花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

高温干旱复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

【目的】气候变化导致全球变暖,高温、干旱等极端天气频发,且生产中高温干旱时常相伴发生。本研究旨在探讨不同生育时期高温干旱复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,设置不同生育时期高温（T）、干旱（D）以及高温干旱复合（T-D）处理。2019年于三叶期（V3）、拔节期（V6）和抽雄期（VT）进行,2020年于三叶期（V3）、大喇叭口期（V12）和抽雄期（VT）进行,以自然温度和正常水分处理为对照（CK）。研究不同生育时期高温干旱复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】不同生育时期高温干旱复合胁迫处理后,夏玉米LAI和SPAD值均显著降低,光合性能下降,净光合速率（P_n）显著降低。其中VT时期复合胁迫对P_n影响最显著,VT时期的T-D处理的P_n较CK平均下降39.0%,且高温干旱复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于高温、干旱等单一胁迫。高温干旱复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降,进而导致产量显著降低。2019年V3、V6、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低27.4%、18.3%和66.5%;2020年V3、V12、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低14.5%、14.6%和68.7%。【结论】不同生育时期的高温干旱复合胁迫导致夏玉米叶面积指数和叶绿素含量降低,气体交换受抑制,光合性能下降,导致光合同化物的积累与分配受阻,产量显著降低。其中,抽雄期遭受高温干旱复合胁迫后对夏玉米产量和光合特性的影响最大,且复合胁迫对其影响大于单一胁迫。     

土壤水分胁迫对冬小麦生长发育、物质分配及产量构成的影响

利用2008～2009年度田间小区冬小麦灌溉试验资料,研究了不同水分胁迫程度、不同水分胁迫时期对冬小麦生理生态及产量的影响.结果表明:随着水分胁迫的加剧,冬小麦株高、叶绿素、干物质积累以及籽粒产量受到的抑制作用逐渐增强.拔节中期是冬小麦需水较为敏感时期,此时水分胁迫对冬小麦各项生理、生化指标及产量具有重要影响;而灌浆中后期水分胁迫对冬小麦千粒重影响较为严重.因此,冬小麦拔节期允许轻度的水分胁迫,而灌浆期则应尽量避免任何程度的水分胁迫.且适当减少小麦灌溉次数和灌水量对产量影响并不大,并能提高水分利用效率.     

干旱胁迫对豌豆籽粒灌浆特征及产量的影响

采用盆栽试验方法,研究了干旱胁迫对豌豆籽粒灌浆特征及产量的影响.结果表明:不同干旱胁迫处理下豌豆籽粒干物质积累的动态变化均呈"S"型曲线,总体表现出"慢-快-慢"的趋势,各拟合方程相关系数均达极显著水平;不同时期、程度和历时的干旱胁迫均对豌豆各项灌浆参数产生不同程度的影响,重度长历时干旱胁迫对豌豆灌浆特征的影响最大,轻度长历时干旱胁迫次之,短历时干旱胁迫影响程度最小;苗期适度干旱胁迫可有效提高豌豆产量,花期干旱胁迫可导致豌豆产量降低;生产上可在苗期运用适度控水措施,花期则要保证水分供应充足.     

干旱对不同耐旱性玉米品种干物质及氮素积累分配的影响

通过盆栽人工模拟干旱试验,研究了全生育期中度干旱胁迫对不同耐旱玉米品种干物质及氮素积累分配的影响。结果表明：干旱胁迫下,耐旱玉米杂交种比对照减产33．7％,不耐旱玉米杂交种则比对照减产62．3％。干旱胁迫导致玉米干物质积累量降低、各器官干物质向籽粒转移率降低;氮收获指数（NHI）、氮肥效率（NFE）显著降低,氮生理效率（NPE）升高。干旱胁迫下耐旱玉米品种干物质及各器官干物质向籽粒转移率下降幅度低于不耐旱玉米品种,耐旱玉米品种NHI、NPE降低程度低,这可能是耐旱玉米品种在干旱胁迫下取得较高产量的重要原因之一。     

