干旱胁迫对黄土高原不同质地土壤长柄扁桃和沙柳幼苗生理生态特征的影响

通过盆栽控水试验,研究了干旱胁迫对黄土高原不同质地土壤(砂土、壤土)长柄扁桃和沙柳幼苗光合特性(净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO_2浓度C_i、内禀水分利用效率WUE)、蒸腾速率T_r及叶片水势Ψ_w的影响。结果表明:干旱胁迫下不同质地土壤长柄扁桃和沙柳P_n、G_s、WUE及T_r均呈现先上升后下降的趋势,而C_i和Ψ_w分别表现为上升和下降趋势。土壤质地显著影响长柄扁桃和沙柳对水分亏缺的敏感性,在相同干旱程度下,壤土中长柄扁桃P_n和G_s均显著高于砂土,而沙柳P_n和G_s表现为砂土显著高于壤土(p0.05)(重度干旱除外)。当土壤含水量降至中度和重度干旱时,长柄扁桃和沙柳WUE在不同质地土壤间具有显著差异(p0.05)。壤土中长柄扁桃生长优于砂土,而沙柳则相反。因此,黄土高原植被恢复与生态建设过程中不仅应根据土壤水分状况选择造林树种,还应考虑植物在不同质地土壤上对干旱胁迫的不同响应。     

3种阔叶树气体交换特性及水分利用效率影响因子的研究

通过测定刺楸、黄连木、栾树旱季和雨季气体交换参数及其周围环境因子的日变化,分析水分生理生态特性,探讨各生理生态因子对水分利用效率的影响。结果表明：光合有效辐射与温度均呈单峰型,空气相对湿度呈“U”型。蒸腾速率日变化3个树种在旱季和雨季均呈单峰型。净光合速率日变化刺楸在旱季为双峰型,在雨季为单峰型,而黄连木、栾树在旱季和雨季均为单峰型。水分利用效率日变化在雨季3个树种呈单峰型,在旱季黄连木呈单峰型,而刺楸和栾树呈双峰型。逐步回归分析发现,影响3个树种水分利用效率的因子主要有胞间CO2浓度(极显著负相关)、大气CO2浓度(极显著正相关)、空气相对湿度(正相关)和叶温(负相关)等。通过主成分分析,可将影响刺楸、栾树水分利用效率的因子归纳为3类,即温度、气孔导度和CO2浓度;黄连木可归纳为两类,即温度和气孔导度。     

不同盐胁迫对滴灌棉花生理生长及产量的影响

为探明不同程度轻度盐胁迫对滴灌棉花光合生理、生长指标及产量的影响,采取桶栽的方式人为设置不同土壤含盐量,研究了6种不同盐胁迫(CK:1.5g/kg,T1:3.0g/kg,T2:4.0g/kg,T3:5.3g/kg,T4:6.2g/kg,T5:7.3g/kg)处理下棉花的生理生长及产量的变化规律,为新疆轻度盐碱地棉花栽培管理提供理论基础。结果表明,随着盐胁迫程度的增加及胁迫时间的延长,棉花光合生理指标均呈下降趋势(P0.01)。T1、T2处理对棉花净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(Gs)、细胞间CO_2浓度(Ci)及叶片水分利用效率(WUE)的影响不显著(P0.05),而T3、T4及T5处理对光合生理指标具有显著抑制性(P0.05);生育前期盐分胁迫下P_n与T_r、G_s、C_i均呈下降趋势,而L_s值随着盐胁迫的增加呈升高趋势。吐絮期的P_n、G_s、_Ls均小于蕾期,而C_i却大于蕾期;株高、叶面积在生育前期受到盐胁迫的影响显著,到生育后期T2、T3处理株高、叶面积增长迅速,最大值均为T3处理;T1、T2较CK处理对棉花产量及单株铃数、单铃质量影响不大,T3处理产量迅速降低,通过分段耐盐函数得到棉花在0—40cm土层全生育期的耐盐临界值为5.441 9g/kg(St)、耐盐极限值为44.201 6g/kg(S0);产量与P_n、WUE、株高(H)、叶面积(S)拟合程度较好,相关系数分别为0.69,0.73,0.50和0.72。综合分析,与中、重度盐分胁迫相比,轻度盐胁迫下导致棉花光合速率下降的原因生育前期为气孔限制因素,生育后期为非气孔限制因素,光合参数与盐胁迫程度关系密切,而棉花产量又表现出与光合作用指标具有较好的相关关系。     

