孕穗期水分胁迫对水稻部分生理特性与产量补偿效应的研究

[目的]在孕穗期对水稻进行不同程度水分胁迫后复水,探讨水稻生理特性与产量补偿效应,以期为提高水稻水分利用率及其抗旱性提供依据.[方法]采用盆栽试验,对5个水稻品种在孕穗期分别设置3个不同水分胁迫处理,于复水后,每隔6d采样分析生理指标等.[结果]随着复水天数的增加,不同水稻品种轻旱处理B叶片的水势、SPAD、净光合速率增加速度较快,可溶性糖的补偿效应大于重旱处理C;经过水分胁迫处理的水稻茎流速度均下降.对于产量构成因素,水分胁迫处理的每株穗数和每株实粒数均有下降,每株粒数下降值受水分胁迫程度影响明显;除D优363外,其他品种结实率均以处理B最高;与对照处理A相比,受水分胁迫的两个处理B、C的千粒重和单株穗重均有所下降.[结论]水稻在孕穗期经过不同程度的水分胁迫,恢复常规管理后,受到轻度水分胁迫处理的水稻部分生理特性以及产量性状均获得较好的补偿效应.     

拔节孕穗期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响

试验研究了拔节孕穗期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响。结果表明：拔节孕穗期水分胁迫对水稻有效穗、叶面积指数和株高都有较大的影响，影响的严重程度与水分胁迫水平一致，水分胁迫处理有效穗平均比对照低26．7％。由于拔节孕穗期水分胁迫抑制了水稻的生长发育，影响了水稻分蘖穗的形成，最终导致单位面积有效穗不足、穗粒数少、千粒重低而严重影响水稻经济产量水分胁迫。处理平均产量比对照低63．8％，水份胁迫处理平均生物产量比对照低25．9％，水分胁迫处理平均茎、叶重比对照高8．3％。     

水分胁迫对B优827孕穗期生理生化的影响

[目的]为B优827抗旱性研究提供理论依据。[方法]以籼型优质杂交水稻B优827和四川省区试对照品种冈优725为试材,设孕穗期3个水分胁迫处理:正常水分条件;轻度水分胁迫(70%水分);重度水分胁迫(50%水分),研究水分胁迫对B优827孕穗期生理生化的影响。[结果]B优827在轻度和重度水分胁迫下的抗干旱能力高于冈优725;轻度胁迫下,随着胁迫时间的增加,B优827光合速率下降缓慢,超氧离子在抗氧化酶和非酶因子作用下上升缓慢;重度水分胁迫下,随着胁迫时间的增加,B优827的光合速率下降迅速,活性氧在体内迅速积累,抗氧化能力(SOD,CAT)明显下降。[结论]B优827的产量及其构成下降的幅度均低于冈优725,其抗旱性强于冈优725。     

水分胁迫对水稻根系生长和部分生理特性的影响

于 1999年在盆栽条件下研究了水分胁迫对水稻根系生长和部分生理特性的影响。结果表明 :水分胁迫显著影响水稻单株次生根数、根系干重、根系吸收总面积、活跃吸收面积和根系活力 ;分蘖期干旱对根系生长发育影响较小 ,拔节后直至抽穗开花期根系对水分胁迫反应最为敏感 ;土壤水分为田间最大持水量的 70 %～ 75 %时 ,最有利于水稻根系生长发育     

水分胁迫对水稻生理特性和产量的影响

[目的]为水稻生产确定适宜的节水灌水指标。[方法]通过防雨棚池栽试验,以土壤水势为灌水下限控制指标,研究不同水分胁迫条件下水稻籽粒产量和结实期籽粒含水量、颖花绿叶量及保护酶活性等生理性状指标相对值变化规律。[结果]当土壤水分调控标准低于－30kPa时,在灌浆中期籽粒含水量和颖花绿叶量表现出明显的负效应,SOD、CAT、POD含量相对值显著升高;在适宜土壤水分胁迫下,即土壤水势高于－30kPa,SOD、CAT、POD含量相对值有所升高。[结论]不同水分胁迫程度对籽粒含水量和颖花绿叶量的影响不同。     

