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agri521

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[交流] [原创]大田条件下群体光合测试技术与注意事项

大田条件下群体光合测试技术与注意事项：

1)同化箱宜用铝合金框架和同化膜组成，同化膜一般用聚脂薄膜，透光率在85%以上，且短期内(一般测试的2min左右内)不形成雾滴而影响透光。

2)同化箱的大小可根据作物种类、种植方式、生育期等而定。同化箱的高度一般比冠顶高度高出10一12cm较为理想。

3)为了搅拌空气、加快叶面CO2的扩散，使同化室内的空气尽量混匀，不存在"死角"，同化箱内要安装风扇(小麦、水稻、棉花等矮杆作物)或鼓风机(玉米、向日葵等高杆作物)，风扇可装在同化箱的两个斜对角，鼓风机风口朝上，口端罩一铁皮，使风向四周扩散。

4)为使空气流均一地流过叶片的整个表面，导气管入口和出口可设置在同化箱上方和下方相对的位置。进气管可从同化箱侧柱的顶部引入，向对角延伸。

5)在同化箱内部分的进气管管壁上均匀地开一些小孔，多点采气，以便箱内不同部位气体能均匀地进入CO2分析仪，避免群体不同部位CO2浓度不均匀造成的差异。

6)同化箱必须密闭，外界气体不能进入，特别是导气管的插入口处和同化箱与地面接触的地方。可制作同化箱面积大小的水槽，测定前先切入土壤，用水密封效果较好。

7)测定时间应据作物、生育期等不同而不同，同化箱内CO2浓度下降值宜在30x10－6一60xl0－6。测定时间过短，CO2浓度降幅小，测试的稳定性差；时间过长，箱内温、湿度升高过多，膜上易产生雾滴;同时，CO2浓度过低，影响气孔活动而影响光合测试结果。

8)对于使用人工光源和需测定时间过长的测试时，可使用隔热水槽或使用一种能吸收红外线的特殊玻璃阻挡红外线，也可利用鼓风机强制降温，或接冷冻机将空气冷却调节，或将同化箱放在装有空调的小柜中以降低同化箱内的增温。

9)土壤微生物呼吸放出的CO2增加了测定的复杂性，解决的方法有两种:一是对茎基部没有分枝的植株可用薄膜覆盖土壤;二是不间断地同步测定土壤申释放的CO2，以修正群体CAP和CR值。具体做法是:剪去与同化箱底相同面积地表的植被，利用纱布遮荫的办法模拟群体基部受光程度，测定土壤呼吸释放的CO2。
10)用黑红两层布制作的布罩罩在同化箱上即可测定群体呼吸速率。

[ Last edited by agri521 on 2007-8-7 at 00:53 ]

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1楼 2006-04-12 17:50:15

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solarmaize

木虫 (小有名气)

