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1、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文光強(qiáng)對花生光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及生長模型研究姓名：張昆申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：作物栽培學(xué)與耕作學(xué)指導(dǎo)教師：萬勇善20090610山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文光強(qiáng)對花生光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及生長模型研究專業(yè)：．作物學(xué)博士研究生：張昆指導(dǎo)教師：萬勇善教授中文摘要本研究于2007年和2008年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。針對花生與玉米、小麥等作物間作、套種造成遮光問題，選用大花生品種豐花l號和小花生品種豐花2號做為供試材料，在花生苗期、結(jié)莢期和飽果期分別用不同透光率的遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮光處理模擬弱光條件，設(shè)置自然光(CK)、遮光27％、遮光4
2、3％和遮光77％四種光強(qiáng)水平，研究了光強(qiáng)處理對花生光合特性、光系統(tǒng)II光能分配、RuBPCase活性、植株形態(tài)建成、物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量以及品質(zhì)的影響，明確了不同時(shí)期干物質(zhì)積累及光能利用率與光合有效輻射的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)采用2種方法建立了花生干物質(zhì)生產(chǎn)動態(tài)模型和花生產(chǎn)量形成模擬模型，并對各模型的模擬精度進(jìn)行了比較。主要研究結(jié)果如下：1光強(qiáng)對花生葉片光合熒光特性的影響苗期遮光處理，隨處理光強(qiáng)的減弱葉綠素(C11l(a+b))含量顯著增加，PSII的實(shí)際光化學(xué)效率('／)PS。。)和最大光化學(xué)效率(Fv幣m)升高：葉綠素a(Cllla)與葉綠素b(Chlb)的比值(Chla
3、fo)、凈光合速率(Pn)降低。遮光處理結(jié)束，各處理均在高光強(qiáng)12009mol·m‘2·s一下測定時(shí)，Pn、氣孔導(dǎo)度(Gs)隨處理光強(qiáng)的減弱而下降，細(xì)胞間隙C02濃度(Ci)升高：在低光強(qiáng)2761．tmol·m-2·s以下測定時(shí)"IP遮光處理的Pn顯著高于自然光下生長的，Gs和Ci下降；低光強(qiáng)與高光強(qiáng)下測定的Pn的比值隨處理光強(qiáng)的減弱顯著升高。遮光處理結(jié)束后均恢復(fù)到自然光強(qiáng)下，Pn、鯫。和Fv／Fm先迅速下降，3．5d后逐漸回升：恢復(fù)15d時(shí)，僅遮光27％處理的各參數(shù)能恢復(fù)到對照水平。豐花1號各處理葉綠素含量、Pn、啷s。均比豐花2號相同處理的高。結(jié)莢期遮光處理花
4、生葉的Pn變化規(guī)律與苗期的類似。飽果期遮光處理的在處理光強(qiáng)下和低光強(qiáng)2761．tmol·rn‘2·s。1光強(qiáng)下測定時(shí)Pn變化規(guī)律與苗期處理的相似，均在高光強(qiáng)12009mol·In-2·s‘1下測定時(shí)Pn隨處理光強(qiáng)的減弱而升高。遮光處理降低了花生的光光強(qiáng)對花生光合特性、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及生長模型研究合能力，提高了其利用弱光的能力，降低了其利用強(qiáng)光的能力：并且花生對弱光有一定有適應(yīng)性，輕度遮光處理的在自然光下生長一段時(shí)間可以較快的恢復(fù)。2光強(qiáng)對光合日變化及光合曲線參數(shù)的影響花生葉片Pn的日變化都呈單峰曲線，遮光處理對Pn日變化的趨勢沒有影響，但降低了Pn的峰值，提高了
5、花生下午弱光時(shí)的光合速率。苗期在遮光條件下生長的植株光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)比自然光強(qiáng)下生長的植株顯著降低，表觀量子效率顯著升高，光強(qiáng)越弱變幅越大。遮光27％處理的光飽和點(diǎn)與自然光強(qiáng)下的差異不顯著，遮光43％和77％處理的光飽和點(diǎn)分別比自然光強(qiáng)下的降低14％、29％，差異顯著。自然光、遮光27％、43％和77％處理的光合作用光補(bǔ)償點(diǎn)分別為：52．7、45．9、21．3、9．61tmol·m之·s～，表觀量子效率為：0．0269、0．0317、0．0337、0．0317}tmol·mol～。弱光處理后，葉片C02補(bǔ)償點(diǎn)、C02飽和點(diǎn)降低，遮光43％和77％處理的與
6、自然光下生長的差異顯著。3光強(qiáng)對光合酶及抗氧化酶活性的影晌苗期遮光處理的花生葉片RuBPCase活性都顯著地低于自然光下生長的，且隨處理光強(qiáng)的減弱而顯著降低，遮光27％、43％和77％處理分別比對照降低21．7％、45．9％和81．9％。苗期遮光處理結(jié)束，均在自然光下生長1d，消除了即時(shí)光強(qiáng)的刺激，遮光處理的RUBPCase有所升高，但仍隨處理光強(qiáng)的減弱而顯著降低，表現(xiàn)出RUBPCase的潛力差異，苗期遮光可能損害了葉片的RuBPCase功能。PEPCase活性變化規(guī)律與RUBPCase活性基本一致，遮光處理的都顯著地低于自然光下生長的，且隨處理光強(qiáng)的減弱而降低，
7、但降低的幅度比RUBPCase活性的小。說明即時(shí)光強(qiáng)和較長時(shí)間的遮光處理均會顯著影響RuBPCase和PEPCaSe的活性。苗期遮光處理，隨處理光強(qiáng)的減弱，花生葉片的SOD、POD活性顯著升高，CAT活性顯著降低：處理結(jié)束后在自然光下生長15d時(shí)，SOD、POD活性仍隨處理光強(qiáng)的減弱而升高，但與對照差異減小，CAT活性仍比自然光下生長的低。結(jié)莢期和飽果期遮光處理的SOD活性隨處理光強(qiáng)的減弱而下降，POD和CAT活性上升。結(jié)莢期遮光處理結(jié)束在自然光下生長15d時(shí)，各處理SOD活性均明顯低于對照，POD和CAT活性高于對照，但處理間差異不顯著。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文
8、4光強(qiáng)對花