水分胁迫后复水对糜子根冠功能的补偿效应

【目的】研究水分胁迫后复水对糜子根、冠生长和光合作用的补偿规律及补偿条件的影响,为糜子抗旱节水栽培和补偿效应研究提供理论依据。【方法】采用盆栽控水方式,以全生育期正常供水为对照,分别在糜子不同生育时期水分胁迫后复水,对复水后糜子根、冠功能的恢复以及复水前后新老叶片净光合速率等指标进行分析。【结果】(1)水分胁迫后复水,根冠功能和光合作用的补偿效应与胁迫持续时间、胁迫程度及复水时期有关。(2)三叶一心期水分胁迫复水后,重度胁迫拔节期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积的恢复最快,分别高于对照和中度胁迫拔节期复水处理;同时,拔节期复水处理各指标的补偿效应高于抽穗期复水的2个处理。拔节期水分胁迫复水后,中度胁迫抽穗期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积高于对照和重度胁迫复水处理。(3)与对照相比,无论是三叶一心期还是拔节期开始水分胁迫,胁迫前生长出的叶片复水后其净光合速率低,胁迫程度越重净光合速率越小;而复水后长出的新叶,三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水处理新叶净光合速率最高,复水20d时比对照高出14.5%,中度水分胁迫拔节期复水后新叶净光合速率与对照无显著差异。【结论】三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水有利于新生器官生理活性的提高,对糜子根冠功能和净光合速率的补偿效应最佳。     

ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

【目的】明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。【方法】以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg^-1的脱落酸（ABA）对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶（SOD、CAT）活性、膜脂过氧化程度（MDA含量）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量及可溶性糖（SS）含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。【结论】ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。     

水分胁迫对水稻的影响

分析水分胁迫对水稻生长发育的影响,介绍水分胁迫的有利应用,以达到水稻种植过程中最大节水的目的。     

孕穗期水稻叶温与水分状况关系的研究

通过实验研究了孕穗期叶温与水分条件及产量结构之间的关系。结果表明:气温高于叶温;不同处理蒸散量的日变化主要与叶温的日变化趋势基本一致。对不同水分处理,土壤含水量越少,蒸散量也相对较少,叶温也就越高;叶水势可以反映作物水分状况,叶温越高,叶水势越低。叶温和蒸散量反映植株水分状况的时间应在11:00—15:00时,这主要和太阳辐射的日变化有关。通过对产量结构的分析,得出水孕穗期受到一定的水分胁迫对穗重影响最大,其次是结实率和穗粒数,对穗长没有影响。第一批处理约有一天的水分胁迫,第二批处理也只有几个小时的水分胁迫,叶温比对照高1.4～1.8℃,对穗重、结实率和穗粒数都有不同程度的影响,说明水稻孕穗期对水分胁迫较敏感。     

籼型和粳型水稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异

【目的】系统比较分析籼稻和粳稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异,以期为后续解析籼、粳型水稻抗旱能力差异的生理机制打下前期基础。【方法】以具有不同耐旱能力的籼稻珍汕97B（ZS97B）和粳稻日本晴（NP）为材料,以正常浇水保持土壤湿润为对照,孕穗期停止浇水,干旱胁迫10 d后分别检测不同处理的水稻气孔密度、气孔开放度、光合指标、蒸腾指标、水分生理相关指标、抗氧化酶活性及丙二醛含量等;干旱处理13 d后复水,统计复水10 d后水稻存活率,比较分析孕穗期ZS97B和NP对干旱胁迫的适应性。【结果】孕穗期停止浇水10 d后,ZS97B的存活率为90.3%,极显著高于NP（77.8%）（P<0.01,下同）;干旱胁迫对2种水稻的气孔密度和气孔运动均无显著影响（P>0.05）,但ZS97B的气孔密度在处理前后显著（P<0.05,下同）或极显著高于NP;尽管ZS97B的叶卷曲度更大,但其净光合速率并没有受到更严重影响,ZS97B的净光合速率下降31.2%,而NP下降62.9%;此外,干旱胁迫下NP的叶片失水速率上升,其叶片功能损伤更严重;ZS97B在干旱胁迫后叶片POD活性极显著上升至32.46 U/（g·min）,对干旱胁迫的响应更快,而NP的MDA含量也在干旱胁迫后显著上升至1.55 μmol/g,表明叶片细胞膜损伤程度更严重。【结论】与粳稻品种NP相比,籼稻品种ZS97B更高的气孔密度缓解了孕穗期干旱胁迫下其光合速率的降低;同时,ZS97B通过增加叶卷曲度而降低叶片蒸腾速率;此外,ZS97B抗氧化酶系统的迅速响应也能有效清除活性氧,减少细胞膜损伤,对孕穗期干旱胁迫的适应性更强。     

