干旱胁迫对塔里木盆地红枣光合特性及水分利用效率的影响

以塔里木盆地滴灌枣园3龄枣树为材料,在红枣的盛果期,利用LI-6400型光合仪对不同水分处理下红枣的光合指标测定与分析。结果表明:不同水分处理下红枣净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的日变化均表现为"单峰"曲线,Pn之间存在极显著差异,而Tr之间差异不显著;不同水分处理下光合有效辐射(PAR)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、田间CO2浓度(Ca)存在极显著差异;水分利用效率(WUE)存在显著差异。从水分胁迫对红枣叶片光合特性、水分利用效率的影响综合分析,红枣对低水环境有较强的忍耐力,适应在干旱环境中生存,适宜生长的滴灌水量为320m3/667m2左右。     

水分胁迫对葡萄光合特性的影响

以2年生盆栽葡萄品种品丽珠为试材,分别在50%、40%和30%的土壤最大田间持水量下进行水分胁迫后,测定其光合指标和光合色素含量的变化。研究表明,随胁迫时间的延长,净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)均呈下降趋势;葡萄光合能力随胁迫程度的加重而下降。叶绿素含量随胁迫时间延长和程度加深而降低,叶绿素a/b的值较稳定,类胡萝卜素的变化幅度相对较小。     

果树对水分胁迫的反应与适应

从形态解剖和生理生化方面综述了果树对水分胁迫的反应和适应性。     

干旱胁迫对酿酒葡萄赤霞珠光合特性的影响

应用温室盆栽试验方法,研究了两年生酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)受不同梯度干旱胁迫后,其形态指标、光合生理、光合色素含量等的变化.研究结果表明:①干旱胁迫可以显著降低赤霞珠葡萄的植株生物量,且胁迫程度越深,对植株生长影响越大;②随着干旱胁迫程度的加深,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均有显著降低,胞间CO2浓度(Ci)呈现先降低、但最终上升而累积的现象,葡萄光合作用能力随胁迫程度的加重而下降;③叶绿素含量随胁迫程度加深而降低,叶绿素a/b的值则较稳定.     

干旱胁迫对大豆光合、产量及品质的影响

以大豆品种陇中黄601、陇中黄602、中品661、晋豆21为材料,设置正常灌水(CK)、中度干旱(D₁)、重度干旱(D₂) 3个水平进行干旱胁迫处理,采用2 a试验分析大豆苗期、开花期和鼓粒期光合生理生态指标以及成熟后农艺性状、产量和品质的差异。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重,大豆生长指标、光合指标及产量均呈递减趋势,在重度干旱胁迫(D₂)下,大豆产量降幅最大达到56.7%。D₂处理开花期的P_n降幅最大,达45.15%,苗期的叶绿素SPAD值升高幅度最大,为21.92%。各品质指标均随干旱程度的增加呈上升趋势,D₂处理下,大豆蛋白质和脂肪含量比CK分别增加4.51%和1.77%。不同品种的蛋白质、脂肪、果糖、亚油酸、亚麻酸、油酸、硬脂酸、非必需氨基酸和必需氨基酸含量与产量呈负相关,蔗糖、淀粉多糖和棕榈酸含量与产量呈正相关,说明干旱胁迫下大豆产量和品质的提升仍存在矛盾。早熟品种陇中黄601丰产抗旱,适宜在干旱半干旱区种植。     

