不同地理种群疏叶骆驼刺光合和水分代谢特性的差异

选取极端干旱区的策勒种群和干旱区的阜康种群,利用LI-6400测定了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、水汽压亏缺(Vpd)、相对湿度(RH)等相关参数,对2个不同分布区骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)的光合特性和水分代谢特性进行了比较研究。结果表明:不同地理种群骆驼刺适应环境的方式不同,策勒种群的光饱和点(1 300μmol·m~(-2)·s~(-1))、光合最适宜温度(35℃)均高于阜康种群(光饱和点为1 000μmol·m~(-2)·s~(-1),光合最适宜温度为31℃);与阜康种群相比,策勒种群采用低光合、低蒸腾、高水分利用效率的节水对策来维持植物在极端干旱环境下的正常生长。策勒种群的净光合速率(5.68μmol·m~(-2)·s~(-1))、蒸腾速率(2.71 mmol·m~(-2)·s~(-1))和光能利用效率(10.35 mol·mol~(-1))远低于阜康种群(净光合速率为8.57μmol·m~(-2)·s~(-1),蒸腾速率为6.11 mmol·m~(-2)·s~(-1),光能利用效率为12.56 mol·mol~(-1)),而水分利用效率(1.79μmol·mmol~(-1))和水汽压亏缺(3.96 k Pa)明显高于阜康种群(水分利用效率为1.33μmol·mmol~(-1),水分亏缺为3.28 k Pa),说明策勒种群对环境的适应能力更强。     

10个种源黑果枸杞光合作用特性研究

为阐明黑果枸杞光合特性,采用Li-6400光合作用测定系统,对移栽到同一环境条件下的不同种源黑果枸杞的光合日变化规律及光响应曲线进行了测定,并利用非直角双曲线模型对10个种源黑果枸杞光合作用生理参数进行拟合。结果表明:不同种源间黑果枸杞叶绿素含量差异显著(p<0.05),叶绿素a/叶绿素b的比值在2.311-2.769之间。不同种源的黑果枸杞在净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度及水分利用效率之间具有相似的变化趋势,但不同种源间这些参数日变化在同一时间段差异显著(p<0.05)。光合速率日变化规律为双峰曲线,第一峰值出现在9:00-10:00,第二次峰值出现在13:00-14:00。不同种源黑果枸杞的AQY在0.028-0.043之间;最大光合速率在9.004-32.046μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,不同种源间最大光合速率之间差异显著,金塔黑果枸杞最大光合速率最大为32.046μmol·m~(-2)·s~(-1),大武口最大光合速率最小为9.004μmol·m~(-2)·s~(-1);暗呼吸速率在1.8503-6.5487μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,光补偿点在153.6761-290.3694μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,光饱和点在678.959-1382.839μmol·m~(-2)·s~(-1)之间,这说明黑果枸杞对强光适应能力较强,适宜在光照充足的地区栽培。     

水肥供应对南疆沙区滴灌红枣生理、生长及产量的影响

为了了解南疆沙区水肥供应对滴灌红枣生理、生长指标与产量的影响,以当地8 a成龄骏枣树为供试材料,结合大田试验,在滴灌条件下进行水肥二因素三水平完全处理小区试验。结果表明:灌水因素对红枣叶片光合特性(净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO_2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE))、红枣梢径和梢长增加量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),水肥交互作用对红枣光合特性、梢径和梢长增加量、产量及灌溉水分利用效率(iWUE)达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),施肥对红枣以上指标未达到显著性水平(P0.05);过高或过低的灌水量均不利于红枣光合作用、生长发育及增产效果,较低的施肥量可以促进红枣生理生长、达到红枣增产的目的;W2F1处理下红枣叶片Pn(8.94μmol·m~(-2)·s~(-1))、Tr(3.86 mmol·m~(-2)·s~(-1))、Gs(0.49μmol·m~(-2)·s~(-1))和Ci(707.41μmol·m~(-2)·s~(-1))值最大,比最小值分别提高23.00%、22.54%、58.06%和58.08%;W3F3处理下WUE值(2.56μmol·mmol-1)最大;梢径增加量和梢长增加量最大值分别在W2F2处理(6.31 mm)、W3F2处理(64 cm),比最小值分别提高51.32%、33.33%;W2F1处理下产量(7 256 kg·hm~(-2))最大,比最小值处理增产55.67%,增产效应(33.14%)最大;iWUE最大值在W1F3处理(8.17 kg·m~(-3)),与W2F1处理无显著性差异(P0.05)。红枣净光合速率与蒸腾速率、气孔导度之间密切相关,红枣产量与红枣梢径增加量有较好的相关关系,梢径增加量在一定程度上能反应红枣产量。灌水量820 mm、施肥量N-P_2O_5-K_2O:200-100-150 kg·hm~(-2)(W2F1处理)为南疆沙区节水、节肥的最佳水肥供应模式。     

