土壤干旱对不同生育期小麦叶片及种子氨基酸的影响

干旱胁挞下小麦体现人游离氨基酸含量明显增高,特别是极性氨基酸和胁迫较为敏感,拔节期土壤干旱对小麦叶片中游离氨基酸影响比开花期干旱大,复水后,随着小麦生长的恢复,叶片中游离氨其酸水平爱渐近对照,另外,拔节期和开花期土壤干旱均使小麦产量降低,胚同抗旱性品种间存在差异。     

干旱与大气CO_2倍增对土壤微生物量及活性的影响

全球气候变化可能会对土壤生态系统产生潜在的影响,通过室内培育试验,设置了3种土壤水分梯度(土壤体积含水率为80%、60%、40%)、2种大气CO_2浓度(350、700μg/L)、2种土壤使用状况(裸土、种植大豆土壤),对土壤微生物量及活性的变化进行研究。结果表明,干旱胁迫使土壤微生物生物量碳量(MBC)含量极显著降低。重度干旱时,植物碳输入会加剧干旱对土壤生态系统的胁迫。大气CO_2倍增对土壤MBC量显著不影响。干旱胁迫导致土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性极显著降低。大气CO_2倍增能够极显著促进土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性,这可能会加速土壤有机质的降解,加快土壤碳库周转速率,对大气CO_2增加起到正反馈作用。干旱与CO_2倍增交互作用对土壤MBC和酶活均显著不影响,但在种植大豆的土壤中交互作用对蔗糖酶活性有一定影响。     

大气升温与土壤干旱对灵武长枣果实的影响

以4年生灵武长枣为试验材料,采用红外线辐射器控制模拟大气升温环境,自动灌溉系统控制土壤水分水平,设置2个大气温度水平和3个土壤水分水平,测定灵武长枣果实单果质量、Vc与可溶性糖等的含量,揭示日间大气升温与土壤干旱处理对灵武长枣果实品质的影响.结果表明,大气温度升高(2.0±0.5)℃时,果实中可溶性糖和有机酸含量增加;在土壤中度干旱(田间持水量的50%~60%)水平下,大气升温可显著提高果实中的Vc和黄酮含量;但随着土壤干旱水平加剧,灵武长枣果实着色率、单果质量呈下降趋势,果实糖酸比增大.因此,日间大气温度升高2℃左右时,能提高果实的营养品质;但在土壤严重干旱水平下,大气升温加剧了土壤干旱对灵武长枣果实品质的不利影响.     

气温升高与干旱互作对灵武长枣根区土壤酶活性及微生物功能多样性的影响

全球大气温度的不断升高带来大范围的降水不平衡。为探究气温升高和干旱互作对灵武长枣根区土壤酶活性和土壤微生物的影响,以6年生灵武长枣为对象,采用开顶气室（OTC）控制大气温度环境和水肥一体自动化灌溉控制系统控制土壤含水量,测定了灵武长枣当年生长发育期结束后树体根区土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性和土壤微生物数量,并分析其功能多样性。结果表明,大气温度升高2℃时显著提高了灵武长枣根区土壤酶活性,而随着干旱程度的加剧酶活性显著下降,且干旱抑制了气温升高对酶活性的提升作用,土壤微生物数量随着土壤酶活性的增加而增加。温度升高2℃时,灵武长枣根区土壤微生物碳源代谢活性显著提高,干旱的加剧则降低其活性,土壤微生物Shannon指数、McIntosh指数和Simpson指数增加,而随着干旱程度的进一步加剧,这些指数却出现减少的趋势。六大类碳源中,糖类、酸类和氨基酸类碳源是灵武长枣根区土壤微生物群落利用并转化的主要碳源。大气温度升高2℃对灵武长枣根区土壤酶活性及微生物数量均有促进作用,并且微生物群落多样性、活性及碳源利用率均明显增加,而干旱则起到抑制作用。大气温度与干旱交互处理下,干旱缓解了...     

