作物限额灌溉技术

随着水资源紧缺状况的不断加剧,农田普遍无法进行充分灌溉。针对这种情况,研究作物如何实施限额灌溉,是缺水地区首先面对的技术问题。1.根据作物调减灌时当作物供水不足时,体内会产生一系列的生理、生化变化过程,以适应逆境生长。这些过程有的可以使作物提前成熟,以避免干旱;有     

干旱条件下施肥与作物抗旱性的关系

施肥与作物抗旱性有着密切的关系,对土壤肥力和氮﹑磷﹑钾三大营养元素与作物抗旱性关系的研究证明:旱地施肥后,满足了作物对营养元素的需求,促进了作物生长,增强了生理活动,通过渗透、水分、气孔、光合调节等生理生化机制影响作物的代谢活性。水分胁迫条件下施肥使叶片水势增强,束缚水含量增高,根系生长增强,作物吸水增强,气孔导度降低,水分散失减少,对作物水分生理及形态建设影响显著,提高了作物的抗旱性。不同营养元素与抗旱性的关系是不同的:如氮的抗旱作用随土壤干旱程度的加剧而降低,随着氮用量的增加甚至出现负效应;受到水分胁迫时,增施磷肥对植物的抗旱性一直表现为良好的正效应,而且在严重干旱时效果更加明显;因此,随干旱程度的加剧应适当增加磷肥的施用量。营养元素间配合施用有利于提高作物的抗旱能力。     

作物耐旱基因的表达特性及遗传工程研究

干旱会限制作物生长及产量形成,并引起作物体内一系列生理生化反应。作物耐旱性是多基因控制的复杂数量性状,为了应对水分缺失,作物体内形成多条信号途径,并在形态、生理和分子水平上适应干旱。受到干旱胁迫后,作物通过激活相关转录因子来调控相应下游基因的表达,并且通过转录后调控和渗透调节来适应干旱,维持正常的生理活动和代谢活动,减少干旱胁迫对植物的伤害。逆境也会诱导小RNA的产生,其通过诱导目的基因mRNA的降解以及阻止翻译过程去调控靶基因,达到耐胁迫逆境的作用。耐旱相关基因的遗传工程对作物在非生物逆境下的正常生长非常重要,总结了干旱响应机制所涉及的基因的功能及利用情况,以期为耐旱育种提供参考依据。     

云南松幼苗对水分胁迫与干旱锻炼的研究

研究云南松幼苗对水分胁迫与干旱锻炼的响应,可为云南松耐干旱品种选育及后期的造林提供理论依据,具有重要的科学意义。采用温室盆栽技术,通过不同梯度的水分胁迫与不同时间的干旱锻炼处理,测定相关生理指标研究云南松对干旱的适应机制。结果表明:在4种水分胁迫下,对云南松的根、茎、叶的干物质积累、整株总干物质积累和相对生长率均有抑制作用,表现为下降趋势。其生物量分配(根/冠比)呈明显变化,生物量向根系转移,水分利用效率随着水分胁迫的增加而提高。中度干旱锻炼能降低SOD活性,增加POD和CAT活性,过度干旱可提高SOD活性。但降低了POD和CAT活性,表明云南松幼苗在干旱锻炼过程中通过自身的一些形态指标和生理指标的变化来增强抗旱性。     

