涝渍胁迫对辣椒植株表型的影响

采用高于穴盘的中转箱作为容器模拟涝渍胁迫环境的方法,研究涝渍胁迫对4种类型20个辣椒品种的形态特征、生物量积累等表型可塑性及壮苗指标的影响。结果表明：涝渍胁迫严重抑制了辣椒根系和植株的纵向伸长生长,但是短期涝渍胁迫会促进同化产物向根系的相对积累。本研究通过对各个单项指标与耐涝性关系进行分析,结合观察结果,认为根系耐涝系数和壮苗指标耐涝系数可作为辣椒品种耐涝性的量化评价指标,但是辣椒的耐涝性是一个复杂的综合性状,用任何一个单项指标来评价都有片面性,需要结合各个性状指标进行综合评价。     

涝渍胁迫下玉米苗期不同叶龄叶片光合特性

以玉米品种浚单20为试验材料,采用盆栽方法,在4叶期开始水分处理,设CK(土壤相对湿度70%～80%)、持续淹水3、5、7 d和渍水5、10、15 d共7个处理,比较涝渍条件下不同叶龄叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间CO_2浓度及SPAD值的变化。结果表明,苗期淹水和渍水均显著降低玉米叶片的SPAD值,淹水影响程度大于渍水,淹水7 d和渍水7 d时叶片的SPAD值分别比对照降低37.9%和3.3%。不同叶龄叶片的光合特性对涝渍响应存在差异,叶龄大的叶片抗涝渍能力相对较强。涝渍≤7 d时新出生的第5叶和第6叶的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著下降;涝渍胁迫7 d时,渍水和淹水的净光合速率分别比CK降低18.5%和15.4%;渍水15 d时,第9叶的净光合速率比CK偏高6.1%,表明玉米对涝渍的适应性逐渐增加。     

涝渍对植物影响研究进展

从植物的生长形态、生理生化、激素等方面概述了涝渍胁迫的研究现状及其进展,介绍了涝渍胁迫对植物造成的主要影响,阐述了植物对涝渍反应的生产适应性,提出了利用转基因技术培育抗涝性植物材料是植物抗涝渍在栽培育种上发展的趋势。     

苗期涝害对玉米生长发育的影响及减灾技术措施

玉米是一种需水量大而又不耐涝的作物,苗期涝害对玉米影响因品种、生育期、环境条件及水淹持续时间不同而异。苗期涝害对玉米生长发育的影响主要表现为：生长减慢,植株较弱;叶片发黄,茎秆变红,根系发黑、腐烂。针对玉米的耐涝特性及涝害对玉米生长发育的影响,总结出玉米苗期受涝后的田间管理措施。     

植物抗涝性研究进展

综述了涝渍胁迫对植物的生长形态、生理生化变化等方面的影响,论述了植物抗涝的机制,总结了植物涝渍胁迫研究的方法,阐述了植物涝渍胁迫研究方面存在的问题,提出了利用生物技术克隆耐涝基因,通过转基因技术培育抗涝性植物新品种,同时加强植物的田间管理等提高植物抗涝性的途径.     

作物模型在我国玉米生产中的研究与应用

作物模型在我国发展与应用日趋完善,已成为农业科研领域重要的研究工具,在区域化模拟、农业预测与风险分析、宏观农业决策制定、未来气候情景模拟、优化栽培措施及气象灾害影响评估研究中发挥重要作用,极大地推动了我国农业生产发展和科研水平的提高。对当前国内作物模型研究中具有代表性的6个生长模型概况和在玉米上应用进展进行综述,为研究者根据研究目的及具体条件选择适宜的作物模型进行应用提供参考,进一步提高作物模型在我国玉米科研与生产中的应用水平。对现有主要模型存在问题及今后需开展的工作进行阐述。     

