不同氮素形态和水分胁迫对水稻水分吸收及光合特性的影响

采用PEG模拟水分胁迫、根系烫伤处理和0.5 mmol.L-1HgCl2处理等方法,研究不同质量比(9∶1、5∶5、1∶9)NH4+-N/NO3--N营养对水稻幼苗生长和水分吸收的影响。结果表明:正常水分条件下,NH4+-N/NO3--N比为5∶5处理的水稻生物量最大,水分胁迫条件下,1∶9处理的水稻生物量最大;根系烫伤处理后,正常水分条件下,NH4+-N/NO3--N比为9∶1、5∶5、1∶9处理的水稻吸水量分别降低26.5%、24.1%、36.3%,而水分胁迫条件下,各处理分别降低30.6%、23.9%、21.0%;加HgCl2处理后,正常水分条件下,NH4+-N/NO3--N比为9∶1、5∶5、1∶9处理的水稻吸水量分别降低47.1%、46.3%、31.8%,而在水分胁迫条件下,各处理分别降低46.6%、42.4%、23.5%。正常水分条件下,NH4+-N/NO3--N比为9∶1处理的水稻光合速率最高,5∶5处理的水稻气孔导度、细胞间CO2浓度及蒸腾速率最低;水分胁迫后,9∶1、1∶9处理的水稻气孔导度、细胞间CO2浓度及蒸腾速率比正常水分处理降低,而5∶5处理的水稻气孔导度、细胞间CO2浓度及蒸腾速率较正常水分处理高。     

水分胁迫和不同形态氮素营养对苗期水稻光合特性的影响

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性.结果表明:水分胁迫对供NH4+-N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标.NH4+-N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量.水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率.     

水分胁迫条件下不同形态氮素营养对水稻叶片光合效率的调控机理研究

 【目的】研究不同形态氮素和水分胁迫耦合作用下水稻的光合生理特性。【方法】采用营养液培养及聚乙二醇（PEG，6000）模拟水分胁迫的方法，研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻叶片光合特性及1，5-二磷酸核酮糖羧化酶（Rubisco）含量的变化规律，分析羧化效率（CE）、全氮含量、可溶性蛋白与Rubisco含量之间的关系。【结果】在水分胁迫条件下，NH4+-N营养水稻新完全展开叶中Rubisco含量与非水分胁迫下的相比显著增加，单位Rubisco活性（CE/Rubisco含量）与非水分胁迫条件下相应供氮形态处理相比下降了13.3%；而NO3--N营养水稻的Rubisco含量则明显降低，单位Rubisco活性下降了23.0%。因此，水分胁迫对NH4+-N营养水稻单位Rubisco活性的抑制作用小于供NO3--N营养水稻；其次，水分胁迫提高了NH4+-N营养水稻新完全展开叶的全氮含量，而对NO3--N营养水稻则无明显影响；此外，水分胁迫虽然也明显增加了3种形态氮素营养条件下水稻新完全展开叶中可溶性蛋白的含量，但其对NH4+-N营养水稻的Rubisco含量占可溶性蛋白的比例无显著影响，而对NO3--N营养水稻则有显著的降低效应。【结论】水分胁迫对供NH4+-N营养水稻光合效率的抑制效应小于供NO3--N营养水稻。     

胁迫萌发与不同水分胁迫强度下水稻对供氮形态的响应

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫的方法,比较了3种供氮形态(NO3--N、NH4+-N和NO3--N与NH4+-N等体积混合)、3种水分条件(非水分胁迫、50 mg.L-1和100 mg.L-1PEG胁迫)和3种种子萌发方式(正常萌发、50 mg.L-1和100 mg.L-1PEG萌发)对水稻由苗期至分蘖期生长的响应。结果表明:在2种强度的水分胁迫条件下,3种供氮形态处理中始终以NH4+-N营养条件下水稻的生物量最高;在水分胁迫条件下,除NH4+-N外,其余2种供氮形态中水稻(包括正常萌发和胁迫萌发)光合同化物均被相对优先分配至根系;此外,胁迫萌发较正常萌发相比,不仅提高3种供氮形态下苗期至分蘖期水稻的生物量,而且还提高了水分胁迫条件下NH4+-N营养条件下水稻对氮、磷的利用率。     

