干旱胁迫对鼠茅草生长及生理特性的影响

干旱胁迫对植物的形态结构和生理功能产生威胁,不利于植物的生长和发育。本文通过模拟试验对干旱胁迫和正常水分处理下的鼠茅草生长及生理特性进行研究。结果表明:与正常水分处理相比较,干旱胁迫显著降低鼠茅草叶片叶绿素a和总叶绿素含量,显著提高叶绿素b含量。另外,干旱胁迫显著降低鼠茅草叶片可溶性蛋白含量,显著提高叶片丙二醛含量和电解质渗透率;与此同时,干旱胁迫显著降低鼠茅草地上部分生物量,对地下部分生物量无影响。根系扫描结果发现,干旱胁迫显著降低15～2mm、 2～25mm、 25～3mm和3～35mm径级根长和根表面积,对其他径级根长和根表面积无显著影响。综上,冬季干旱胁迫60d后对鼠茅草生理指标造成影响,降低鼠茅草光合作用和地上部分生物量,不会造成鼠茅草死亡,故在冬季灌溉条件差或降水稀少的山地丘陵区果园可采用鼠茅草生草。     

饲草型小黑麦苗期抗旱指标的筛选

本试验采用高渗溶液聚乙二醇(PEG-6000)模拟生理干旱,通过测定饲草型小黑麦(×Triticale Wittmack)苗期叶片的含水量、相对含水量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖及游离脯氨酸含量,研究干旱胁迫对饲草型小黑麦生理指标的影响,并筛选饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件。结果表明,1)适宜于饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、叶绿素b含量;2)饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为:用30%PEG-6000胁迫28d,此时大部分生理生化指标与对照差异显著(P0.05);3)干旱胁迫处理后,饲草型小黑麦幼苗生长缓慢,叶片含水量、相对含水量、叶绿素含量降低,叶片的游离脯氨酸含量和丙二醛含量增加。饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为,30%PEG胁迫28d。适宜于饲草型小黑麦抗旱性评价的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛、游离脯氨酸和叶绿素b。     

垃圾堆肥基质驯化的高羊茅对水分胁迫的生理生态响应

以高渗透垃圾堆肥基质中生长驯化的高羊茅(Festuca arundinacea L).为材料,以未驯化的同品种高羊茅为对照,研究了高羊茅对水分胁迫的生理生态响应,为草坪植物抗旱品种的培育提供依据。试验对2种材料进行水分胁迫处理,测定了地上生物量、株高、地下根重、根长、须根数、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等生理生态指标。结果表明:水分胁迫下,经堆肥基质驯化的高羊茅地上生物量及株高有显著的增加,分别比对照提高了81.8%(P0.05)和7.1%;根重、根长和须根数也有明显的增加,其中根干重比对照提高了41.7%。另外,驯化高羊茅POD和CAT活性和叶绿素含量也明显高于对照。研究结果表明,驯化的高羊茅具有忍耐重度干旱胁迫的反应机制,表现出较强的抗旱性。     

水肥耦合对巨能草生长和光合色素的影响

采用盆栽控制实验的方式,利用控水、控肥的实验方法,设计了干旱(25% FC)、对照(75% FC)和水淹(100% FC)3个水分梯度以及低、中、高3个养分水平的完全随机组合实验,研究了不同水肥耦合条件对巨能草生长与光合色素的影响。结果表明,巨能草的地上生物量、地下生物量、生物总量和根冠比都受到了水肥交互作用的显著影响。在正常水分条件下,高肥处理下的分蘖数、株高、地下生物量、地上生物量和生物总量都是最大的,是9种水肥配比中巨能草生物量积累最佳的水肥配比。可见,良好的水肥条件是巨能草获得高产的前提。水淹和干旱都不利于植株的分蘖和高生长,但干旱条件下可通过施肥提高植株的分蘖能力。水淹环境下,不宜施用过多肥料,中等施肥量最有利于巨能草地下生物量的积累,其根冠比显著增大,有利于植物根系适应水淹条件下的缺氧环境。与水淹条件相比,干旱条件更不利于巨能草地上生物量的积累,为了适应干旱环境,巨能草会把更多的同化物质分配给地下部分,进而增大根冠比,从而表现出较高的生理可塑性以适应极端的干旱环境。有趣的是,水分胁迫下的光合色素含量显著高于正常水分,且随着施肥量的增加,光合色素的含量都有所增加,干旱处理下的增加尤为显著。由此可见,在水分胁迫环境下,巨能草会通过其各种形态和生理适应机制来适应环境,表现出一定的耐涝性和抗旱性,且施肥能够在一定程度上降低水分胁迫对植物生长的影响。     

施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响

在科尔沁沙地研究不同施氮条件下燕麦（Avena sativa L.）株高、地上生物量、地下生物量、总生物量,以及根冠比、茎叶比、叶片贡献率、茎秆贡献率、根系贡献率和穗贡献率等相关指标,探讨沙壤土条件下不同施氮量对燕麦的影响,为科尔沁沙地燕麦氮肥管理提供参考。结果表明：燕麦株高、地上生物量、总生物量随着施氮量增加呈现先增加后降低的变化趋势,均在N3（375 kg·hm^-2）达到最高值,值分别为：90.6 cm,1 878.6 g·m^-2,2 341.2 g·m^-2;不同施肥梯度之间叶片贡献率、穗贡献率、根系贡献率、茎叶比、根冠比均表现出一定差异,而茎秆贡献率差异不显著;其中,随着施肥量的增加,叶片贡献率和穗贡献率均呈现先增加后降低的变化趋势;建议本试验条件下,燕麦最佳追施氮肥量375 kg·hm^-2,追施氮肥范围300~450 kg·hm^-2之间。     

