不同水分处理对禾、豆牧草单、混播水分利用特征的影响

为了解禾、豆牧草混播在不同水分处理条件下的水分利用特征,采用盆栽控制试验,研究豆科牧草紫花苜蓿、沙打旺分别与禾本科牧草披碱草混播后在重度水分胁迫处理[T1,45%田间持水量(FC)]、中度水分胁迫处理[T2,55%FC]、正常灌水处理[T3,75%FC]条件下的产量、水分利用效率(WUE)、碳同位素分辨率(Δ~(13)C)及其之间的相关关系。结果表明:T1、T2处理下,单、混播禾、豆牧草的WUE高于T3处理;3种水分处理条件下,沙打旺的WUE均高于紫花苜蓿;T1、T3处理下,紫花苜蓿与披碱草混播组合的WUE均高于紫花苜蓿单播时的WUE,但低于披碱草单播时的WUE;而T3处理下,沙打旺与披碱草混播组合的WUE均高于沙打旺单播时的WUE,低于披碱草单播时的WUE。不同单、混播组合牧草的Δ~(13)C值随土壤含水量的增加而增大;当紫花苜蓿与披碱草混播组合中的豆、禾比为3∶7和7∶3时,各水分处理下紫花苜蓿的Δ~(13)C低于披碱草;而当豆、禾比为5∶5时,T1、T3处理下紫花苜蓿的Δ~(13)C高于披碱草,T2处理下紫花苜蓿的Δ~(13)C与披碱草相同。在重度(T1)和中度(T2)水分胁迫条件下,Δ~(13)C与WUE呈负相关;而在土壤水分量充足的条件(T3)下,Δ~(13)C与WUE为正相关。综上,适度干旱及牧草混播有助于提高牧草的水分利用效率。     

水分氮素及环境因子对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率影响研究

试验研究了不同灌水量(2 850、3 900和4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270和360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率(WUE).结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响.在盛铃期时,灌水量为4 950 m3/hm2时的WUE显著高于灌水量为3 900和2 850 m3/hm2,后两者之间的WUE无显著差异.南疆膜下滴灌棉花水分利用效率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子.WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系、WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系.     

湿地松针叶碳氮稳定同位素及水分利用效率

以福建省福州市滨海沙地湿地松(Pinus elliottii)人工林为研究对象,采用同位素质谱仪测定不同叶龄(当年生、1年生、2年生)针叶碳氮同位素丰度值(δ13C、δ15N),然后运用δ13C值来估算碳同位素分辨率(△13C)和水分利用效率(WUE),研究叶龄对湿地松针叶碳氮稳定同位素组成、△13C、WUE的影响,从而为滨海沙地湿地松人工林的科学经营提供依据.结果 表明:C3植物湿地松针叶的δ13C、δ15N、△13C、WUE的平均值分别为(-2.9323±0.0897)％、(-0.4752±0.0245)％、(2.1224±0.0944)％和(30.842±5.038) μmol·mol-1,但是叶片的δ13C、δ15N值均低于全国平均值,而且δ15N值偏负.叶龄对δ13C、δ15N、△13C、WUE均有显著影响(P＜0.05),其中δ13C、δ15N、WUE随叶龄增加而降低,△13C随叶龄增加而增加.湿地松针叶的δ13C与δ15N呈极显著线性正相关(y=3.553x-1.244,R2=0.945,P＜O.001).     

无核黄皮叶片养分含量和果实产量品质的关系

以广东郁南无核黄皮Clausena lansium为研究对象,分析其叶片N、P、K、Ca和Mg养分与果实产量品质的关系.简单相关分析表明,不同物候期的叶片养分含量与果肉品质的相关性各不相同.在花芽分化期,叶片N、K含量与果实总酸度呈显著或极显著负相关关系,叶片Ca、Mg含量与维生素C(VC)含量呈极显著、显著正相关关系,叶片Ca含量与果实可溶性固形物含量呈显著正相关关系,叶片K含量与可溶性糖含量呈极显著负相关关系.在开花期,叶片Mg含量与可溶性固形物、VC含量呈显著正相关关系,叶片K含量与产量呈显著正相关关系.在幼果期,叶片养分含量与果实各品质指标未表现出相关性.在果实膨大期,叶片K含量与果实可溶性固形物呈显著负相关关系,叶片Ca含量与产量呈显著正相关关系.在果实成熟期,叶片N含量与果实可溶性固形物和可溶性糖呈极显著正相关关系.典型相关分析表明,叶片Ca、Mg含量与果实可溶性固形物和VC含量的关系密切.     

