一种估算大豆冠层同化CO2速度的方法

摘要

本发明涉及光合速率测定技术领域，具体涉及一种估算大豆冠层同化CO2速度的方法，基于大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)拟合方程，通过大田冠层切片法对田间大豆冠层同化CO2速度进行估算，操作简单，且测定结果准确，很大程度上解决了对大豆冠层光合作用研究与测试方法的局限性，为研究大豆冠层光合作用提供了一个方法。

说明书

技术领域

本发明涉及光合速率测定技术领域，具体涉及一种估算大豆冠层同化CO

背景技术

光合作用是作物生长和产量形成的物质基础，作物产量的90％以上都来自光合作用。CO

大豆是我国重要的油料作物之一，其生长发育代谢离不开光能，提高大豆群体的光能利用率是增加大豆产量的关键。大豆是全冠层具有生产力的作物，随着作物的生长发育，大豆群体冠层结构发生改变，会直接影响冠层内光合有效辐射分布，从而影响大豆的光合作用等生理作用，导致产量发生改变。因此明确大豆合理冠层结构，提高大豆冠层内光能利用率对大豆产量提高是十分重要的。现有测定大豆植株光合速率的方法仅是局部测定，尚未有明确方法对大豆冠层光合速率以及同化CO

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种估算大豆冠层同化CO

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种估算大豆冠层同化CO

S1、测定冠层内光合有效辐射强度(PAR)：

采用大田冠层切片法，基于可持续自动计数光合有效辐射记录仪测定冠层内光合有效辐射强度；其中，传感器探头的放置位置分别为：冠层上方0.15m处，生长点处、茎秆中部和子叶痕处；

S2、测定净光合速率(Pn)：

S21、将预测定的大豆盆栽置于底座内，然后在底座上方罩设一气体收集箱，并通过软管依次将气体收集箱的出气孔、气泵、干燥器、CO

S22、以自然光为对照，利用CO

S3、测定叶面积指数：

采用大田冠层切片法，将上、中和下层的茎、叶、柄等生物量分类归集到一起，选取有代表性鲜叶片用打孔器打孔，采用打孔法测定每层叶面积，计算叶面积指数；

S4、构建大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)拟合方程，将冠层上方与生长点处光合有效辐射的平均值作为冠层上层的平均光合有效辐射，中层为生长点处与茎秆中部的平均光合有效辐射，下层为茎秆中部与子叶痕处的平均光合有效辐射，将上、中、下三层的平均光合有效辐射代入拟合方程关系式中，得到大豆冠层平均净光合速率；

S5、将大豆冠层内平均净光合速率与叶面积指数相乘即得单位地面面积冠层同化CO

进一步地，所述底座由不锈钢材质制成，底部封闭。

进一步地，所述气体收集箱由透明的有机玻璃制成，呈长方体结构，进气孔的位置在箱体一侧的中部偏上，出气孔的位置在对侧中部偏下。

进一步地，所述底座内部装有空调制冷管，用于在测定时降温。

本发明具有以下有益效果：

本发明基于大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)拟合方程，通过大田冠层切片法对田间大豆冠层同化CO

附图说明

图1为大田冠层切片法测定光和有效辐射探头位置。

图2为光合速率测定装置。

图3为大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)线性关系。

图4大豆中午冠层平均净光合速率。

图中：D：东农豆252；H：合农60；K：垦丰16。

图5单位地面大豆冠层同化CO

图中：D：东农豆252；H：合农60；K：垦丰16。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种估算大豆冠层同化CO

S1、测定冠层内光合有效辐射强度(PAR)：

采用大田冠层切片法，基于可持续自动计数光合有效辐射记录仪(石家庄世亚科技有限公司生产，型号：SY-HGY)测定冠层内光合有效辐射强度；其中，传感器探头的放置位置分别为：冠层上方0.15m处，生长点处、茎秆中部和子叶痕处(图1)；

S2、测定净光合速率(Pn)：

S21、如图2所示，将预测定的大豆盆栽置于底座内，然后在底座上方罩设一气体收集箱，并通过软管依次将气体收集箱的出气孔、气泵、干燥器、CO

S22、以自然光为对照，利用CO

S3、测定叶面积指数：

采用大田冠层切片法，将上、中和下层的茎、叶、柄等生物量分类归集到一起，选取有代表性鲜叶片用打孔器打孔，采用打孔法测定每层叶面积，计算叶面积指数；

S4、构建大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)拟合方程，如：净光合速率Pn(Y)与光合有效辐射PAR(x)的关系为：Y＝2.8034+0.0047x；Y＝3.2482+0.006x；Y＝2.5525+0.0067x。将冠层上方与生长点处光合有效辐射的平均值作为冠层上层的平均光合有效辐射，中层为生长点处与茎秆中部的平均光合有效辐射，下层为茎秆中部与子叶痕处的平均光合有效辐射，将上、中、下三层的平均光合有效辐射代入拟合方程关系式中，得到大豆冠层平均净光合速率；

S5、将大豆冠层内平均净光合速率与叶面积指数相乘即得单位地面面积冠层同化CO

实施例1

试验处理：盆栽试验采用大豆品种东农豆252、垦丰16、合农60。盆钵的直径0.30m、深度0.33m，装土量14.50kg。盆钵埋入地下，埋土深度0.30m，盆边缘露出地表0.03m，保持盆内温度与大地土壤相近。播种方法采用扎浅穴，每盆3穴、每穴2粒种子，出苗后定苗每盆3株。利用透光率约为30％、50％、80％的遮阳网，创造出遮光光照环境，以自然光照强度为对照。在大豆V4，R2，R4和R6时期选择晴天分别在不同遮光环境和自然光照条件下，连续测定大豆的光合速率，同时测定相对应时间的光合有效辐射强度，建立光合有效辐射和光合速率的关系。

生理指标的测定：测定三个大豆品种在不同透光率下的冠层光合有效辐射，光合速率和叶面积指数。

测定结果

图3是测定的大豆净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)的线性关系。图四是大豆R4期中午冠层平均光合速率估算。图5是三个品种单位地面大豆冠层同化CO

图3东农豆252净光合速率Pn(Y)与光合有效辐射PAR(x)的关系为：Y＝2.8034+0.0047x(R2＝0.6141，P＜0.01，n＝39)；垦丰16为：Y＝3.2482+0.006x(R2＝0.5131，P＜0.01，n＝39)；合农60为：Y＝2.5525+0.0067x(R2＝0.6271，P＜0.01，n＝39)。图4利用冠层切片法将上中下三层的平均光合有效辐射代入图3关系式中，得到不同大豆品种冠层平均净光合速率。图5是通过大豆冠层内平均净光合速率与叶面积指数的乘积得出单位地面面积冠层同化CO

综上所述，在光合作用测定的方法中，利用冠层切片法去估算大豆冠层同化CO

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。