中稻涝渍害影响与补救恢复效应试验研究

在江苏省里下河稻区中稻涝渍害与补救恢复效应试验结果表明,水稻分蘖期受到涝渍灾害可影响水稻的生长发育,导致叶片死亡、分蘖停止或消亡,导致有效穗减少,穗粒数减少,水稻产量下降14.76%~26.58%。在及时排除积水的基础上迅速施恢复肥和生化制剂补救,可显著降低涝灾对水稻产量的影响。     

外源一氧化氮提高玉米抗芽涝的研究

以硝普钠作为NO供体,研究外源NO对芽涝玉米的影响。结果表明,外源NO能延缓芽涝玉米根系活力下降和质膜相对透性增加,抑制叶绿素降解,维持叶片光合能力;外源NO能提高芽涝玉米根系SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性,可以提高玉米对芽涝的抵抗能力。     

一氧化氮缓解植物水分胁迫的机制及其在麻类抗逆生产中的应用展望

干旱和涝渍灾害是影响作物正常生长发育常见的水分胁迫,对作物形态建成、生长发育及生理生化等代谢反应都会产生显著影响,最终导致农作物产量和品质下降。一氧化氮(NO)是植物体内一种关键的信号分子,可调控植物多种生理生化反应和发育过程,在应答植物水分胁迫方面发挥着重要作用。水分胁迫是限制麻类生产的重要因素。文章结合文献报道,重点综述了水分胁迫对植物生长发育的影响,以及NO信号分子对植物水分胁迫的应答调控机制,并对NO在麻类作物水分胁迫应答和生产应用中的前景进行了展望,以期为麻类作物抗逆栽培与品种改良提供新的思路。     

耕作方式对淹涝花生光合特性及产量品质的影响

为探索防控花生淹涝灾害的最佳耕作方式,分别选用淹涝敏感品种中花4号和耐渍品种湘花2008,采取不同起垄高度(0、10、20cm)与不同覆膜方式相结合的方法,测定了叶片叶绿素含量、光合特性、荚果产量与品质性状。结果表明:(1)渍涝条件下随垄高的增加,不论敏感和耐渍品种,净光合作用速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率等光合指标均呈先高后低的变化趋势,且覆膜明显高于露地,覆膜条件下花生的叶绿素含量持续增长,而露地栽培呈先高后低变化;(2)起垄覆膜栽培增产效果好,主要缘于单株饱果数、饱果率、百果重等均提高;(3)起垄覆膜栽培的籽仁油分、蛋白质含量总体均高于平垄露地栽培,其中敏感品种的油分、蛋白含量均以垄高10cm较高,覆膜栽培降低油分、提高蛋白质含量;耐渍品种不论覆膜与否油分含量均以垄高20cm较高,而蛋白质含量则以垄高10cm较高,覆膜栽培提高油分。结论:适度起垄辅以覆膜的耕种模式对耐渍和敏感品种防控淹涝灾害均有较好效果,敏感品种的适宜垄高为10~20cm,耐渍品种10cm为宜。     

作物耐湿性生理及分子机理研究进展

湿害是影响作物产量及品质的重要因素之一。本文综述了湿害胁迫对作物无氧呼吸、抗氧化系统、不同激素含量等生理生化指标的影响及作物耐湿分子机理的研究进展,旨在为进一步揭示作物耐湿生理、分子机理及筛选和培育耐湿作物新品种提供参考。     

玉米耐涝机理研究进展

淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一。淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降。玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化。本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考。     

玉米自交系耐淹性鉴定与评价

以39份玉米自交系为材料，大喇叭口期通过田间涝害模拟筛选试验，测定叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数等9个指标以及各指标耐淹系数，对自交系耐淹性进行评价。结果表明，淹水条件下叶绿素(SPAD值)、地上部干物质量、绿叶数、抽雄期、吐丝期、株高受到严重影响，对地上部干物质量影响最大，地上部干物质量和株高、绿叶数呈显著相关或极显著相关，可作为田间鉴定玉米自交系耐淹性的有效指标。采用综合耐淹性状作为评价参数，经聚类分析表明，先玉335选育二环系、 X1141/昌7-2、中农大678选育二环系等8个自交系属耐淹型自交系，京157/京52B、京157/MO17、京157/PHNB2等12个自交系属敏感型自交系。     