氮素形态对玉米幼苗生物机制及生物量的影响

【目的】探讨氮素形态对玉米幼苗体内水分状态、蒸腾速率、光合特性以及硝酸还原酶活性的影响。【方法】在沙培条件下分别供应铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)及1∶1(质量比)的铵态氮和硝态氮(NH4+-N+NO3--N)营养液,研究不同氮素形态对玉米幼苗根系、叶片硝酸还原酶活性、硝态氮含量、膜透性以及玉米叶片光合强度、气孔导度、蒸腾速率的影响,同时研究不同氮素形态对玉米幼苗水分状态供给和根系氧化还原活力的影响。【结果】单独供NO3--N时,玉米根系膜相对透性最小,叶片NR活性最高;供给NH4+-N+NO3-N时,玉米植株NO3--N含量最高;单独供给NO3--N,玉米叶片气孔导度、光合强度、胞间CO2浓度及蒸腾速率最大,其次是NH4+-N+NO3-N处理,而单独供给NH4+-N时最小;单独供给NO3--N时,根系、叶片自由水与束缚水比值最高。单独供应NO3--N时玉米生物量最高。【结论】NO3--N对玉米幼苗最适宜。     

氮素形态及水分胁迫对水稻根系生理特性的影响

采用室内营养液培养、聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态下（NO3^- -N、NH4^＋ -N和NO3^- -N与NH4^＋ -N等体积混合）,研究了在非水分胁迫及模拟水分胁迫（添加10％PEG,约相当于-0．15MPa）下,苗期水稻根系的生长状况、水分吸收状况及木质部汁液特性。结果表明,水分胁迫抑制了供NO3^- -N营养水稻根系的生长,而对供NH4^＋ -N水稻根系的生长没有影响;水分胁迫提高了NH4^＋ -N营养水稻木质部汁液pH值,并增加其渗透势。提示：水分胁迫条件下,NH4^＋ -N营养对根系生长及木质部汁液调节可能是氮素增强水稻抗旱性的原因之一。     

水分胁迫和不同形态氮素营养对苗期水稻光合特性的影响

采用营养液培养及聚乙二醇(PEG 6000)模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养和水分胁迫耦合作用下水稻新完全展开叶的光合特性.结果表明:水分胁迫对供NH4 -N营养水稻的生物量、叶面积、净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、羧化效率均无显著影响,但显著抑制了供NO3--N营养水稻的上述指标.NH4 -N营养提高了水分胁迫下水稻叶片叶绿素a、叶绿素b的含量.水分胁迫并没有影响不同形态氮素营养下水稻的表观量子效率.     

不同水·氮条件对水稻根系生长的影响

[目的]研究苗期水分胁迫对水稻根系生长的影响。[方法]通过温室水培试验,采用α-萘胺法,测定水分胁迫下水稻的根系活力和吸收面积。[结果]正常水分条件下,NH4+-N使水稻根系平均直径增大,NO3--N使水稻根系总吸收面积增大,大量供应NO3--N处理的水稻根系活力最大。水分胁迫后,NO3--N营养促进根系平均直径增大,大量供应NO3--N处理的水稻根系活力最低,水稻的根系总吸收面积和活跃吸收面积均随NO3--N供应比例的增加呈上升趋势。[结论]无论是否水分胁迫,NO3--N营养均可使水稻根系总根长、根表面积、根体积增大,这为旱作水稻的水分控制、氮肥施用提供了理论依据。     

固定根区水分胁迫下氮形态对玉米幼苗水分利用的调节与作用机制

通过研究固定根区水分胁迫下氮形态对玉米水分利用的调节与作用机制,为局部根区灌溉水氮高效利用提供理论依据.实验采用分根装置,氮处理设3种形态(NH4+-N;NO3--N;50%NO3--N+50%NH4+-N),并向一侧根室加入聚乙二醇模拟局部根区水分胁迫.结果发现固定根区水分胁迫下,随着胁迫时间延长,混合氮处理能相对维持植株较高的水分运输速率;叶肉和叶片厚度大,导管数目较多,直径较大,有利于促进水分吸收与运输,适应水分胁迫.而NH4+-N对木质部汁液pH及ABA的调节作用较强,各部位ABA浓度高于其他两个氮形态;在胁迫后期NH4+-N供应的植株木质部汁液pH增加,从而更有利于调节蒸腾作用,提高水分利用效率.因此,在局部根区水分胁迫下,混合氮相对促进玉米生长,而铵态氮有利于提高水分利用效率.     