孕穗期干旱胁迫对超级稻后期光合性能及产量的影响

以6个超级稻品种及1个常规旱稻品种为材料在防雨棚内进行盆栽,于各品种的孕穗期控制水分(用土壤水分张力计监测土壤水分在-75 k Pa)进行干旱胁迫处理6 d,研究孕穗期干旱胁迫对不同超级稻品种后期光合性能及产量的影响。结果表明:干旱胁迫处理使6个超级稻品种始穗后0~7 d内叶绿素含量及光合速率下降,始穗后14~21 d叶绿素含量及光合速率提高;齐穗后叶面积指数、有效叶面积指数、高效叶面积指数均有不同程度下降;有效穗数下降3.9%~6.8%、穗实粒数下降7.0%~18.5%、千粒重提高1.8%~5.1%,实际产量下降10.4%~17.2%。在正常灌溉条件下,y两优2号、新两优6号、丰两优4号实际产量分别位居第一、二、三位,其中y两优2号较产量倒数后三位的品种增产23.2%~27.5%,新两优6号较产量倒数后三位的品种增产16.0%~20.7%,丰两优4号较产量倒数后三位的品种增产12.4%~17.3%,且增产均达极显著水平;在孕穗期干旱胁迫条件下,y两优2号、丰两优4号、新两优6号实际产量分别位居第一、二、三位,其中y两优2号较产量倒数后三位的品种增产18.3%~21.5%,丰两优4号较产量倒数后三位的品种增产11.4%~14.9%,新两优6号较产量倒数后三位的品种增产11.2%~14.8%,增产亦均达极显著水平。无论在正常灌溉还是在孕穗期干旱胁迫条件下,6个超级稻品种的产量均极显著高于常规旱稻品种的产量。因此,y两优2号、丰两优4号、新两优6号可以在安徽江淮丘陵缺水地区推广种植。     

分蘖期干旱胁迫对水稻光合特性及产量的影响

采用测坑试验方式,设置3个水分梯度(相对田间持水量80%～85%、70%～75%、60%～65%),以相对田间持水量为90%～100%为对照,通过对滴灌水稻分蘖期进行干旱胁迫,测定不同处理叶绿素含量、光合特性、叶面积指数、分蘖动态、干物质积累量和产量等指标,分析不同干旱胁迫处理对滴灌水稻光合特性及产量的影响。结果表明:轻度和中度胁迫下水稻拔节期叶片总叶绿素含量分别较CK提高4.66%、17.62%,拔节期净光合速率分别较CK提高5.73%、10.98%,生育后期叶面积指数较CK分别提高21.41%、26.49%;轻度和中度干旱胁迫减少了拔节前干物质积累,提高了拔节后干物质积累量,优化干物质积累动态;轻度和中度干旱胁迫有利于控制水稻的分蘖数量,显著提高有效穗数,与CK相比提高了8.05%、23.29%;轻度和中度胁迫下水稻穗粒数和千粒重显著降低,各处理间结实率无显著差异,成穗率显著高于CK,与CK相比3种胁迫下成穗率分别提高了22.83%、32.50%、13.20%;轻度和中度胁迫下产量与CK相比分别增加2.73%、6.08%。滴灌水稻分蘖期水分调控时应考虑利用干旱胁迫的补偿效应,于分蘖...     

不同生育期水分胁迫对杂交水稻光合及产量性状的影响

对两个籼型杂交水稻B优827和冈优725分别在分蘖期、孕穗期、开花期进行不同水分胁迫处理,研究光合速率、活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及其同功酶等生理特性和产量变化。结果显示,轻度水分胁迫下,随着胁迫时间的增加,叶片中光合速率下降、活性氧含量上升,SOD活性也相应增加;重度水分胁迫下,随着胁迫时间的增加,光合速率下降迅速,活性氧含量和SOD活性比轻度胁迫上升幅度大,但胁迫第7～9 d SOD酶活性出现降低。不同程度水分胁迫处理收获后其产量大小分别为对照>轻度>重度。对开花期的SOD进行凝胶电泳显示6条同功酶谱带,并随着胁迫程度的增加其亮度明显升高,而且品种间有明显差异。三个时期抗旱能力比较表明,其大小为孕穗期>开花期>分蘖期。B优827在三个时期的轻度、重度水分胁迫下都表现为抗旱能力比冈优725强。     

干旱胁迫对不同株型玉米光合特性及产量性状的影响

在大田干旱胁迫条件下,对3种株型玉米品种即平展型豫玉22号、中间型沈单16号和紧凑型先玉335的形态、光合特性和产量要素进行了分析研究.研究结果表明:(1)干旱胁迫导致3个不同株型玉米叶片叶绿素含量显著降低,先玉335的叶绿素含量受干旱胁迫的影响最小,豫玉22号影响最大.(2)3个品种的Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫...     