8个油松种源抗旱性的比较研究

为了鉴别8个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源的抗旱性,以其3年生幼苗为研究对象,进行了控水条件下的盆栽实验(T_1:土壤含水量为25%～29%;T_2:土壤含水量为19%～22%;T_3:土壤含水量为12%～15%);测定了其净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等生理生化指标,并应用Fuzzy隶属函数对它们的抗旱性进行了综合评价.结果表明,在T_3条件下,8个种源的Pn无显著差异(P＞0.05);种源2的T_r显著高于种源1,3,5(P＜0.05);种源5的水分利用效率(WUE)显著高于种源2,3,4,6,7,8(P＜0.05).与T_2条件相比,在T_3条件下,各种源的SOD活性均有所增高,多数种源的POD活性均有所增高;种源7,8膜脂过氧化程度较小,而种源1,3,4,5膜脂过氧化程度较大.8个种源的抗旱性依次为:种源8＞种源6＞种源1＞种源5＞种源4＞种源3≈种源7＞种源2.     

粮肥兼用绿豆不同品种光合特性比较及其聚类分析

以3种不同生长习性的18个绿豆品种为材料,测定花荚期叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等光合指标,研究了不同品种间的光合性状差异,以筛选光合性状优良的绿豆品种,为粮肥兼用型绿肥种质资源评价提供参考。结果表明,绿豆品种间光合特性差异显著;不同生长习性之间的Pn、Cond、Ci及Tr差异不显著;对18个绿豆品种的Pn进行聚类分析,将其分成3类,筛选出高光合速率品种C0000998(3)、C0000827(5);通过相关及主成分分析,Pn与Cond、Ci及Tr均呈显著正相关,Tr与WUE呈极显著负相关;Tr、WUE为两个主成分的主导因子,对绿豆光合性状划分起主要作用;对不同品种主成分综合得分进行聚类分析,18个绿豆品种可以分为3类,C0000998(3)、C0000827(5)为综合评价较高的品种。     

苦竹叶片光合及水分利用率特性

为了给经营管理苦竹者提供较好的科学理论依据,作者采用LI-6400XT便携式光合测定仪,以野生苦竹林为研究对象,测定了其光合及水分利用率。结果表明:(1)苦竹净光合速率和蒸腾速率日变化均为双峰型,存在光合"午休"现象。(2)气孔导度与净光合速率呈极显著的线性关系,而且气孔导度是影响苦竹光合的主要限制因子,所以苦竹光合"午休"主要受气孔因素限制。(3)苦竹的水分利用率比较低,节水抗旱能力比较差。(4)苦竹的光补偿点为8.10μmol/(m2.s),光饱和点为1 198.66μmol/(m2.s),说明苦竹具有较强的耐阴能力,能适应较宽的光照环境。     

土壤水分和施肥水平对甘薯叶片气体交换的影响

以"秦薯4号"和"619"为材料,通过盆栽试验,测定和分析了不同土壤水肥条件下甘薯的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)以及胞问CO2浓度(Ci).结果表明,土壤水分对两个甘薯品种的Pn、Tr、WUE、Ls、Gs、Ci均有极显著影响;除"秦薯4号"的Gs外,施肥对两个甘薯品种的6个生理指标的影响也均达到极显著水平.甘薯叶片的Pn、Tr随土壤水分的减少均呈下降趋势,而Gs和Ls在土壤轻旱条件下下降或略有不明显上升,但在重旱条件下这两个指标均明显下降.Ci在轻早条件下变化不明显,但在土壤严重干旱时极显著升高,说明轻旱条件下叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱条件下主要受非气孔因素限制."秦薯4号"叶片WUE随土壤水分的下降而极显著下降,而"619"则呈明显的先增后减趋势.甘薯叶片Pn随施肥量的增加而增加,说明增加施肥可促进叶片CO2的气体内外交换.相对于不施肥处理,中肥处理的Tr略有不明显下降("秦薯4号")或明显上升("619"),高肥处理极显著增加了Tr;叶片WUE在中肥处理下极显著增加,但继续增加施肥量时增加不明显或极显著下降:"619"的Gs随施肥量的增加而增加,而"秦薯4号"变化不明显.随施肥量的增加,Ls呈先增后减的趋势,Ci呈先降后增的趋势,说明中肥处理下甘薯叶片气体交换主要受气孔因素的限制,而高肥处理下则主要受非气孔因素的限制.水肥间互作效应明显,合理施肥可提高干旱条件下Pn、Tr、WUE,但品种间气体交换对施肥的反应机制存在差异.     

