开花期与块茎膨大期干旱胁迫及旱后复水对马铃薯影响的差异

2021年4-7月在沈阳农业大学大型水分控制试验场进行马铃薯的控水实验,选取马铃薯开花期和块茎膨大期,设置轻度干旱（开花期土壤相对湿度50%、块茎膨大期土壤相对湿度60%）、中度干旱（开花期土壤相对湿度40%、块茎膨大期土壤相对湿度50%）和重度干旱（开花期土壤相对湿度30%、块茎膨大期土壤相对湿度40%）以及对照（开花期土壤相对湿度70%、块茎膨大期土壤相对湿度80%）处理,在每一个生育阶段各级干旱处理5d后进行复水,复水水平控制到对照处理水平,研究干旱胁迫及旱后复水对马铃薯光合特性、叶绿素荧光、生长及产量的影响。结果表明：开花期与块茎膨大期遭遇干旱胁迫会使叶片气孔导度、净光合速率均显著低于对照处理,叶片光系统II的光化学淬灭系数、光能转换率显著降低,非光化学淬灭系数显著升高。开花期轻度干旱持续5d后复水,叶片净光合速率比干旱处理提高20%,但块茎膨大期中、重度干旱恢复的程度很小。各级干旱处理下叶面积指数较对照下降17.6%～50.3%,干物质重降低23.4%～51.4%;开花期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照处理减少1.0%～19.6%,而块茎膨大期各级干旱处理下的马铃薯产量...     

干旱胁迫及复水对大豆关键生育时期叶片生理特性的影响

以“辽豆15”为试材，在开花期和鼓粒期设置轻度干旱（土壤相对湿度65%±5%）和重度干旱（土壤相对湿度50%±5%）以及对照（土壤相对湿度80%±5%）处理，开展大豆干旱及复水控制试验。干旱处理持续7d、14d和21d，并在胁迫结束后进行复水，复水水平与对照处理一致。达到胁迫时间当日和复水后第7天取大豆倒三叶叶片，测定叶片可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，研究干旱胁迫对以上生理指标的影响以及复水后补偿效应。结果表明：开花期，轻度干旱和重度干旱胁迫均使叶片可溶性蛋白和MDA含量以及POD活性显著升高，轻度干旱胁迫使SOD活性显著升高。鼓粒期，大豆受干旱胁迫影响后，叶片可溶性蛋白含量、MDA含量、SOD活性显著升高，但POD活性显著降低。复水对大豆叶片可溶性蛋白含量、MDA含量和SOD活性均出现补偿效应，但对POD补偿效应不明显。由此可见，干旱会对大豆叶片造成过氧化伤害，主要表现在抗氧化酶和渗透调节物质含量的提高，同时复水可使大豆叶片由干旱造成的过氧化伤害得到缓解，表现出不同程度的补偿效应。     

干旱程度及时期对复水后大豆生长和代谢补偿效应的影响

为探讨大豆干旱胁迫及复水生长补偿效应和代谢补偿效应机制,建立最佳节水灌溉模式,采用盆栽称质量控水法,研究了干旱胁迫及复水对大豆生长发育、渗透调节、内源激素调节和抗氧化系统的影响。结果表明:干旱胁迫抑制株高和叶面积增长,在苗期和开花期复水天数为0时降幅分别达12.50%~39.74%、21.71%~52.87%和16.93%~36.27%、27.99%~47.80%;导致脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量升高,在苗期和开花期复水后天数为0的增幅分别达46.97%~131.57%、99.56%~139.37%、6.64%~22.82%和31.68%~136.30%、32.63%~184.51%、15.82%~100.75%;超氧化物歧化酶活性升高,但重度胁迫10 d处理呈降低趋势;脱落酸含量升高,赤霉素和玉米素核苷含量降低,而吲哚乙酸含量苗期呈降低趋势,开花期呈升高趋势。复水后,株高和叶面积日增长量表现出短暂快速增长,产生生长超补偿效应;中度胁迫和胁迫5 d处理各代谢指标产生等量或近等量代谢补偿效应,而重度胁迫和胁迫10 d处理产生近等量或部分代谢补偿效应。因此,干旱胁迫后复水产生补偿效应是有条件的,重度胁迫尤其是长时间重度胁迫会降低补偿效应甚至产生伤害效应。同时苗期适度干旱处理可提高开花期再次受旱的适应能力和补偿效应。     