重金属Cd、Cu以及干旱胁迫对柳枝稷的影响分析

植物修复技术以其操作简单、环境友好和低消耗越来越受到人们重视。为在干旱半干旱地区重金属污染条件下建植柳枝稷进行修复提供基础依据,以柳枝稷Alamo品种为材料,利用正交旋转设计,研究Cd-Cu-干旱胁迫对农艺性状及重金属、水分吸收运输的影响。结果表明:Cd处理降低地下部生物量并增加地下部两重金属含量,而Cu和干旱处理分别增加地下部生物量、增加地上部或降低地下部两重金属含量。柳枝稷对Cd、Cu具有较强耐受力,产生"毒物刺激效应",而一定干旱条件促进其生长。单独、两两或同时交互对农艺性状没有产生显著影响(P0.05),Cd-干旱交互,对地上部Cd作用显著(P0.05);Cu-干旱及Cd-Cu-干旱胁迫,对地下部Cu显著(P0.05)。由此,Cd及Cu竞争吸附,前者向地上部转移比例大于后者,重金属和干旱交互胁迫对特定部位重金属影响显著(P0.05)。柳枝稷通过根部积累等措施修复Cu和Cd,耐旱性强,能较好适应重金属及干旱单独或交互作用的影响。     

干旱胁迫对不同紫花苜蓿品种生产性能的影响

为了解不同紫花苜蓿品种对干旱胁迫的响应,探讨了干旱胁迫对8个紫花苜蓿品种生产性能的影响。试验采用随机区组设计,包括3个土壤水分梯度,水分梯度分别为80%(对照)、55%和30%的田间最大持水量。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,8个紫花苜蓿品种的地上生物量和地下生物量逐渐降低,BC-9紫花苜蓿和肇东苜蓿的地上生物量受干旱胁迫的影响较轻,均值分别为3.11和2.75 g/盆;地下生物量分别为1.34和0.65 g/盆;干旱胁迫严重影响了河南苜蓿和博维,地上生物量分别为1.87和1.85 g/盆,地下生物量分别为0.75和0.91 g/盆。随着含水量的减少,8个紫花苜蓿品种的分枝密度、株高以及干旱胁迫前后的变异系数逐渐减小。生物量、分枝密度和株高随着含水量的降低而降低,呈正线性关系(R~2=0.96～0.99)。     

干旱胁迫对伊犁绢蒿幼苗生长及叶片解剖结构的影响

为探究干旱胁迫对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)幼苗生长及叶片解剖结构的影响,本研究采用控水实验,对培养45 d后的幼苗进行持续干旱胁迫处理,测定幼苗的株高、根长、地上、地下生物量以及叶片解剖结构。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,幼苗地上部分生长逐渐减缓,地下部分生长和根冠比则持续增加。当土壤相对含水量降至6.38%时,株高和地上生物量较对照分别降低了73.83%和73.05%(P<0.01),而根长、地下生物量和根冠比较对照分别增加了6.09%,67.92%和527.49%(P<0.01)。随着干旱胁迫程度的加剧,叶片厚度、上下表皮细胞厚度、维管束直径均呈先增后降趋势,而上下角质层厚度则表现出逐渐增加的趋势,栅栏组织呈逐渐下降趋势。综上所述,伊犁绢蒿幼苗通过调节地上部分和地下部分的生长以及叶片解剖结构的变化来应对干旱胁迫。     

干旱胁迫及复水对伊犁绢蒿幼苗生长及生理特性的影响

为研究伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）幼苗对干旱胁迫的适应能力,本研究采用盆栽控水法分析了持续干旱胁迫及复水过程伊犁绢蒿幼苗生长及生理指标的变化。结果表明：随着干旱胁迫的加剧,幼苗地上部分生长逐渐减慢,重度干旱胁迫下幼苗株高和地上生物量较对照分别降低了50.29%和50.82%（P<0.01）;幼苗根长、地下生物量和根冠比则持续增加,重度干旱胁迫下各指标较对照分别增加了11.41%,10.69%和125.09%（P<0.05）;叶片相对含水量、叶绿素含量和根系活力持续下降;叶片和根系的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖和脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性逐渐升高,而可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶活性则呈先升高后降低的趋势。综上所述,伊犁绢蒿幼苗可以通过调节生长和生物量的分配,并通过积累渗透调节物质和提高抗氧化酶活性来清除活性氧,维持其在干旱胁迫下的生长;复水后,叶片和根系的渗透调节物质及抗氧化酶活性大多能恢复至中度干旱胁迫水平,表明伊犁绢蒿幼苗具有较强的干旱适应能力。     

不同红豆草材料苗期抗旱性综合评价

探讨不同程度干旱胁迫对苗期红豆草(Onobrychis viciaefolia)的影响及抗旱性差异,为红豆草种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。以7份红豆草材料(5份来自俄罗斯,2份源于中国)为研究对象,盆栽模拟土壤干旱条件,对不同程度干旱胁迫下各材料的株高、地上生物量、叶片相对含水量、叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量进行了测定。结果表明:随干旱胁迫程度的加剧,植株高度、叶片相对含水量和叶绿素含量都明显下降,重度胁迫下,蒙农红豆草的株高、地上生物量、叶绿素含量均显著低于其他红豆草材料,甘肃红豆草的叶片保水能力相对较好;MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量都明显上升,重度胁迫下,Ⅱ材料的MDA含量、甘肃红豆草的可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均显著低于其他红豆草材料。经抗旱隶属函数分析,得出其抗旱性顺序为:ZXY2003p-147ZXY2003p-132=ZXY2005p-623ZXY2007p-3423ZXY2010p-7369甘肃红豆草蒙农红豆草。