关中地区紫花苜蓿生物量累积及土壤水分利用规律的研究

以关中紫花苜蓿为材料研究了杨陵地区紫花苜蓿地上生物量、土壤水分及它们之间相互关系.结果表明,3年生紫花苜蓿株高与产量呈极显著正相关,盛花期刈割时,鲜草产量达到40 970 kg/hm2;紫花苜蓿生长的地上生物量以第1茬最高,水分利用率以第2茬最高,第3茬最小;紫花苜蓿0～2m土壤水分变化与降水及苜蓿不同发育期的吸收特性相关.     

设施栽培辣椒果实品质及形态变化规律的研究

为研究冬春反季节设施栽培辣椒果实绿熟到转色阶段的品质及形态指标在发育过程中的变化规律,以4个辣椒品种和2个甜椒品种为研究对象,对授粉后果实不同生长发育阶段辣椒果实单果重、果长、果肩宽等形态指标及可溶性糖含量和维生素C等品质指标进行检测分析。结果表明,辣椒授粉后7~27 d为辣椒果实快速增长期,辣椒果实开花后37~42 d为最佳采收期,此时水分含量较高,维生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量及单果重基本都达到了整个生长发育阶段的峰值。相关性分析表明,果实形态指标与单果重均呈显著正相关关系;维生素C含量、果实可溶性固形物含量、可溶性总糖含量与单果重及大部分果实形态指标均呈显著正相关关系,但与果实含水量均呈极显著负相关关系;可溶性固形物含量与维生素C含量、可溶性糖含量均呈极显著正相关关系。     

~(60)Co-γ射线辐射对长寿花某些生理指标的影响

用不同剂量60Co-γ射线辐射处理整株长寿花后,测定其叶片中可溶性糖,淀粉,蛋白质,光合色素等的含量。结果表明:处理后叶片中可溶性糖含量均比对照高,其中50 Gy处理最高;90 Gy处理淀粉含量下降,比对照低16.9%,其他剂量条件下升高;30 Gy以上处理蛋白质含量的上升较大,50 Gy处最高;光合色素含量也不同程度的增加。叶绿素a、类胡萝卜素含量与可溶性糖呈显著正相关;叶绿素b与可溶性糖含量呈极显著正相关;叶绿素b、类胡萝卜素含量与叶绿素a含量呈极显著正相关。     

水分与氮素对南疆膜下滴灌棉花水分利用效率与蒸腾速率的影响

研究了不同滴水量(2 850、3 900、4 950 m3/hm2)与施氮量(0、180、270、360 N kg/hm2)条件下南疆膜下滴灌棉花蕾期、花铃期与盛铃期功能叶水分利用效率WUE与蒸腾速率E。结果表明,在蕾期、花铃期水分与氮素对棉花叶片水分利用效率WUE无显著影响;在盛铃期,WUE显著地受到水分的影响,施氮、施氮与水分的交互作用对WUE无显著影响。在盛铃期时,滴水量为4 950 m3/hm2时WUE显著高于滴水量为3900、2 850 m3/hm2时的WUE,后两者之间的WUE无显著差异。不同处理棉花叶片蒸腾速率E在蕾期均高于花铃期和盛铃期。在蕾期,水分与氮素对蒸腾速率无显著影响;在花铃期,水分对蒸腾速率E的影响达到了显著水平,最高滴水量处理的蒸腾速率也最高,而施氮、水分与施氮的交互作用对蒸腾速率E无显著影响。在盛铃期,最高滴水量4 950 m3/hm2条件下,蒸腾速率E显著地受到施氮的影响,施氮量最高时,其蒸腾速率也最高。南疆膜下滴灌棉花水分利用效率、蒸腾速率的大小与棉田冠层环境因子密切相关,其中,温度是最主要的影响因子。WUE与叶片温度、空气温度、空气饱和差、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系,WUE与光合有效辐射PAR呈显著负相关关系,WUE与空气相对湿度、空气CO2浓度呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气温度、叶片温度、光合有效辐射PAR呈现出极显著的正相关关系。蒸腾速率与空气CO2浓度、胞间CO2与空气CO2浓度比呈现出极显著的负相关关系。     