淹涝胁迫对水稻干物质分配及产量的影响

为定量模拟和评估水稻遭受淹涝后灾害损失,通过开展水稻淹涝胁迫盆栽试验,研究了不同生育时期、不同淹涝深度和持续时间对水稻植株干物质分配及产量的影响。结果表明:1)籼稻和粳稻植株在遭受淹涝胁迫后,各器官的干物质分配系数均会发生变化,叶片的干物质分配系数最大,其次是茎,而根部的分配系数减小,穗部的干物质分配系数减少最多,这种增减趋势随淹涝胁迫程度的增加而愈加显著。2)不同淹涝胁迫处理下水稻均减产。全淹胁迫致使水稻减产大于半淹,淹涝时间越长减产越严重,不同生育时期减产程度是开花期拔节期灌浆期分蘖期。此外,籼稻比粳稻有更强的抗涝能力。本研究建立的不同生育时期各器官的干物质分配系数与相对淹涝深度和淹涝时间有较好的定量关系,相关系数高于0.6,且通过显著性检验,方程能够描述水稻植株生长和产量随淹涝胁迫深度和时间增加后的变化。     

氮、钾、甜菜碱对减缓夏玉米水分胁迫的效果

 采用盆栽试验研究了水分胁迫和正常供水条件下，氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米（陕单9号和陕单911）各生育期干物质、籽粒产量及水分利用效率的影响，确定这些因子在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明，水分胁迫条件下玉米干物质和籽粒产量明显降低，但各品种反应不同：陕单9号干物质和籽粒产量高，抗旱性强；陕单911相反。施用氮、钾和甜菜碱能不同程度提高玉米干物质和籽粒产量以及水分利用效率，减缓水分胁迫，提高程度与品种关系密切。施用氮肥后，在水分胁迫条件下陕单911干物质和籽粒产量显著增加，水分利用效率明显提高，2种氮肥用量有显著差异；陕单9号在低氮用量时增产，增加氮量并未进一步提高产量，低、高氮肥用量间无显著差异。正常供水时，氮肥作用明显下降，表明氮肥不仅能供应养分，还有增强抗旱的功能。施用钾肥和喷施甜菜碱对受水分胁迫的玉米有同样功能，且效果更突出。在供水条件下这些效果下降更明显，甚至消失，表明它们对增强作物抗旱性的贡献更大。     

干旱胁迫对夏谷干物质积累及产量影响

以济谷14为试验材料,利用盆栽方法,人工调控土壤含水量,设置5个处理,CK:全生育期不干旱;D1:拔节期干旱;D2:孕穗期干旱;D3:抽穗-开花期干旱;D4:开花-灌浆期干旱,研究不同生育时期干旱胁迫对夏谷叶片、叶鞘、茎秆、根、穗器官干物质积累和产量影响。结果表明,夏谷单株总干物质积累和穗干物质积累均呈近"S"型增长趋势;叶片、叶鞘、茎秆和根干物质积累呈单峰曲线变化。不同生育时期干旱胁迫均影响谷子干物质积累,处理间差异显著。拔节期干旱对谷子营养器官干物质积累影响程度最大。干旱胁迫使谷子产量降低,尤以开花-灌浆期干旱抑制干物质向穗部分配,减产最高,其次是拔节期干旱胁迫。拔节期和开花-灌浆期是谷子水分敏感期,生产上需确保足够水分供应。     

孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累、转运及产量形成影响

干旱缺水是限制水稻产量主要环境因素之一。为探讨孕穗期干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累规律及产量形成影响,选用耐旱型品种东农425和干旱敏感型品种松粳6号为试验材料。通过盆栽结合人工控水方式于孕穗期控制土壤水势至0、-10、-25和-40 k Pa,处理21 d后恢复正常灌溉。研究孕穗期不同程度干旱胁迫对寒地粳稻干物质积累分配转运、产量及产量构成因素影响。结果表明,孕穗期干旱胁迫导致地上部干物质积累量、转运量均随土壤水势降低而下降。成熟期不同器官干物质分配表现为籽粒茎鞘叶,茎鞘干物质和源器官干物质分配比例及源/库随干旱程度上升而增加,而籽粒干物质分配比例与其相反。抗旱性强品种在干旱胁迫条件下有较强物质积累优势,贮藏物质转运能力明显高于抗旱性较弱品种。干旱胁迫使枝梗性状下降,对枝梗性状影响表现为二次枝梗一次枝梗。干旱胁迫下寒地粳稻由于每穴穗数、穗粒数和结实率显著降低造成产量显著下降,降幅随土壤水势降低而逐渐上升。     

