Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của bức xạ UV-B tăng cường đến sự phát triển, năng suất và chất lượng hạt ngô trong điều kiện thực địa
Tóm tắt
Nghiên cứu hiện tại về tác động của bức xạ UV-B tăng cường đến sản xuất cây trồng đã hạn chế ở việc phơi nhiễm thực vật với liều UV-B không khả thi hoặc điều kiện phát triển không thực tế. Mục tiêu của nghiên cứu này là kiểm tra tác động của bức xạ UV-B tăng cường trong thời gian ngắn lên sự phát triển, năng suất và chất lượng hạt ngô (Zea mays L.) trong điều kiện thực địa trong ba năm. Hệ thống bức xạ được điều chỉnh đã được sử dụng để duy trì bức xạ UV-B ở mức 30% cao hơn mức môi trường xung quanh và đã được áp dụng mỗi ngày giữa các giai đoạn kéo dài và ra hoa của ngô. Kết quả cho thấy rằng bức xạ UV-B tăng cường đã ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển và năng suất của ngô, đặc biệt là chiều cao cây trồng khi UV-B được tăng cường ở giai đoạn kéo dài và năng suất khi UV-B được tăng cường gần giai đoạn ra hoa. Việc giảm năng suất do bức xạ UV-B tăng cường gây ra liên quan đến sự giảm số lượng hạt trên mỗi hàng và khối lượng hạt. Hàm lượng protein của hạt được tăng lên với bức xạ UV-B tăng cường, nhưng hàm lượng dầu và tinh bột không bị ảnh hưởng. Nghiên cứu này đã xác nhận độ nhạy của ngô đối với bức xạ UV-B tăng cường trong điều kiện thực địa và góp phần hiểu rõ những ảnh hưởng tiêu cực và tích cực của bức xạ UV-B tăng cường lên sản xuất cây trồng.
Từ khóa
#bức xạ UV-B #ngô #năng suất #chất lượng hạt #cây trồngTài liệu tham khảo
Allen, D.J., Nogués, S., Morrison, J.I.L. et al.: A thirty percent increased in UV-B has no impact on photosynthesis in wellwatered and droughted pea plants in the field. — Global Change Biol. 5: 235–244, 1999.
Andrade, F.H., Vega, C., Uhart, S. et al.: Kernel number determination in maize. — Crop Sci. 39: 453–459, 1999.
Caldwell, M.M., Flint, S.D.: Stratospheric ozone reduction, solar UV-B radiation and terrestrial ecosystems. — Climatic Change 28: 375–394, 1994.
Caldwell, M.M., Flint, S.D., Searles, P.S.: Spectral balance and UV-B sensitivity of soybean: a field experiment. — Plant Cell Environ. 17: 267–276, 1994.
Correia, C.M., Areal, E.L.V., Torres-Pereira, M.S., Torres-Pereira, J.M.G.: Intraspecific variation in sensitivity to ultraviolet-B radiation in maize grown under field condition. I. Growth and morphological aspects. — Field Crops Res. 59: 81–89, 1998.
Correia, C.M., Coutinho, J.F., Björn, L.O., Torres-Pereira, J.M.G.: Ultraviolet-B radiation and nitrogen effects on growth and yield of maize under Mediterranean field conditions. — Eur. J. Agron. 12: 117–125, 2000.
Correia, C.M., Pereira, J.M.M., Coutinho, J.F. et al.: Ultraviolet-B radiation and nitrogen affect the photosynthesis of maize: a Mediterranean field study. — Eur. J. Agron. 22: 337–347, 2005.
Fiscus, E.L, Booker, F.L.: Is increased UV-B a threat to crop photosynthesis and productivity? — Photosynth. Res. 43: 81–92, 1995.
Flint, S.D., Ryel, R.J., Caldwell, M.M.: Ecosystem UV-B experiment in terrestrial communities: a review of recent finding and methodologies. — Agr. Forest Meteorol. 120: 177–189, 2003.
Gao, W., Zheng, YF., Slusser, G.M., Heisler, R.H., Grant, F.H., Xu, J.Q., He, D.L.: Effects of supplementary ultraviolet-B irradiance on maize yield and qualities: A field experiment. — Photochem. Photobiol. 80: 127–131, 2004.
Jiang, H.Y., Zhu, Y.J. Wei, L.M. et al.: Analysis of protein, starch and oil contents of single intact kernels by near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) in maize (Zea mays L.). — Plant Breeding 126: 492–497, 2007.
