, 同时叶片氮含量的增长速度不能与CO2传导度保持同步造成的(李勇, 2011).如能进一步从提高玉米高氮下的Rubisco酶活性, 增强光合氮利用效率这一角度进行遗传改良, 对发掘间作在高氮下的产量优势意义深远. ...

氮素营养对水稻光合作用与光合氮素利用率的影响机制研究
2
2011

... PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同.本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000).由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013).然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003). ...

... 我们的试验结果证实, 玉米马铃薯间作中随施氮量增加, 玉米的间作产量优势(LER)逐渐降低(表1).尽管单作和间作中, 均存在加大施氮量增加了叶片氮含量, 且Pn又随叶片氮含量增加而变大的现象, 但间作后叶片氮含量增加对提高Pn的作用越来越弱, PNUE随施氮量增加的降幅更大(表3), 这可能正是间作在高氮(N3)下间作优势更低的原因.进一步比较玉米两侧叶片的PNUE可以看出, I-P的PNUE快速下降对间作玉米产量优势逐渐降低的贡献更大.前期文献指出, 高氮条件下水稻(Oryza sativa) PNUE降低是由于Rubisco酶活性降低, 同时叶片氮含量的增长速度不能与CO2传导度保持同步造成的(李勇, 2011).如能进一步从提高玉米高氮下的Rubisco酶活性, 增强光合氮利用效率这一角度进行遗传改良, 对发掘间作在高氮下的产量优势意义深远. ...

不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化
1
2008

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化
1
2008

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡献
1
2017

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

不同氮水平下作物养分吸收与利用对玉米马铃薯间作产量优势的贡献
1
2017

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Shoot and root competition in potato/maize intercropping: Effects on growth and yield
1
2008

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Effects of elevated CO2 and nitrogen on wheat growth and photosynthesis
1
2005

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及籽粒灌浆的影响
1
2005

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及籽粒灌浆的影响
1
2005

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响
1
2017

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响
1
2017

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

不同供氮水平对玉米光合特性的影响
1
2005

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

不同供氮水平对玉米光合特性的影响
1
2005

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Ear of durum wheat under water stress: Water relations and photosynthetic metabolism
1
2005

... 前人研究指出, 最大光合速率随叶片氮含量增加呈指数关系, 即叶片氮含量低时, 随氮含量增加快速增加, 到一定阈值时缓慢降低(张彦群等, 2015).本研究中单作与间作I-P的PnNmassPn与Narea之间呈先升高后降低的指数关系(数据没列出), 证明了叶片氮含量达到一定阈值后, Pn随叶片氮含量的增加不再增加.在对小麦(Triticum aestivum)的研究中, 小麦叶片Narea为0.15 mg·cm-2是重要转折点(Tambussi et al., 2005).从本研究可以看出, 在玉米中, PnNarea增加出现转折的Narea值大致为0.9 mg·cm-2, 但尚需进一步的研究论证. ...

Effects of partial shading of the potato plant on photosynthesis of treated leaves, leaf area expansion and allocation of nitrogen and dry matter in component plant parts
1
2001

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

施氮量对济麦20旗叶光合特性和蔗糖合成及籽粒产量的影响
1
2007

... 施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道.本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平.然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用.先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究.同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因. ...

施氮量对济麦20旗叶光合特性和蔗糖合成及籽粒产量的影响
1
2007

... 施氮量与Pn关系的研究在诸多作物上曾有报道.本研究中, 玉米单作条件下, 当施氮量不高于N2时, Pn随施氮量增加而增大, 从N2增加50%施氮量到N3时, Pn维持N2时的水平.然而, 在间作条件下, 施氮量不高于N2时Pn随施氮量增加而增大, 但在N2增加到N3时, 即当施氮量远远超过作物氮需求时, 表现出施氮降低了Pn的作用.先前研究指出,在一定范围内, Pn随叶片氮含量增加呈线性增加关系, 当高于这一含量, 则为指数关系(Bindraban, 1999; 陈永山等, 2008), 可能因为过量施氮通过非气孔限制降低Pn (王东等, 2007), 但是相同的氮水平下单间作光合速率的响应截然不同, 这一现象未见报道, 值得后续深入研究.同时, 对比单间作玉米, 我们也发现, 间作后玉米Pn对施氮量的响应程度远比在单作时敏感, 即相等氮肥增加量可获得更高的Pn增加, 这可能正是在间作后施氮对玉米增产的贡献要高于单作的原因. ...

