玉米水分胁迫指标

进行温室实验检测玉米抽雄期和抽雄后对水分胁迫的反应,并比较几个水分胁迫指标。简易省时的黎明前叶水势测定与其它水分胁迫指标测定相当。建议在灌溉计划中,将黎明前叶水势做为一个适宜的诊断指标,这尤适于需在临界期短期溉灌的作物。     

干旱胁迫条件下不同基因型小麦品种的冠层温度和产量稳定性

在干旱胁迫下,利用冠层温度作为抗旱指标,寻求不同水分状态条件下不同基因型间冠层温度和产量稳定性的关系。于1986—1987和1987—1988年度分别试验了68个普通小麦和17个硬粒小麦品种,供试品种都生长在防雨棚内,或作充分灌溉处理或作逐渐增强的水分胁迫处理。各品种的籽粒产量稳定性由“干旱敏感指数”估计,即由胁迫和非胁迫环境下产量的差值来估计。冠层温度指示每种基因型植株的相对水分胁迫,比较“干早敏感指数”与干早胁迫下正午时的冠层温度,发现在两年里,对于不同基因型,二首呈正相关。这表明在于早胁迫下“干旱敏感”的品种不仅产量遭受损失较大,而且植株常处于较大的水分胁迫下,正午时的冠层温度也较高。以上结果有助于在干旱胁迫下,采用两种差异显著的水分状况,估计产量稳定性(或“干旱敏感指数”),同时可以应用冠层温度,作为选择抗旱性的手段。     

水稻灌浆期冠层温度对植株生理性状及稻米品质的影响

在大田环境下,以辽粳294、开粳1号为材料,在灌浆期设置5个水分梯度处理,研究了水稻冠层温度日变化特征及其与土壤水分状况、产量生理特性、稻米品质之间的关系。结果表明:1)冠层温度低于气温,但与其显著正相关。梯度水分处理导致冠层温度和冠气温度差逐级升高,即土壤水势降低,冠层温度升高,冠气温度差绝对值增大;2)相同环境条件下,抗旱性弱的品种辽粳294的冠层温度低于抗旱性强的品种开粳1号;3)水分胁迫下水稻冠气温度差与每穗实粒数、千粒重、结实率、产量、整精米率、蛋白质含量、直链淀粉、脂肪酸和食味值呈显著负相关,与秕粒数、垩白度、垩白粒、碎米率呈显著正相关;4)光合速率、气孔导度及蒸腾速率随土壤水势降低而下降,且抗旱性强的品种开粳1号的光合性能较强。相关性分析表明,两个品种冠气温度差与其光合性能显著或极显著负相关;5)开粳1号的气孔密度显著大于辽粳294,而气孔长度和气孔宽度极显著小于辽粳294。综合分析表明,在灌浆期辽粳294和开粳1号在土壤水势为-0.02~-0.03 MP时,平均冠气温度差分别维持在0.9℃和0.8℃时对产量影响不显著(达到水分临界水平),可作为水稻灌浆期的节水灌溉指标。     

基于Voxler的棉花冠层温度空间分布的应用

棉花冠层温度信息与作物的水分状况密切相关，是对作物水分进行快速诊断，从而提高水分利用效率的关键指标。本研究利用田间机器人获取棉花冠层内不同空间位置的叶片温度和空气温度等参数，用Voxler软件进行后期数据分析，构建棉花冠层温度空间模型，可为作物实时状况的精确诊断提供理论依据，为今后开展精准灌溉研究提供参考。     

灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响

为明确灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响,以济麦22为供试材料,在改水成数90%灌溉条件下,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,比较分析了不同畦长灌溉处理间小麦开花期土壤含水量、花后叶面积指数、冠层光能利用特性和籽粒产量的差异。结果表明,随畦长的增加,麦田灌溉量、土壤含水量、花后0～28 d叶面积指数、花后14 d冠层光合有效辐射截获率和截获量、冠层光能转化率和利用率、产量和水分利用效率均呈增加趋势,花后14 d冠层光合有效辐射透射率呈下降趋势,L40处理的以上指标与其他处理差异均显著。畦长对小麦耗水量影响不明显。因此,增加灌溉畦长可促进土壤水分贮存、小麦冠层光能吸收、转化和利用,增加产量和水分利用效率;在本试验条件下,40 m畦长灌溉表现最佳。     

冬小麦抗旱种质资源遗传多样性研究

为了给小麦抗旱育种的亲本选配提供理论依据,应用Shannon-weaver多样性指数和非加权配对算术平均聚类法(UPGMA)分析了42份冬小麦抗旱种质资源在6个农艺性状及4个抗旱生理指标(灌浆前期、中期、后期冠层温度和水分利用效率)水平上的遗传多样性,同时进行了聚类分析.结果表明,冬小麦灌浆前期和后期冠层温度、小穗数和产量的多样性指数较大,分别为1.96、2.03、2.01、1.94;灌浆前期冠层温度、水分利用效率、小穗数、穗粒数和产量的变异系数较大,分别为13.18%、11.55%、11.87%、11.43%和10.96%;供试材料可分为6个类群,国外材料间的欧氏遗传距离(4.46)大于国内材料间的欧氏遗传距离(3.66).     