花后高温对晋南冬小麦籽粒灌浆速率的影响

为了探究晋南冬麦区小麦灌浆后期高温干旱胁迫对小麦灌浆速率的影响,试验采用花后高温与不同土壤水分环境的互作设置,在4种不同的大气温度和土壤水分环境下对131份历年亲本种质材料的灌浆速率进行测定分析。结果表明,2种土壤水分条件下,灌浆后期高温胁迫都会暂时加速小麦的灌浆速率,随后灌浆速率又明显下降,缩短了小麦灌浆期,最后导致千粒质量下降;小麦千粒质量的大小与灌浆期灌浆速率最大值的大小关系不大,而与灌浆期时间长短有关,也就是说,平稳的灌浆方式对千粒质量的形成最有利;高温胁迫对旱地小麦灌浆的影响大于对水地小麦的影响,尤其灌浆后期高温胁迫与土壤干旱互作对小麦灌浆极为不利。     

中位山旱地干旱成因初探

本文根据在乐都县马营乡旱作基点，从1980－193年所测定的降水资料和土壤水分资料，表明大气干旱与土壤干旱在发生时间上是不一致的；3－4月发生大气干旱的决定因子主要是降雨量，而此时是否发生土壤干旱主要取决于秋季降水的相对变率；6月份是中位山旱地发生大气干旱的第二个重要时期，此时期农田蒸散迅速，易导致土壤干旱的发生。     

栽培措施对冬小麦抗干旱、低温胁迫能力的影响

通过盆栽试验,研究了干旱、低温逆境下不同土壤耕作措施对冬小麦形态和生理指标的影响。采用两合土、砂姜黑土2种土壤,设置了包含施有机肥、保持土壤水分、整地(粗糙、精细和旋耕)等共7种土壤耕作方式处理,调查测定了冬小麦外部形态和内部生理指标。结果表明,不同土壤耕作方式对出苗、土壤水分、分蘖等都有影响,从而影响冬小麦抗寒能力。粗放整地处理的小麦对低温逆境的耐受能力较弱,施用有机肥、保持土壤适宜水分、精细整地等栽培措施明显增强小麦抗低温逆境能力。冬小麦在逆境下,叶片中脯氨酸含量大幅增加;低温逆境下冬小麦叶片脯氨酸含量比干旱逆境下急剧增加;干旱能提高小麦叶片中脯氨酸含量;适度干旱+低温逆境下的小麦抗寒能力增强。说明,土壤水分、肥力是影响冬小麦抗低温逆境胁迫能力的主要因素;一定范围内的干旱逆境锻炼,对提高小麦抗低温能力有一定的促进作用。     

不同水分状况下SPAC水分热力学函数特征和水势温度效应

在冬小麦的苗期、拔节期、扬花期,给予两种不同的水分处理(正常灌水和干旱),测定土壤、植物、大气的水势并计算热力学函数。结果表明:正常灌水条件下,不同生育期土壤水的△G比较接近,而干旱条件下土壤水的△G变化幅度较大。植物水的△G随小麦生长发育逐渐降低。无论正常灌水或干旱条件下,3个生育期中土壤水、植物水的△H大小变化趋势与△s变化相同,两者呈极显著相关。随着温度升高,土壤水势、植物叶水势均升高。当含水量降低时,土壤、植物的水势温度效应增高。     

干旱胁迫对不同基因型小麦籽粒灌浆及内源激素的影响

以抗旱性不同的西农979(干旱敏感型)和长旱343(抗旱型)为试验材料,采用人工控水模拟干旱胁迫,研究灌浆期干旱对小麦籽粒灌浆的影响及其与内源激素变化的关系。结果表明:2个品种籽粒灌浆对干旱的响应不同,相比较于对照(正常水分处理,灌浆期土壤水势保持在-20~-30kPa,T1),重度干旱胁迫(灌浆期土壤水势保持在-70~-80kPa,T3)显著降低西农979强势粒和弱势粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和粒质量,且对弱势粒的抑制作用显著高于强势粒,而重度干旱胁迫仅降低长旱343弱势粒籽粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和粒质量,对其强势粒籽粒灌浆无显著影响。与重度干旱不同,中度干旱(灌浆期土壤水势保持在-40~-50kPa,T2)显著促进2个小麦品种籽粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,增加籽粒质量。激素测定结果表明,与对照相比,中度和重度干旱对长旱343强势粒IAA、Z+ZR、ABA和GAs的质量分数变化均无显著影响,对于长旱343弱势粒和西农979强、弱势粒,中度干旱胁迫显著提高IAA、Z+ZR和ABA的质量分数,降低GAs的质量分数,而重度干旱胁迫显著降低IAA和Z+ZR的质量分数,提高ABA和GAs的质量分数。说明,小麦弱势粒对干旱胁迫的敏感性强于强势粒,适度干旱有利于小麦籽粒灌浆,而重度干旱对小麦籽粒灌浆存在明显抑制作用。干旱胁迫对小麦籽粒灌浆的影响与多种内源激素的变化有关,不是通过某一种激素调节籽粒灌浆。     

干旱灾害对农业生产的影响

一、干旱的特点与类型 干旱是指在当前的农业生产水平条件下,较长时段内因降水量比常年平均值特别偏少,影响农作物正常生长发育而造成损害的一种农业气象灾害.干旱通常分为大气干旱、土壤干旱和生理干旱.大气干旱的特点是空气干燥、高温和太阳辐射强,有时伴有干风.     