水分胁迫对糜子物质生产及光合特性的影响

【目的】研究水分胁迫对糜子物质生产及光合特性的影响,为糜子抗旱节水栽培和水分高效利用提供理论依据。【方法】以榆糜2号为材料,采用盆栽试验,以充足供水(占田间最大持水量的65%~70%)为对照,分别在糜子全生育期及拔节前、后进行中度(占田间最大持水量的35%~40%)、重度(占田间最大持水量的15%~20%)水分胁迫,分别于播种后不同时期采样测定干物质、顶三叶叶面积、旗叶光合参数,并在成熟期测定穗部性状和籽粒产量。【结果】(1)与对照相比,全生育期重度及拔节后中度和重度水分胁迫显著降低了糜子成熟期地上部干物质积累量。拔节前水分胁迫增加干物质向叶片和茎的分配,减少向根的分配,但拔节后水分胁迫却减少干物质向穗、叶的分配,增加向根的分配。(2)全生育期和拔节后重度水分胁迫显著降低了糜子穗粒质量,拔节前中度水分胁迫显著增加了穗粒数,其他处理对糜子穗粒质量、穗粒数和千粒质量无显著影响。(3)水分胁迫降低了糜子顶三叶叶面积及旗叶净光合速率,且随着胁迫程度的加剧,降低幅度增大,但恢复供水后,糜子顶三叶叶面积会受激发而继续增大,其净光合速率会逐渐恢复正常。【结论】全生育期和拔节后重度水分胁迫会降低糜子产量、叶面积、地上部干物质积累量和旗叶净光合速率,而拔节前水分亏缺对糜子干物质积累及产量的影响可以通过拔节后恢复水分供应得以补偿。     

药隔期低温胁迫对小麦干物质积累、转运和分配及产量的影响

为探明药隔期低温胁迫对小麦产量的影响,以烟农19、新麦26为供试材料,在小麦药隔期进行不同程度(T1:2℃/4h、T2:0℃/4h、T3:-2℃/4h)的低温处理,研究药隔期低温胁迫对小麦干物质积累、转运和分配及产量的影响.结果 表明:药隔期低温胁迫显著降低小麦干物质积累量,不同抗倒春寒性小麦品种间干物质积累量存在差异,抗倒春寒性弱的小麦品种降幅更大.其中烟农19的T1、T2、T3处理分别降低33.4％、46.2％和54.7％,而新麦26则分别降低了50.1％、59.3％和72.4％.不同处理小麦籽粒、穗轴+颖壳、茎鞘+叶的干物质积累量均低于CK,且随着低温胁迫程度的加重呈明显降低趋势.小麦花前干物质的转运量、转运效率以及花前贮藏干物质对籽粒的贡献率均随着低温胁迫程度加重呈降低趋势.同时低温胁迫显著降低小麦籽粒和穗轴+颖壳的干物质分配比例,增加茎鞘+叶的分配比例.T1、T2和T3处理显著降低了小麦的穗粒数和千粒重及籽粒产量,烟农19的T1、T2和T3处理分别减产56.06％、86.36％和98.10％;新麦26的T1、T2和T3处理分别减产96.15％、98.07％和98.46％.药隔期低温胁迫显著降低小麦干物质的积累量、花前干物质的转运量、转运效率以及花前贮藏干物质对籽粒的贡献率和籽粒干物质分配比例,严重减少光合同化物向穗部的转运和分配,影响穗部小花的正常发育,从而导致穗粒数的减少,这是造成小麦减产的主要原因.     

