不同水分处理下冬小麦旗叶叶绿素荧光参数的变化研究

用叶绿素荧光诱导动力学技术研究了变水条件对冬小麦旗叶叶绿素荧光参数:初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的原初光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)以及qP和qNP等的影响。结果表明,干旱胁迫使Fo和qNP值增加,Fv、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qP、ETR值降低,但在拔节期和灌浆期干旱或复水处理下与干旱处理结果相反,这说明干旱可引起PSⅡ反应中心的破坏,而不同生育期的干湿交替环境条件可以增加PSⅡ反应中心开放部分的比例,将更多的光能用于推动光合电子传递,从而提高光合电子传递能力,同时qNP的提高,有助于耗散过剩的激发能,以保护光合机构,缓解环境对光合作用的影响。  

干旱胁迫与复水条件下高粱、玉米苗期渗透调节及抗氧化比较研究

盆栽试验结果表明,高粱和玉米2种作物均存在渗透调节和抗氧化耐旱途径。高粱耐旱性较强,干旱条件下叶片相对含水量较高,水势亦较大。高粱以可溶性糖和蛋白质为主要渗透调节物质,以过氧化氢酶(CAT)为主要抗氧化酶。玉米以K 和脯氨酸为主要渗透调节物质,以超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)为主要抗氧化酶。  

植物耐旱机制研究进展

干旱环境下植物通过不同耐旱途径抵御干旱胁迫。简介了植物耐旱机制中的渗透调节、质膜保护和抗氧化防御系统,水孔蛋白及其在水分平衡和抗脱水中的作用,胚胎发育晚期丰富表达蛋白(Lea蛋白)等研究进展。  

不同灌溉制度对玉米根系生长及水分利用效率的影响

为了探讨不同灌溉制度对玉米根系生长和水分利用效率的影响及基因型间差异，在大型活动防雨棚和棚外田间条件下，利用一组玉米遗传材料杂交种户单四号、父本803和母本天四进行了研究。结果发现玉米杂交种在根系生长、分布和水分利用效率上表现出显著的杂种优势。在充分灌溉条件下，玉米杂交种在浅层的根长密度大于亲本，但在水分亏缺条件下，玉米杂交种根长密度在整个剖面上都显著大于亲本；同一玉米基因型在不同的灌溉制度下根长密度在土壤剖面的分布也不同，拔节期不灌溉条件下玉米根系在深层土壤中的分布较充分灌溉条件下大，保证了玉米对深层土壤水分的充分吸收，而后期灌水延缓了表层根系生长的衰退，产生明显的补偿效应；拔节期干旱而抽雄期和灌浆期灌水显著提高了3种基因型玉米的水分利用效率。通过合理灌溉优化玉米根系分布特性以提高玉米吸水能力和水分利用效率，是节水栽培上的可行途径。  

土壤逐渐干旱下玉米幼苗光合速率与蒸腾速率变化的研究

对土壤逐步干旱下玉米幼苗光合速率、蒸腾速率及水分利用效率变化研究表明,土壤逐步干旱初期玉米光合速率、蒸腾速率有所升高,土壤相对含水量为90%时达最大,其后随土壤的继续干旱,玉米光合速率、蒸腾速率开始下降,且降势初期较缓,自70%后几乎呈直线,这是由气孔因子和非气孔因子交替或综合调节所致。叶水势-0.8MPa左右是提高玉米光合速率和水分利用效率的重要阈值之一。  

黄土高原半干旱区植被建设的土壤水分效应及其影响因素

 水分是黄土高原半干旱地区植物生长与植被建设的主要限制因子,植被是影响土壤水分最活跃、最积极的因素。为了给黄土高原半干旱区植被的合理经营和今后植被的科学营造及开展植被建设的水文生态效应研究提供参考,从不同植被类型、生长状况与结构,不同植物的耗水特点及影响因素等方面,概述半干旱地区不同植被对土壤水分影响的研究进展。认为:为保证植被建设的可持续,需适度发展植被生产力,合理选择植物类型。在深入研究不同植物需耗水规律的基础上,加强植被生产力与水分利用的结合研究和从景观配置水平研究植被建设对土壤水分环境的影响。  

氮磷营养对小麦水分关系的影响

比较研究了氮磷营养对春小麦水分关系影响的差异。结果表明 ,土壤干旱情况下 ,氮磷营养虽然皆增强了春小麦的渗透调节能力 ,但由于氮磷营养对作物地上地下部生长的不同进促作用而对作物的水分状况产生了完全相反的影响。氮营养增强了作物对干旱的敏感性 ,使其水势和相对含水量大幅度下降 ,蒸腾失水减少 ,自由水含量增加而束缚水含量减少 ,并使膜稳定性降低 ;而磷营养则明显改善了植株的水分状况 ,增大了气孔导度 ,降低了其对干旱的敏感性 ,增加了束缚水含量 ,并使膜稳定性增强  

干旱胁迫与复水条件下高梁、玉米苗期渗透调节及抗氧化比较研究

盆栽试验结果表明，高梁和玉米2种作物均存在渗透调节和抗氧化耐旱途径。高梁耐旱性较强，干旱条件下叶片相对含水量较高，水势亦较大。高梁以可溶性糖和蛋白质为主要渗透调节物质，以过氧化氢酶（CAT）为主要抗氧化酶。玉米以K^＋和脯氨酸为主要渗透调节物质，以超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）为主要抗氧化酶。  

黄土高原小杂粮作物生产态势与地域分异

分不同地区和作物,对黄土高原小杂粮生产情况进行了系统研究,表明小杂粮在黄土高原旱作农区粮食生产中居重要地位。山西省小杂粮播种面积最大,甘肃省次之,宁夏回族自治区播种面积虽不及陕西省,但所占粮食播种面积的比重却较高。在不同小杂粮作物中,以马铃薯分布面积最大,谷子次之,其后依次是荞麦、绿豆,其他作物则分布相对较少。同时对小杂粮分布最为集中的黄土高原水土流失区主要小杂粮作物区域分布进行了研究,将该区分为3个区,10个亚区,评述了各区主要小杂粮生产和分布特点,为合理开发小杂粮资源提供决策依据。  

半干旱区四种典型豆科牧草群落生理生态的分异研究

在黄土高原半干旱地区,植物种群生态的改善是植被建设与生态修复的关键。通过人工植被调查,比较了四种豆科牧草的种群生长的生态差异,初步探讨了牧草生产力与种群生态的可能耦合网络机制。结果表明:基于四种豆科牧草种群的土壤水分含量和垂直下降分布规律,发现沙打旺与苜蓿为高生产力型,红豆草与胡枝子为低生产力型,这可能与它们水分利用状况和豆科牧草本身的固氮或氮沉积的氮汇与源转化调节有关。苜蓿植株生物量表现较高,与其多年生庞大根系充分吸收土壤深层水分有关,反映了根冠生长与土壤条件的耦合是导致遗传特性响应差异的重要原因,因此调整植物根冠关系以增强植物的抗旱适应能力理论上是可行的。相关分析发现生产力、根系生物量、土壤环境(水分和层次)为网络耦联相关,特别是90-100cm的土壤空间水分与根冠比成正相关,这可能说明这个层次(根系的浅层集中分布区)为土壤水库与土壤干层相转变的阈值界面。因此从干旱胁迫条件下建立的适应性生存对策上考虑,苜蓿适宜在干旱立地推广应用,不仅具水土保持功效,而且植被生产力高,应为黄土高原生态恢复和生态建设的重要参考物种。