NaCl胁迫对茄子幼苗生长和光合特性的影响

以‘沪茄08-11’为材料,研究了不同浓度NaCl胁迫对茄子幼苗生长、光合作用、脯氨酸和可溶性糖含量的影响。结果表明,NaCl胁迫下,茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和根系鲜重,叶片中叶绿素含量均降低,且NaCl浓度越高,下降幅度越大;叶片中净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均随NaCl浓度的升高而显著降低,气孔限制值(Ls)随NaCl浓度升高显著增加,水分利用率(WUE)随NaCl浓度升高呈先增加后降低的趋势;叶片脯氨酸和可溶性糖含量均随NaCl浓度升高而显著增加。以上结果说明,NaCl胁迫抑制了茄子幼苗生长和光合作用,且盐胁迫下Pn下降的主要原因是气孔因素限制。     

水分胁迫对中华芦荟部分药用成分含量的影响

研究了水分胁迫处理对药用植物中华芦荟的甙、多糖、总糖、可溶性糖、蛋白质及脯氨酸含量以及生物量的影响.结果表明：甙含量与土壤含水量呈极显著的负相关,水分胁迫增加了单位干质量叶片中的甙含量;叶片中的主要药用成分之一多糖含量明显下降,总糖的含量也不断减少;而可溶性糖和脯氨酸含量明显上升,与土壤含水量呈显著负相关;受到水分胁迫的中华芦荟与对照比较,整株、地上部分和根的鲜重均下降,并且胁迫强度愈大降低愈多.说明随着水分胁迫不断增加,中华芦荟次生代谢活跃,光合作用减弱,同化能力下降,从而增加了甙的含量,积累的碳水化合物总量不断减少,而在一定程度的水分胁迫处理中,可溶性糖和脯氨酸含量的增加与其增强植物抗性的生理功能密切相关.随着干旱失水,芦荟多糖含量及生物量的减少降低了芦荟的经济价值.     

玉米根系性状与地上部性状的相关性研究

以玉米品种"掖单13"和"丹玉13"为材料,采用大田挖掘法,全生育期系统研究了玉米根系与地上部性状之间的相关关系.结果表明,整个生育期内,根系干重与地上部干重、根系干重与绿叶面积以及根系总吸收面积与绿叶面积均呈极显著正相关(P＜0.01)."掖单13"根系与叶片中硝酸还原酶(NR)活性呈显著负相关(P＜0.05),而"丹玉13"的相关性不显著(P＞0.05);两品种根系与叶鞘的NR活性呈极显著正相关(P＜0.01),根系与叶片中的可溶蛋白含量、根系与叶鞘中的可溶蛋白含量均呈极显著正相关(P＜0.01)."掖单13"根系与叶片中的可溶性糖含量呈显著正相关(P＜0.05),"丹玉13"呈极显著正相关(P＜0.01),"掖单13"根系与叶鞘中可溶性糖含量的相关性不显著(P＞0.05),"丹玉13"则二者间呈极显著正相关(P＜0.01).     

水分胁迫对中华芦荟部分药用成分含量的影响

研究了水分胁迫处理对药用植物中华芦荟的甙、多糖、总糖、可溶性糖、蛋白质及脯氨酸含量以及生物量的影响.结果表明:甙含量与土壤含水量呈极显著的负相关,水分胁迫增加了单位干质量叶片中的甙含量;叶片中的主要药用成分之一多糖含量明显下降,总糖的含量也不断减少;而可溶性糖和脯氨酸含量明显上升,与土壤含水量呈显著负相关;受到水分胁迫的中华芦荟与对照比较,整株、地上部分和根的鲜重均下降,并且胁迫强度愈大降低愈多.说明随着水分胁迫不断增加,中华芦荟次生代谢活跃,光合作用减弱,同化能力下降,从而增加了甙的含量,积累的碳水化合物总量不断减少,而在一定程度的水分胁迫处理中,可溶性糖和脯氨酸含量的增加与其增强植物抗性的生理功能密切相关.随着干旱失水,芦荟多糖含量及生物量的减少降低了芦荟的经济价值.     