不同施肥处理对旱作春玉米光合特性的影响
1
2008

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

不同施肥处理对旱作春玉米光合特性的影响
1
2008

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

Photosynthesis-?Rubisco relationships in foliage of
1
2003

... PNUE随施氮量增加而降低, 主要原因是叶片氮含量的提高幅度要远高于Pn的提高幅度, 导致PNUE降低(李勇, 2011), 本研究的结果与之相同.本研究中在施氮量不高于N2时, 间作叶片PNUE高于单作, 这可能与光合系统中Rubisco酶的活性及占比有关(Cheng & Fuchigami, 2000).由于间作叶片光照条件优于单作, 强光下植株的硝酸还原酶活性提高, 硝酸盐含量降低, 氮素利用效率提高, Pn显著升高, 进而提高了PNUE (Li et al., 2013).然而施氮量达到N3水平时, 单作与间作叶片的PNUE差异不再显著, 主要原因是叶片氮含量过高导致Rubisco酶活性降低, Rubisco酶仅以氮库形式存储, 催化能力并没有得到提高(Warren et al., 2003). ...

马铃薯与玉米间作群体的光合及产量效应
1
2011

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

马铃薯与玉米间作群体的光合及产量效应
1
2011

... 间作条件下, 施氮量对作物光合作用和PNUE的影响值得深入研究, 原因在于间作引起的遮阴或种间竞争是否可以通过施氮来缓解甚至消除.前期研究表明, 遮阴会造成叶片光合速率降低(Vos & Pelvander, 2001), 而增施氮肥可有效缓解遮阴对光合作用的不利影响(孙年喜等, 2005; 王帅等, 2008).宋航等(2017)研究发现, 弱光胁迫条件下, 增施氮肥可以改善玉米(Zea mays)的光合特性; 在一定程度上光、氮互补可以有效调控植物叶片的光合作用(段巍巍等, 2007).间作种植体系中, 形成高矮相错的结构, 造成作物不同方位叶片光照的变化, 必将造成光合作用的差异(肖继坪等, 2011; 焦念元等, 2013b).同时, 间作体系的作物遮阴动态变化、加之养分之间的互作关系和作物之间根际影响等(Mushagalusa, 2008; 马心灵等, 2017), 将使间作后氮对作物光合作用和PNUE的影响更加复杂. ...

施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响
1
2011

... (2)植株氮素含量测定: 样品于105 ℃杀青30 min, 80 ℃烘干至恒质量, 粉碎后用浓硫酸-过氧化氢消煮, 采用凯氏定氮法测定氮含量(闫艳红等, 2011).比叶质量(LMA, g·m-2) =叶干质量/叶面积.单位干质量叶片氮含量(Nmass, g·kg-1)为叶片氮含量与叶干质量之商; 单位面积氮含量(Narea, mg·cm-2)由NmassLMA计算所得, 即Narea = Nmass × LMA. ...

施氮量对套作大豆花后光合特性、干物质积累及产量的影响
1
2011

... (2)植株氮素含量测定: 样品于105 ℃杀青30 min, 80 ℃烘干至恒质量, 粉碎后用浓硫酸-过氧化氢消煮, 采用凯氏定氮法测定氮含量(闫艳红等, 2011).比叶质量(LMA, g·m-2) =叶干质量/叶面积.单位干质量叶片氮含量(Nmass, g·kg-1)为叶片氮含量与叶干质量之商; 单位面积氮含量(Narea, mg·cm-2)由NmassLMA计算所得, 即Narea = Nmass × LMA. ...