培育冬小麦抗旱性筛选技术的评价

有效的筛选抗旱性技术在冬小麦(Triticum aestivum L.)育种中是比较重要的.用抗旱性和产量不同的五个品种(Scout66、Sturdy、TAM W-101、TAM105和TAM108)的抗旱差异性对几种温室和田间筛选技术进行评定.在美国普尔曼粘壤土田间试验中,分别测定干旱胁迫和灌溉条件下的籽粒产量,其排序是:TAM108≥TAM105>TAM W-101=Scout66≥Sturdy. Scout66 ? TAM105, TAM W-101、Sturdy和TAM108的干旱敏感指数(S)分别为0.55、0.57、0.59、0.63和0.63.这些数值表明,在干早条件下Scout产量最稳、而Sturdy和TAM108的稳产性最低.在甘露醇液中发芽、测定根深、叶导度和冠层温度等技术,在品种间显不出差异,所以它们都不适用.幼苗根长不宜作筛选技术,因为它在品种间的差异有限,并且很费劳力.脱水后的幼苗成活状况非常适宜于筛选大群体.离体叶片的水分散失和叶水势(ψ)的测定很费劳力,但可为亲本和高代系的筛选提供资料.离体叶片的水分散失与S有关(最少散失=最低S),高产与低ψ有关,低ψ与干旱时保持较大绿叶面积的能力有关.     

氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用

为了解氮肥基追比对冬小麦调亏灌溉的调控作用,比较分析了2种氮肥基追比(10∶0和6∶4)下调亏灌溉(水分亏缺阶段为返青至拔节期)对冬小麦产量和水分利用效率的影响差异。结果表明,返青至拔节期水分调亏显著降低冬小麦的叶面积,抽穗后在充分供水条件下对根系活力的影响表现出较长后效,且降低了花后旗叶MDA的积累速率,最终显著提高了产量及水分利用效率。与氮肥基追比10∶0处理相比,6∶4处理下开花期冬小麦的叶面积显著增加,抽穗后在土壤自然干旱条件下灌浆期光合速率明显提高,花后旗叶MDA含量降低,稳产性增强。可见,在冬小麦生育后期土壤水分较好的情况下,返青至拔节期水分调亏对产量有正效应;生育后期土壤较干旱情况下,追施氮肥可以提高冬小麦的抗旱能力。     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.     

水分胁迫条件下氮素营养对不同冬小麦基因型的生理效应

为给旱地小麦高产栽培和氮素高效利用提供依据,以水氮高效型品种小偃22和水氮低效型品种小偃6号为供试材料,通过水培试验,研究了水分胁迫下介质氮素营养对冬小麦幼苗根系和冠层干重、叶片相对含水量、根系活力、叶片叶绿素含量(SPAD值)等生理指标的影响.结果表明,水分胁迫和介质氮素供应对小麦幼苗各生理指标均有显著影响.水分胁迫下,介质供氮显著提高冠层干重、叶片相对含水量、根系活力及叶片叶绿素含量,降低根干重.而在供氮条件下.水分胁迫导致小偃22根系和冠层干重均明显降低,而小偃6号根系和冠层干重均明显增加,两个品种的叶片相对含水量(P<0.05)和根系活力(P>0.05)显著降低,培养阶段前期的叶片叶绿素含量提高.在介质缺氮条件下,水分胁迫使小偃22和小偃6号冠层干重分别增加和下降,两个品种根干重和叶片叶绿素含量均明显下降,叶片相对含水量和根系活力均增加.说明改善介质氮素营养可增强水分胁迫下小麦抗旱能力,促进冠层干物质积累,同时也增大小偃22根、苗干物质积累和两个品种叶片相对含水量对水分胁迫的敏感性,而降低了小偃6号根系和冠层干物质积累及两个品种根系活力和叶绿素含量对水分胁迫的敏感性.     

Modeling Pumped Water Salinity and Salt Water Upconing

SUMMARY

The farmers of the South-West Punjab, India, lift fresh groundwater for irrigation from the upper layers of the aquifers through interconnected, shallow, and low discharge tube wells. The groundwater of higher salinity usually present at deeper depths remains untouched. Besides permitting irrigation, some control over the water table rise is also achieved during the process. The SUTRA model was used to study the influence of vertical permeability, recharge, pumping rate, and pumping schedule on quality of the pumped water of a well. The results show that vertical permeability, recharge, and pumping rate have significant influence on quality of the pumped water. The influence of pumping schedule is less straightforward. It appears that daily pumping schedules are of limited influence. Seasonal changes in the pumping schedule, however, have significant impact on pumped water quality.     