西北地区冬季室内三种常绿植物的光合特性比较

使用Li-6400XT便携式气体交换系统的红蓝光源和液化CO_2钢瓶注入系统,模拟冬季室内较密闭环境下存在较高CO_2浓度且为弱光环境,设置CO_2浓度为600μmol·mol~(-1),并以400μmol·mol~(-1)作为对照组(CK),对绿萝(Scindapsus aureus)、鹅掌柴(Scheffera octophlla(Lour).Harins)和燕子掌(Crassula agenten Thunb.)进行光响应(Pn-PAR)曲线的测定。结果显示:在CO_2浓度600μmol·mol~(-1)下,三种植物的光饱和点(LSP)均比(CK)更早出现,绿萝和鹅掌柴总体的净光合速率(Pn)比(CK)高,燕子掌比(CK)低;绿萝的最大光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)和表观量子效率(YAQ)均最高,分别为5.62±0.145μmol·m~(-2)·s~(-1)、373.51±24.15μmol·m~(-2)·s~(-1)和0.041±0.003μmol·μmol~(-1),但暗呼吸速率(Rd)较低(-0.51±0.14μmol·m~(-2)·s~(-1));鹅掌柴和绿萝的水分利用率(WUE)和蒸腾速率(Tr),极显著高于燕子掌(P<0.01);绿萝的叶绿素SPAD值最高(70.03±4.18),极显著高于其余两种(P<0.01)。研究表明,绿萝对光照具有最强的利用能力,且能在高CO_2浓度且干旱的环境里健康生长,并能对室内环境起到较强的增湿效应,是西北地区冬季较为理想的室内植物。     

覆膜方式和保水剂对旱作马铃薯光合特性及产量的影响

为了探讨内蒙古阴山北麓地区旱作马铃薯生产中适宜的覆膜种植方式,以马铃薯"克新1号"品种为材料,通过大田小区试验,研究了露地平播(CK)、平作行上覆膜(PZHS)、双垄全膜覆盖沟播(QFM)、起垄覆膜膜侧播种(QLMC)四种不同覆膜方式和保水剂对旱作马铃薯光合特性及产量的影响。结果表明,无论施保水剂还是不施保水剂条件下,不同种植方式的马铃薯叶片Pn、Gs、Tr随生育进程的推进均呈先增加后降低的变化,块茎形成期达到最高值,Ci则呈逐渐降低的变化;QLMC、QFM、PZHS三种覆膜方式的马铃薯叶片Pn、Gs、Tr均显著高于CK,Pn较CK分别增加4.5μmol·m~(-2)·s~(-1)、2.6μmol·m~(-2)·s~(-1)、1.2μmol·m~(-2)·s~(-1),三种覆膜Gs较CK分别增加3.14 mmol·m~(-2)·s~(-1)、2.56 mmol·m~(-2)·s~(-1)、1.63 mmol·m-2s-1,Tr较CK分别增加0.31 mol·m~(-2)·s~(-1)、0.21 mol·m~(-2)·s~(-1)、0.09 mol·m~(-2)·s~(-1),Ci与之相反,三种覆膜方式均极显著低于对照,且表现为PZHSQFMQLMC,较CK分别低9.92μmol·mol-1、21.23μmol·mol-1、30.31μmol·mol-1;三种覆膜方式的马铃薯产量均高于对照,且均表现为QLMCQFMPZHS,分别较对照增产35.96%、15.99%、15.68%,其中QLMC与CK和PZHS间差异均达到显著水平;同种覆膜方式下,施保水剂较未施保水剂的产量及叶片Pn、Gs、Tr高,但Ci则是未施保水剂的高于施保水剂的。综合分析覆膜方式与马铃薯叶片光合特性及产量的关系,笔者认为,起垄覆膜膜侧播种可作为内蒙古阴山北麓旱作地区马铃薯覆膜种植的首选方式。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理及周年水分利用的影响