土壤水分变动对冬小麦干物质分配及产量的影响

以冬小麦品种北农6号为材料，采用温室管栽试验，研究了土壤水分变动条件对冬小麦干物质增长分配率及产量的影响。结果表明，水分胁迫①致使植株的干物质螺 积减少，产量降低，②对叶片干物质累积的影响大于茎鞘，③对穗干物质累积的影响小于茎鞘的叶片，因此，水分胁迫促进了光合向籽粒的调运。复水后，植株各器官的干物质累积和产量都有不同程度的提高，形了适应新水分条件条件的根、冠结构和功能，但是不同时期恢复供水，对植株各器高干物质增和产量形成的促进作用有所不同，拔节期复水对根重，叶重和穗重增长的促进作用都很大，其产量也是所有复水处理中最高的。     

氮磷养分供应及调控对夏玉米干物质及养分累积分配的影响

采用田间小区试验方法,研究了不同氮磷养分供应及养分增效剂(机械活化磷MRP、长效复合肥增效剂NAM、聚合氨基酸肥料增效剂PAA)调控对夏玉米干物质及养分累积分配的影响。结果表明:缺施氮素(-N)或磷素(-P)显著影响干物质和氮磷钾养分在地上部各器官中的累积量,但在一定程度上刺激了氮磷在各生育时期向生长发育中心器官的分配。与不施增效剂的对照相比,MRP处理使收获时叶片中磷累积量增加34.8%~47.8%,分配比例增加22.1%~29.4%。NAM处理能改善拔节期玉米植株的氮素营养,促进灌浆后氮素向穗中的转移分配,使籽粒中氮素和干物质累积量分别增加9.4%和7.9%,分配比例分别增加6.5%和2.7%。PAA对玉米灌浆后营养器官中干物质及氮磷钾累积分配均有促进作用,但对籽粒影响不显著。综上说明,氮磷养分胁迫主要通过影响氮磷钾养分在玉米各器官中的累积量,影响其干物质的累积和产量形成,因此平衡施肥是保证高产的前提;施用MRP通过促进生育后期叶片中磷素累积分配提高磷肥利用率;施用NAM通过改善玉米生育前期氮素营养,最终提高籽粒中氮素及干物质累积量,获得较高产量和氮肥利用率;施用PAA能提高玉米灌浆后营养器官干物质和氮磷钾养分的累积分配,进而获得较高的干物质和养分累积总量。     

超高产玉米叶面积及地上部干物质积累与分配

以超高产玉米先玉335及郑单958和普通玉米长城799为试验材料,在自然条件下,研究了不同生育时期叶面积及干物质积累与分配.结果表明,玉米植株干物质积累与生育进程的关系呈S型生长曲线;在群体干物质积累速率和最终积累量都表现出先玉335高于郑单958及长城799的趋势.苞叶和茎鞘中干物质向籽粒运转率较高,茎鞘中积累的干物质对玉米籽粒的贡献率最大.在功能上,高产玉米先玉335叶片长成以后叶片的光合作用和持续时间均高于长城799,长城799大,这对乳熟期获取较大的生物产量和提高籽粒产量有很大的作用.     

干旱胁迫对芸豆籽粒干物质积累的影响及动态模型的建立

为研究干旱胁迫对芸豆籽粒干物质积累的影响,并建立动态方程,以奶花芸豆2242为材料,设计了一个三因素盆栽实验,进行不同生育时期、不同程度、不同时间的干旱胁迫。结果表明：不同干旱胁迫处理,籽粒干物质积累均受到一定程度的影响。不同时期,苗期最终表现为等量补偿效应,始花期和结荚期表现为部分补偿效应,说明在苗期可适当进行干旱胁迫,而在始花期和结荚期进行干旱胁迫则会影响干物质积累量。不同强度,籽粒干物质积累规律为正常供水＞中度干旱＞重度干旱。不同时间,胁迫5 d＞胁迫10 d。籽粒干物质动态变化均为“S”型曲线,可用Logistic模型描述,并用特征参数描述积累过程特征,且拟合效果较好,决定系数均达0.98以上。     

节水条件下大田冬小麦的根冠关系

重点研究了京郊通县地区不同灌水条件下冬小麦根冠的发育规律，根冠间的动态消长关系及对后期产量形成的影响程度及敏感性。结果表明：水分胁迫会引起根、冠功能降低，导致根、冠生长与干物质积累量下降。然而不同水分条件下根、冠的生长特征，根、冠自调节、自适应的功能表现却不同；前期受水分胁迫抑制，后期恢复供水时，“补偿生长”作用较突出；根长密度最大速率的剖面分布将随着生育阶段的增长由表层向底层转移。     