The Role of Active and Passive Water Uptake in Maintaining Leaf Water Status and Photosynthesis in Tomato under Water Deficit

Abstract

Tomato (Lycopersicon esculentum Mill. cv. Know-You 301) shoots were grafted onto the rootstock of the same species or Solanum mammosum and grown in nutrient solution. After the grafted tomato plants developed 4–5 leaves, the uppermost fully expanded leaves were used to determine net photosynthetic rate (P_N) , transpiration rate and leaf water potential (Ψ_L) under control (unstressed) and —0.5 MPa water deficit (mannitol was added to nutrient solution). Both PN and leaf conductance (G_L) were reduced under water deficit. However, tomato plants grafted onto S. mammosum rootstock had higher Ψ_L, P_N and G_L than those grafted onto tomato rootstock under water deficit. This result demonstrates that S. mammosum roots had a greater ability in water uptake under water deficit. Under +0.2 MPa pressure, the root of S. mammosum showed a higher exudation rate than that of tomato. However, the former showed a lower exudation rate than the latter under –0.5 MPa water deficit. It was concluded that the greater ability of water uptake in S. mammosum rootstock under water deficit is related to a lower hydraulic conductivity, which promotes passive, rather than active water uptake.     

昆明小麦生长期需水量和缺水状况研究

为了明确昆明地区小麦生育期需水量和缺水状况,根据田间实际观测的资料,采用FAO推荐的PenmanMonteith公式,以小麦各生育期为单位,分析了昆明1972-2007年小麦出苗至成熟各生育期的需水量和缺水率。结果表明,在小麦生长期,平均降雨量为142.1 mm,平均需水量为284.1 mm,小麦生长期的降雨量明显不足。在小麦拔节和孕穗期,降水亏缺率为73.0%和72.4%;抽穗和开花期,降水亏缺率达到83.5%和78.0%。在拔节至成熟期,重度和特重度水分亏缺出现频率＞0.8,尤其是在抽穗、开花、乳熟期,重度和特重度水分亏缺出现的频率分别为0.86、0.95、0.89,对小麦年际生长发育和产量形成影响严重。     

花后水分亏缺对夏玉米产量及水分利用效率的影响

以郑单958为试验材料,分别于吐丝至吐丝15 d、吐丝至吐丝30 d和吐丝30 d至成熟期3个时期进行水分亏缺处理(T1、T2、T3),以花后适宜水分供应为对照(CK),研究花后不同时期水分亏缺对夏玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明,3个阶段的水分亏缺均使玉米产量降低,其中,T1处理的降幅最大,T3处理的降幅最小,与CK相比均达到显著性差异。T1处理下玉米的叶片衰老最快,在整个生育后期叶面积指数一直处于较低的水平;成熟期时,各处理的叶面积指数均低于CK。T1和T2处理使成熟期时的单株总干重显著下降,较CK分别下降了24.98%、29.94%。T3处理下作物的水分利用效率最高,比CK高0.5 kg/(mm·hm2);T1处理下作物的水分利用效率最低,且与CK达到显著差异。各个时期的水分胁迫均使玉米的穗粒数减少,穗长变短,穗粗降低,行粒数减少,秃尖变长,空秆率上升。     

夏大豆不同种植方式对土壤水分及水分利用效率的影响

对夏大豆不同种植方式下土壤水分及水分利用效率变化进行分析.在同一密度(3.09×105株·hm-2)下设5种分布方式,即行距X株距分别为A18 cm X 18 cm,B27 cm×12 cm,C36 cm×9 cm,D54 cm×6 cm,E81 cm×4 cm.结果表明在夏大豆生育期间,受降雨影响,0～90 cm土壤含水量与土壤贮水量均呈现"三峰"曲线特点;土壤含水量在各个生育阶段均呈现"Z"型曲线,深层变化幅度相对较小且较稳定,生育阶段各处理土壤贮水量平均值顺序为D＞A＞E＞C＞B;A、B、C处理在0～90 cm平均变异系数总水平高于D、E处理;水分利用效率(WUE)与行距呈显著负相关(r=-0.981 8**),与产量呈显著正相关(r=0.986 1**),其中,A、B、C处理WUE极显著高于D和E处理,E处理极显著低于其它处理(P＜0.01).     