土壤水分胁迫对大叶黄杨和月季光合生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同水分条件下月季和大叶黄杨的光合生理特性.结果表明:(1)随着水分胁迫的加重(W1→W2→W3),月季和大叶黄杨的主要光合参数净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日均值均呈逐渐降低趋势;大叶黄杨的WUE逐渐降低,月季先升高后降低;月季的气孔导度(Gs)逐渐降低,大叶黄杨在中度控水处理(W2)时的Gs高于轻度控水处理(W1);月季的胞间CO2浓度(Ci)先降后升,而大叶黄杨有逐渐增加的趋势.(2)水分胁迫下,两植物叶绿素荧光参数Fo升高,最大荧光(Fm),可变荧光(Fv),Fv/Fm,Fv/Fo降低,但大叶黄杨的参数变幅均大于月季.(3)两植物主要光合参数的日变化曲线有明显不同,CK和W1时,月季的Pn和Tr为"双峰"型,大叶黄杨为"单峰"型.(4)水分胁迫下,各荧光参数和光合作用参数变化均表明,大叶黄杨对土壤水分胁迫更为敏感.     

不同氮素形态下小麦叶片光合气体交换参数对蒸汽压亏缺的反应

利用溶液培养试验,研究了不同氮素形态下小麦叶片光合气体交换参数对蒸汽压亏缺(VPD)的反应,以揭示不同氮素形态影响水分利用效率(WUE)的生理机制。结果表明:铵态氮处理显著降低了小麦的叶面积和根长,提高了小麦的瞬时和长期水分利用效率。不同氮素形态下,叶片光合气体交换参数对蒸汽压亏缺的反应不同。随VPD增加,硝态氮处理的净光合速率无变化,但铵态氮和硝酸铵处理的净光合速率则明显下降。所有处理的叶片气孔导度均随VPD增加而下降,其中硝态氮和硝酸铵处理的下降幅度明显高于铵态氮处理。硝态氮和硝酸铵处理的细胞间隙CO2浓度也随VPD增加而下降,但铵态氮处理未发生变化。所有氮处理的蒸腾速率均随VPD增加呈现出二次抛物线变化,叶水势并未随VPD增加发生变化,表明气孔对VPD的反应符合前馈机制。3个处理的瞬时WUE均随VPD增加而下降,高VPD下铵态氮引起小麦叶片气孔的关闭是其WUE提高的重要原因之一。     

硅对Cd胁迫下黄瓜苗期光合及抗氧化酶系统的影响

为了解石灰性土壤硅对Cd胁迫下黄瓜苗期叶片的光合特性和抗氧化酶系统及对实际土壤Cd毒害植物的防治,研究了硅介入下Cd污染土壤中黄瓜苗期的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2(C_i)等光合作用指标,叶绿素含量,丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系统等相关参数。结果表明:与空白相比较,单施Cd处理下,P_n、G_s、T_r和叶绿素含量下降,Ci提高。硅介入后,能明显提高P_n、G_s、T_r和叶绿素总量,降低C_i含量。当C_d含量为5mg/kg时,硅施加量100~200mg/kg情况下,与空白相比,P_n、G_s、T_r和叶绿素上升,C_i下降,但100mg/kg与200mg/kg的硅处理差异不明显,300mg/kg的硅添加量效果最好。对于抗氧化酶系统,与空白相比较,土壤Cd含量为3~5mg/kg时,3类抗氧化酶的活性均受到显著抑制,200~300mg/kg硅的引入可明显提高SOD、POD、CAT活性,降低MDA值。可见,硅的引入可明显改善Cd胁迫下黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶系统。施用少量硅肥在石灰性土壤中对缓解植物Cd毒害具有一定的应用前景。     

水稻胚性愈伤诱导及其遗传转化的几个技术参数研究

以日本晴成熟种子及幼嫩种子为材料诱导形成胚性愈伤组织,经农杆菌介导将水稻隐花色素基因的4个RNAi和2个反义RNA表达载体分别转化日本晴愈伤组织,再经抗性筛选和分化培养诱导形成植株,经分子检测筛选出阳性转基因苗。对胚性愈伤诱导率、抗性愈伤率、分化出苗率及转化率进行统计分析。结果表明,成熟种子、新鲜成熟种子及幼嫩种子愈伤诱导率均大于81%,平均为86.67%,其中以新鲜成熟种子愈伤诱导率最高,达96.89%;抗性愈伤率成熟胚为22.21%~40.71%,平均为28.49%,幼胚为36.79%~43.21%,平均为40%,幼胚的抗性愈伤率高于成熟胚;分化出苗率成熟胚为59.29%~80.43%,平均为71.59%,幼胚为63.16%~72.73%,平均67.95%,幼胚与成熟胚差异不明显;转化率(Gus检测阳性率)成熟胚为43.07%~81.08%,平均61.59%,幼胚为58.33%~76.67%,平均67.50%,幼胚转化率稍高于成熟胚。     