干旱胁迫对赤霞珠葡萄叶片水分及叶绿素荧光参数的影响

试验以3a生赤霞珠为材料,根据黎明前叶片的基础水势(Ψb),设置轻度干旱胁迫(T3)、中度干旱胁迫(T2)和重度干旱胁迫(T1)三个处理,以无胁迫为CK。研究了赤霞珠葡萄叶片水分及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明:干旱胁迫能导致赤霞珠葡萄叶片水分饱和亏缺、束缚水呈现依次上升趋势,而叶片相对含水量、总含水量、自由水及自由水/束缚水呈现不同程度下降趋势,且随胁迫程度的增大而显著增加。随着胁迫的进行,赤霞珠葡萄基础荧光(F_0)呈现先上升后下降趋势,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、原初光化学效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F_0)、最大量子产额(Yield)、电子传递速率(ETR)及光化学淬灭系数(qP)显著降低,而非光化学淬灭系数(qN)显著增加。表明干旱胁迫能引起赤霞珠葡萄叶片水分降低,光合电子传递链受阻,PSII反应中心耗散过剩光能的能力增强,吸收的光能更多地用于保护性的热耗散途径,导致光化学量子产额下降,光合效率下降。     

不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄光合特性的影响

在张掖市灌溉试验站开展了设施延后栽培葡萄灌溉试验,研究了不同生育期水分胁迫对温室栽培葡萄光合指标的影响。结果表明,各个胁迫处理下光合速率均大于对照处理,而胞间CO₂浓度相比对照均有明显下降,且以生育期的先后胁迫顺序从高到低排列。水分胁迫可以提高设施延后栽培葡萄的外观品质,以开花期胁迫处理下果粒重、纵横径最大。萌芽期胁迫处理使得果实产量增加,营养品质有所提高,并且叶片水分利用效率最高,可为设施延后栽培葡萄节水、调质、增效的灌溉制度提供依据。     

水分胁迫对大豆结荚期光合生理及生物量的影响

以秦豆8号为材料进行盆栽试验,研究了大豆苗期、花期及结荚期不同土壤控水处理对大豆结荚期光合生理和生物量的影响。结果表明:当苗期-花期前土壤相对含水量控制为65%~75%情况下,在花期分别进行轻度(土壤相对含水量控制为55%~65%)、中度(土壤相对含水量控制为45%~55%)水分胁迫,结荚期复水至正常供水后,与对照(大豆不同生长阶段土壤相对含水量均保持为65%~75%)相比,随胁迫程度的加剧光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)降幅加大,中度胁迫下分别降低13.16%(P<0.05)、28.60%(P<0.01)、7.64%、49.51%(P<0.01),而气孔限制值(Ls)、叶片温度(T1)较对照有所提高,中度胁迫下分别提高48.07%(P<0.01)、0.36%;当苗期-花期正常供水结荚期分别进行轻度、中度胁迫时,Pn、Tr、Ci、Gs较对照均降低,而Ls及T1较对照提高。当苗期-花期前土壤相对含水量控制为55%~65%情况下,在花期或结荚期进行中度胁迫均使Pn、Tr、Ci、Gs降低,Ls及T1升高,复水后则反之。当苗期-花期前土壤相对含水量为45%~55%时,不论花期或结荚期进行正常供水或轻度胁迫,各处理Pn、Tr、Ci、Gs均高于对照(大豆不同生长阶段土壤相对含水量均保持为45%~55%),而Ls及T1低于对照。当苗期-结荚末期土壤相对含水量连续控制在3个水平条件下,随土壤含水量的降低,Pn、Tr、Ci、Gs呈下降趋势,而Ls及T1升高。当苗期-花期前分别进行正常供水、轻度胁迫、中度胁迫控水处理时,不同处理结荚期单株生物量呈显著差异,中度胁迫与轻度胁迫各处理的单株生物量差值小于正常供水与轻度胁迫各处理单株生物量差值。     