不同生育期复水对受旱冬小麦的补偿效应研究

试验研究分蘖期、拔节期和开花期复水对受旱冬小麦的补偿效应结果表明，各生育期复水对冬小麦的生长和产量均有不同程度的促进作用，复水处理的冬小麦株高、绿叶面积、干物质量及产量等均超过其干旱对照，表现出补偿生长效应，其中拔节期复水的补偿作用最大，增产效果最明显，开花期复水次之，分蘖期复水最小。苗期干旱拔节期复水可达到节水和提高产量的目的。     

土壤水变动对冬小麦生长产量及水分利用效率的影响

采用盆栽和管栽试验，研究土壤水变动对冬小麦地上部生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明：株高对水分胁迫的发生时期较敏感，叶面积对水分胁迫的持续时间更敏感，与其他水分胁迫处理相比，分蘖至拔节阶段水分胁迫处理的株高最小，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的叶面积最小。冠重主要受胁迫持续时间的影响，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的冠重最小。水分胁迫对冬小麦穗数和WUE的影响基本上表现为正效应，而对每穗粒数、千粒重及产量的影响则全部为负效应。在各水分胁迫处理中，拔节至孕穗阶段经中度水分胁迫后抽穗期复水的处理，产量最高，达到充分供水对照的62%；分蘖至拔节阶段经中度水分胁迫后孕穗期复水的处理，WUE最大。试验结果表明，冬小麦株高、叶面积及各产量要素对土壤水变动的响应存在差异。     

春小麦光合生理和产量对干旱-复水的响应

为探究不同生育时期土壤干旱对不同抗旱性小麦品种光合生理特性和产量的影响,以抗旱性弱品种"新春22号(XC22)"和抗旱性强品种"新春6号(XC6)"为试验材料,在土柱栽培和大田条件下,分别设置常规灌溉(CK)、分蘖期轻度干旱(W1)、分蘖期中度干旱(W2)、拔节期轻度干旱(M1)和拔节期中度干旱(M2)5种处理,研究小麦叶片叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数及地上部干物质积累、穗重与产量的变化。结果表明:抗旱性弱品种"XC22"受水分胁迫影响更大,复水后恢复能力较弱,仅W1处理能恢复到与CK相等水平。同"XC22"相比,抗旱性强品种"XC6"在M1处理后,"补偿效应"表现更加明显,RuBPC酶活性、气体交换参数与叶绿素荧光参数均能在复水后快速恢复至CK水平,较其他处理恢复能力更强,乳熟期其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)与叶绿素荧光参数的暗适应下最大荧光产量(Fm)、光适应下最大荧光产量(Fm'')、PSⅡ实际光合量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qp)较CK分别显著提高11.39%,7.50%,7.38%和7.86%,6.78%,17.24%,2.48%。轻度干旱处理并未减少小麦干物质积累和产量,反而有助于穗重的增加,且"XC6"在M1处理下,干物质积累、穗重与产量均显著高于CK。光合参数与产量的相关与通径分析表明,产量与Pn、Gs、Fm、Fm''、qp呈极显著正相关,且Pn在产量形成中的促进作用更大。春小麦花后光合生理特性的恢复与保持受拔节期水分胁迫影响更显著。在新疆滴灌模式下,生育前期轻度干旱胁迫,有利于抗旱性强品种小麦复水后光合性能改善,增加地上部干物质积累,促进光合产物向生殖器官的转运,有利于产量形成。     

干旱对冬小麦光合产物积累和分配的影响

2011-2013年,在大田利用人工防雨棚开展了不同干旱水平下的冬小麦种植试验,设置土壤相对湿度分别为80%(CK)、60%(T2)和40%(T1)3个处理水平,对各处理不同生育期各器官干物质质量、可溶性糖含量和产量及其构成要素进行观测分析。结果表明,冬小麦不同器官干物质质量和可溶性糖含量因受干旱影响程度、胁迫时间以及发育期进程的不同而发生改变。与CK相比,T2处理(60%)冬小麦在受胁迫初期茎和鞘干物质质量出现不同程度的增加,扬花期及以后发育期表现为减少趋势;而叶和根干物质质量总体上在整个生育期均呈现不同程度的减少,前期减幅大后期减幅小;不同营养器官可溶性糖含量均有不同程度增加;产量构成要素主要表现为不孕小穗增加、穗粒重减小和千粒重下降。T1处理(40%)冬小麦根、茎、叶和鞘干物质质量均有大幅减少;冬小麦产量构成要素均受到明显影响(P0.05)。干旱条件下(T2和T1处理),冬小麦茎秆干物质转运量和转运效率较其它营养器官显著提高(P0.05),但与对照差异不显著。结论:干旱造成冬小麦不同器官干物资分配格局发生改变,可溶糖含量升高;促使茎秆干物质向穗部转移效率增加、对籽粒贡献率提高;导致冬小麦衰老提前和产量降低。     

