不同施水量对五叶地锦幼苗生长及抗性生理的影响

以五叶地锦为研究对象,人为控制4种施水量,测定幼苗的生长、生物量干重和抗性生理。研究结果表明:不同的施水量显著影响幼苗的株高、茎粗、叶数、叶面积、生物量干重,随着施水量增加以上参数逐渐增大。不同施水量对幼苗生物量干重有显著影响,350mm和450mm施水量之间,五叶地锦幼苗枝叶形态和生物量差异不显著,而150mm与250mm、350mm、450mm施水的幼苗以上参数差异显著。不同施水量对幼苗叶片的脯氨酸含量、过氧化物酶活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性和丙二醛含量有显著影响。随着施水量的增加,以上生理指标明显下降。五叶地锦幼苗在150mm施水量的条件下脯氨酸含量、过氧化物酶活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶活性和丙二醛含量显著高于350mm和450mm施水量处理的幼苗,说明五叶地锦幼苗在150mm施水量条件下已经受到严重的水分胁迫作用。     

不同土壤水分处理对疏叶骆驼刺幼苗光合特性及干物质积累的影响

为探讨土壤含水量变化对疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)幼苗生长发育的影响,于2008年7～10月,在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲外围设置了土壤水分控制下限为田间持水量的80%(T-80,下同)、60%(T-60)和40%(T-40)3种灌溉梯度。结果表明:土壤水分状况对骆驼刺幼苗的光合特性及干物质积累均有显著影响。随着土壤含水量的增加,骆驼刺幼苗气孔导度增大,蒸腾速率也随之增加,同时水分利用效率降低;而净光合速率和叶绿素含量则随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,干物质积累也有相似的变化趋势,与T-60相比,高水分条件(T-80)和低水分条件(T-40)下骆驼刺幼苗叶片的叶绿素含量降低,净光合速率下降,同时干物质积累减少,根冠比和根质比也有不同程度下降。说明适宜的土壤水分有利于骆驼刺幼苗的生长发育,土壤含水量过高和过低都会限制其光合能力,减少生物量积累及地下分配的比例,最终对其生长发育产生不利影响。     

干旱胁迫对紫穗槐幼苗生理生化特性的影响

为揭示紫穗槐幼苗在干旱胁迫下的生理生态特性和适应性,以盆栽当年生紫穗槐幼苗为材料,通过人为控制土壤含水量,研究干旱胁迫对其生理生化指标的影响.结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)逐渐下降,水分饱和亏缺(WSD)、水分利用效率(WUE)、超氧化物歧化酶(SOD)活...     

不同品种藜麦幼苗对干旱胁迫的生理响应及耐旱性评价

为研究干旱胁迫对不同品种藜麦幼苗生长和生理特性的影响并评价不同品种耐旱性,本试验以4个陇藜系列藜麦品种（即‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’和‘陇藜4号’）为材料,设置正常灌水（CK）、轻度水分胁迫（LD,土壤含水量为田间持水量的60%~50%）、中度水分胁迫（MD,土壤含水量为田间持水量的40%~30%）和重度水分胁迫（SD,土壤含水量为田间持水量的20%~10%）4个处理,通过测定幼苗生物量指标和生理生化指标,运用数学分析方法明确测定指标与干旱胁迫的关系,并进行耐旱性评价。结果表明：SD处理各品种幼苗株高分别较CK降低了30.64%、28.36%、32.76%和37.88%,根长分别较CK增加了37.54%、81.46%、43.33%和74.85%,根冠比较CK分别升高了42.86%、33.33%、40.00%和40.00%;‘陇藜1号’ 幼苗叶片叶绿素含量分别较CK处理升高了29.40%,其余3个品种分别较CK 处理降低了33.22%、36.20%和15.99%;各供试品种幼苗叶片可溶性糖含量较CK处理分别升高了0.51%、1.67%、1.19%和2.07%;脯氨酸含量较CK处理分别升高了116.84%、268.07%、798.01%和208.70%;‘陇藜3号’幼苗叶片SOD活性较CK处理升高了6.67%;各供试品种幼苗叶片POD活性较正常处理分别升高了163.96%、62.83%、73.27%和169.50%;幼苗叶片CAT活性较CK处理分别升高了16.87%、11.44%、10.79%和4.30%。说明干旱胁迫下,藜麦幼苗通过增加渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性、清除体内活性氧物质,从而使幼苗适应干旱环境;但当干旱胁迫严重到一定程度时,抗氧化酶活性减弱,植株体内ROS积累,叶片叶绿素合成和干物质积累受到抑制,表现为植株生长受到影响。通过隶属函数法分析可知,供试材料抗旱性表现为‘陇藜1号’=‘陇藜3号’>‘陇藜2号’>‘陇藜4号’。     