Kakani, V.G., Reddy, K.R., Zhao, D., Sailaja, K.: Field crop response to ultraviolet-B radiation: a review. — Agr. Forest Meteorol. 120: 191–218, 2003.
Li, Y., Yue, M., Wang, X.: Effects of enhanced ultraviolet-B radiation on crop structure, growth and yield components of spring wheat under field conditions. — Field Crops Res. 57: 253–263, 1998.
Li, Y., Zu, Y., Chen, J., Chen, H.: Intraspecific response in crops growth and yield of 20 soybean cultivars to enhanced ultraviolet-B radiation under field conditions. — Field Crops Res. 78: 1–8, 2002.
Mark, U., Tevini, M.: Effects of solar ultraviolet-B radiation, temperature and CO2 on growth and physiology of sunflower and maize seedlings. — Plant Ecol. 128: 225–234, 1997.
Pal, M., Sharma, A., Abrol, Y.P., Sengupta, U.K.: Exclusion of UV-B radiation from normal solar spectrum on the growth of mung bean and maize. — Agr. Ecosyst. Environ. 61: 29–34, 1997.
Pandey, R.K., Maranville, J.W., Admou, A.: Deficit irrigation and nitrogen effects on maize in a Sahelian environment I. Grain yield and yield components. — Agr. Water Manage. 46: 1–13, 2000.
Ros, J., Tevini, M.: Interaction of UV-radiation and IAA during growth of seedling and hypocotyl segments of sunflower. — J. Plant Physiol. 146: 295–302, 1995.
Santos, I., Almeida, J.M., Salema, R.: Plants of Zea mays L. developed under enhanced UV-B radiation. I. Some ultrastructural and biochemical aspects. — J. Plant Physiol. 141: 450–456, 1993.
Santos, A., Almeida, J.M., Santos, I., Salema, R.: Biochemical and ultrastructural changes in pollen of Zea mays L. grown under enhanced UV-B radiation. — Ann. Bot. 82: 641–645, 1998.
UNEP.: Executive summary. Final of UNEP/WMO scientific assessment of ozone depletion: 2002. Prepared by the scientific assessment panel of the Montreal protocol on substances that deplete the ozone layer. UNEP, Nairobi (released 23 August 2002), 2002.
UNEP.: Environmental effects of ozone depletion and its interactions with climate change: Progress report, 2007. — Photochem. Photobiol. Sci. 7: 15–27, 2008.
UNEP.: Environmental effects of ozone depletion and its interactions with climate change: progress report, 2011. — Photochem. Photobiol. Sci. 11: 13–27, 2012.
Wang, S.Y., Wang, K.,, Zhao, Y.L., Xin, Y.J.: Effects of enhanced solar UV-B radiation on the effective photosynthetic leaf area and milking phase of oat under natural field condition in Qing Tibetan Plateau. — Spectrosc. Spect. Anal. 29: 1378–1381, 2009.
Wang S., Xie, B., Yin, L., Duan, L., Li, Z., Eneji, A.E., Tsuji, W., Tsunekawa, A.: Increased UV-B radiation affects the viability, reactive oxygen species accumulation and antioxidant enzyme activities in maize (Zea mays L.) pollen. — Photochem. Photobiol. 86: 110–116, 2010.
Wargent, J.J., Elfadly, E.M., Moore, J.P., Paul, N.D.: Increased exposure to UV-B radiation during early development leads to enhanced photoprotection and improved long-term performance in Lactuca sativa. — Plant Cell Environ. 34: 1401–1413, 2011.
Xu, K., Qiu, B.S.: Response of superhigh-yield hybrid rice Liangyoupeijiu to enhancement of ultraviolet-B radiation. — Plant Sci. 172: 139–149, 2007.
Yao, Y., Xuan, Z., Li, Y., He, Y., Korpelainen, H., Li, C.: Effects of ultraviolet-B radiation on crops growth, development, yield and leaf pigment concentration of tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum) under field conditions. — Eur. J. Agron. 25: 215–222, 2006.
Zhang, W.H., Sun, C.Q., Sato, T., Hidama, J., Kumagai, T., Wang, X.K.: [Effects of supplemental ultraviolet-B radiation on yield and the concentration of protein in rice (Oryza sativa L.).] — Acta Agron. Sin. 29: 908–912, 2003. [In Chin.]
Zu, Y.Q., Li. Y., Chen, J.J., Cheng, H.Y.: Intraspecific responses in grain quality of 10 wheat cultivars to enhanced UV-B radiation under field conditions. — J. Photochem. Photobiol. B: Biol. 74: 95–100, 2004.