不同生育期水分调亏对设施延后栽培葡萄叶片保护系统及产量品质的影响

为寻找到合理的葡萄灌溉制度,实现设施延后栽培葡萄的优质高产,以葡萄5个生育阶段萌芽、新梢生长、开花、浆果膨大及着色成熟,每个生育阶段设3个灌水水平(丰水、轻度胁迫、中度胁迫)条件下,对葡萄叶片保护系统及产量品质的影响进行研究。结果表明,水分胁迫会使葡萄叶片中的SOD和POD酶活性显著下降,萌芽期及新梢生长期调亏复水后SOD和POD酶活性补偿明显,到开花期末恢复至接近CK对照水平,开花期轻度调亏复水补偿明显,在膨大期中期恢复至接近CK对照水平,开花期中度调亏处理复水回补后依旧低于CK对照水平,浆果膨大期及着色成熟期各调亏处理SOD和POD酶活性补偿有限。水分胁迫会使葡萄叶片中MDA和ABA含量增加,各调亏处理复水后变化情况与SOD和POD酶补偿情况接近但有一定的延迟效应。萌芽期中度调亏处理产量及水分生产率最大,着色成熟期轻度调亏处理可溶性固形物及总糖含量显著高于CK对照,综合考虑,最佳设施延后栽培葡萄水分调亏处理为着色成熟期轻度调亏处理。     

干旱和盐胁迫对花生干物质积累及光合特性的影响

为明确干旱和盐胁迫对花生生长发育及光合特性的影响,以花育25为试验材料,采用盆栽试验,设置正常供水(75%田间最大持水量,CK)、中度干旱胁迫(45%田间最大持水量,D)、盐胁迫(75%田间最大持水量,土壤含盐量0.3%,S)、旱盐胁迫(45%田间最大持水量,含盐量0.3%,DS)4个处理,研究开花期干旱和盐胁迫对花生光合特性和干物质积累的影响。结果表明,与CK相比,中度干旱胁迫降低了花生叶片的相对含水量、净光合速率(Pn),增加了叶片的SPAD值、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd);盐胁迫降低了花生叶片的相对含水量、Pn和SPAD值,增加了LCP和Rd;随着胁迫时间的延长,DS处理的叶片相对含水量、Pn、SPAD值、LCP和Rd的变化趋势与盐胁迫基本一致。干旱胁迫结束复水10 d后,D处理的各项指标与CK无显著差异;但旱盐胁迫与盐胁迫间差异显著,干旱胁迫结束复水10 d时,旱盐胁迫的叶片相对含水量和Pn分别较盐胁迫降低1.57%、16.67%,LCP和Rd较盐胁迫分别升高78.07%、45.78%。旱盐胁迫降低了花生主茎高、侧枝长和植株干重的V_max(最大生长速率)和T_m(V_max出现时间),单株荚果产量较CK降低41.10%。干旱和盐胁迫对花生单株产量和出米率存在显著的交互作用,旱盐互作加剧了盐胁迫对花生植株生长的危害,因此盐胁迫下种植花生应在开花期及时灌水、防止盐分和干旱双重胁迫。本试验结果为盐碱地花生种植的合理灌溉和高产稳产提供了理论指导。     