芒果品种资源叶片δ~(13)C与若干生理指标的相关性分析

为了分析芒果品种植株叶片碳稳定性同位素(δ13C)与叶片若干生理指标的相互关系,测定64个芒果品种的δ13C值,及叶片中氮、磷、钾、水分、叶绿素和脯氨酸的含量。结果表明:芒果叶片δ13值与叶片含水量、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和脯氨酸含量的相关性均不显著;芒果叶片氮、磷、钾含量均与δ13C值呈显著的正相关(P0.05);多元逐步回归分析结果表明,叶片氮含量是引起品种间δ13C差异的主要因素。     

甘薯离体叶片失水速率及渗透调节物质与品种抗旱性的关系

 对水分胁迫下甘薯离体叶片失水速率和叶片渗透调节物质与品种抗旱性关系的研究表明 ,水分胁迫下不同甘薯品种离体叶片失水速率比对照均明显减慢 ;叶片中可溶性糖含量和游离氨基酸总量比对照均明显增加 ,K+ 含量明显下降 ,游离脯氨酸含量有不同程度的增加。叶片中可溶性糖、总游离氨基酸和K+ 的相对值 (占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著正相关 (r分别为 0 .9374、0 .92 2 9和 0 .835 9,P <0 .0 1) ;离体叶片失水速率的相对值与品种抗旱性呈显著负相关 (r=- 0 .5 4 5 0     

植物叶片水平δ13C与水分利用效率的研究进展

水分限制可能因全球气候变化加剧成为限制植物生产力的主要原因,因此,如何提高植物水分利用效率(WUE)是未来一个主要研究目标。WUE能够反映植物-土壤-大气之间的碳水循环的耦合状况,研究WUE有助于了解陆地生态系统碳水耦合机制。稳定性碳同位素技术已成为研究生态系统养分循环最有效的方法之一,也被利用到植物水分利用效率中。研究表明,植物叶片的稳定碳同位素比值(δ13C)是植物长期水分利用效率(WUE)的良好指标。本文综述了δ13C表征WUE的机制,植物δ13C和WUE的影响因子(包括:叶片结构性状、植物生理生态、气候因子、基因控制和遗传变异),分析了水分胁迫及酸沉降条件下植物的δ13C和WUE变化特征,并对全球气候变化下植物δ13C和WUE的研究进行了展望。指出气孔导度、比叶面积、叶片氮含量、细胞间CO₂浓度和大气CO₂浓度等因子可直接或间接作用植物的光合速率和蒸腾速率,从而引起WUE的变化。一般情况下,植物在干旱条件下具有更高的WUE和更低的δ13C,长期酸沉降下植物的气孔导度和光合作用均会下降,氮的输入可以通过改善水分利用效率来提高植物的生产力。建议为更清晰地认识全球气候变化,在利用稳定性同位素技术进行WUE研究过程中,需要突出数量性状基因座(QTL)、碳酸酐酶、水孔蛋白和光合羧化酶的大小亚基基因在遗传控制方面起到的关键作用,加强多时空尺度的关联研究,探索双重稳定同位素(δ13C、δ18O)概念模型的应用。      

马褂木不同种源苗期光合特性差异分析(摘要)(英文)

[目的]研究马褂木不同种源苗期光合特性,为马褂木种源选择、杂交育种亲本选配及遗传资源保护提供理论依据。[方法]以13个种源马褂木1年生幼苗为试材,选长势较好、无机械损伤株,顶芽向下第3个成熟、无虫眼叶片对各光合参数进行测定。测定指标包括净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE=Pn/Tr)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)。光补偿点和光饱和点通过光响应曲线直线部分线性回归求得。[结果]马褂木幼苗净光合速率、气孔导度与水分利用率在种源间差异显著。净光合速率最高种源为最低种源的2.36倍;大部分种源光饱和点在800～1200μmol photons/(m2.s);气孔导度、蒸腾速率与净光合速率呈极显著正相关,且三者均与光补偿点呈显著正相关;净光合速率、光饱和点与水分利用效率呈显著负相关。[结论]马褂木种源苗木光合特性种源间存在显著的遗传变异,气孔导度可能是导致马褂木净光合速率差异的重要因素,马褂木苗木的良好生长需要较高的光强和较充足的水分支持。     