不同土壤肥力下冬小麦春季干旱的复水补偿效应研究

 【研究目的】为探明冬小麦春季旱后复水补偿效应及其对土壤肥力的响应;【方法】采用盆栽试验,对生长在不同土壤肥力条件下的冬小麦,于返青、拔节期进行不同程度干旱复水处理;【结果】返青期中度干旱,在高肥力下复水15天时,叶绿素含量已超过对照水平,复水5天后,光合速率超过对照;中、低肥力下,叶绿素含量和光合速率分别在复水15天、20天时比对照略有增加。拔节期中度干旱只在高肥力下复水20天后,光合速率比对照略有增加;其他处理的叶绿素含量和光合速率均未达对照水平。除低肥力下重度干旱外,返青期旱后复水处理与对照相比,产量均无明显降低,收获指数和水分利用效率明显提高,在高、中肥力下中度旱后复水产量还略有增加;拔节期旱后复水处理与对照相比,产量明显降低,收获指数和水分利用效率下降。【结论】冬小麦春季受旱复水后,光合速率比叶绿素含量更容易恢复;返青期旱后复水比拔节期旱后复水在产量和水分利用效率上表现出更强的补偿效应,这主要缘于收获指数的增加;提高土壤肥力可增强冬小麦旱后复水的补偿效应,中、高肥力下返青期中度旱后复水更有利于产量及水分利用效率的提高。     

干旱胁迫对不同生育时期冬小麦叶片蛋白质及核酸含量的影晌

[目的]探讨干旱胁迫对冬小麦发育的影响。[方法]以"农大8539"为试材,在小麦的生育前期、中期、后期分别设置3个水分梯度,控制降水,称重法计算供水量,测量了小麦叶片的渗透势、蛋白质和核酸含量。[结果]在土壤湿度较低的情况下,随土壤水分的递增,小麦叶片细胞渗透势明显增加;在土壤湿度较高的情况下,叶片细胞渗透势随土壤水势的变化而变化的幅度很小。返青-拔节和孕穗-开花,开花-孕穗期叶片核酸总含量随干旱程度加剧而下降的趋势不是十分明显,叶片蛋白质含量下降明显。[结论]随干旱程度的加重,冬小麦叶片内蛋白质含量对水分胁迫反应敏感,而核酸含量反应迟纯。     

干旱对昆明小麦生长发育的影响研究

 从自然降水、土壤水分状况及小麦生育期需水情况等角度，研究了干旱对昆明市小麦生长发育的影响，为小麦种植过程中防旱、抗旱工作提供参考和依据。用统计学和农业气象学方法进行统计和分析。干旱对小麦生长发育产生了严重的影响，除播种到三叶期与多年平均值一致外，其余发育期提前了9~26d，在小麦生长关键期拔节—抽穗期，缺水严重，致使小麦植株矮小，有效分蘖减少，不能正常抽穗结实，严重影响产量。干旱对昆明小麦生长发育影响严重，根据研究结果，提出一系列有效的防旱、抗旱措施。     

不同土壤水分条件下小麦光合特性的研究

为了探讨小麦节水灌溉栽培技术,以穗型大小不同的2个小麦品种山农20（大穗型品种）和山农21（小穗型品种）为试材,在露天池栽条件下于小麦返青期后开始对2个小麦品种进行不同土壤含水量的水分胁迫处理,土壤含水量均设田间持水量的100％（水分过量）、80％（适宜水分）、61％（轻度干旱）和40％（严重干旱）4个处理,从小麦旗叶的光合速率（ Pn）、气孔导度（ Gs）、细胞间隙CO2浓度（ Ci）和蒸腾速率（ Tr）4个方面,研究了不同土壤水分条件对小麦旗叶光合特性的影响。结果表明：干旱在短期内可导致小麦生育后期旗叶光合速率和气孔导度上升,细胞间隙CO2浓度下降,但对蒸腾速率影响较小。在干旱年型小麦生产上,多选用小穗型品种如山农21。在华北地区可适当减少灌溉次数,以发挥冬小麦对干旱的适应性,达到节水、增产的目的。     