北王

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末学：泽兴

2楼2006-04-15 20:35:48

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agri521

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1.旗叶净光合速率(Pn)于旗叶展开前选取生长一致的旗叶5片挂牌标记，从旗叶展开之日始，每隔10d用美国CID公司生产的CI-301PS便携式光合测定系统测定旗叶Pn，每片叶读取数据2次，5片叶的10次数据平均值为该处理的Pn。
2.群体净光合速率测定
Net canopy photosynthetic rate (NCP) 群体净光合速率
Canopy apparent photosynthesis(CAP) 群体表观光合速率
群体光合速率使用CID-301PS光合测定系统，参照董树亭和Garrity的方法测定，同化箱为铝合金框架，以聚酯薄膜密封(透光率94％)，体积依小麦株高而定，拔节前为100cm×46.7cm×50cm，孕穗后为100cm×50cm×85cm，同化箱内置小风扇，用来混匀空气和平衡温度。同化的CO2有一部分是来自于土壤，因此必须考虑土壤中CO2的释放量。土壤呼吸另选拔除植株后的空白点进行测定。根据表观光合(ACP)加上土壤呼吸，计算出群体净光合速率(NCP)。群体叶源量(CLSC)参照肖凯等方法计算：CLSC＝∑[(NCPi十NCPi+１)／2]•Di，式中NCPi、NCPi+1指第i、i+1次测定的NCP，Di为第i至i+1次测定所间隔的时间(天数)。
不同生育时期群体光合速率的变化可以用y=a0+a1x+a2x2的曲线表达，y为群体光合速率，a0、a1、a2为回归系数，x为出苗后测量光合的天数。
测定时间：玉米的群体光合测定时间以1min为宜，棉花苗期以60s、盛蕾以后以40～60s为宜。
土壤呼吸测定：测定CAP时，同步测定土壤呼吸释放CO2值，以修正群体光合值。在群体结构相近的田地里，剪去与同化箱底大小相同面积地表上的植被后，利用纱布遮荫的办法在空地上模拟群体基部受光程度，测定土壤呼吸释放的CO2。遮荫的目的在于避免因刚剪去植被使土壤聚然暴露在强光、高温下，而大量释放CO2，与植被存在时土壤CO2的释放情况不同，从而影响测定结果的准确性。遮荫5～10min后进行测定，基本能够反映植被存在时的土壤呼吸状况。
进行作物群体表观净光合速率(CAP)计算时引入的CO2量为:ΔC=ΔC1+ΔC2
水分利用率(WUE)=PH/(蒸腾速率)TR
4. 群体叶源量(CLSC，canopy leaf source capacity)既能反映作物群体光合能力大小，又能反映光合高值持续时间长短，是衡量群休光合性能的较好指标[l0].
5. 高粒叶比(单位面积上粒数或粒重与最大叶面积之比)是小麦潜在源、库协调发展的标志，因为它既代表着潜在源的质量水平，又显示了库对源的调运能力。
二、光合测定误差的控制
叶片的Pn受内部生理因素如生育期、叶龄、不同部位叶片的影响，还受到环境因素光、温、水、CO2、风速等的影响。因此，要正确的比较处理间的光合差异，掌握测试方法是非常重要的。作者近年做了一些光合测试工作，主要经验有以下几点：
1)选择同样生育期、相同叶龄、部位的叶片进行比较。如光合作用对产量的影响会随作物生育期不同而不同，因此，据研究目的首先应确定测试的时期。对大量的基因型进行测定时，要在做好生育期调查记载的同时，按生育进程分组、分批测定，同时在测试时有目的地选择一些有代表性的植株，使试材间生育期不同造成的影响在一定程度上降到最低。
2)测试叶位的选择。对于品种、处理间的比较，一般选择对产量影响大、光合速率高的叶片，如小麦、水稻为旗叶，玉米为棒三叶(以穗上第一叶为最好，其叶片倾角受穗大小的影响较小)，棉花打顶前为倒5展叶，打顶后为倒一展叶。
3)测定时期的选择。根据不同的研究目的选择适宜的测定时期非常重要，这样可避免盲目测定，尽量减少测定次数而达到最佳效果。因此，有必要先了解研究对象作物光合的大致特性。如小麦、玉米、水稻等作物单叶最大光合一般出现在叶片展开至展开后的几天，玉米群体光合最大值出现在抽雄至吐丝期，棉花出现在盛花至盛铃期。
4)测定时间的选择。Ｃ3作物如小麦、棉花等大都有明显的光合"午休"现象，其一日内光合最大值一般出现在上午的9：30-11：30(当地时，下同)，午休出现在12:00-14:00。因此，对一批材料的测试可在9:30-11:30前后测完，或在9:30-11:30测完第一重复，在12:00-14:00测完第二重复，在15:00-16:30测完第三重复。玉米等Ｃ4作物不表现"午休"现象，Pn最高值出现在中午，因此可在11:00-14:00时光强较稳定时测定。对大量材料采用轮回测定的方法，并熟练掌握操作技术，以缩短整个测试过程。并通过调节叶室向光方向，使一批样能在相对统一的光强下完成测定，以避免不同材料由于入射PAR差异而产生误差。
5)供试材料的准备。(1)在测定之前不要让供试材料遭受急剧的环境变化。特别是冬季，温室栽培植物不要直接搬到屋外低温环境条件下。(2)带入室内的供试材料尽可能放在明亮的地方，当长时间放在照度低的地方时，由于气孔完全关闭，测定开始后到出现光合速率最大值要花费较多时间。(3)用离体叶测定时，要用刀片在水中剪断，输导组织内的水不要断开。(4)选生长健康、代表性强的植株为试材。此外，由于源库具一定的互作关系，应该在确定库容量、授精或者输导过程无异常的情况下进行测定。
大田条件下群体光合测试技术与注意事项：
　　1)同化箱宜用铝合金框架和同化膜组成，同化膜一般用聚脂薄膜，透光率在85%以上，且短期内(一般测试的2min左右内)不形成雾滴而影响透光。
　　2)同化箱的大小可根据作物种类、种植方式、生育期等而定。同化箱的高度一般比冠顶高度高出10一12cm较为理想。
　　3)为了搅拌空气、加快叶面CO2的扩散，使同化室内的空气尽量混匀，不存在"死角"，同化箱内要安装风扇(小麦、水稻、棉花等矮杆作物)或鼓风机(玉米、向日葵等高杆作物)，风扇可装在同化箱的两个斜对角，鼓风机风口朝上，口端罩一铁皮，使风向四周扩散。
　　4)为使空气流均一地流过叶片的整个表面，导气管入口和出口可设置在同化箱上方和下方相对的位置。进气管可从同化箱侧柱的顶部引入，向对角延伸。
　　5)在同化箱内部分的进气管管壁上均匀地开一些小孔，多点采气，以便箱内不同部位气体能均匀地进入CO2分析仪，避免群体不同部位CO2浓度不均匀造成的差异。
　　6)同化箱必须密闭，外界气体不能进入，特别是导气管的插入口处和同化箱与地面接触的地方。可制作同化箱面积大小的水槽，测定前先切入土壤，用水密封效果较好。
　　7)测定时间应据作物、生育期等不同而不同，同化箱内CO2浓度下降值宜在30x10－6一60xl0－6。测定时间过短，CO2浓度降幅小，测试的稳定性差；时间过长，箱内温、湿度升高过多，膜上易产生雾滴;同时，CO2浓度过低，影响气孔活动而影响光合测试结果。
　　8)对于使用人工光源和需测定时间过长的测试时，可使用隔热水槽或使用一种能吸收红外线的特殊玻璃阻挡红外线，也可利用鼓风机强制降温，或接冷冻机将空气冷却调节，或将同化箱放在装有空调的小柜中以降低同化箱内的增温。
　　9)土壤微生物呼吸放出的CO2增加了测定的复杂性，解决的方法有两种:一是对茎基部没有分枝的植株可用薄膜覆盖土壤;二是不间断地同步测定土壤申释放的CO2，以修正群体CAP和CR值。具体做法是:剪去与同化箱底相同面积地表的植被，利用纱布遮荫的办法模拟群体基部受光程度，测定土壤呼吸释放的CO2。
　　10)用黑红两层布制作的布罩罩在同化箱上即可测定群体呼吸速率。
　　2.6 光合仪使用时的一般注意事项
1) 防强光直射:高温、强光下测定应尽量用阳伞遮蔽主机，避免阳光直射，否则会造成增温过高仪器工作不正常。
2) 2)保持叶室干净，经常擦洗叶室表面，保持良好的透光性。