外包土工布暗管排盐条件下水盐运移规律

为揭示外包土工布暗管埋设在非饱和带时淋洗后水分和盐分的运移规律,该文设计了模拟暗管排水的室内试验,研究2种土壤初始状态下(非饱和状态和田持状态),排水初期暗管与地下水位的相对位置及其排水排盐情况,从开始淋洗至暗管停止排水全过程中地下水埋深及含盐量变化规律、暗管的排水排盐效果及土壤剖面的水盐动态运移规律。结果表明:在暗管周围包裹土工布的情况下,土壤初始状态无论是非饱和还是田持,当暗管开始排水时地下水均已完全淹没暗管,此时的排盐量最大,流量呈先增大后减小的变化趋势,且地下水位先升高后降低,地下水含盐量随着淋洗水量的增加由累积转变为脱盐。对比淋洗非饱和土壤(试验1)和淋洗田持土壤(试验2)的试验结果,试验2中暗管的排水、排盐效果优于试验1,在试验1中淋洗非饱和土壤时,土壤脱盐率在垂直方向上随土壤深度的增加逐渐降低,0~20 cm土层的脱盐率(>85%)最大,降至无盐水平,暗管周围土壤脱盐率相对较小(<60%),仍处于中度盐渍化水平;水平方向上,0~20 cm土层的脱盐率差异不大,20~40 cm土层中距暗管越远其脱盐率越小。试验2在试验1基础上进行,淋洗田持土壤时,0~20 cm土层盐分不再变化,30~40 cm土层的脱盐率增大(>60%)。此外,试验1中淋洗脱盐效果大于暗管排盐效果,暗管主要排出暗管以上土壤盐分;试验2中暗管排盐效果增强,暗管不仅排出暗管周围土壤盐分,而且排出暗管以下土层及地下水中盐分,随着淋洗水量的增加,土壤由脱盐型转变为排盐型。研究结果表明外包土工布暗管的应用效果受地下水与暗管相对位置的影响,合理提高淋洗水量可以增强暗管排水排盐效果及土壤脱盐效果,有效改善土壤盐渍化。研究结果可为西北内陆干旱地区不同地下水埋深条件下暗管排盐技术的推广和应用提供理论支撑和科学指导。     

Pre-harvest sprouting tolerance of different winter triticale cultivars in the Baltic Sea area

Abstract

Experiments were carried out to investigate 10 winter triticale cultivars for 1) genetic variability of patterns of resistance to pre-harvest sprouting, and 2) the simultaneity of seed maturation in spikes by determining the developmental stage and by measuring the rate of germination before and after physiological maturity. The cultivars used were Dagro, Fidelio, Lamberto, Lasko, Lupus, Modus, Prego, Tewo, Ulrika and Vision, and were compared by measuring the post-harvest grain falling number and by germination tests on harvested spikes during the grain filling period. Winter rye Vambo and winter wheat Kosack were used as controls. The moisture content of kernels at physiological maturity (PM) was affected by climatic conditions (r=0.38; p<0.05). Germination rate of kernels in spike before PM was influenced by cultivar only up to 17%; mostly it was affected by climatic conditions (coefficient of determination, 54%). Kernel germination rate after PM was dependent on cultivar up to 37%, but was dependent on precipitation amounts in August (coefficient of determination, 60%). The most resistant cultivar to germination during post-physiological maturity period was Modus, followed by Dagro and Prego. Kernels’ germination rate after PM was found to be an appropriate measure for selection of promising triticale cultivars for the climatic conditions, which are specific for the locations studied. The desiccation rate after PM affected significantly the duration of the period from PM up to harvest time (r=?0.50; p<0.01).     

