楸树苗期光照与干旱的互作效应机制取得新发现

2019-08-27 05:45栏目:林业咨询
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《中国绿色时报》2017年4月21日讯 在间伐和修枝等人工林经营过程中,树冠中下层的原生叶如何应对光饱和?针对这一类科学问题,中国林科院林业所研究员王军辉课题组和华南农业大学教授李吉跃课题组合作,设置3种光强梯度,用不同光强之间互相转换来模拟楸树叶片对动态光强的适应过程。

中国林业网3月22日讯自然界中,植物叶片接收到的光量子会随着时间和空间的变化而变化,叶片生长在一个不断变化的光环境中,生长在不同光强中的植物会表现一系列生理生态响应。比如人工林经营实践过程,在林分郁闭的过程中,植物原生叶片怎么适应逐渐减少的光强?间伐和修枝过程中,原生叶片怎么适应突然增加的光强?此外,原来生长的光环境是否会影响后期新发叶片的光适应能力,即是否存在滞留效应?针对这一类科学问题,中国林科院林业所、林木遗传育种国家重点实验室研究课题组和华南农业大学相关课题组合作,突破了以往静态光强的局限,设置3种光强梯度,用不同光强之间互相转换模拟楸树叶片对动态光强的适应过程。研究结果为楸树密度配置、修枝间伐等一系列关于光环境的管理调控措施提供理论依据。
光强转换组合30-80%和30-50%的老叶Fo升高,Fv/Fm降低,表明由30%光强下的原生叶片转移到50%和80%光强下均发生了光抑制。而且30-50%组合在30天之内可以恢复,而30-80%的组合不能恢复。说明30-80%组合的PSII受损比30-50%组合严重,光抑制的程度和恢复能力与转换光强的强弱有关。观察新长出来的叶片发现,同一光强下,转换过来和没有转换的叶片形态参数和色素含量表现出显著差异。表明原来生长的光环境会影响新叶适应新的光环境的能力,即存在滞留效应。
研究论文"Morphological and physiological acclimation of Catapa bungei plantlets to different light condition,已经被Photosynthetica期刊发表。该研究得到了国家十二五科技支撑课题的资助。(中国林科院)

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中国林业网3月7日讯干旱对植物会产生负面影响,但是这种影响在高光强下还是在遮阴环境下影响较大?遮阴是否会削弱、还是加重干旱胁迫带来的影响,二者之间是否相互独立?到目前为止,这些问题还没有一致的结论。针对这一科学问题,中国林科院林业所课题组和华南农业大学课题组合作,采用3个光照强度、2个水分处理正常水分对楸树无性系的表型可塑性及光合生理参数进行了测定和分析,预测了微立地条件下苗木的生长表现,该研究结果为特定土壤水分立地条件下楸树造林密度调控以及人工林光环境管理提供了相关理论依据。
干旱和遮阴处理下各个变量的可塑性变化会增加资源的获取和提高植物的适应性。各个变量对光的可塑性比对水的可塑性大。对光响应的平均值比对水响应要高120%,(PIlight=0.47,PIwater=0.21)。50%光强下,正常水分和干旱处理之间气体交换参数存在显著差异,而在30%光强下,正常水分和干旱处理之间,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率无显著差异。因此,干旱对楸树的负面效应受光环境的影响。
澳门新葡亰平台官网,研究论文A morphophysiological analysis of the effects of drought and shade on?Catalpa bungeiplantlets已经被Acta Physiol Plant期刊发表(doi:10.1007/s11738-017-2380-2)。吴俊文博士为第一作者,王军辉研究员和李吉跃教授为共同通讯作者,该研究工作得到了国家十二五科技支撑课题的资助。(中国林科院)

核心提示: 京东板栗适宜生长在河北省燕山南麓长城沿线一带,受土壤特点和施肥失衡影响,京东板栗可能出现一些营养元素的过量或缺乏,影响树体生

结果认为,楸树的下层叶片难以适应过量增加的光强,甚至导致光合能力难以修复。所以建议楸树林在修枝间伐时,不宜一次性强度过大,应该尽可能分多次实施,让树冠中下层叶片有个逐渐适应光强增加的过程。

