杜占池
农田实验生态和作物光合生理生态研究忆述(6) 精选
2026-3-11 08:40
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建立光合测定室,以叶片光合测定为主阶段

 

1978年,我与杨宗贵、盛修武全力投入了光合生态实验室和群体光合测定设备的建立,不再参与通县公庄的田间实验研究。

1)建立光合测定室

1978年1月底,开始酝酿建立光合测定室。委托科研处订购佛山分析仪器厂生产的台式红外仪及稳压器、空调器、气泵、小鼓风机、点温计、转子流量计等,请所属工厂制作测定架、隔热水槽和降温装置,杨宗贵自制各种型号的叶室。

2月中旬,明确工作重点为,改进叶室设计和气封方法、建立降温设施、找出适宜流量,以提高测定精度。光合测定内容为,流量-光合曲线、光-光合曲线、温度-光合曲线。提高光合曲线中a、b值精度。随后,向有关部门打请示报告,包括:基建报告(光合测定室)、试验地报告(群体光合测定)、仪器设备购买报告、需要技术室协助制作的设备。

5月中旬,所后勤处派人,将生态室前后院之间的门洞,改建成为光合生态实验室用房,历时半个月。

6月上中旬,在实验室安装仪器设备,包括:佛山台式CO2气体红外分析仪、空气调节器、光源和降温设备、同化系统和气路系统。与此同时,在研究室后院种植谷子3个品种、花生2个品种;进行遮阴处理,分别为4h、2h和0h。测定内容:光-光合速率曲线、光补偿点和饱和点、光呼吸、暗呼吸。测定期:拔节期(或分枝期)、抽穗期(或现蕾期)和灌浆中期(乳熟期)。

2)叶片光合测定

1978年6月月底,调试各种仪器设备,用灵敏度调正佛山红外仪的CO2浓度标准值。在调试中发现:因气泵漏气,致使红外仪指针不稳;如用绝对值测定精度较低;吸湿剂-矽胶对红外仪有干扰。

7月中旬,进行试测。结果表明:在人工光源之下放置水槽隔热,使用“三层叶室”,中层放入叶片,上下二层通冷气,佐以流量调节,降温效果较好。但仍存在诸多问题:(1)红外仪有时指针摆动稍大,±1ppm,可能是漏气、或电压或空气CO2浓度不稳;2)当冷风机开动时,红外仪指针飘动,零点发生变化,可能是磁饱和稳压器效果不佳,拟换成电子交流稳压器;(3)用差动式测定时,分别用空气调零与碱石灰调零,二者的零点不一致,可能与仪器膜片位移程度不同有关;(4)测定中,调高光强时红外仪指针往往突降,后又大幅度上升,不知何因;5)花生用的叶室,叶片插入口较宽,气封效果不良,光合测值很低。

下旬,继续测试,进行降温效果比较试验,包括:不同大小的叶室、横向与纵向进气叶室、泥封与气封叶室、不同流量和流速等。从中发现佛山红外仪有如下的问题:(1)差动式与用绝对式测定比较,前者比后者光合速率低1/2-1/3,且适宜流量范围大;(2)气体湿度对测值的影响很大,所以通入气室的气体必须经过干燥剂脱水。

8月上旬,开始正式测定,主要内容为:不同遮阴条件下的谷子、花生的-光合曲线,同时测定土壤含水量、叶片的厚度和含水量等。此外,试测了温度对光合和暗呼吸速率的影响、CO2浓度对光补偿点的影响、植株下位叶片的光-光合曲线、光-光合速率日变化。在测定中发现:(1)流量不稳是因为管道有水造成的;(2)红外仪预热时间不够,或指针不稳,或光强不准,或干燥剂失灵均对光合速率测值有明显影响;(3)谷子光合作用似乎受生物钟的影响;(4)用升降法调节光强,光质不变,较为适宜;(5)谷子光合作用似乎受生物钟的影响。

8月中旬,测定实验室外的大气CO2浓度为360ppm,比动物园试验地高出30ppm。

下旬,测定谷子和花生各器官的高度、叶片数、节数、节长、根轮数和干重等;黄德华测定不同遮阴条件下谷子和花生的叶绿素含量。

9月上旬,试测花生的光呼吸。实践表明,用升降法调节光强,光质不变,较为适宜。

依据上述测定数据,撰写出《不同光照条件对伏花生光合特性的影响》(花生科技)、《遮荫对谷子和花生光合特性的影响》(植物生态学与地植物学丛刊)和《光合速率测定中叶室内空气流速的研究》(植物学通报)3篇论文。总算学费没有白交,开始有所收获,其中最大的收获是初步建立了光合测定装置,掌握了测定方法,积累了测定经验,为今后光合生态研究奠定了基础。

3)中国农科院植物生长箱测定

1978年3月下旬,到中国农林科学院农研所,了解植物生长箱的性能。经协商,对方同意我们在此进行作物温度-光合曲线的测定。

5月中旬,瓦盆装土,种植玉米、谷子和花生。

6月下旬,利用其植物生长箱,测定花生温度-光合速率。发现:叶室内温度显著高于箱内,且明显滞后,无法完成温度-光合曲线的测定,事与愿违,设想落空。

4)筹备群体光合测定设备

1978年2月中旬,组内就测定群体光合所用的大型同化箱设计方案和测定方法进行了讨论。拟继续添置有关设备。

月底,到和平饭店,走访陈愼予、区衍松,了解通风与降温设备,为制作群体光合测定装置做准备。

3月初,到物理所,了解光谱测定仪器的性能与使用方法。

上旬,到动物园试验地,全所各室划分试验地地块,拟栽培谷子、花生等作物,以便进行群体光合测定。

下旬,再次请陈愼予讲解水冷、风冷和通风管道的绝热等问题。其后开始,以盛修武为主进行筹建。

5)学习与调研

1978年3月初,到中国农林科学院林科所,了解其林粮间作试验的研究项目与测定方法。

下旬,到北京作物所了解谷子和玉米的科研与生产现状。

月底,去中院院部,参加“三县农业生态系统座谈会”。

4月上旬,与陈佐忠一道,到北京市计算中心,请卢泽宇介绍数据处理方法;到北京师范大学,参观进口科技图书展览会。其中有不少生态学书籍,如:英文版的生态学系列丛书,日文版的生态学研究方法系列讲座和陆生植物群落生产量测定法等。

中旬,请北京计算中心杨周南讲课,内容是计算光-光合速率关系的公式、光合日进程的积分和光合与各生态因子关系的模拟。

下旬,到北京师范光电工厂照度计车间,了解农用Ⅱ型照度计的性能与使用。

 

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