干旱胁迫对冬小麦生态、光合、产量及光谱特征的影响

利用2010—2011年度小区冬小麦干旱试验资料,研究不同干旱时长和保持不同土壤水分条件下冬小麦生理生态以及光谱的变化特征,为改善冬小麦田间管理和减少农业损失提供依据。从孕穗期开始,研究了受试品种(中优9507)株高、叶绿素、净光合速率、产量及光谱特征等指标的变化规律,并据此构建出冬小麦归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)同冬小麦减产率的相关模型。结果表明,受干旱胁迫后,冬小麦株高、叶绿素含量、光合作用能力显著下降,且下降幅度随着胁迫的加强而增大。NDVI和EVI同减产率能够建立很好的关系模型,可以为作物产量监测和干旱风险预测提供依据。     

干旱条件下乙烯利对小麦幼苗PEP羧化酶活性的影响

本文以盆栽方式研究了土壤干旱过程中，小麦幼苗ＰＥＰ羧化酶（ＰＥＰＣａｓｅ）活性的变化及叶面喷施乙烯利（３．５×１０－３ｍｏｌ／Ｌ）对该酶的影响。结果表明，在土壤干旱初期，小麦幼苗ＰＥＰＣａｓｅ活性逐渐升高，干旱２ｄ后其活性急剧下降，复水后ＰＥＰＣａｓｅ活性继续下降，说明小麦幼苗受到严重的水分胁迫。喷乙烯利后，ＰＥＰＣａｓｅ活性上升减缓，下降加快，即乙烯利抑制了干旱条件下小麦幼苗ＰＥＰＣａｓｅ活性。同时乙烯利加速了叶绿素降解，使得丙二醛累积增加，说明乙烯利对提高小麦幼苗的抗旱性不利。     

黄土丘陵区旱地小麦膜侧条播种植模式增产效应试验与示范

为高效利用天然降水资源,缓解干旱逆境因子对旱地小麦的不利影响,在山西洪洞、闻喜采用大田对比方法,开展了黄土丘陵区旱地小麦膜侧条播种植模式增产效应试验与示范.结果表明：在严重干旱年型条件下,2个试验示范点的2种覆膜种植模式均较露地条播小麦增产,2种覆膜种植模式中1膜4行优于1膜2行,2种覆膜种植模式增产的原因主要来自于穗粒数的增加和千粒重的提高;土壤水分测定表明,在小麦起身期2种覆膜模式0～60 cm土壤水分明显优于露地麦田,其中1膜2行模式的土壤水分优于1膜4行模式;该试验示范为旱地冬小麦抵御干旱逆境提供了理论和技术支撑.     

冬小麦幼苗叶片适应土壤干旱的生理机制

采用盆栽试验对冬小麦幼苗叶片适应土壤干旱的生理机制进行了初步研究。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗叶水势、叶片相对含水率、叶片日均蒸腾速率和气孔导度均降低,饱和亏、可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性以及SOD和POD活性均呈增加趋势。这说明,在干旱胁迫下,冬小麦幼苗通过改变叶片内部的生理变化和降低蒸腾来适应干旱逆境。     

基于灾情数据的河北省冬小麦气象灾害与病虫害规律分析

为探究冬小麦生育期内不同灾害发生规律,以河北省冬小麦主产区为研究区域,基于1990—2018年灾情数据分析各灾害时空特征,估算主要灾害减产比例。结果表明:1)冬小麦旱灾发生频繁,拔节期和抽穗期旱灾频率最高分别为0.7和0.6;研究期内风雹灾共计54次,主要发生在抽穗期(21次)、乳熟期(11次)和成熟期(19次);低温冻害共计27次,主要发生在分蘖期(10次)和拔节期(14次);干热风主要集中在抽穗期、乳熟期和成熟期;病虫害多出现在抽穗期。2)1990—2018年,冬小麦生育期内旱灾发生频率呈下降趋势,风雹灾次数与干热风日数呈现增长趋势,低温冻害次数与病虫害受灾程度持续下降。3)小麦生育期内旱灾频率均处于较高水平,中南部更易出现旱灾;风雹灾随冬小麦生育期由南向北推进;西部地区全生育期内低温冻害次数较多,南部地区拔节期低温冻害次数较多;干热风年均日数由北向南递增;南部地区病虫害年均发生率较高。4)旱灾减产贡献率最大,低温冻害贡献率较低,中南部冬小麦减产水平较高,石家庄市和廊坊市减产比例均在6%以上,其他地区在5%左右。因此,为降低冬小麦灾损率,各地应根据灾害发生规律在现有减灾措施基础上进一步重视风雹灾及干热风对冬小麦的影响。     

