土壤干旱下氮磷营养对玉米气体交换的影响

在盆栽条件下就氮磷营养对玉米叶片气体交换的影响进行了比较研究。结果发现 :虽然土壤干旱条件下 ,氮磷均增大了玉米叶片的气孔导度 ,但氮对促进干旱条件下气孔开放的作用要显著大于磷的作用 ;土壤干旱条件下 ,氮磷均有增大玉米叶片光合速率的作用 ,但氮有同时减小光合的气孔和非气孔限制的作用 ,而磷提高干旱条件下的光合速率则主要以减小光合的非气孔限制 (提高叶肉光合活性 )为主 ;由于氮磷对玉米叶片气孔导度和光合作用的不同影响 ,因而表现出其在提高干旱条件下玉米叶片水分利用效率方面的不同作用 ,其中磷对提高干旱条件下玉米水分利用效率的作用更为明显     

不同时期旱地冬小麦品种更替过程中灌浆特性研究

为了解旱地小麦品种更替过程中灌浆特性的变化,以8个不同年代的旱地冬小麦品种和1个水地冬小麦品种为材料,在干旱和灌水两种水分处理下,比较了不同小麦品种间籽粒灌浆特性及产量差异。结果表明,小麦籽粒产量和千粒重随品种更替逐渐增加,灌浆速率和灌浆天数也呈增长趋势。干旱处理后,冬小麦的灌浆天数相对缩短,且现代品种的降低幅度较早期品种小;早期品种平均灌浆速率略有下降,现代旱地品种长武134和长旱58则得到提高。在灌水处理下水地品种西农9871的千粒重明显高于干旱处理,旱地品种在两种处理间差异不显著。这说明灌浆速率的提高和灌浆天数的延长是现代旱地品种具有较高粒重和产量的主要原因。     

基于海藻糖的生物节水抗逆农业研究进展

生物节水农业主要包括新品种选育、外源有益物质和激素的添加及高效节水栽培措施的建立三个方向。海藻糖是国际上开发的主要低聚糖之一,常被作为外源有益物质应用于农业生产。在综合国内外相关研究文献的基础上,对海藻糖的性质及其提高植物抗逆性的机理、海藻糖与气孔免疫的关系等方面进行分析,发现外源性的海藻糖具有良好的非特异性保护作用,它能有效提高植物的抗逆性以及抗病虫害的能力。其次,海藻糖能通过调节气孔发育和气孔运动进一步增强农作物的抗旱性。本文认为海藻糖在生物节水农业方面有广阔的应用前景,是提高农作物水分利用效率的重要途径。     

黄土塬区夏玉米物质生产及水分利用对品种间作竞争的响应

品种间作竞争具有优化作物个体形态特征和生物量分配的生态效应。综合干旱环境、密度和降雨年际变化影响下的品种间作生物量分配机制研究,可为旱区作物增产增效栽培提供理论依据。试验于2011年(降雨量645.0 mm,湿润年份)和2012年(降雨量497.1 mm,干旱年份)调查了两个玉米品种(‘郑单958’和‘沈单16号’)、两种密度(4.5万株?hm-2和7.5万株?hm-2)隔行间作处理下,地上部生物量和地下部根系形态特征,并分析了品种间作下生物量分配策略、根系竞争机制与产量、水分利用效率的关系。结果显示:1)干旱显著降低玉米根系表面积(SA),低密度间作下‘沈单16号’扬花期SA显著降低而‘郑单958’显著增加,高密度间作‘郑单958’的SA显著下降25.3%,间作下根系对于水资源的竞争随种植密度的增加而加剧;两个种植密度和两个不同降雨年份,间作系统0~20 cm土层根长密度(RLD)显著增加,增加种植密度和雨水亏缺,刺激根系向深层土壤生长,导致30~40 cm土层RLD的增加,且‘郑单958’的RLD增加幅度远高于‘沈单16号’。2)间作竞争下生物量积累具有品种差异,‘郑单958’集中在营养生长期,而‘沈单16号’集中在生殖生长期;且随种植密度的增加,间作栽培下单株生物量显著降低。3)群体收获指数(HI)在高密度间作下,两个不同降雨年份出现平均6.0%的增加幅,雨水充足促进群体HI的提升;根冠比因降雨和种植密度而变,雨水充足、低密度间作下根冠比较大,干旱和高密度下资源竞争造成‘郑单958’根冠比显著下降。4)干旱年份玉米品种间作增产优势显著,高、低密度间作增产率分别为10.3%和21.4%,水分利用效率(WUE)分别增加28.2%和42.0%;且‘郑单958’增产和增效能力分别较‘沈单16号’高17.6%和50.0%。综上所述,品种间作栽培下‘郑单958’具有更合理的地上部生物量分配和响应机制,其根系通过减少冗余生长,降低资源消耗来应对土壤干旱,高效的根系自我调节能力和生物量分配机制在间作系统产量形成和WUE提升中起到了关键作用。     