模拟水分胁迫条件下水稻的氮素营养特征

在正常及PEG模拟水分胁迫条件下研究水稻对不同质量比例(100／0，75／25，50／50，25／75和0／100)铵态氮/硝态氮处理的响应特征。结果表明，两种培养条件下，水稻均在NH4^ -N和NO3^--N混合营养时生长更好，氮素养分吸收更多；正常培养的水稻幼苗在NH4% -N／NO3^--N为75／25时生长最好，而模拟水分胁迫培养则以25／75处理生长最好；模拟水分胁迫处理显著促进水稻对NO3^--N的吸收并抑制NH4^ -N的吸收；正常培养条件下，NH4^ -N／NO3^-N为75／25时水稻幼苗可获得最高的水分生产效率，而模拟水分胁迫培养的幼苗水分生产效率随NO3^-N施用比例增加而提高。     

雨水涵养利用与初雨水净化的研究

中国是严重缺水的国家,水资源供需矛盾十分突出。雨水是地下水的最重要补给源,也是解决水资源供需矛盾的重要途径之一。本研究中,通过借鉴美国雨水涵养与初雨水净化的成熟经验,设计了中国雨水涵养利用与初雨水净化系统,对屋面、绿地、道路、硬覆盖的排水与雨水涵养以及涵养水的利用、初雨水的净化等进行了研究。该系统在涵养雨水的同时,解决了初雨水净化的问题,与非涵养的普通雨水排水系统相比,管道长度短,管径小,节省了系统造价,是中国雨水利用的创新体系。     

开阳县水源水质调查与分析

为了开发利用地下水资源,对开阳３３个地面和２２个地下水点的水源进行了调查,并对其水质进行分析研究。结果表明,开阳县的地面水源和地下水源的水质良好,均未检出氰化物、挥发酚、砷、汞、六价铬等有害物质,达到国家Ⅰ类水质标准,可作为生活用水、灌溉用水和养殖用水水源,应进一步开发利用。     

奶牛场用水特征及节水措施

为了系统全面地掌握奶牛养殖场用水特征,提出科学合理的节水措施,采用查阅文献和实地调研相结合的方法,概述了国内外奶牛养殖现状,系统总结了奶牛养殖各环节用水特征、变化规律及影响因素。结果显示:饮用水、清洁水、降温水是国内外奶牛养殖主要用水构成,养殖规模、泌乳牛比例、挤奶厅类型、气候特点等是影响奶牛场用水特征的主要因素,构建涵盖多因素的用水量预测模型是研究热点。分析确定了饮用水、挤奶厅用水和喷淋用水是奶牛养殖重点节水环节,并对后续奶牛场养殖过程节水研究提出了具体建议。     

内蒙古地区水足迹量化及水资源评价分析

为探讨内蒙古地区水资源现存问题和发展规律,合理利用区域水资源,基于水足迹理论对内蒙古1998—2018年用水结构进行分析,并评价区域水资源利用状况。结果表明:全区水足迹整体呈上升趋势,2018年总水足迹达778.58亿m3。从构成上看,农业蓝绿水足迹始终占总水足迹主导地位,所占比例为72.43%～82.97%。对比各地级市用水特征,由于阿拉善地区生态蓝水足迹较高,因而人均蓝水足迹最高;兴安盟降水量大、作物产量较低,因此人均绿水足迹最高;研究区总体水资源压力始终处于较高状态,乌海地区水资源压力位居第一,但研究区总体上尚未出现水质性缺水问题。综上,内蒙古地区亟需通过调整用水结构等以改善当地水资源利用现状,促进区域可持续发展。     

水分胁迫对4树种幼苗叶水势和持水力的影响

以皂荚(Gleditsia sinensis)、核桃(Juglans regia)、柿子(Diospyros kaki)和黑枣(Diospyros lotus)为材料,在田间持水量为80%、60%、40%和30%的条件下对4树种幼苗叶含水量、叶水势和叶持水力进行了研究。结果表明:严重水分胁迫下,4树种叶含水量降低幅度是核桃<柿树<皂荚<黑枣,核桃和柿树能够保持较高的叶水势,而皂荚和黑枣的叶水势则比较低;充足供水条件下,4树种叶持水力是皂荚>核桃>柿树>黑枣,水分胁迫诱导了皂荚、柿树和黑枣叶片持水力的提高,而耐旱的核桃却没有明显的变化。     