水稻节水控制灌溉技术推广与应用

一、控制灌溉技术推广 水稻控制灌溉是指在秧苗本田移栽后的各个生育阶段,田面不再长时间保留水层,而是通过观测稻田土壤含水量多少判断灌溉与否的一种水稻节水灌溉新技术.控制灌溉技术既不属于充分灌溉,也不属于非充分灌溉范畴,认为在水稻生长发育过程中,适度进行水份胁迫,会使水稻产生一定的耐旱性,而且不会导致减产.其基本原理是:基于作物的生理生化作用受到遗传特性和生长激素的影响,认为如果在其生长发育某些阶段主动施加一定程度的水分胁迫,可以发挥水稻自身调节机能和适应能力,同时能够引起同化物在不同器官间的重新分配,降低营养器官的生长冗余,提高作物的经济系数,并可通过对其内部生化作用的影响,改善作物的品质,起到节水、优质、高效的作用.这种灌溉新技术能使水稻在生长发育过程中,得到适度的干旱锻炼,会使水稻产生一定的耐旱性,不但不会导致减产,还能起到增产、节水、省油、省电、抗倒伏、抗稻瘟病和提高米质的作用.     

干旱胁迫对苹果树苗活性氧代谢及渗透调节的影响

以1年生“红富士”苹果苗为试验材料,采用盆栽控水的方法,研究了土壤干旱和复水过程中苹果树苗叶片活性氧代谢及渗透调节物质含量的变化,探讨苹果树苗适应逆境干旱的可能生理机制.结果表明:干旱胁迫条件,果叶片O(-)2产生速率、H2O2和MDA含量随胁迫时间和程度而逐步增加,证明干旱胁迫导致活性氧积累,引膜脂过氧化作用;产生速率与MDA含量呈显著相关,H2O2含量与MDA含量呈极显著相关.在干旱处理过程中,SOD、POD和APX 3种保护酶活性呈现一定规律的变化.在干旱的初期(轻度干旱)其活性呈轻微升高或降低趋势,经短暂的适应后,其活性明显上升,通常在接近严重干旱时活性随之降低.这表明适度干旱条件下保护酶活性的提高能有效清除植株体内过多的活性氧,提高了苗木适应干旱胁迫的能力.干旱条件下脯氨酸、可溶性糖含量显著升高,是主要渗透调节物质.经过一定时期的干旱处理后恢复水分供应(复水处理),几种保护酶活性和渗透调节物质的含量均降低,但总体仍然明显高于对照,这说明经适度的干旱胁迫能提高或增强相关抗逆生理基础,对树苗以后的生长和适应逆境是有利的.     

干旱对苹果树叶水势变化的影响

水分是影响果树生产的重要的生态因子之一。水分胁迫对植物的生长发育、生理生化过程和作物的产量都有很大的影响。土壤干旱和水分胁迫时果树叶水势下降,并且随着土壤干旱程度的加剧和干旱时间的延长而加剧变化。苹果树叶水势日变化的总趋势和正常供水树基本一致。持续干旱下,不同干旱处理的叶水势均持续下降,不同处理间的差异显著,在复水后,不同处理叶水势恢复能力不同。     

温湿度交互作用对闽楠幼苗形态和生理生化的影响

以闽楠1年生盆栽幼苗为材料,采用人工模拟不同高温和相对湿度组合的方法,测定高温和湿度交互作用下不同处理时间闽楠幼苗叶片形态和生理生化指标变化。结果表明,随着温度的升高,相对湿度的降低,胁迫时间的延长,闽楠幼苗受到的胁迫逐渐由单一的高温胁迫演变成高温+大气干旱胁迫以及高温+大气干旱+土壤干旱三重胁迫,闽楠幼苗生理生化特性、外部形态受到的影响加剧。其在生理生化、形态上的反应和适应与单独的高温逆境胁迫一致,但程度不同。闽楠幼苗适宜生长的温度是25~30℃,在30℃高温条件下胁迫时间超过10 d,不论大气相对湿度如何都应加强水分管理,应通过遮阴和浇水降低大气温度、提高大气相对湿度和土壤含水量。40℃+50%组合则是闽楠幼苗不能承受的极限条件。     

作物对水分胁迫的生理响应研究进展

作物在干旱环境条件下,形成一系列抵御干旱逆境的生理机制。了解作物对水分胁迫的生理响应,研究其生理学机制,对当前作物抗逆育种和作物抗旱性能的评价都具有重要意义。简要回顾了近20 a来作物的耐旱机制、水分胁迫下其生理生化反应以及细胞超微结构变化的研究进展,并分析了该研究领域的现状和重点关注的问题。     