干旱胁迫对沙地云杉光合、叶绿素荧光特性的影响

以田间8年生沙地云杉为试验材料,研究干旱胁迫对沙地云杉的光合、叶绿素荧光参数的影响,为沙地云杉在干旱荒漠区的推广应用等方面提供理论依据.结果表明:(1)随着干旱胁迫加剧,沙地云杉的光合参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)也随之降低,当土壤含水量为17％时,净光合速率(Pn)最大.胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)同时降低,说明气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.(2)干旱胁迫对沙地云杉叶绿素荧光参数均产生显著影响,其中最大光化学效率PSII(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)对干旱胁迫的反应较为敏感,可作为评价沙地云杉抗旱能力的参考指标.综合分析各项指标表明,干旱胁迫对沙地云杉的光合荧光特性影响显著,气孔因素是导致沙地云杉叶片净光合速率下降的主要因素.     

干旱-高温交叉胁迫对水稻幼苗光合特性的影响

以水稻品种‘N22’为试材,设置水稻幼苗正常生长（CK）、单一高温处理（H）以及干旱-高温交叉处理（DH）的水培试验,测定其叶片叶绿素含量、光合参数及叶绿素荧光参数,观察表皮气孔和叶肉细胞形态、叶绿体结构。结果表明,与CK相比,H处理水稻幼苗的叶绿素a、b含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和实际光能转化效率[Y（Ⅱ）]显著降低,下降的幅度分别为82.15%、66.82%、64.83%、8.23%、66.20%和27.51%。DH处理下水稻幼苗叶绿素a、b含量、P_n、G_s、C_i、T_r及Y（Ⅱ）与CK差异不显著,而显著高于H处理,分别是H处理下的4.35、2.67、3.20、1.17、3.46和1.23倍。干旱预处理的水稻幼苗,通过维持正常的叶绿素含量、稳定的叶肉细胞及叶绿体结构和适度的气孔开度,可在一定程度上缓解后期高温胁迫对水稻幼苗光合作用的...     

水分胁迫对冬小麦叶片水分生理生态过程的影响

在不同的土壤水分条件下对冬小麦叶片水分生理因子进行了连续的测定，结果表明水分胁迫使作物光合、蒸腾的日变化进程提前，上午胁迫处理作物气孔导度大于非胁迫处理作物的气孔导度，这有助于胁迫处理的作物利用有限的土壤水分；蒸腾速率比光合速率对水分胁迫反应更为敏感，更易受气孔调节的影响。在不同的生育期，作物气孔阻力与0－40cm土层的土壤含水量相关性最大，可用二次曲线来拟合，0－40cm土层土壤含水量在0．25m^3m^-3左右时，气孔开度最大，此时气孔阻力为最小。     

水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响

以黄色彩椒花仙子幼苗为试材,研究了桶栽称重控水条件下水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:1随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数和叶面积呈上升趋势,但随水分胁迫程度的增强,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、根体积、地上部干鲜重和地下部干鲜重明显降低,而根冠比增大。2随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光(Fo)、暗适应下叶片PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而叶片PSⅡ光合性能指数(PI)和叶绿素含量升高,但随水分胁迫程度的增强,幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、Fv/Fo和PI均明显下降,而Fo明显升高。3隶属函数分析结果显示,与彩椒幼苗受水分胁迫密切相关的生长指标为叶面积、根长、株高、根冠比和根体积;与光合指标密切相关的为Ci和Pn;与叶绿素荧光参数密切相关的指标为Fv/Fm、PI和Fo。轻度(75%的田间持水量)和中轻度(65%)水分胁迫对彩椒幼苗生长发育及光合特性影响较小。综合分析,75%~65%之间的田间持水量可以满足彩椒生长对水分的需求。     