Effects of N-applications and photosynthesis of maize (
1
2010

... 氮是构成植物光合器官关键的营养元素, 在植物的光合作用中起着至关重要的作用(Evans, 1983; Yang et al., 2010).合理施氮可以提高植物叶片的叶绿素含量、酶含量和酶活性, 进而促进光合作用(Furbank et al., 1987).光合速率是光合作用参数中最重要的指标, 而光合速率与叶片氮含量的比值, 即光合氮利用效率(PNUE), 作为表征植物叶片养分利用和生理特性的重要参数, 可充分反映植物氮分配及其对光合作用的影响(刘涛等, 2016).植物叶片中参与光合作用氮的占比和光合酶活性大小均影响PNUE (Hikosaka, 2004), PNUE越高, 则表明作物氮利用率越高(Ghallnoum et al., 2005).合理施氮有助于提高叶片光合速率(Pal et al., 2005), 进而提高PNUE, 达到增产效果(申丽霞等, 2005).因此, 研究作物光合作用和PNUE, 是揭示不同氮环境下的作物增产效应的重要机理途径.总体上, 前人有关施氮量对作物光合特性、氮素利用率和产量关系的探讨较多(吕丽华等, 2008; 楚光红和章建新, 2016), 但这些试验主要基于单作条件来开展, 对于间作等生长环境下的研究报道少见. ...

光氮互作对番茄光合特性的影响
1
2011

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

光氮互作对番茄光合特性的影响
1
2011

... 光与氮的互作效应对光合产物的生产与分配及碳、氮代谢具有显著效应(袁野等, 2011; 关义新等, 2000).我们的研究发现, 间作中同一株玉米的不同受光侧(I-P和I-M)含氮量和光合参数表现出较大的差异.大多情况下I-P的Pn大于I-M, 这间接反映出间作后玉米对强光的适应能力更高这一特征; 施氮量不高于N2时, I-P的Pn大于I-M, 同时我们的数据也显示I-P的Narea大于I-M (表2), 这可能因为: I-P光照强度高于I-M, 强光提高了硝酸还原酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低了叶片中硝酸盐含量; 进一步增施氮(N3), I-P的Pn优势不复存在, Narea的表现也是如此, 这与先前的研究结果一致(Hikosaka, 2004; 李耕等, 2010). ...

滴灌条件下冬小麦施氮增产的光合生理响应
1
2015

... 前人研究指出, 最大光合速率随叶片氮含量增加呈指数关系, 即叶片氮含量低时, 随氮含量增加快速增加, 到一定阈值时缓慢降低(张彦群等, 2015).本研究中单作与间作I-P的PnNmassPn与Narea之间呈先升高后降低的指数关系(数据没列出), 证明了叶片氮含量达到一定阈值后, Pn随叶片氮含量的增加不再增加.在对小麦(Triticum aestivum)的研究中, 小麦叶片Narea为0.15 mg·cm-2是重要转折点(Tambussi et al., 2005).从本研究可以看出, 在玉米中, PnNarea增加出现转折的Narea值大致为0.9 mg·cm-2, 但尚需进一步的研究论证. ...

滴灌条件下冬小麦施氮增产的光合生理响应
1
2015

... 前人研究指出, 最大光合速率随叶片氮含量增加呈指数关系, 即叶片氮含量低时, 随氮含量增加快速增加, 到一定阈值时缓慢降低(张彦群等, 2015).本研究中单作与间作I-P的PnNmassPn与Narea之间呈先升高后降低的指数关系(数据没列出), 证明了叶片氮含量达到一定阈值后, Pn随叶片氮含量的增加不再增加.在对小麦(Triticum aestivum)的研究中, 小麦叶片Narea为0.15 mg·cm-2是重要转折点(Tambussi et al., 2005).从本研究可以看出, 在玉米中, PnNarea增加出现转折的Narea值大致为0.9 mg·cm-2, 但尚需进一步的研究论证. ...




相关话题/作物 植物 生理 环境 指标