不同水分处理下冬小麦冠层温度、叶片水势和水分利用效率的变化及相关关系

小区栽培冬小麦,设计5种程度的干旱胁迫,利用防雨棚分别控制土壤重量含水量为田间持水量的45%、55%、65%、70%、80%,观测不同水分处理下冬小麦冠层温度、叶片水势和水分利用效率的变化及相关关系。结果显示,随着含水量的增加,各处理的平均和最高冠层温度整体呈下降趋势,叶水势和蒸腾速率呈上升趋势,在小麦抽穗期干旱胁迫最严重处理表现出最大水分利用效率,开花期的水分利用效率较抽穗期整体下降了50.70%;相关分析表明,抽穗期小麦的冠层温度与空气饱和差极显著正相关(P<0.01),开花期的冠层温度和叶水势呈显著负相关(P<0.05),冠层温度和空气饱和差存在着极显著正相关,空气饱和差和蒸腾速率极显著负相关,冠层温度和水分利用效率有着显著的正相关性。综上所述,冠层温度在小麦抽穗和开花期完全可以作为作物水分状况的有效监测指标之一。     

水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响

以黄色彩椒花仙子幼苗为试材,研究了桶栽称重控水条件下水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:1随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数和叶面积呈上升趋势,但随水分胁迫程度的增强,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、根体积、地上部干鲜重和地下部干鲜重明显降低,而根冠比增大。2随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光(Fo)、暗适应下叶片PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而叶片PSⅡ光合性能指数(PI)和叶绿素含量升高,但随水分胁迫程度的增强,幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、Fv/Fo和PI均明显下降,而Fo明显升高。3隶属函数分析结果显示,与彩椒幼苗受水分胁迫密切相关的生长指标为叶面积、根长、株高、根冠比和根体积;与光合指标密切相关的为Ci和Pn;与叶绿素荧光参数密切相关的指标为Fv/Fm、PI和Fo。轻度(75%的田间持水量)和中轻度(65%)水分胁迫对彩椒幼苗生长发育及光合特性影响较小。综合分析,75%~65%之间的田间持水量可以满足彩椒生长对水分的需求。     

宁夏种植甘草δ13C组成与水分利用的关系

以宁夏盐池退耕还草地人工种植乌拉尔甘草(以下统称甘草)为研究对象,比较研究了甘草叶片的δ~(13)C组成、叶片相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量等指标及其相互关系。结果表明:(1)自然降水条件下不同处理土壤含水量显著低于灌溉条件下的土壤含水量(P0.05),甘草叶片的δ~(13)C值、水分利用效率、叶片相对含水量显著大于灌溉条件下的相应值(P0.05),脯氨酸含量和叶绿素含量则呈相反变化趋势;(2)野生甘草与自然降水条件下种植甘草之间的生境土壤含水量、δ~(13)C值及水分利用效率无显著差异,与灌溉条件下种植甘草之间的各项指标差异显著;(3)同一水分条件下2 a生和3 a生甘草之间的脯氨酸含量和叶绿素含量差异显著(P0.05),其他指标差异不显著;(4)甘草叶片δ~(13)C值与土壤含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量呈显著负相关,与叶片相对含水量呈显著正相关。综上可知,甘草叶片δ~(13)C值可同时反映甘草植株和土壤的水分状况。自然降水条件下,人工种植甘草与野生甘草一样具有高的δ~(13)C值和水分利用效率,在研究区,甘草可在无灌溉条件地区大面积种植。     