~(60)Co-γ射线辐射对红掌生化成分的影响

用不同剂量60Co-r射线辐射处理整株红掌后,测定其叶片中可溶性糖、淀粉等的含量。结果显示:可溶性糖在10 Gy时变化明显,是对照的2.54倍;30 Gy时,蛋白质含量增加最大,是对照的173.1%;60 Gy时,叶绿素含量最低。叶绿素含量同剂量之间呈显著负相关,类胡萝卜素含量同叶绿a含量呈显著正相关,与叶绿素b的含量呈显著负相关。     

宁夏不同生态区小麦碳同位素分辨率与产量、收获系数和物候期的相关研究

在宁夏灌区设3个试验点,即银川(有限灌溉条件)、惠农(有限灌溉 盐碱条件)、固原(雨养条件)(银川2个点,惠农1个点),于2005年春小麦生长季,研究了20份春小麦材料旗叶和籽粒的碳同位素分辨率(Δ)、物候期、产量、生物量、收获指数等指标的表现及相互关系.结果表明:由于土壤含水量、气候条件不同,3个试验点间各项测定的指标均有显著差异,表现为有限灌溉条件下的产量、Δ值、生物量及收获指数高于雨养条件.有限灌溉条件下的银川和惠农试点的叶片Δ及籽粒Δ均与产量呈正相关,雨养条件下的固原试点的叶片Δ与产量不相关,籽粒Δ与产量呈弱的负相关.3个试验点的Δ与收获指数均呈正相关,与从出苗到抽穗的天数以及到成熟的天数呈负相关.Δ有希望作为水分限制条件下预测小麦产量的间接选择指标.     

宁夏中部半干旱区苜蓿水分利用效率研究

为比较不同苜蓿品种的水分利用效率(WUE)并筛选出节水品种,在宁夏中部半干旱地区选择试验地,采用灌溉和品种2因素裂区试验,主裂区为灌溉量,副裂区为苜蓿品种。对3种灌溉量下10个苜蓿品种(包括5个国外引进品种和5个国内育成品种)的产量、水分利用效率以及农艺性状进行研究。结果表明,水分处理、刈割茬次、品种对苜蓿产量、水分利用效率、株高、茎叶比有显著影响。2012年第1茬各苜蓿品种产量最高,其次为2012年第2茬,2012年第3茬最低;2011年产量略高于2012年第3茬产量。在控水条件下,固原紫花和宁苜1号水分利用效率较高,而CW400和柏拉图在充分灌水条件下水分利用效率较高。在3种灌溉量下,中苜1号和宁苜1号的耗水量较低,属于节水品种,三得利和宁苜2号耗水量较高,属于耗水品种。因此,中苜1号和宁苜1号可以作为节水抗旱品种,用于宁夏中部干旱带苜蓿人工草地的建植。     

水分胁迫下7个种源辽东冷杉幼苗水分利用效率差异

以来自辽东冷杉天然分布区之一的辽宁省东部山区的7个种源辽东冷杉当年实生幼苗为研究对象,在温室控制条件下研究了辽东冷杉幼苗在充分供水、轻度胁迫、重度胁迫共3个水分处理条件下的长期水分利用效率(WUEL)、瞬时水分利用效率(WUEI)、叶片稳定碳同位素组成(δ13C)及相互关系,以探讨辽东冷杉幼苗水分利用效率的种源间差异及其对水分胁迫的生理响应机制。结果表明,随着水分胁迫的加剧,7个种源辽东冷杉幼苗的WUEL均呈上升趋势,种源间WUEL仅在重度胁迫条件下差异显著(P0.05),在充分供水和轻度胁迫条件下,种源间WUEL的差异并不显著;WUEI和叶片δ13C也均呈上升趋势,种源间WUEI和叶片δ13C在3种水分条件下的差异均极显著(P0.01)。从单个种源在3种水分条件下的表现来看,WUEL在水分处理间均存在显著(P0.05)或极显著差异(P0.01),而WUEI和叶片δ13C在水分处理间均存在极显著差异(P0.01)。辽东冷杉幼苗的叶片δ13C与其WUEL在各水分条件下均有良好的正相关关系,而且随着水分胁迫的加剧,δ13C与WUEL的正相关程度也越来越紧密,所以叶片δ13C可以作为筛选高水分利用效率种源的有效指标。