弱光涝渍复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

【目的】旨在探讨不同生育时期弱光涝渍复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,通过在大田条件下设置不同生育时期遮阴、淹水以及遮阴+淹水处理,即分别为三叶期淹水（V3-W）、拔节期淹水（V6-W）、开花期淹水（VT-W）;三叶期遮阴（V3-S）、拔节期遮阴（V6-S）、开花期遮阴（VT-S）;三叶期遮阴淹水（V3-S-W）、拔节期遮阴淹水（V6-S-W）、开花期遮阴淹水（VT-S-W）,并以自然光和常规水分处理为对照（CK）,以模拟不同生育时期的寡照、涝渍及其复合胁迫,研究不同生育时期遮阴淹水复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】遮阴淹水后,夏玉米叶面积指数（LAI）下降,叶片叶绿素相对含量（SPAD值）显著降低,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）显著下降,胞间二氧化碳浓度（Ci）小幅上升,其中V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的Pn较CK分别下降43.7%、41.1%和35.1%,且遮阴淹水复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于遮阴、淹水等单一胁迫。遮阴淹水复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降并最终导致产量降低。从2018年和2019年的产量平均值来看,V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的产量较CK分别降低32.5%、28.3%和24.7%。与单一遮阴和淹水处理相比,V3-S-W处理的产量较V3-S和V3-W处理分别降低26.3%和13.1%;V6-S-W处理的产量较V6-S和V6-W处理分别下降14.9%和6.2%;VT-S-W处理的产量较VT-S和VT-W处理分别降低2.9%和15.0%。【结论】遮阴淹水复合处理导致夏玉米群体叶面积指数显著降低,叶绿素相对含量下降,光合性能受到抑制,进而导致夏玉米光合同化物的积累与分配受阻,最终导致产量显著下降。三叶期遮阴淹水对夏玉米光合特性和产量的下降幅度的影响最大,拔节期次之,花期的影响较小。同时,遮阴淹水复合处理造成的光合特性及产量下降程度高于任一单处理。     

早期水分胁迫对水稻干物质积累和氮素吸收利用的影响

[目的]研究早期水分胁迫对水稻干物质积累和氮素吸收利用的影响。[方法]以一季中稻为试验材料,在大棚内开展了轻度水分胁迫(QX)和重度水分胁迫(ZX)对不同生育时期不同器官影响的盆栽试验。[结果]2种水分胁迫处理均明显抑制了水稻不同时期的干物质量。分蘖期,CK组根、茎、叶干物质相对QX和ZX处理有不同程度(121.1%~211.2%)的增加。CK组穗重最大,为53.21 g/盆,其相对QX和ZX处理分别增加44.9%和43.3%,差异显著。相对CK而言,水分胁迫显著提高了ZX处理水稻茎秆和叶片的氮含量,但是由于水稻干物质量受到显著抑制,所以ZX处理的氮积累量显著低于CK组。[结论]前期的水分胁迫显著影响水稻产量和氮素吸收利用,田间管理措施要适时排水或灌溉,避免水分胁迫对水稻产量造成不可逆的影响。     

盐分胁迫对宁盐1号小麦群体质量·产量及蛋白质含量的影响

不同盐分土壤上种植小麦试验表明:盐分胁迫导致小麦群体质量变劣,花后干物质积累少,群体叶面积指数小,灌浆速率下降,从而导致产量3因素下降,产量降低。随着土壤盐分浓度的增加,小麦籽粒蛋白质和各组分含量提高,但小麦籽粒蛋白质积累量下降。     

不同水分处理对棉花叶片叶绿素含量、光合速率及产量的影响研究

通过不同水分处理的田间试验,研究了不同田间持水量条件下不同生育时期叶片叶绿素含量与光合速率以及产量的关系。结果表明:田间持水量过高和过低,叶绿素含量均下降,叶片光合速率和干物质积累及最终产量都受到不同程度的影响。