红鳞蒲桃苗木生长和生理生化特征对不同盐分和干旱胁迫的响应

以1年生红鳞蒲桃盆栽苗木为研究对象,设置不同盐胁迫浓度及干旱程度,研究盐旱交互作用对红鳞蒲桃苗木的高、地径生长和各项生理指标的影响。结果表明:干旱和盐胁迫都抑制了红鳞蒲桃的生长,盐胁迫的影响要大于干旱胁迫,高生长受到的限制大于地径生长,2 g/kg盐分浓度在水分充足条件下促进了地径生长。相对电导率和丙二醛含量均随着干旱和盐胁迫的增强而增大。不同盐分浓度下,干旱胁迫对相对电导率的影响趋势一致,不同盐分胁迫的影响差异不显著。高盐浓度下丙二醛含量的增加显著大于低盐浓度,表明盐胁迫对红鳞蒲桃的伤害更大;红鳞蒲桃的渗透调节物质在干旱和盐交互胁迫下有一定程度的提高。水分充足时,盐分浓度的变化没有对红鳞蒲桃的游离脯氨酸含量产生影响。随着胁迫的增加,渗透调节能力显著提高。低盐浓度下,抗氧化酶活性在水分充足时没有受到显著影响,高盐浓度下,随着干旱胁迫的加剧则显著提高。     

茶树对水分胁迫的生理生化反应

以耐旱性不同的４个无性系茶树品种为材料，测定其强度干旱胁迫过程中叶片生理生化的变化，结果表明：耐旱性强的茶树，在强度干旱的胁迫下，能维持相对较高的叶片含水量及蒸腾速率和气孔导度。水分胁迫过程中有一临界强度，在这一范围内。耐旱性强的茶树，叶片过氧化物酶活性相对较低，超过这一范围，则维持相对较高的过氧化物酶活性，叶片脯氨酸含量在水分胁迫过程中迅速累积，但其变化与茶树耐旱性无明确关系，耐旱茶树具有相对较     

水分胁迫下不同基因型旱地冬小麦生理变化及其与抗旱性的关系

为了解不同程度水分胁迫下,不同基因型旱地冬小麦生理和产量的变化及生理变化与抗旱性的关系,及其耐重度水分胁迫的能力和丰水条件下的丰产潜力,选用4个旱地冬小麦品种,在正常供水、中度胁迫和重度胁迫条件下进行盆栽试验。结果表明,水分胁迫下参试品种功能叶脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和丙二醛(MDA)含量增加,Pro、MDA含量随着胁迫的加剧继续增加,而SS含量在中度胁迫下高于重度胁迫;水分胁迫下叶片SS含量增加幅度越大的品种抗旱性越强,Pro和MDA含量增加幅度越小的品种抗旱性越强;陇鉴101和长6878耐重度干旱的能力较好,不论在中度干旱还是严重干旱下都比较稳产,陇鉴386在中度干旱下表现稳产,但严重干旱下产量降幅大,陇鉴101与陇鉴386具有在水分条件较好时获得高产的丰产潜力,长6878在丰水条件下的丰产潜力较差。     

干旱胁迫对作物影响研究概况

作物在生长过程中会受到各种环境因素的影响,当这些环境因素的影响超过一定的阈值时就成为亏缺因子,如干旱、洪涝、冷、冻、盐渍、病虫害以及大气水质壤污染等。其中干旱胁迫则是农业生产中最突出最普遍的问题,干旱对作物产量的危害程度相当于其他自然灾害之和。水分对作物的各个代谢活动都有重要作用,水分亏缺必然会影响其生理代谢活动,最终对产量造成影响。     