为探明不同N、P、K配比在等灌水量条件下对小麦、玉米光合生理特征及周年水分利用的机理,采用大田实验,研究了不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理、产量及水分利用等的影响。结果表明:在小麦、玉米关键生育期进行适量灌水并进行追肥,促进了小麦、玉米对水分和养分的吸收,实现水肥同步,改善其光合生理特征,促进节水增产。不同处理均显著提高了小麦和玉米的光合速率和叶片水分利用效率,且均以N3P2K2处理的光合速率和叶片水分利用效率最高(小麦分别为16.59μmol·m~(-2)·s-1和36.07μmol·mmol-1,玉米分别为29.26μmol·m~(-2)·s-1和27.1μmol·mmol-1)。同时,不同N、P、K配比均提高了小麦、玉米的成产要素。最终,以N2P2K2和N3P2K2处理的增产和节水效果最佳,其小麦、玉米单产和二者总产均高于其它处理,其小麦、玉米总产量分别较对照提高了30.3%和26.8%,周年水分利用效率分别较对照提高了30.5%和27.4%。而从经济的角度考虑,本文推荐的N、P、K配比为N2P2K2。     

阿拉善白刺生长季光合速率及蒸腾速率特征研究

为了探究阿拉善白刺生长季光合速率及蒸腾速率特征,文中采用LI-6400便携式光合作用测定系统对阿拉善地区白刺群落生长季叶片尺度下的光合速率及蒸腾速率日变化进行测定,并分析其特征。结果表明:1)白刺的净光合速率日变化为典型的单峰型;2)光合作用速率最大的7月份,日变化为0.3μmol CO_2·m~(-2)s~(-1)~43.9μmol CO_2·m~(-2)s~(-1),在10:00达到最大值,5、10月份光合速率最小,且5月份光合作用速率峰值略大于10月份;3)白刺蒸腾速率的日变化趋势呈现明显的双峰型;4)整体上光合作用速率上午比较强,而蒸腾速率上午是呈现上升的趋势,随着气温的升高,辐射的增强,植物蒸腾速率在中午达到最大值,下午二者都呈现递减的趋势,即光合作用减弱,蒸腾减弱;5)白刺生长季节各月叶片水势与蒸腾速率变化呈现明显的相反趋势。     

滴灌土壤基质势调控对红豆杉生理特性及次生代谢物含量的影响

以盆栽太行红豆杉为材料,于2019和2020年通过将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势分别设定为-10(W1)、-20(W2)、-30(W3)、-40(W4)、-50 kPa(W5)5个下限,分析不同土壤基质势对红豆杉生理特性及次生代谢物含量的影响。结果表明:(1)W2处理显著提升了红豆杉的光合能力,2019年和2020年W2叶片净光合速率分别比W5提升了98.18%和106.62%。另外,W2显著提升了红豆杉叶片的表观量子效率(AQE)和暗呼吸速率(Rd),2019年和2020年W2叶片AQE分别比W5增长了80.76%和26.32%,Rd分别增长了34.39%和42.12%。同时红豆杉叶片光饱和点(L_(sp))和最大净光合速率(Pn_(max))在2 a内均在W2达到最大值,2019年W2叶片L_(sp)和Pn_(max)分别为961.59μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.656μmol·m~(-2)·s~(-1),2020年分别为865.25μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.850μmol·m~(-2)·s~(-1)。且W2叶片叶绿素a和总叶绿素含量最高,分别为2.59 mg·g~(-1)和3.42 mg·g~(-1),因此W2有利于提升红豆杉的光合能力。(2)试验前期,各处理红豆杉叶片MDA含量无显著差异,可溶性蛋白含量在W3处理下达到最大值,分别比W1和W5处理增长了10.36%和14.56%。在试验后期,W4和W5处理的叶片MDA含量显著高于其他处理,且在W5处理下达到最大值,分别比W1、W2、W3和W4增长了30.34%、40.88%、34.32%、5.37%,可溶性蛋白含量在W2处理下达到最大值,分别比W1、W3、W4和W5提升了14.35%、11.39%、28.53%、47.31%。红豆杉对于短期水分亏缺有一定的抗性,长期水分亏缺时,红豆杉叶片细胞膜脂过氧化加剧。(3)土壤基质势显著调控了红豆杉叶片黄酮和多糖含量,2019年和2020年红豆杉叶片黄酮含量均于W3处理达到最大值,多糖含量在W2达到最大值。因此,将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势下限设定为-20 kPa有利于提升红豆杉的光合能力、生理活性和叶片多糖含量,设定为-30 kPa有利于提升红豆杉叶片的黄酮含量。     