生长后期干旱复水对饲草大麦产量、品质及叶绿素含量的影响

为研究水分胁迫对饲草大麦生长、产量、籽粒关键品质和相关生理指标的影响,于2017～2018年采用盆栽称重控水法对甘饲麦1号进行以干旱胁迫持续时间(T)为主因素(10、20、30 d)和旱后复水量为副因素(W1、W2和W3)的裂区试验,测定其株高、穗长、生育期、单株产量及构成因子、关键品质指标以及叶绿素含量的变化。结果显示:干旱胁迫时间显著影响了各项测定指标,各项测定指标均表现出随着干旱胁迫时间的延长其显著降低,指标测定值均表现出T1T2T3。较T1,T2和T3处理的株高显著降低了10.87和16.26 cm,生育期显著提前了5.12和14.00 d;穗粒数、千粒重和单株产量分别显著降低了37.77%和67.06%、15.68%和30.62%、28.72%和69.09%;籽粒蛋白质含量显著提高了4.33%和10.16%,籽粒淀粉含量显著降低了5.65%和22.78%,籽粒饱满度显著降低了12.83%和18.95%。在同一胁迫期内,除了籽粒蛋白质含量以外,其余各项测定指标值均随着复水量的减少而不同程度的降低,指标测定值均表现为W1W2W3,且在T2和T3胁迫期下较对照W1,W3降低尤为明显。通过测定饲草大麦叶片叶绿素含量发现:在T1和T2持续胁迫时间下,复水后W1和W2处理存在显著的补偿效应,而W3以及T3持续胁迫时间的所有复水处理均未产生显著的补偿效应。说明甘饲麦1号干旱复水补偿效应的利用应注意干旱胁迫持续时间不超过20 d(土壤最大持水量的60%～65%),旱后复水量不低于田间土壤最大持水量的55%～60%为宜。     

土壤干旱及复水对侧柏叶绿素荧光参数的影响

为了研究不同程度土壤干旱及旱后复水对侧柏幼苗叶绿素荧光参数的影响,以盆栽1年生侧柏幼苗为试验材料,设置4个水分梯度[土壤相对含水量(RSWC)为:40%,52.16%,70%,87.84%],以充分供水(RSWC为100%)为对照,经干旱胁迫60 d后复水,测定了复水前及复水后2,24,48,72 h叶绿素荧光参数。结果显示:随着土壤干旱胁迫程度的加剧,侧柏幼苗PSⅡ的最大光化学量子产量Fv/Fm、相对光合电子传递速率ETR和实际光化学量子产量Yield总体上呈现下降的趋势,而非光化学淬灭系数NPQ则呈现上升的趋势,其中土壤相对含水量为40%的重度胁迫Fv/Fm,ETR和Yield分别比对照下降1.1%,4.5%,4.9%,而NPQ比对照增加22.6%。复水后叶绿素荧光都得到了恢复,在复水24 h除70%的处理其他处理Fv/Fm达到最大,其中重度胁迫40%的处理比对照上升3.1%。在复水48 h各胁迫处理Yield,ETR达到了最大值,40%的重度胁迫分别比对照上升1.0%,1.2%。由此可知,干旱胁迫尤其是重度胁迫,虽然对侧柏幼苗PSⅡ有一定的破坏,对光合作用有一定程度的影响,但复水后各指标都得到了相应的恢复。     

水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育的影响

为了研究土壤水分胁迫对设施甜椒结果期叶面积扩展及果实发育动态的影响,以品种"凯瑟琳"(Catherine)为试材,于2016年在南京信息工程大学Venlo型玻璃温室内对甜椒植株进行全生育期土壤水分胁迫试验,设置正常灌溉CK(田间持水率的70%~80%)、轻度胁迫(田间持水率的60%~70%)、中度胁迫(田间持水率的50%~60%)、重度胁迫(田间持水率的40%~50%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水率,于结果期测定甜椒单叶叶面积扩展动态、果实发育动态和产量。结果表明:1)甜椒植株叶片和果实发育均经历了缓慢生长、线性生长和稳定生长3个阶段。随水分胁迫程度的加剧,叶面积和果径明显减小,重度胁迫处理的单叶叶面积、果实横径、果实纵径的最大值分别比CK显著减小57.48%、38.83%、52.85%(P0.05)。2)水分胁迫降低了甜椒叶片、果径的最大生长速率,且叶片和果实的生长速率峰值出现时间随土壤水分胁迫程度的加剧而明显提前,轻度胁迫下的果径生长速率和叶片相对扩展速率均在果实或叶片发育的后期高于其他处理,但差异并不显著(P0.05)。3)水分胁迫延长了叶片和果实横径的迅速生长时间,轻度、中度和重度胁迫下的叶片迅速生长时间分别比CK延迟1.18 d、1.18 d、1.46 d(P0.05)。4)中度和重度水分胁迫显著降低了甜椒单株果实数、平均单果质量和产量(P0.05),但轻度胁迫下单株果实数较CK增加了23.61%,且产量与CK无显著差异(P0.05)。研究认为土壤水分胁迫致使甜椒叶面积和果径减小,但轻度水分胁迫能够锻炼甜椒对干旱逆境的耐受性,有利于叶片及果实的后期发育和果实数量的增加。研究结果为设施甜椒环境优化控制提供参考。     