甘蔗收获机剥叶断尾系统的设计与转速优化

为了考察碎叶轮、剥叶轮及断尾轮转速对甘蔗剥叶断尾效果的影响规律,设计并制造了作业转速可调的甘蔗割后集成作业试验台,并进行甘蔗剥叶断尾试验。采用二次回归通用旋转组合试验设计方法,以碎叶轮转速、剥叶轮转速和断尾轮转速为试验因素,以甘蔗未剥净率、断尾率、伤皮率和未折断率为试验指标,利用SAS9.3软件进行回归分析和响应面分析,研究单因子及交互效应对响应值的影响规律;结合非线性优化的计算方法,对试验台各工作部件的工作参数进行优化计算,确立影响甘蔗剥叶断尾质量的最佳参数组合为:碎叶轮转速为512.9 r/min、剥叶轮转速为418.8 r/min、断尾轮转速为307.0 r/min,此时未剥净率为4.98%、断尾率为88.39%、伤皮率为5.19%、未折断率为96.21%,试验验证表明未剥净率为4.86%、断尾率为90%、伤皮率为4.78%、未折断率为97.50%,试验验证与理论结果一致,因此所建立的回归模型合理,对设计与提高整杆式甘蔗收获机的收获质量有重要参考价值。     

考虑三偏差因素的滴灌系统流量总偏差率

中国微灌行业规范规定滴灌系统设计中的流量偏差率，只考虑水力偏差一个因素，导致设计偏离实际。随着生产发展与技术进步，为提高设计精度，有必要研究考虑再计入滴头制造偏差及滴头高程偏差的影响。鉴于已有文献［4］在推导过程中有诸多问题，结论不可信，再次研究了考虑三偏差因素的流量总偏差率。该文在已有高差流量偏差率的基础上，定义了滴头的制造流量偏差率、导出了3个流量偏差率最不利组合——流量总偏差率计算式，并提出了流量总偏差率允许值的建议。     

岩石坡面植物修复: 攀缘植物的筛选与生长

（Short communication, without abstract）     

我国北方多沙粗沙区常见树种水分利用效率的研究

采用Li-6400光合作用系统测定北方多沙粗沙区不同光强条件下常见树种水分利用效率和蒸腾效率结果表明,6个树种水分利用效率依次为刺槐>山楂>杨树>柳树>榆树>核桃,2种灌木沙柳水分利用效率高于柠条,但其蒸腾速率却小于柠条,在半旱区水分竞争力强于柠条。     

L195柴油机用雾化器喷水节油研究

在L195柴油机进气管适当位置,安装一个特制的不锈钢雾化器,用它喷出一定量的雾化软水,参与气缸内燃烧,可提高柴油机的性能。根据柴油机的工况,可以控制所需的较佳喷水量。     

晋北半干旱区免耕对玉米光合和蒸腾特性的影响

采用田间小区试验,对覆盖免耕、留茬免耕和传统翻耕三种耕作方式下玉米不同生育期土壤温度、土壤含水量以及玉米蒸腾速率和净光合速率进行观测。结果表明:与翻耕相比,免耕可降低0-20cm土层的土壤温度;覆盖免耕玉米地土壤温度的降低幅度较大,而留茬免耕地则较小;免耕对土壤温度的降低作用随着玉米的生长发育而减弱。免耕能够提高土壤含水量,尤其是0-60cm土层。免耕与翻耕相比,在玉米苗期,叶片的蒸腾和光合速率降低,其中覆盖免耕玉米日平均蒸腾与光合速率比翻耕分别降低了8.5%和9.7%,差异显著;留茬免耕略有降低,但差异不显著。在拔节前期,免耕与翻耕田玉米的蒸腾和光合速率无显著差异;在拔节后期、抽穗期和灌浆期,覆盖免耕玉米蒸腾和光合速率均比翻耕显著提高;留茬免耕在灌浆期玉米的蒸腾与光合速率均比翻耕显著提高,其它时期与翻耕差异不显著。     

模拟氮沉降对温带不同森林类型土壤氮矿化速率的影响

通过室内模拟不同氮形态(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N+NO3--N)沉降实验,研究不同氮形态沉降对温带不同森林类型(椴树红松混交林、白桦天然次生林、红松人工林和落叶松人工林)土壤氮矿化速率的影响。结果表明:在整个培养期间,与对照相比,经过氮沉降土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率都呈现出增长趋势,而其增加的程度又取决于森林类型、土层、氮处理类型和处理时间。不同林型土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率受氮沉降影响不同,混交林对氮沉降的响应要弱于阔叶林,高于针叶人工纯林;土壤A层比土壤B层对氮沉降敏感;以铵态氮形态沉降时对铵态氮含量、净氨化速率影响较大,以硝态氮形态沉降时对硝态氮含量、净硝化速率影响较大,混合形态的氮沉降要比单种形态的氮沉降使土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率增加幅度更高;氮沉降时间越长,土壤净氨化速率、净硝化速率及净矿化速率与对照差距越大,说明氮沉降对土壤的影响存在累加效应。