干旱缺水区膜下滴灌棉花节水机理及灌溉制度研究

在石羊河流域进行了一管多行的棉花膜下滴灌节水机理及灌溉制度试验研究。结果表明:G1方案(灌水定额为20、15 m~3·667m~(-2)和10 m~3·667m~(-2))和G2方案(灌水定额为20 m~3·667m~(-2))的耗水量变化范围基本一致,变化于247~276 m~3·667m~(-2)。膜下滴灌棉花产量随灌水定额增加而增加,G2方案(灌水定额等于20 m~3·667m~(-2))是膜下滴灌棉花的高产灌水定额。灌溉定额在80~90 m~3·667m~(-2)以下时,产量随灌溉定额呈直线增长,灌水对棉花产量起决定性作用;在90~115 m~3·667m~(-2)时,产量随灌溉定额呈曲线增长,水的增产作用逐渐减缓;大于115~120 m~3·667m~(-2)时产量随灌溉定额的增加而减少。灌溉定额一定时毛管配置方式对棉花耗水量影响差异不大。一管三行略高于一管四行,随灌溉定额的增加而增加,耗水模数与灌溉定额呈逆向关系。不同灌溉定额下,日蒸腾水量变化趋势一致,即中期大前后期小。一管三行、一管四行两种灌溉方式均能达到高产水平,毛管间距可扩大到80~100 cm,毛管投入量比现状减少33%~50%,是干旱缺水区膜下滴灌棉花节水高效的田间灌溉方式。现蕾期第一次灌水,吐絮初期最后一次灌水,棉铃期灌水2~4次,全生育期灌水4~6次,灌水定额20 m~3·667m~(-2),灌溉定额80~120 m~3·667m~(-2)的灌溉制度,是一管多行的高产灌溉模式。土壤水分下限值保持在适当范围内(开花期之前60%以上,棉铃期45%~60%,吐絮期至收获期50%以下),可满足作物营养生长和生殖生长对土壤水分的需求。     

调亏灌溉对海岛棉光合物质生产与分配的影响

以新海24号和新海35号为材料,研究了蕾期调亏灌溉对海岛棉光合物质生产与分配的影响。海岛棉蕾期滴灌定额设0 m~3·hm~(-2)(重度调亏,土壤含水量10%)、900 m~3·hm~(-2)(轻度调亏,土壤含水量16%)、1 800 m~3·hm~(-2)(丰水,土壤含水量20%)3个水平。结果表明:900 m~3·hm~(-2)和1 800 m~3·hm~(-2)的叶面积指数(LAI)和净光合速率(Pn)无显著差异,均与0 m~3·hm~(-2)差异显著;且900 m~3·hm~(-2)的蕾/花/铃累积量最大,棉铃脱落率最低,因此皮棉产量最高(2 372.9 kg·hm~(-2)),分别比1 800 m~3·hm~(-2)、0 m~3·hm~(-2)平均高11.0%和41.8%。可见,轻度调亏灌溉(900 m~3·hm~(-2))在节水的同时,能够充分发挥膜下滴灌海岛棉的增产潜力。     