水分胁迫对刺槐生理特性的影响

为探究水分胁迫对刺槐生理特性的影响，设置水分充足、轻度干旱、中度干旱、重度干旱4个处理。结果表明：不同水分胁迫条件下刺槐幼苗形态、功能性状、生物量积累及分配存在明显的变化规律，即刺槐可通过调节自身各方面以适应干旱环境。中度干旱及重度干旱会抑制刺槐幼苗的生长，而轻度干旱对幼苗影响较小，甚至会促进幼苗的生长，表明在轻度水分胁迫调条件下，刺槐幼苗可获取最大的生长效益。     

水分胁迫对东北山樱幼苗呼吸等生理代谢的影响

 【目的】探讨东北山樱幼苗对水分胁迫的响应机制,为评价其资源特性提供理论和实践依据。【方法】采用持续干旱和淹水处理,测定根系呼吸途径和相关酶活性、呼吸底物、叶片叶绿素荧光参数等指标的变化过程,比较分析东北山樱幼苗对不同程度水分胁迫响应特征的差异及形成机制。【结果】持续干旱和淹水胁迫对东北山樱幼苗根系呼吸等生理代谢造成严重影响。干旱胁迫1 d后根系活力即受到严重抑制,而淹水胁迫在3 d后表现为迅速降低;干旱胁迫后根系呼吸速率先升高,第5 天时达到峰值后迅速降低,而淹水胁迫前5 d无明显变化,之后也迅速降低。水分胁迫1 d时根系呼吸各生化途径和电子传递途径比例未发生明显变化,而后三羧酸循环(TCA)、细胞色素途径(CP)比例迅速降低,磷酸戊糖途径(PPP)和交替途径(AP)成为主要方式,第7 天后各途径所占比例均大幅降低,根系呼吸代谢被严重抑制;轻度干旱和淹水胁迫使根系中琥珀酸脱氢酶(SDH)等TCA关键酶活性降低,而诱导葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等PPP关键酶活性的表达;胁迫第7 天后超过幼苗耐受阈值,各关键酶活性大幅降低,严重削弱了其酶促调控作用;根系中的呼吸底物可溶性糖、淀粉及呼吸代谢中间产物丙酮酸的含量在水分胁迫期间均表现为先上升后迅速降低,而柠檬酸含量持续下降;持续干旱和淹水胁迫也造成叶片最大光化学效率(Fv/Fm)降低,光合作用受到抑制,植物干物质积累量明显下降。【结论】水分胁迫初期东北山樱幼苗通过调节SDH等呼吸关键酶活性、改变PPP、AP等呼吸途径比例的方式,调整呼吸底物的消耗及呼吸代谢中间产物的形成,以适应不良外界环境,且幼苗对淹水胁迫的响应滞后于干旱胁迫。持续干旱与淹水胁迫对幼苗根系呼吸、叶片光合等生理代谢造成严重伤害。     

茶树对水分胁迫的生理生化反应

以耐旱性不同的４个无性系茶树品种为材料，测定其强度干旱胁迫过程中叶片生理生化的变化。结果表明：耐旱性强的茶树，在强度干旱的胁迫下，能维持相对较高的叶片含水量及蒸腾速率和气孔导度。水分胁迫过程中有一临界强度，在这一范围内，耐旱性强的茶树，叶片过氧化物酶活性相对较低，超过这一范围，则维持相对较高的过氧化物酶活性，叶片脯氨酸含量在水分胁迫过程中迅速累积，但其变化与茶树耐旱性无明确关系，耐旱茶树具有相对较高的水分利用效率，因此，茶树对水分胁迫的生理反应，可作为耐旱茶树的选种指标。     