干旱胁迫对谷子孕穗期光合特性的影响

为探索谷子孕穗期在干旱环境的光合适应机制,筛选谷子孕穗期抗旱性光合参数鉴定指标,以20个谷子品种为试验材料,在模拟干旱棚中研究了谷子孕穗期干旱胁迫条件下光合参数指标的的变化。结果表明：干旱胁迫处理的相对叶绿素含量和相对光合速率与品种的抗旱指数呈极显著正相关,且灰色关联度较高,可作为评价谷子孕穗期抗旱性的光合参数指标。     

水稻孕穗期耐低温研究进展

概述了水稻孕穗期低温的危害,冷害的生理基础、遗传机理、鉴定方法及预防措施;并展望了水稻孕穗期耐冷性的研究前景。     

孕穗期低温胁迫对水稻结实率及叶片生理特性的影响

为了明确孕穗期低温对水稻结实率及对叶片生理特性的影响,本试验在盆栽条件下,以2 个水稻(Oryza sativa L.)品种‘龙粳11’（冷敏型）和‘龙稻5’（耐冷型）为材料,于孕穗期在人工气候室进行低温（15℃,持续1、2、3、4、5、6 天）处理,探讨了低温对水稻叶片膜透性、抗氧化酶等生理特性的影响。结果表明：低温条件下,‘龙稻5’的结实率变化较小,‘龙粳11’的结实率显著降低。2 个品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的变化趋势。‘龙稻5’的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量高于‘龙粳11’,但丙二醛(MDA)含量和相对电导率低于‘龙粳11’。这说明孕穗期低温胁迫能够影响水稻叶片膜透性及抗氧化酶活性等生理指标,并可降低水稻结实率。     

孕穗期根际土壤淹水对小麦氮素代谢和产量的影响

采用池栽试验 ,研究了孕穗期根际土壤淹水对小麦氮素营养和产量的影响。研究结果表明 :孕穗期根际土壤淹水显著影响小麦氮素的吸收量 ,降低茎鞘、叶片和全株相对含氮量和绝对含氮量 ,而对氮素在不同器官的分配影响较小。孕穗期根际土壤淹水导致旗叶叶绿素含量和净光合速率降低 ,最终使粒重和产量下降     

水稻分蘖期生理耗水量研究

[目的]研究水稻分蘖期生理耗水量,以期更加高效地节约灌溉水资源。[方法]采用室内盆栽方法,对水稻进行控水灌溉,根据每天每试验盆重量变化分析水稻生理耗水量。[结果]水稻分蘖前期耗水量不断增加,到分蘖后期逐渐降低,水稻分蘖前期平均每株每天耗水193.75 g,水稻分蘖后期平均每株每天耗水260.92 g。每盆栽2株水稻耗水量高于每盆栽1株水稻耗水量33.4%。[结论]在水稻分蘖末期应控制灌溉水量;水稻种植越密,分蘖期生理耗水量小,其分蘖数相应减少。     

水稻开花期一些生理生化特性与品种抗旱性的关系

【目的】探索水稻开花期适应干旱环境的生理生化机制，筛选水稻开花期抗旱性鉴定的生理生化指标。【方法】利用抗旱性不同的10个水、旱稻品种，在干旱棚内通过开花期水分胁迫，研究了叶片抗坏血酸（Vc）、游离氨基酸、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）等物质的含量和保护性酶活性的变化。【结果】开花期水分胁迫增加了叶片Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质和MDA含量，提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。相关分析表明， 在水分胁迫与对照条件下Vc、游离氨基酸、MDA含量和SOD活性的相对值与品种的抗旱系数有显著或极显著相关性。【结论】水、旱条件下Vc、游离氨基酸总量、MDA含量和SOD活性相对值可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标，利用此4项相对值与抗旱系数所建立的回归方程可预测品种开花期的抗旱性。     

孕穗期渍水逆境对冬小麦氮素营养及产量的影响

采用池栽试验,研究了孕穗期渍水逆境对小麦氮素营养和产量的影响。研究结果表明:孕穗期渍水逆境显著影响小麦氮素的吸收量,降低茎鞘、功能叶片和全株含氮量和全氮积累量,而对氮素在地上不同器官的分配比例影响较小。由于渍水逆境影响了小麦根系正常吸收氮素,使叶片含氮量急剧下降,从而导致旗叶叶绿素含量和净光合速率降低,影响小麦功能叶片正常光合性能,最终使小麦粒重和产量下降。