旱砂地两种籽瓜光合日变化及光响应研究

以靖远压砂地籽瓜试栽品种"黑丰1号"和主栽品种"靖远大板"为试材,测定籽瓜的光合参数,比较两个品种籽瓜的光合特性差异。结果表明,黑丰1号光饱和点(3 818.18μmol·m~(-2)·s~(-1))、光补偿点(67.47μmol·m~(-2)·s~(-1))均高于靖远大板,说明其对光照强度的要求较高;黑丰1号在较高光照条件下光合能力大于靖远大板,且在强光条件下黑丰1号的水分利用率更高(12∶00为203%),抗旱保水性更强;两种籽瓜蒸腾速率(Tr)与其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及胞间CO_2浓度(Ci)相关性显著,且Ci与其它三个光合指标的相关系数均为负,变化趋势相反;同一类型籽瓜个体间的各光合指标也存在着显著差异,个体间Gs差异较小,Ci差异较大;灰色关联度分析发现净光合速率(关联序1)及光合有效辐射(关联序2)是影响当地籽瓜光合能力最主要的两个参数,试验当地条件更适于黑丰1号的生长。     

光强对黑麦草萌发生长、叶片叶绿素含量及光系统II的影响

以常见景观植物黑麦草为试验材料,探究6种不同光照强度对水培黑麦草萌发生长、叶片叶绿素含量和光系统Ⅱ的影响。结果表明:光强为300μmol·m~(-2)·s~(-1)时水培黑麦草萌发及生长最好,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数分别为93%、23.67%、57.28和211.58,根长、芽长分别为3.04 cm和4.01 cm,该光强下叶片叶绿素含量显著高于其它光强处理(P0.05),叶绿素a、b及总叶绿素含量分别为0.71、0.27 mg·g~(-1)和0.98 mg·g~(-1);随着光强的增强,最大荧光(Fm)、PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和光化学性能指数(PIabs)呈现先升高后下降的趋势,300μmol·m~(-2)·s~(-1)光强下Fm、Fv/Fm和PIabs值都达到最大;叶绿素荧光快速诱导曲线(OJIP)受光强影响较大,以I点差异较显著,对OJIP曲线进行标准化后差异较小;OJIP曲线参数分析表明PSII供体侧在6组光强下无显著差异,随着光强增强,单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TRo/RC)和传递(ETo/RC)也随着增强,但单位反应中心热耗散(DIo/RC)减小,PSII受体侧在500μmol·m~(-2)·s~(-1)条件下电子传递受阻。     

水氮调控对轻度盐化土滴灌棉花根系生长的影响

为探讨轻度盐渍化地区不同水氮配比对滴灌棉花根系生长的影响,本文基于轻度盐胁迫下水氮耦合试验,确定轻度盐渍化农田棉花种植的合理水氮组合。采用当地主栽棉花品种"农丰133",开展轻度盐胁迫(4～5 g·kg~(-1))及滴灌条件下水氮二因素三水平桶栽试验,研究3个施氮水平:300、600 kg·hm~(-2)和900 kg·hm~(-2)尿素(分别标记为N1、N2和N3),3个灌水水平:2 750、3 750 m~3·hm~(-2)和4 750 m~3·hm~(-2)(分别标记为W1、W2和W3)对滴灌棉花根系生长的影响。结果表明:轻度盐胁迫下,灌水和施氮产生的交互作用对棉花根表面积和根平均直径有显著影响,根表面积和根平均直径均随灌溉定额或施氮量的增加而减小。灌水量和施氮量对棉花0～20 cm土层根体积调控作用不明显。轻度盐化土滴灌棉花根表面积、根平均直径及根体积垂直方向主要分布在0～30 cm土层,且随土层深度的增加逐渐降低;水平方向主要分布在滴头下方。灌溉定额3 750 m~3·hm~(-2),尿素施用量600 kg·hm~(-2)有利于轻度盐化土滴灌棉花根系生长,在各处理间棉花产量最高,为5 854.5 kg·hm~(-2)。     

灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率的影响

针对河西灌区水资源紧缺的问题,探索玉米合理的灌溉量,以期指导区域玉米合理灌溉。通过在石羊河流域设置不同的灌水量梯度,研究不同灌水量对全膜垄作沟灌玉米产量及水分利用效率,以及土壤含水率、产量要素的影响。结果表明:全膜垄作沟灌玉米灌水量从4 500 m~3·hm~(-2)增加到4 725 m~3·hm~(-2)、4 950 m~3·hm~(-2)时,产量并没有随着灌水量的增加而增加,灌水量增加到5 175 m~3·hm~(-2)时,在水分利用效率没有降低的情况下,产量相对于4 500、4 725 m~3·hm~(-2)和4 950 m~3·hm~(-2)处理明显增加11.46%、8.39%和8.54%,其中果穗长度、穗粒数和百粒重平均增加4.88%、3.27%和4.31%是其产量增加的主要原因。对于土壤含水率,玉米需水盛期的7月16日至8月3日,5 175 m~3·hm~(-2)处理显著高于其他三个处理,而灌浆期各处理间则差异不显著。与播前期相比,收获期土壤含水率降低层主要集中在20~80 cm土层,土层贮水量平均降低6.72 mm,且各处理0~110 cm土层贮水量差异并不明显。因此,本研究表明5 175 m~3·hm~(-2)为石羊河流域全膜垄作沟灌条件下的适宜灌溉量,但灌浆中后期的最后一次灌水应考虑适当降低灌水量。     

微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄产量的影响

为探明微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄生长和产量的影响,通过大田小区试验,设置灌水矿化度和灌水定额两个因素,其中3个灌溉水矿化度水平分别为S1:1 g·L~(-1)、S2:3 g·L~(-1)和S3:5 g·L~(-1),3个灌水定额分别为W1:305 m~3·hm~(-2)、W2:458 m~3·hm~(-2)和W3:611 m~3·hm~(-2),来进一步寻求适宜本地区加工番茄生长的微咸水膜下滴灌灌溉制度。结果表明:覆膜微咸水滴灌条件下土壤含水量垂直方向的变化趋势表现为0～20 cm土层随深度增加含水量逐渐降低、20～100 cm土层随深度增加含水量逐渐增大、60～100 cm范围内土层剖面含水量最大的分布规律;土壤含盐量随着灌水矿化度的增大而增加,且随着灌水量的增加土壤盐分逐渐向水平距滴灌带35 cm处聚集。灌水矿化度超过3 g·L~(-1)时加工番茄株高、茎粗均受到一定程度的抑制作用,但对产量影响不大。本文通过试验得出:灌水定额为611 m~3·hm~(-2)、矿化度为1 g·L~(-1)处理为本地区最佳微咸水膜下滴灌处理,加工番茄生长健壮且产量最高,达到127 613.2 kg·hm~(-2);同时认为,在我国淡水资源比较缺乏的新疆地区可以考虑采用灌水定额458 m~3·hm~(-2)和灌水矿化度3～5 g·L~(-1)的微咸水对盐分中等敏感的加工番茄进行灌溉。     

土壤水分有效性对梨枣叶片光合参数和抗旱性的影响

利用自动称量和补水系统,对三年生梨枣树进行适宜水分、轻度和重度干旱三种土壤水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%±5%、60%±5%和45%±5%),旨在探究不同土壤水分对梨枣叶片光合参数和抗旱性的影响。结果表明:(1)轻度干旱对梨枣叶片的光合参数没有显著影响,但重度干旱引起净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和光能利用率(LUE)明显降低,而水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)增加。(2)轻度干旱对梨枣叶片丙二醛(MDA)含量影响不大,过氧化氢酶(CAT)活性则显著上升;而重度干旱下MDA含量显著上升,同时超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量明显升高,但仍不能消除重度干旱对梨枣叶片膜系统造成的严重伤害。因此,轻度干旱并未引发梨枣叶片显著的生物学胁迫,而在重度干旱条件下梨枣叶片的光合能力和膜系统均受到严重影响。     