南京地区小麦不同生育期土壤湿度适宜范围的确定

在小麦的主要生育期进行了不同土壤湿度和不同持续时间的水分胁迫,研究了土壤湿度对小麦产量及产量形成的影响。结果表明:小麦经济产量、叶面积和单株干重与土壤湿度之间存在极显著的二次函数关系;小麦对水分胁迫最敏感的生育期为拔节-开花期;而且不同生育期的适宜土壤湿度范围不同,并据此确定出南京地区小麦不同生育期适宜的土壤湿度范围。其结果对定量评估不同生育期土壤水分胁迫对产量的影响程度和小麦生产中合理控制土壤湿度范围有一定参考价值。     

轻度干热风条件下喷施复合寡糖提高冬小麦叶片生理活性和籽粒淀粉合成关键酶活性

  【目的】  植物刺激素寡糖具有提高作物抗逆能力的功效。研究复合寡糖制剂(KROPICO)提高冬小麦抗干热风的能力,为冬小麦干热风灾害化学防控提供技术支撑。  【方法】  在干热风灾害发生频繁的典型区域—河北省衡水市进行大田试验。试验设置3个寡糖喷施处理,即拔节期喷施1次(BT)、开花期喷施1次(HT)、拔节期和开花期各喷施1次(BTHT);另设拔节期和开花期分别各喷施1次清水(CK)和KH₂PO₄ (CKP),共5个处理。开花30天时测定了旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、离体叶片失水速率(RWL)、叶面积指数(LAI)和淀粉合成关键酶活性,调查了产量和产量构成因素。  【结果】  试验期间小麦经历了两次轻度干热风胁迫。与CK相比,BTHT处理的小麦旗叶SPAD和LAI值分别显著增加了12.36%和77.78%;BT与BTHT处理能分别显著降低第一次干热风后旗叶叶片失水速率(RWL) 15.08%和21.73%,但在第二次干热风后各处理间无明显差异;HT处理的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)活性显著提高了16.91%;BTHT处理的束缚态淀粉合成酶(GBSS)和可溶性淀粉合成酶(SSS)活性分别显著提高了12.28%和12.89%。与CKP相比,BTHT和HT处理的LAI 显著增加了49.53%～50.47%,BTHT处理的GBSS和SSS活性分别显著增加了6.30%和9.39%,HT处理的AGPase活性提高了14.41%。与CK相比,除HT处理外,其它制剂处理的小麦产量显著增加了6.69%以上,BTHT处理的小麦千粒重比CK也显著增加了5.09%。两次干热风胁迫下,与其他3个制剂处理相比,BTHT处理显著提升了叶片生理特性、籽粒蔗糖—淀粉代谢途径关键酶活性和冬小麦产量。结合相关分析证实,GBSS和SSS活性与产量呈显著正相关(P<0.05),同时,SPAD、LAI和淀粉合成相关酶活性均与产量正相关,RWL则与产量负相关。  【结论】  拔节期和开花期两次喷施复合寡糖处理(BTHT)可以提高冬小麦旗叶叶绿素和水分含量,提高淀粉合成酶活性,协同提高小麦灌浆后期旗叶生长状况和淀粉积累量,增加粒重,促使轻度干热风胁迫下冬小麦稳产甚至增产。     