Reciprocal influence of crops and shallow ground water in sandy landscapes of the Inland Pampas

In regions with shallow water tables, ground water may have a positive (water supply) or negative (waterlogging or salinization) impact on crops. Reciprocally, crops can influence ground water, altering water table depth and chemical composition. We quantified these reciprocal influences along natural gradients of groundwater depth in flat sedimentary landscapes of the Inland Pampas occupied by wheat, soybean, and maize during two growing seasons (2006/2007 and 2007/2008). We correlated crop yield and groundwater depth maps at the field level and made direct plant, soil and groundwater observations at the stand level across topographic gradients. Water table level largely accounted for spatial crop yield variation, explaining 20–75% of their variance. An optimum groundwater depth range, where crop yields were highest, was observed for all three crop species analyzed (1.40–2.45 m for maize, 1.20–2.20 m for soybean, and 0.70–1.65 m for wheat). The areas within these optimum bands had yields that were 3.7, 3 and 1.8 times larger than those where the water table was below 4 m for wheat, maize, and soybean, respectively. As groundwater levels become shallower than these depth bands, crop yields declined sharply (∼0.05 kg m⁻² on average for every 10 cm increase in water table level), suggesting negative effects of waterlogging, root anoxia and/or salinity. Groundwater levels below these depth bands were associated with gradually declining yields, likely driven by poorer groundwater supply.     

淹水胁迫对不同土壤类型养分及玉米苗期养分吸收分配的影响

采用池栽试验,以潮土和砂姜黑土为对象,研究淹水胁迫下不同土壤类型速效养分变化及玉米苗期养分吸收分配的特征。结果表明,淹水胁迫导致两类土壤速效氮含量显著下降,随着淹水时间延长降低幅度增大;土壤速效磷含量呈倒抛物线型,在淹水3 d达最低值;速效钾含量呈上升趋势,潮土速效钾含量呈曲线上升趋势,砂姜黑土速效钾含量呈线性增加趋势。玉米养分及干物质的累积量和产量随着淹水时间延长而降低,氮、磷、钾的累积量分别降低21.37%~72.22%、22.00%~42.10%和11.71%~60.36%;干物质的累积量下降37.49%~57.17%;玉米产量下降9.05%~30.15%,砂姜黑土的下降幅度大于潮土。淹水减少了叶片和茎秆的养分及干物质累积量,增加了茎秆中的养分和干物质分配比例,平均增加25.95%和43.34%。     

基于潜在渍害日指数的小麦渍害预报模型研究

针对目前作物渍害大范围预报不足的问题,在前人研究基础上,对作物可能渍害预报指标前期累积降雨指数进行改进,提出了考虑气象条件、地形条件、土壤类型等成灾因子影响的小麦潜在渍害日指数概念,并给出了小麦潜在渍害日指数的计算模型;运用监利县12个观测点2014-2016年渍害监测数据计算出公式中的参数,同时对小麦潜在渍害日指数特征进行了分析。结果表明,小麦潜在渍害日指数既是影响渍害成因的综合因子,也是反映土壤水分空间差异的特征量,它和土壤吸力与土壤水分关系相似,有明显的吸湿过程和脱湿过程,即当土壤水分减少时,潜在渍害日指数比较低,而当土壤水分增加到相同的值时,潜在渍害日指数普遍偏高。监利县夏收作物受渍指标：当农田地下水位埋深小于60 cm、小麦潜在渍害日指数5 d滑动均值高于65mm的持续期大于5 d时,夏收作物受到轻度渍害;当持续期大于12 d时受到中度渍害;持续期20 d以上时受到重度渍害;渍害发生后,当小麦潜在渍害日指数小于40mm时,渍害结束。利用这一预报预警指标对在2017-2019年监利县进行预测验证,22次渍害过程中,有17次准确,3次漏报,2次误报,表明用小麦潜在渍害日指数进行渍...     