磷营养和土壤含水量对大豆光合特性的交互影响

采用盆栽砂培,对不同磷(0.05、0.5、1.02、.0 mmol/L KH2PO4)、水(田间持水量的20%、40%、60%和80%)条件下大豆的光合特性进行了研究。结果表明:(1)低磷和干旱胁迫导致大豆叶片含水量和地上部分生物量显著降低,水分饱和亏缺和根冠比增大。磷营养和土壤含水量对叶片水分饱和亏缺、根冠比、叶片含水量、比叶面积、地上部分生物量具有显著的交互效应。(2)低磷和干旱胁迫显著降低了大豆的叶绿素含量(Chl a、Chl b和Chl a+b),缺磷导致叶绿素a/b比值显著升高,且具有显著的磷×水交互效应。(3)缺磷和干旱胁迫显著降低了Fv/Fm和ΦPSII,并对Fv/Fm具有显著的交互效应。(4)低磷和干旱胁迫下,大豆叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(E)显著减小,气孔限制值(Ls)增大,磷营养和土壤含水量对水分利用效率(WUE)和Ls的交互效应显著。     

不同温度条件下沙冬青幼树对土壤失水及复水的生理响应过程

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是我国西北荒漠区重要的防风固沙造林树种,当地高温、少雨的气候条件常会对其生长产生高温和干旱的双重胁迫,文中以沙冬青幼树为试材,通过人工气候箱调控气温(25℃、32℃、39℃和45℃),采用自然失水的方法(停止浇水0、3、6、9、12d),模拟研究荒漠区定植后的沙冬青幼树对夏季高温和干旱双重胁迫的生理及光合的响应过程,以期为该地区沙冬青定植后的水分管理提供理论依据。结果表明：当气温在25-39℃下,随土壤含水量降至10%,沙冬青叶绿素含量、净光合速率、气孔导度等指标小幅升高;土壤含水量小于6%时,沙冬青幼树叶片含水量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率、水分利用效率等指标明显降低;复水后上述指标均呈现恢复趋势。当气温升至45℃,沙冬青幼树叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率随土壤失水逐渐降低;当土壤含水量为6%时,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率接近0;复水后上述指标也未见恢复现象。此时,高温、土壤失水或复合胁迫都使沙冬青幼树无法正常生长。当气温从25℃升高至39℃时,沙冬青的生理及光合指标受水分的胁迫...     

水氮耦合对油菜生长及氮肥利用效率的影响

在油菜种植主产区,定量研究了不同水分管理和氮素施入对油菜生长和氮肥利用的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。于2015—2017年度在重庆西南大学日光温室开展油菜水肥耦合效应盆栽试验,比较高水W1(90%田间持水量)、中水W2(70%田间持水量)、低水W3(50%田间持水量)三个水分梯度和高氮N1(150%常规施氮量)、中氮N2(100%常规施氮量)、低氮N3(50%常规施氮量)三个氮肥水平共9个处理对油菜产量、生长性状、氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:油菜株高、茎粗、叶片数、有效分枝数对水分因素不敏感,主要受氮素影响。本试验中当土壤含水量达到田间最大持水量的90%,施氮量才对根系形态特征指标、根系干物质量产生影响。水氮因素对土壤的全氮含量影响不显著,主要影响作物的全氮含量,作物氮含量随着施氮量的增加而增加,随着土壤含水量的增加则呈下降趋势;油菜产量在不同施氮水平下差异不显著,随着土壤含水量的增加呈增加趋势。氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率均随着施氮量的减少而增加,同一施氮水平下随着土壤含水量的增加而增加。综合考虑,本研究中最优水氮组合为W1N3,即灌水水平控制在田间持水量的90%、施氮量为0.12 g·kg~(-1)。     

油菜素内酯对三个树种苗木抗旱性影响的综合评价

采用盆栽控水模拟土壤干旱环境,根系浸蘸和叶面喷施不同浓度的油菜素内酯(BR)溶液,对黄土丘陵区3个主要造林树种沙棘(Hippophae rhamnoides L.)、山杏(Prunus armeniaca L. var.ansu)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)苗木20项抗旱性指标进行了测定,应用主成分分析法对3种苗木受油菜素内酯影响的抗旱性变化做了多指标的综合评价.实验结果显示当BR施用浓度在0.1-0.3 mg/L时,对3种苗木抗旱性影响的有效值均高于对照,其中能够有效提高3种苗木抗旱性的BR最佳施用浓度为0.2 mg/L.     