不同施氮水平对返青期水分胁迫下冬油菜 补偿效应的影响

为确定甘蓝型冬油菜在返青期水分胁迫条件下的适宜施氮量及其对水分胁迫的补偿效应,本文采用桶栽试验方法,在返青期设置每桶施纯氮0 g(N0)、0.2 g(N1)、0.4 g(N2)、0.6 g(N3)和0.8 g(N4)5个施氮水平(折合为0 kg·hm~(-2)、30 kg·hm~(-2)、60 kg·hm~(-2)、90 kg·hm~(-2)、120 kg·hm~(-2))及水分亏缺(D,土壤含水率为50%~55%田间持水率)和充分供水(W,土壤含水率为70%~80%田间持水率),研究施氮量对返青期水分胁迫后复水冬油菜生长指标、叶绿素含量、光合速率、籽粒产量和水分利用效率的补偿效应,并对不同处理下各指标利用主成分分析进行评价。结果表明,在相同水分条件下,地上部干物质量、叶绿素含量、光合速率、籽粒产量和水分利用效率均随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,并在N3达到最大。返青期干旱胁迫后复水,各施氮处理冬油菜的地上部干物质量、叶绿素含量、光合速率、产量及产量构成均表现出一定程度的补偿效应,补偿效果随施氮量的增加先增加后降低,在N3施氮量下补偿效果最好。在N3施氮水平下,D处理冬油菜的各生长指标、叶绿素含量和籽粒产量均与W处理无显著差异,表现为等效补偿效果;而D处理冬油菜初花期的光合速率显著大于W处理,表现为超补偿效果。N3D处理的产量比N3W处理降低2.2%,水分利用效率提高3.8%。氮肥偏生产力和油菜籽粒的含油率均随施氮量的增加而降低;油菜籽粒的蛋白质含量随施氮量的增加而增加。与N0相比,2种水分处理下N3的平均氮肥偏生产力降低6.2%,籽粒含油率降低13.0%,但产量提高87.6%,水分利用效率提高32.9%,籽粒的蛋白质含量提高24.6%。对各指标进行主成分分析发现,N3D处理的主成分分析综合得分最高。由此可见,N3D处理对促进冬油菜生长,提高产量和水分利用效率,保证品质的综合效果最好。     

分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻光合特性及产量形成的影响

为了探讨分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻产量形成的影响机理及其耐旱机制,以东农425(耐旱型)和松粳6号(干旱敏感型)为试验材料,通过盆栽方式于分蘖期控制土壤水势至0 k Pa(对照)、-10 k Pa(轻度干旱)、-25 k Pa(中度干旱)、-40 k Pa(重度干旱),依次记为A0、A1、A2、A3。处理21 d后复水,研究分蘖期不同程度干旱胁迫对寒地粳稻叶面积、光合特性、叶绿素总含量、产量及产量构成因素的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫导致叶面积减小、功能叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均随土壤水势降低而下降。同时,干旱处理期间寒地粳稻功能叶片叶绿素总含量、叶绿素a/b值均随干旱胁迫程度增加而下降,但类胡萝卜素含量的变化却与其相反。干旱胁迫下寒地粳稻产量显著下降,且下降幅度随土壤水势降低而逐渐增大。有效穗数和穗粒数大量降低造成产量显著下降,说明分蘖期干旱胁迫造成减产的主要原因是低土壤水势造成了寒地粳稻库容量或单位面积颖花量的大量降低。与A0(对照)相比,A1、A2和A3下松粳6号产量降幅分别为13.87%、20.87%和32.51%;而东农425分别为10.58%、15.21%和25.52%,均显著低于松粳6号,且耐旱型品种东农425始终保持较高光合生长能力。本研究结果为寒地粳稻抗旱节水栽培技术措施的制定提供了理论依据。     

青海湖内陆高寒湿地物种多样性和地上生物量的关系

采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,设置对照(CK)、轻度干旱胁迫(T1)、中度干旱胁迫(T2)、重度干旱胁迫(T3),研究了沙枣根茎叶的生长特性、可溶性蛋白、叶片光合色素对干旱胁迫的响应。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加重,沙枣根长、株高,叶片数才开始受到影响,T2胁迫下,沙枣的根长、株高先受到影响,叶片数和CK差异不显著;T3胁迫下,沙枣根长受影响最大,株高其次,叶片数受影响最小。(2)T2胁迫下,沙枣的根、茎鲜(干)重先受到影响,叶鲜(干)和CK差异不显著;T3胁迫下,沙枣根鲜(干)重受影响最大,茎鲜(干)其次,叶鲜(干)受影响最小。(3)沙枣叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素a+b总含量、类胡萝卜素含量等均随着干旱胁迫的加剧先升高后下降,叶绿素a/b变化趋势相反,叶绿素b对干旱胁迫的反应较叶绿素a敏感。(4)在T1胁迫下,沙枣根中的可溶性蛋白高出CK18.6%,T2,T3胁迫下,根中可溶性蛋白分别低于CK 13.9%,29.1%;在T1胁迫下,沙枣茎中的可溶性蛋白和CK差异不显著,T2,T3胁迫下,沙枣茎中可溶性蛋白分别高出CK 17.2%,41.9%;叶片中的可溶性蛋白只有在T3胁迫下,显著高于CK 24.3%。     