PEG模拟旱后复水对紫花苜蓿茎叶生理生态特性的影响

利用PEG-6000模拟水分胁迫,研究了紫花苜蓿(北极星、陇东及阿尔冈金)幼苗叶片及茎受到水分胁迫及恢复正常的不同生理生态反应。结果表明:苜蓿叶片和茎对水分胁迫的适应能力与复水后的补偿能力存在差异,即叶片对水分胁迫的敏感性强于茎,因此受到的影响大于茎,复水后的补偿效应弱于茎。主要表现在受到胁迫后,叶片相对含水量显著下降而茎相对含水量没有明显变化,茎可溶性糖和脯氨酸含量变化幅度以及MDA的累积量均小于叶片;随着复水时间的延长,叶片和茎各指标逐渐向对照水平恢复,但茎可溶性糖和脯氨酸含量以及丙二醛含量先于叶片恢复到对照水平。另外,不同品种在生物学特性上、对水分亏缺的抵抗能力上以及复水后的补偿能力方面存在差异。     

玉米根系吸水细胞水平的杂种优势

在人工气候室水培条件下,以玉米(Zea mays L.)杂交种F₁代户单4号及其母本天四和父本478为材料,用细胞压力探针技术研究了正常供水和PEG-6000模拟–0.2 MPa水分胁迫条件下,玉米根皮层细胞水分关系参数的基因型差异。结果表明,根皮层细胞的直径、长度和体积均为F₁代>母本>父本;正常供水条件下3个玉米品种的根皮层细胞膨压均在0.6 MPa左右且品种间差异不显著,水分胁迫抑制了细胞的延伸生长且F₁代和母本的细胞膨压显著高于父本;根皮层细胞壁体积弹性模量均为父本>母本> F₁代,水分胁迫条件下的品种间差异显著;与正常供水条件相比,水分胁迫条件下细胞膨压显著降低,而弹性模量则大幅度提高;在两种水分条件下,水分跨细胞膜运转的半时间均为父本>母本>F₁代,且半时间在水分胁迫条件下均显著高于正常供水条件下;HgCl₂处理引起了半时间的延长,2-巯基乙醇则部分逆转了HgCl₂的效应;在两种水分条件下,根皮层细胞水导均为F₁代>母本>父本且品种间差异显著,水分胁迫则显著降低了细胞水导。试验证明杂交种F₁代的细胞水平根系吸水能力优于亲本,体现了杂种优势。     

二倍体小麦种间水分利用效率的差异及与根系生长的关系

提高作物水分利用效率(WUE)是当前半干旱地区农业研究的热点问题.利用管栽和田间干旱棚试验在两种土壤水分条件下,研究了5个不同二倍体小麦种WUE的差异及其与根系生长之间的关系.结果发现:两种水分条件下,不同二倍体小麦种间WUE存在显著差异,其从大到小的排列顺序为RR＞DD＞AA＞BB,说明R染色体组上可能存在控制高水分利用效率     

提高渭北旱塬雨水利用潜力的技术途径分析

根据东新村资料对渭北旱塬雨水利用现状和潜力进行了分析评价,提出了渭北旱塬提高雨水利用潜力应采取的技术途径.认为提高雨水利用潜力应采取综合技术途径,合理施肥、选用抗旱节水品种、应用化学制剂、雨水汇集用于补充灌溉、增加地面覆盖和深耕等栽培措施在当前提高渭北旱塬雨水利用率和利用效率方面有重要作用.     

施肥促进作物水分利用机理及对产量影响的研究

在田间及盆栽试验条件下,以小麦为主要实验材料,研究了干旱下无机营养与作物产量、生长、水分利用效率及抗旱性的关系.结果表明:旱地施肥明显提高了作物产量和水分利用效率,但干旱程度明显影响了肥效的发挥;不同营养元素对作物抗旱性的影响并不相同,氮、钾营养主要通过增强作物的渗透调节和气孔调节改善作物的抗旱性,而磷营养则明显改善了作物抗旱性.最后,从作物水分关系、气孔反应、渗透调节、地上地下关系等方面对施肥提高作物产量、水分利用效率和改善抗旱性的原因进行了分析.     

西北地区小麦生产环境风险时空特征

利用CROPWAT模型和生命周期评价(LCA)方法，对西北地区2005—2020年小麦生产的投入、环境风险和水分需求进行分析和评价。结果表明：西北地区氮、磷、钾平均肥料投入量分别为238、142、62.5 kg·hm^-2;农药、柴油、种子、人工的投入量分别为4.35 kg·hm^-2、1.26 L·hm^-2、305 kg·hm^-2、771 h·hm^-2。西北地区平均小麦产量3.68 t·hm^-2,排放温室气体3 589 CO₂-eqkg·hm^-2,土壤酸化潜值87.0 SO₂-eqkg·hm^-2,消耗能量3.3×10⁸ J·hm^-2。肥料投入对温室气体排放和能量消耗的贡献最大，分别达到86.5%和77.8%;农作阶段在土壤酸化潜值中贡献率最高，占比达90%以上。西北地区小麦生产平均需水量为331 mm,平均灌溉需水量为227 m...