玉米秸秆还田对土壤理化性状与小麦生长发育和产量的影响研究进展

为给玉米秸秆还田技术的机理研究和推广应用提供参考,总结和分析了该技术的研究进展。秸秆还田对土壤物理性状、土壤水分含量、土壤有机质和矿质营养含量、土壤微生物和土壤酶活性,以及下茬小麦生长发育、产量及其构成因素、籽粒品质及麦田病虫害均有影响。未来该技术应增强增产机理、量化技术及配套技术方面的研究。     

玉米抗旱性指标研究进展

干旱作为玉米生长发育最主要的非生物逆境因子,已成为限制玉米产量形成的关键生态因素,也是我国玉米产量产生波动的重要原因,对粮食生产安全构成严重威胁。玉米抗旱性是水分胁迫条件下表现出的一种复杂综合特性,其适应干旱的形态结构是长期进化的结果,其生理指标变化也是一系列适应性改变后的综合表现。当今水资源短缺日益成为突出问题,且对玉米造成干旱的外部因素较多。本文从鉴定方法、形态指标、生理生化等方面阐述玉米抗旱机制与鉴定方法,综述玉米抗旱性最新研究进展。发展抗旱性玉米研究,为创制选育新的耐旱种质提供支撑,最终提升玉米抵御干旱胁迫的能力,这对于保障玉米可持续生产、解决粮食安全具有重要意义。     

Waterlogging effects on growth and yield components in late-planted soybean

A major agronomic problem in the southeastern USA is low yield of late-planted soybean [Glycine max (L.) Merr.]. This problem is aggravated by the adverse effect of waterlogging on crop growth. Our objectives were to identify soybean growth stages sensitive to waterlogging; identify yield components and physiological parameters explaining yield losses induced by waterlogging; and determine the extent of yield losses induced by waterlogging under natural field conditions. Greenhouse and field studies were conducted during 1993 and 1994 near Baton Rouge, LA, (30 degrees N Lat) on a Commerce silt loam. Waterlogging tolerance was assessed in cultivar Centennial (Maturity Group VI) at three vegetative and five reproductive growth stages by maintaining the water level at the soil surface in a greenhouse study. Using the same cultivar, we evaluated the effect of drainage in the field for late-planted soybean. Rain episodes determined the timing of waterlogging; redox potential and oxygen concentration of the soil were used to quantify the intensity of waterlogging stress. Results of the greenhouse study indicated that the early vegetative period (V2) and the early reproductive stages (R1, R3, and R5) were most sensitive to waterlogging. Three to 5 cm of rain per day falling on poorly drained soil was sufficient to reduce crop growth rate, resulting in a yield decline from 2453 to 1550 kg ha-1. Yield loss in both field and greenhouse studies was induced primarily by decreased pod production resulting from fewer pods per reproductive node. In conclusion, waterlogging was determined to be an important stress for late-planted soybean in high rainfall areas such as the Gulf Coast Region.     

覆盖作物对坡耕地的减流减沙效应及玉米产量的影响

在2020-2021年进行两年田间径流试验场玉米大田试验，在玉米进入拔节期时播种覆盖作物，共设置3个播期处理，拔节期播种覆盖作物(T1)、播种覆盖作物延后10 d(T2)、播种覆盖作物延后20 d(T3)，不覆盖作物处理作为对照(CK)，研究不同覆盖作物播期对径流量、侵蚀量及玉米产量和构成因素的影响，分析不同覆盖作物处理对坡耕地的减流减沙效应，为吉林省东部种植玉米的坡耕地区提供覆盖作物的最适播期，结果表明，黑麦草和红三叶能够有效减少水土流失，T1处理的地表径流量较其他两组覆盖处理至少下降18.8%、土壤侵蚀量下降8.8%。覆盖作物处理在中强度降雨下的保水保土作用更为显著，黑麦草和红三叶覆盖对玉米有明显的增产作用，其中T1效果最好。播种覆盖作物对于坡耕地的减流减沙作用、玉米生长发育和玉米增产最为显著。