Spatio-temporal variation in transpiration responses of maize plants to vapor pressure deficit under an arid climatic condition

The transpiration rate of plant is physically controlled by the magnitude of the vapor pressure deficit(VPD) and stomatal conductance. A limited-transpiration trait has been reported for many crop species in different environments, including Maize(Zea mays L.). This trait results in restricted transpiration rate under high VPD, and can potentially conserve soil water and thus decrease soil water deficit. However, such a restriction on transpiration rate has never been explored in maize under arid climatic conditions in northwestern China. The objective of this study was to examine the transpiration rate of field-grown maize under well-watered conditions in an arid area at both leaf and whole plant levels, and therefore to investigate how transpiration rate responding to the ambient VPD at different spatial and temporal scales. The transpiration rates of maize at leaf and plant scales were measured independently using a gas exchange system and sapflow instrument, respectively. Results showed significant variations in transpiration responses of maize to VPD among different spatio-temporal scales. A two-phase transpiration response was observed at leaf level with a threshold of 3.5 k Pa while at the whole plant level, the daytime transpiration rate was positively associated with VPD across all measurement data, as was nighttime transpiration response to VPD at both leaf and whole plant level, which showed no definable threshold vapor pressure deficit, above which transpiration rate was restricted. With regard to temporal scale, transpiration was most responsive to VPD at a daily scale, moderately responsive at a half-hourly scale, and least responsive at an instantaneous scale. A similar breakpoint(about 3.0 k Pa) in response of the instantaneous leaf stomatal conductance and hourly canopy bulk conductance to VPD were also observed. At a daily scale, the maximum canopy bulk conductance occurred at a VPD about 1.7 k Pa. Generally, the responsiveness of stomatal conductance to VPD at the canopy scale was lower than that at leaf scale. These results indicate a temporal and spatial heterogeneity in how maize transpiration responses to VPD under arid climatic conditions. This could allow a better assessment of the possible benefits of using the maximum transpiration trait to improve maize drought tolerance in arid environment, and allow a better prediction of plant transpiration which underpin empirical models for stomatal conductance at different spatio-temporal scales in the arid climatic conditions.     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要。以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:Ⅰ(离水域30~110 m,土壤含水量(SMC)58.23%)、Ⅱ(离水域160~240 m, SMC 40.53%)、Ⅲ(离水域290~370 m, SMC 28.36%)3个样地,研究了不同土壤含水量条件下胡杨叶片蒸腾速率(Tr)与叶性状之间的关联性。结果表明:(1)随着土壤含水量的逐渐减小,胡杨林的高度、胸径和郁闭度均逐渐降低,光合有效辐射(PAR)显著增加;(2)胡杨叶片的叶脉密度、叶厚度、净光合速率(Pn)、Tr、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)逐渐增加,而叶脉直径、叶面积和比叶面积逐渐减小;(3)3个样地胡杨Tr与叶脉密度均呈极显著的正相关关系(P<0.01),与叶面积和比叶面积呈极显著负相关关系(P<0.01);(4)在样地Ⅰ和样地Ⅲ,胡杨Tr与叶脉直径呈极显著的负相关关系(P<0.01),在样地Ⅱ二者呈显著负相关关系(P<0.05)。为适应土壤水分的梯度性变化,胡杨种群通过优化叶性状的资源投入以调控叶片蒸腾耗水,实现对土壤水分的有效利用和光合碳同化产物的合理分配,体现了干旱区内陆河湿地植物对特殊生境的生态适应机制。     

Water adaptive traits of deep-rooted C3 halophyte（Karelinia caspica（Pall.） Less.） and shallow-rooted C4 halophyte（Atriplex tatarica L.） in an arid region,Northwest China

This paper focused on the water relations of two halophytes differing in photosynthetic pathway,phenotype,and life cycle:Karelinia caspica (Pall.) Less.(C3,deep-rooted perennial Asteraceae grass) and A...     