京东板栗适宜生长在河北省燕山南麓长城沿线一带,受土壤特点和施肥失衡影响,京东板栗可能出现一些营养元素的过量或缺乏,影响树体生长,甚至影响产量和坚果品质。

观察原生叶发现,当植物叶片由30%光强变为50%和80%光强时,叶片接收的光能超过光合系统所利用的数量,叶片光合作用降低。转到50%光强的叶片在30天之内光合能力恢复正常,而转到80%光强的叶片光合系统内部受损,光合能力不能恢复正常。这说明光合能力能否恢复与过量光强的大小有关。观察新叶发现,参与光强转换和没有转换的叶片,均是在同一个光环境中生长发育,其叶片形态参数和色素含量表现出显着差异,说明原来生长的光环境会影响后期新叶适应新的光环境的能力。

1 营养元素作用及失调症状

1.1 氮 春季板栗生长期消耗氮素最多,春季补氮利于新梢生长,使叶片肥厚浓绿,提高光合能力,促进花芽分化和果实发育,可大幅增产。氮素不足时,板栗新梢生长不良,易出现二次生长,光合能力下降,叶片呈黄绿色,老叶干枯脱落,不易形成雌花,空苞多,栗果发育不良,果粒变小,甚至导致落果,严重影响产量。后期氮素过多,会引起枝条徒长,影响枝条的充实和花芽分化,坚果肉质松散,品质下降易腐烂,有时二次生长产生二次花和果,但果实不能成熟,影响第二年产量。

1.2 磷 板栗开花前对磷素吸收较少,从开花到采收,吸收多,磷素可促进新根发生和生长,促进花芽分化和果实发育,提高产量和品质,增强树体抗旱、抗寒能力。磷素不足时,板栗枝条变得细弱,侧枝短小,雌花分化困难,栗果发育不良,严重影响产量和品质,抗寒、抗旱力减弱。磷素过量时,叶片变小,叶脉间失绿,叶的生长严重受影响,甚至出现小孔洞,栗果变小,严重影响产量和栗果品质。

1.3 钾 在栗果膨大期至采收期对钾素吸收最多,钾能促进叶片的光合作用,可促进枝条加粗生长,促进细胞分裂和增大,使栗果增大,提高其品质和耐贮性。在燕山板栗产区,一般表现钾不足,其症状是:老叶先发病,可逐渐扩展至新叶,最后表现为全株或全园发病,对单片叶来讲,先从侧叶脉尖端或侧叶脉间发黄,产生黄斑后变褐,褐斑逐渐扩大,连成波纹型向主叶脉方向扩展,焦枯部分前端为黄色带。根据其发病轻重,可造成不同程度的减产,重症园可减产30%以上。

1.4 硼 硼是板栗授粉受精过程中必不可少的重要微量元素。硼不足时,影响授粉受精,导致胚胎早期败育,会增加空苞率,产量下降。硼过量时,叶片边缘侧叶脉间发黄,产生黄点,随之变褐,褐斑逐渐扩大,连成波纹型向主叶脉方向扩展,重症园片可造成全叶焦枯,栗果变小,严重减产,整个叶片向下或向上反卷,在阳光下照射,焦枯部分前端为一条黄色的亮线。

2 营养元素失调矫治方法

2.1 增施有机肥,合理配方施肥 采收后及早施入优质腐熟有机肥,幼树和初结果树,每株施20~30kg,盛果期树一般每667m2施入2000~3000kg。根据国家板栗丰产林施肥标准,中等肥力板栗园,每生产100kg栗果,全年需纯氮4.0kg、纯磷1.5kg、纯钾2.0kg。根据不同肥料的有效成份含量及作物利用率,用斯坦福公式可计算出所需追肥量。在忽略土壤养分的情况下,追肥量=(目标产量所需养分量-基肥提供养分量)/(化肥利用率×化肥养分含量)。

2.2 氮失调的矫治 氮素的供应重点是前期,萌芽前或新梢开始生长时,以施氮肥为主,也可在叶片展开时喷1次0.3%尿素。

2.3 磷失调的矫治 果实膨大期追施复合肥,促进果实饱满,增加单粒重。采前1个月可连喷2次0.1~0.3%磷酸二氢钾。

2.4 钾失调的矫治 针对生产实际,燕山板栗产区应普遍增施钾肥,年施钾量按每平方米树冠投影面积施用20g,采前1个月连喷2次0.1~0.3%磷酸二氢钾,可起到磷、钾同补的作用。

2.5 硼失调的矫治 对于缺硼园,可结合萌芽前追肥施入硼砂,每平方米树冠投影面积施硼砂10~15g,也可于花期喷施0.3%硼砂。对于硼过量园,应停止施硼,有条件的园片可更换树盘80cm土层以内的土壤;树体恢复正常后每三年土施1次硼肥,施用量按每平方米树冠投影面积不超过15g。

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