不同水肥调控措施对日光温室土壤水分和番茄水分利用效率的影响

【目的】研究不同水肥调控措施对日光温室土壤水分状况和番茄水分利用效率的影响,为西北地区日光温室水肥的合理利用提供参考依据。【方法】采用田间试验方法,研究不同水肥处理对日光温室土壤含水量及番茄水分利用效率的影响。【结果】在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5225 kg/hm2、K2O 225 kg/hm2条件下,节水灌溉处理的水分利用率最高,达50.3 kg/m3;在灌水量相同的条件下,常规施肥与配方施肥的水分利用率无显著差异;而在施肥量相同的条件下,节水灌溉的水分利用率比常规灌溉明显提高;在肥料用量为N 450 kg/hm2、P2O5315 kg/hm2、K2O 450 kg/hm2条件下,收获时土壤贮水量最小,比同期常规水肥处理低0.88×103m3/hm2,比栽植时减少0.52×103m3/hm2。张力计读数的变化趋势和土壤含水量变化趋势基本一致,张力计能够反映土壤的水分状况。【结论】采用节水节肥的措施虽然未能显著增加番茄的产量,但能提高番茄的水分利用率,降低生产成本。     

引调水工程水源地水量水质联合风险研究

【目的】分析引调水工程水源地水量水质联合风险,为引调水工程的顺利建设提供科学依据。【方法】利用水质综合指数评价法对水质进行评价,分别利用水质综合指数和污染最为严重的指标与水量数据进行Copula水量水质联合分布函数的构建,并以引沁入汾工程为例对引调水工程水量水质联合风险进行研究。【结果】引沁入汾工程水源地水质状况良好,总体均能达到水质功能区Ⅳ类水要求;通过水量与水质综合指数计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为99.29%,不利于调水的概率为2.01%;通过水量与污染最为严重的水质指标TN计算得到的联合风险可以看出:就整个调水时期而言,有利于调水的概率为32.16%,不利于调水的概率为69.16%。【结论】引沁入汾工程水源地适合作为该工程的取水源地,但以后需加强对TN的控制和治理。     

不同水肥组合对玉米产量与耗水量的影响

通过玉米水肥耦合盆栽试验,根据玉米产量和耗水量的试验结果,建立了不同水肥(氮)组合条件下玉米产量和耗水量的关系模型。结果表明,增加水、氮的施用量对产量有提高作用,影响顺序为水>氮。交互项系数为正值,说明水、氮配合为正交互效应,具有相互促进的作用。灌水量保持田间持水量的95.13%,施氮量为243 kg·hm-2时,预计能获得最高产量为12 132.95 kg·hm-2。     

保定市给水工程利用南水北调引江水作为新水源的工程方案及其优选

根据南水北调中线配套工程对西大洋引水工程的影响,结合河北省和保定市南水北调配套工程规划总体要求,从经济技术的角度,本研究提出了保定市西大洋给水工程利用南水北调引江水作为新水源的6种工程方案。针对影响方案选择的因素具有模糊性这一特征,应用模糊综合评判法进行方案优选,根据最大隶属度原则,通过计算得到了全部买断产权方案为最佳的对策方案。基于模糊综合评判法的优选结果为南水北调中线引江水被保定市给水工程利用的方案选择提供了决策依据。     

水葫芦和香蒲对富营养化水体及其底泥养分的吸收

为探明水葫芦、香蒲改善富营养化水体水质的效果及其对底泥养分释放的影响,以其为试材,采用人工模拟试验方法,分析其对不同富营养化水体及其底泥养分吸收的情况。结果显示:水葫芦比香蒲有更好的适应性,在不同浓度的水体中生物量快速增加,而香蒲则需要较长的适应期;在总氮、总磷浓度分别为3.2～14.2 mg/L和0.2～1.0 mg/L的富营养化水体中,水葫芦、香蒲均可有效地消减上覆水中总氮和总磷。处理3个月后,水葫芦净化系统的总氮、总磷浓度分别降至0.84～0.86 mg/L、0.035～0.044 mg/L,对水体总氮、总磷的去除量分别为72.0%～94.0%、82.5%～98.1%,总氮、总磷的负荷去除量分别为18.4～105.8 mg/(m2.d)、1.3～7.6mg/(m2.d);香蒲净化系统的总氮、总磷的浓度分别降至0.96～1.09 mg/L、0.030～0.062 mg/L,对总氮、总磷的去除率分别为66.0%～92.8%、77.0%～93.8%,总氮、总磷的负荷去除量分别为8.4～52.3 mg/(m2.d)、0.6～3.7 mg/(m2.d)。表明水生植物水葫芦和香蒲可有效消减富营养化湖泊水体氮、磷等内源污染物,对富营养化水体水质具有良好的改善效果。