磁化水对不同土壤水分下黄瓜幼苗生长、光合和养分吸收的影响

采用二因素二水平完全试验设计，研究了砂培条件下磁化处理（分别为0.3T磁场强度处理的磁化蒸馏水和蒸馏水处理）对不同土壤水分条件下（正常水分处理：田间持水量的80%~85%；干旱处理：田间持水量的40%~45%，于黄瓜4~5叶期维持7 d）黄瓜幼苗生长、水分关系、光合作用和养分吸收的影响。结果表明，磁化水浇灌显著降低黄瓜幼苗的生长和水分利用，其中茎粗、地上部生物量、根生物量、总生物量、根体积、根表面积、整株耗水量和整株水分利用效率分别降低6.7%、8.9%、19.1%、9.9%、22.1%、18.5%、6.2%和10.9%；磁化水浇灌导致黄瓜幼苗叶SPAD值降低了3.7%，叶气孔导度和蒸腾速率则分别增加了21.8%和17.5%，叶瞬时水分利用效率降低了17.7%，但对净光合速率影响不大；磁化水浇灌使PSII最大光化学效率和电子传递速率分别降低了5.2%和18.6%，同时增加叶片中K含量。除叶片K含量外，干旱条件下磁化水对黄瓜生长和生理代谢影响不大，表明磁化水的作用依赖于土壤水分条件。     

胡杨、灰叶胡杨蒸腾耗水规律初步研究

以塔里木盆地3年生胡杨、灰叶胡杨幼苗为试验材料,采用盆栽方法模拟不同土壤干旱条件,研究胡杨、灰叶胡杨的蒸腾耗水规律。结果表明:生长期胡杨、灰叶胡杨的蒸腾耗水量表现出适宜水分>轻度胁迫>中度胁迫>重度胁迫,月蒸腾耗水量呈单峰变化,最高值出现在7月。不同土壤水分条件下,两树种月耗水量差异均较明显,说明土壤水分含量是决定树木蒸腾耗水量的主要因素;天气状况也影响苗木耗水量,耗水峰值多出现在晴天,峰谷多是阴天。不同土壤水分条件下灰叶胡杨单株耗水量均高于胡杨,水分条件较好时灰叶胡杨的生长较胡杨好,水分利用效率高,但随水分的减少胡杨的水分利用效率提高,表明胡杨对干旱环境的适应性较灰叶胡杨强,能有效地利用有限的水资源在荒漠生境中生存。     

补水移栽对甜菜苗期生长及产量品质的影响

为明晰补水移栽对纸筒育苗甜菜苗期生长及产量品质的影响,研究比较了地下式补水与传统的地上式补水的土壤润湿结构特征,补水量对甜菜苗期地下部根系与地上叶片发育的影响,以及补水移栽在两种土壤条件下的甜菜产量与品质效应。结果表明,地下式补水创造了环裹于秧苗纸筒底部的土壤湿润球,利于向秧苗供水与田间有效保水。随补水量的增加,甜菜苗期侧根数、主根长、主根粗、根鲜重、叶片量、叶面积随之显著增长。在华北寒旱区砂质栗钙土农田,以成活率与壮苗为目标的甜菜移栽补水量为150～200 ml·株^-1、壤质草甸栗钙土农田为100～150 ml·株^-1为宜,较不补水甜菜块根增产68.78%～81.82%,糖产量提高65.57%～81.82%。地下式补水移栽,是提高甜菜成活率的关键;适量补水实现培育壮苗,成为甜菜高产的基础。     

The uptake of soil-applied chlorotriazines by seedlings and its prediction

¹⁴C-labelled atrazine or terbuthylazine was applied to the surface of soil columns 100 mm deep and the uptake by oat seedlings measured for up to 24 days after germination following two contrasting rainfall treatments. Attempts were made to predict measured uptake on the basis of mass flow theory given also measurements of transpiration rates, water, rooting and herbicide distribution profiles in the soil, and soil adsorption characteristics. Predictions over a tenfold range of uptake were close enough to suggest that the assumptions made to predict mass flow uptake were essentially correct. Discrepancies appeared to result principally from (i) shoot-zone uptake, and (ii) incorrect prediction of long-term herbicide adsorption in undisturbed soil. Greater attention to the effect of herbicide on transpiration rates and to the patterns of water uptake by roots should improve the accuracy of such predictions. The various factors that influence the mass flow uptake of chlorotriazines in the soil surface by seedlings are discussed as a basis for modelling herbicide uptake.