拔节期阶段性干旱对小麦茎蘖成穗与结实的影响

【目的】针对黄淮海地区自然降水季节分布不均、阶段性干旱频发导致小麦产量和水分利用效率低的问题,探索拔节期阶段性干旱对冬小麦主茎和分蘖成穗与结实的影响,可为该地区冬小麦节水栽培提供理论和技术支持。【方法】于2017—2019年冬小麦生长季,在室外遮雨条件下进行盆栽试验。以小麦品种山农29和衡0628为试验材料,在拔节后0—10 d期间设置5个水分处理:充分供水（CK,保持土壤相对含水量75%—80%,土壤有效含水量为42.2—46.7 mm）;拔节后0—5 d轻度干旱（T1,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.8 mm）、重度干旱（T2,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1 mm）;拔节后0—10 d轻度干旱（T3,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.83 mm）、重度干旱（T4,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1mm）,测定了茎蘖幼穗发育进程及茎蘖成穗和结实性状等指标。【结果】在拔节后0—10 d期间不同程度干旱对小麦主茎成穗无明显影响,但是随着干旱时间的延长和干旱程度的加大,低位蘖（Ⅲ和Ⅰp）成穗率迅速下降,而高位蘖（Ⅱp和Ⅰ1）成穗率呈先升高后下降趋势。拔节后0—5 d轻度或重度干旱,高位蘖成穗率均较高,单位面积成穗数与CK无显著差异;拔节后0—10 d轻度干旱,高位蘖成穗率虽与CK相近,但由于低位蘖（Ⅲ、Ⅰp）成穗率下降幅度较大,导致单位面积成穗数显著降低,山农29和衡0628单位面积穗数下降幅度分别为4.94%—5.06%和6.77%—8.33%;拔节后0—10 d重度干旱,Ⅱ蘖以上分蘖成穗率均下降,山农29和衡0628单位面积成穗数下降幅度分别为10.97%—11.52%和15.00%—15.55%。拔节后0—5 d轻度干旱,2个品种主茎和各蘖位分蘖的结实性、单穗产量和单位面积产量均与CK无显著差异。拔节后0—5 d重度干旱,2个品种各中位蘖的结实小穗数和穗粒数均显著减少,主茎和高位蘖受影响不明显;山农29各茎蘖单粒重不受影响而单穗产量显著降低;衡0628各茎蘖单粒重和单穗产量显著降低;山农29和衡0628单位面积籽粒产量均显著降低,分别比CK减少5.14%—5.46%和5.45%—6.24%。拔节后0—10 d轻度和重度干旱,2个品种茎蘖的总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重、单穗产量和单位面积籽粒产量均显著降低,且以中位蘖下降幅度较大;重度干旱处理各茎蘖的穗粒数和单穗产量及单位面积籽粒产量显著低于轻度干旱处理。山农29和衡0628单位面积籽粒产量在T3处理下分别比CK减少12.87%—13.30%和15.52%—16.59%;在T4处理下分别比CK减少23.18%—25.92%和26.05%—31.22%。【结论】拔节后短时间轻度干旱（拔节后0—5 d保持土壤相对含水量65%—70%,土壤有效水含量33.4—37.8 mm）对小麦成穗和结实无显著影响;干旱时间过长、程度过大则会大幅度降低低位蘖（Ⅲ和Ⅰp）成穗率、总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重和单穗产量,导致单位面积籽粒产量显著下降。在拔节后5 d干旱或拔节后10 d轻度干旱条件下,高位蘖（Ⅱp和Ⅰ1）成穗率有所提高,在一定程度上可弥补干旱造成的损失,这可能与低位分蘖受旱后成穗率降低,群体变小,动摇分蘖分配的营养增多、生存空间增大有关,为生产中通过合理措施调控,实现小麦稳产提供了理论依据。山农29对拔节期阶段性干旱的抗性高于衡0628。