水分胁迫对典型草原植物群体光合作用的影响

基于锡林浩特国家气候观象台2016—2017年的群体光合作用及同期土壤水分观测数据,分析了不同水分胁迫状态下典型草原植物群落光合作用的受限程度。结果表明:牧草生长初期及末期,群体光合速率处于较低水平,水分胁迫未对群体光合作用产生明显影响,7月牧草进入旺盛生长期,群体光合速率显著升高,并在8月上旬达到最高值(≥10.89μmol·m~(-2)·s~(-1)),水分限制对群体光合作用的影响显著;在牧草生长的初期和中期,群体光合速率、呼吸速率与10～20 cm土层土壤水分含量相关性最显著,表明植物根系和土壤微生物在该层分布最为集中;0～30 cm各土层平均土壤水分含量与群体光合速率之间存在良好的线性回归关系,方程拟合效果为极显著,表明30 cm以上土层土壤水分含量影响典型草原植物群体光合作用;MK突变检验分析表明,当典型草原0～10 cm土层土壤体积含水量低于9%时(对应重量含水量为6.82%,相对含水量为27.60%)、0～30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%时(对应重量含水量为9.57%,相对含水量为39.24%),群体光合速率会受到非常明显的抑制。综合分析,在典型草原干旱预报预警中,可将0～10 cm土层土壤体积含水量低于9%、0～30 cm土层平均土壤体积含水量低于12%视为典型草原发生中度干旱时对应的土壤水分临界值。     

黄淮海地区夏玉米对干旱和涝渍的生理生态反应

利用黄淮海地区多站点的夏玉米水分控制试验,探讨旱涝对夏玉米发育进程、光合能力、干物质分配、叶面积扩展、产量结构及最终产量的影响,进而分析旱涝对夏玉米生长过程的影响机制。结果表明:干旱减缓了夏玉米营养生长阶段的发育速率,但加快了生殖生长阶段的发育进程,而涝渍对夏玉米发育进程的影响较小;夏玉米全生育期土壤湿度距适宜湿度减小1%,其叶片最大光合速率将下降0.3 mol·m~(-2)·s~(-1),比叶面积上升8×10-6hm~2·kg~(-1);夏玉米全生育期土壤相对湿度下降1%,其地上总干重和穗干重均下降0.55%,而产量将减少155kg·hm~(-2);干旱不仅使玉米灌浆时间变短,而且使叶片光合能力下降;营养生长阶段干旱使干物质更多地分配向茎秆,导致叶面积扩展乏力,生殖生长阶段干旱减少干物质向贮存器官的分配而影响产量构成;尽管干旱使叶片变薄而促进其扩展,但仍不足以减缓干旱的整体负面影响,最终导致玉米减产;而涝渍主要使玉米叶片光合能力下降,并导致干物质向穗的分配减少而减产。     

重构土体土壤呼吸及其水热影响因子日变化特征

选取荒石滩地4种重构土体作为研究对象,应用土壤碳通量测量系统(LI-8100),对重构土体土壤呼吸和水热影响因子进行原位监测,分析了重构土体土壤呼吸的日变化情况。结果表明,4种重构土体土壤呼吸在观测期间的日变化均呈现单峰曲线,最低值出现在6∶00或20∶00,最高值出现在10∶00、12∶00或14∶00。4种重构土体土壤呼吸值在8月份和12月份分别达到试验观测期间最大值和最小值,其中,添加蛭石、页岩、沙和砒砂岩重构土体的最大值分别为9.88、10.47、14.94μmol·m~(-2)·s~(-1)和12.19μmol·m~(-2)·s~(-1),最小值分别为0.11、0.08、0.10μmol·m~(-2)·s~(-1)和0.00μmol·m~(-2)·s~(-1),4种重构土体日变化幅度的排序为添加沙页岩砒砂岩蛭石。4种重构土体土壤温度(指数模型)、土壤体积含水量(二次曲线模型)单因素以及土壤温度和含水量双因素(幂-指数模型)均能够解释土壤呼吸的日变化,但是解释能力不同,双因素模型解释能力一般高于50.0%,单因素模型中温度的解释能力显著高于水分;3种模型拟合下,添加蛭石重构土体水热影响因子对土壤呼吸日变化的解释能力最低,为77%～97%,指数模型和幂-指数模型下添加蛭石的重构土体土壤水热影响因子对土壤呼吸日变化的解释能力最低,分别为41%～96%和77%～97%,二次曲线模型模拟下添加页岩重构土体土壤体积含水量对土壤呼吸日变化的解释能力最高,为28%～53%。