舟山新木姜子幼苗对干旱胁迫的生理响应

以海岛树种舟山新木姜子(Neolitsea sericea)的一年生幼苗为材料,采用盆栽控水模拟干旱胁迫处理,研究苗木叶片在轻度、中度和重度干旱胁迫以及复水(土壤含水量分别为田间持水量的55%~60%、40%~45%、30%~35%和75%~80%)后的光合特性、保护酶活性、渗透调节物质含量等生理指标随时间的动态变化。结果表明:在中度及重度干旱胁迫下叶片的总叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率及气孔导度明显下降,而在重度干旱胁迫下叶片的胞间CO_2浓度呈现先降低后升高的趋势,说明在重度干旱胁迫中期以及中度干旱胁迫期间,叶片净光合速率的下降主要受到气孔限制因素的影响,而在重度干旱胁迫后期则是受到非气孔限制因素的影响。复水后蒸腾速率仍处于较低水平,叶片的气孔调节功能有所丧失。干旱胁迫提高了叶片的水分利用效率,但在重度干旱胁迫下叶片的水分利用效率从胁迫中期开始呈明显的下降趋势。在中度及重度干旱胁迫下舟山新木姜子叶片的丙二醛含量、超氧化物歧化酶及过氧化物酶活性均呈先升高后降低的趋势,说明丙二醛的产生与清除达到了一个动态平衡。干旱胁迫使叶片细胞膜透性显著增加,叶片通过提高合成可溶性糖和脯氨酸缓解渗透压,使叶片细胞膜透性在干旱胁迫中后期逐渐降低;但在重度干旱胁迫下叶片的细胞膜透性在复水后仍保持在较高水平,表明细胞膜遭受到了一定的损伤。综上所述,在干旱胁迫下舟山新木姜子能快速调节叶片气孔,清除活性氧,进行渗透调节,降低蒸腾速率、丙二醛含量,增加细胞膜透性,提高水分利用效率,从而减少干旱带来的损伤,但是持久、严重的干旱使叶片的气孔调节功能丧失,细胞膜受损。     

氮肥对冬小麦抗旱适应性及水分利用的影响

在田间试验条件下,研究了不同氮素营养水平时冬小麦对水分胁迫的适应机理和水分利用效果。结果表明,干旱条件下,施氮后,植物叶水势降低,气孔阻力增大,蒸腾速率减弱,抵御干旱的能力增强;净光合速率提高,干物质积累增加;最终使作物单叶水分利用效率和群体水分利用效率分别提高３３．３％～５５．７％和１３％。     

干旱胁迫对火龙果植株形态及生理指标的影响

为探究不同程度干旱胁迫对火龙果植株形态及生理指标的影响,以大红火龙果植株为材料,采用盆栽控水法,研究干旱处理40、47、54 d后火龙果生理特征的变化及干旱后期火龙果植株的形态变化,探讨火龙果的抗旱特性。结果表明:火龙果具有良好的耐旱性,在干旱胁迫下,可以通过调节体内生理指标来适应干旱环境,不同生理指标的变化趋势在干旱同期存在差异。随着干旱胁迫的加深,火龙果植株生长变缓,茎颜色加深且发生皱缩,主根变短,侧根减少,须根基本消失;相较于对照,各处理的游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量显著升高,可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量则先降低后升高,过氧化物酶(POD)活性极显著升高后又极显著降低,过氧化氢酶(CAT)活性也表现出先升后降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性则持续下降。     

干旱胁迫对顶果木生理特性及根系形态特征的影响

通过盆栽试验,用Win Rhizo根系分析软件,分析不同模拟干旱胁迫条件对顶果木(Acrocarpus fraxinifoliusa Wight ex Arn.)根系生长和生理动态的影响。结果表明,干旱胁迫降低了顶果木叶片CAT活性及MDA含量,升高了SOD、POD活性,这些生理变化能有效降低植物细胞膜脂过氧化的程度,提高了顶果木抗干旱胁迫的能力。并且根半径在逐渐降低,根系皮层和维管束厚度随干旱胁迫程度的加重总体趋势在变薄,这有利于水分与营养物质的输送。说明顶果木具备一定的抗旱能力,可在广西大力推广种植。