苗期干旱胁迫及复水对春玉米叶片光能利用特性及抗氧化酶活性的影响

通过盆栽进行春玉米控水试验,设置3个控水水平(正常供水、中度干旱、重度干旱)、2个水分控制时段(干旱、复水),研究苗期不同程度干旱胁迫及复水对春玉米叶片光响应曲线、CO2响应曲线及曲线拟合参数和抗氧化酶活性的影响。结果表明:干旱胁迫条件下春玉米叶片对光辐射的利用能力下降,随着干旱胁迫程度增加,叶片最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、最大电子传递速率(Jmax)、最大羧化速率(VCmax)均显著下降,而光补偿点(LCP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著升高。复水后,前期中度干旱处理条件下玉米叶片Pnmax、AQY、LSP、Jmax、VCmax均高于一直正常供水水平和中度干旱水平;而前期重度干旱处理的上述各参数(Jmax、VCmax除外)均未达到一直正常供水水平,但高于重度干旱水平。SOD、POD和CAT活性均有所下降,但仍高于一直正常供水水平和干旱水平,而重度干旱后复水则下降幅度较小。苗期中度干旱锻炼具高抗氧化酶活性清除活性氧,使得膜脂过氧化程度轻,复水后其膜容易修复,使叶片光合效率产生超补偿效应,而重度干旱后复水其膜修复滞缓,使光合效率产生部分补偿效应。因此,在西北旱区春玉米生产实践中,如果进行抗旱锻炼,应限制在中度干旱水平,避免重度干旱。     

干旱及复水对玉米叶片光合特性的影响

盆栽条件下,以玉米品种户单4号为材料,设正常供水(CK)、中度水分胁迫(MS)和重度水分胁迫(SS)三个水分处理,研究了拔节期和孕穗期水分胁迫及复水对玉米叶片光合、叶绿素荧光的影响,以期为玉米补偿机制的阐明提供理论依据。结果表明:(1)干旱胁迫使叶水势(ψleaf)降低,复水后拔节期重度胁迫叶水势迅速恢复并超过对照,而孕穗期则恢复缓慢;(2)拔节期和孕穗期重度胁迫降低了叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及光化学猝灭系数(qP),但复水5d后可基本恢复至对照;Ci最低,气孔限制值(Ls)较对照分别增加了6.85%,9.52%,Fv/Fm值分别降低了1.72%和0.61%,表明气孔限制是Pn降低的主要原因;(3)拔节期重度胁迫叶的水分利用效率(WUE)高于对照,表现出补偿效应;孕穗期干旱胁迫下WUE表现为:MS>CK>SS,在复水第一天达最大值,随后趋于降低。说明拔节期和孕穗期光合特性变化存在差异性。     

作物旱后复水补偿效应产生的源-库-流的响应及机制

[目的]作物在生长过程,尤其在干旱半干旱地区,时常经受干旱和复水(降雨或灌溉)过程。干旱胁迫下作物的生长发育受到抑制,产量降低;同时,经过干旱胁迫后作物对干旱胁迫的耐受性有所提高;而干旱胁迫后复水,为了弥补作物干旱期间的损失,作物往往表现出补偿性生长,在产量上产生补偿甚至超补偿效应。作物旱后复水补偿效应是作物对干旱胁迫的积极响应与复水后补偿性生长的共同结果,在旱区作物生产中合理利用旱后复水补偿效应可以有效提升作物产量和水分利用效率。[方法]“源库”关系被广泛用来解释作物产量的形成过程,调控源库关系也是提高作物产量的重要途径。旱后复水补偿效应的产生与作物“源—库—流”响应关系密切。[结果]基于当前的研究进展,从“源库”关系总结作物旱后复水补偿作用产生的机制。在干旱胁迫过程中,源端表现为气孔关闭、光合降低、可溶性碳水化合物累积增加,而库端表现为库活性增加。复水后补偿效应产生过程中,在源端气孔打开、光合恢复、短时间内甚至高于干旱胁迫前,同时源端(叶片)可溶性碳水化合物代谢增强,促进作物光合作用,碳水化合物的合成能力提高;在库端(籽粒)库活性维持较高水平,同化物卸载和累积速度加快;同时流中同化...