外源硫化氢对干旱胁迫下玉米幼苗水分生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究了0.01、0.1、0.3、0.6、1 mmol·L-1等不同浓度外源硫化氢供体硫氢化钠(Na HS)对干旱条件下玉米幼苗叶片及根系水分生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了玉米幼苗根系活力、根系和叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量,显著降低了叶绿素含量及叶片和根系相对含水量。外源0.01 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量及根系可溶性糖和可溶性蛋白含量,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力没有显著影响。外源0.1 mmol·L-1和0.3 mmol·L-1Na HS预处理均可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、根系可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量没有显著影响。外源0.6 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、叶绿素a含量、叶片可溶性糖含量、根系可溶性蛋白含量及根系活力,但对根系脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白和叶绿素b含量没有显著影响,显著降低了根系可溶性糖和脯氨酸含量。外源1 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根系相对含水量、可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素a含量没有显著影响,显著降低了根叶可溶性糖和脯氨酸含量以及叶绿素b含量。这说明,低浓度硫化氢在一定程度上可以增加干旱胁迫下植株的渗透调节物质含量,从而维持自身的水分平衡,提高对干旱环境的适应能力。     

干旱胁迫对5个种源沙柳(Salix psammophila)气体交换及水分利用效率的影响

在盆栽条件下,对5个种源沙柳进行了水分胁迫处理,在不同干旱阶段对苗木叶水势、土壤含水率、蒸腾速率、光合速率等气体交换特性及水分利用效率进行了研究.结果表明:沙柳属于亚低水势忍耐脱水耐旱树种,叶水势随土壤含水量的下降而下降,变化趋势可用双曲线方程y=a b/x(0.389 0＜a＜0.520 3,8.906 6＜b＜11.466 9)拟合,其中民勤种源沙柳的双曲线方程中b值最低,为8.91,表现出较强的耐旱特性.在正常水分供应条件下,榆林种源沙柳的光合速率为23.89 μmol/(m2·s),水分利用效率为3.44 μmol/mmol,表现出很强的光合生产能力.随着干旱胁迫的加剧,各种源沙柳苗木的水分利用效率均有不同程度增加,民勤种源沙柳的增加值最大,为0.75 μmol/mmol,表现出了较强的抵抗干旱的能力,而榆林种源沙柳对水分亏缺则非常敏感,光合速率、蒸腾速率都急剧下降.这充分表明在水分供应充足的条件下,榆林种源沙柳具有最大的光合生产潜力;而当遇到干旱胁迫时,民勤种源沙柳则表现出极强的维持体内水分平衡的能力,是5个种源中最耐旱的种源.     

干旱条件下磷对小麦叶片光合色素的影响

在控制磷素水平下,通过模拟干旱胁迫的水培,控制灌水量的盆栽是田间小区试验,测定了产苗期及拔节期叶片中的叶绿素,类胡萝卜素及叶绿素酸酯的含量变化。结果表明,干旱胁迫可使小麦叶片中叶绿类克萝卜素,类胡萝卜素及原叶绿素酸酯的含量变化。结果表明,干时胁迫可使小麦叶片中叶绿素,类胡萝卜素及原叶绿素酸酯的含量急剧下降,缺磷条伯下降低的更快;在轻度干旱胁迫时,光合色素具有调节和补偿作用,施磷时其补偿作用更为明显     

水分胁迫对抗旱性不同小麦品种叶片光合及根呼吸等生理特性的影响

以两个抗旱性不同的小麦品种西农1043、陕253为材料，采用盆栽与水培试验相结合的方式，研究水分亏缺对小麦不同生育期叶片光合及根呼吸速率等生理指标的影响。结果表明：相同水分处理下，抗旱品种西农1043与水分敏感品种陕253相比，具有较高的光合和根呼吸速率、以及相对较高的保护酶活性；水分胁迫下，两个小麦品种叶片光合和根呼吸速率及苗期叶保护酶活性均降低；两种水分处理下抗旱性强的西农1043根呼吸所占光合的比例相对高于陕253。