施肥和降水年型对土壤供水量和大豆水分利用效率的影响

基于中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站的长期定位试验,利用海伦站内气象数据和中子仪测定的土壤水分数据,分析了丰水年(2006)、平水年(2008)和枯水年(2001和2004)条件下的无肥(CK)、化肥(NP)和化肥+有机肥(NPM)处理对大豆耗水量、土壤供水量和大豆水分利用效率的影响。从4 a的平均值分析,大豆耗水强度最大时期为开花-鼓粒期。施肥增加了大豆的耗水量,与CK相比,NP和NPM的耗水量分别增加了0.92%和2.21%,其中施肥增加大豆耗水量的效应在枯水年表现得更为显著。大豆消耗的水分除了大气降水以外,还有土壤供水量,在降水最为缺乏的大豆鼓粒-成熟期,与CK相比,NP和NPM土壤供水量分别增加了11.72%和23.48%。在观测的4 a中,大豆水分利用效率均表现为CK相似文献   

四化水在水稻生产中的应用效果

１试验目的通过试验探讨“四化水”（净化、矿化、磁化、营养化）对水稻生育及产量的影响，为其在生产上应用提供科学依据。２材料及方法２．１供试材料“超日”四化净水器由吉林省超日净水设备有限责任公司提供。参试品种：双丰１１号。２．２试验设计２．２．１试验采用大区对比法，不设重复。２．２．２处理与对照在同一大棚内进行育苗，本田生产在同一农户，同一地块中进行。２．２．３处理用“四化水”浸种７d后，催芽播种，育苗面积２０m２；对照按常规方法浸种７d后，催芽播种。２．２．４育苗期全程处理区用“四化水”浇灌，对照区…     

中国玉米需水量与需水规律研究

中国春玉米需水量变化在400～700mm,自东向西逐渐增加,低值区在东部牡丹江一带,高值区在新疆哈密一带。夏玉米需水量变化在350～400mm,济南附近为高值区;春玉米需水高峰期为7月中旬至8月上旬,即拔节-抽穗阶段,日耗水量达4.5～7.0mm/d。夏玉米需水高峰期为7月中下旬至8月上旬,同样在拔节-抽穗阶段,日耗水量达5.0～7.0mm/d。春玉米和夏玉米生长期棵间蒸发量分别占需水量的50%和40%。     

水分胁迫对不同耐旱性玉米土壤水分消耗、水分利用和产量的影响

以郑单958(耐旱性强)和驻玉309(耐旱性弱)为供试材料,通过池栽试验研究水分胁迫对两个玉米品种的吐丝前后土壤水消耗、水分利用和子粒产量的影响。正常供水下,两个品种吐丝前和吐丝后土壤水消耗量、生育期耗水量、水分利用效率和子粒产量均无显著差异。水分胁迫下,全生育期各土层(0.2～1.6 m)水分消耗量均为郑单958少于驻玉309,吐丝前和吐丝后郑单958土壤水消耗量分别比驻玉309少12 mm和21mm,且分别以0.2～0.4 m(吐丝前)和0.8～1.0 m(吐丝后)土层品种间差异最大。水分胁迫下,郑单958和驻玉309的生育期耗水量分别为454 mm和487 mm,子粒产量分别为8 320 kg/hm~2和7 290 kg/hm~2,表明水分胁迫条件下,耐旱品种郑单958以较少的水分消耗生产更多子粒,表现出较高的水分利用效率。     

Mixed Planting with Legumes Modified the Water Source and Water Use of Pearl Millet

Abstract

In semi-arid areas, pearl millet is an important staple food crop that is traditionally intercropped with cowpea. This study evaluated the water competition between pearl millet and cowpea using deuterated water. At vegetative stage, pearl millet biomass production was lower in the pearl millet-cowpea (PM-CP) combination than in the pearl millet-pigeon pea (PM-PP) and pearl millet-bambara nut (PM-BN) combinations. PM-CP used more water than PM-PP and PM-BN under well-watered conditions; however, all combinations used similar amounts of water under dry conditions. The biomass production, photosynthetic rates, transpiration rates, and midday leaf water potential of pearl millet at early flowering stage were not significantly reduced by mixed planting with cowpea sown two weeks later as compared with single planted pearl millet. When pearl millet and cowpea were sown at the same time, mix planting significantly increased the recovery rates of recently irrigated heavy water in pearl millet, but not in cowpea in both vegetative and early flowering stages. Midday leaf water potential and transpiration rates in pearl millet were lowered by mixed planting but those in cowpea were not. These indicate that the water source of pearl millet is shifted to the recently irrigated and easily accessible water. By contrast, when cowpea was sown two weeks later than pearl millet, this trend was not observed. These results provide new evidence on water competition in the PM-CP intercropping system; cowpea has higher ability to acquire existing soil water than pearl millet when both crops are sown at the same time.