玉米根系活力杂种优势及其与光合特性的关系

对大田不同水分处理条件下玉米杂交种及其亲本在经济产量形成期的根系活力及其衰退的杂种优势进行了研究,并分析了根系活力与叶片光合特性之间的关系。结果表明,水分亏缺显著降低了玉米的根系活力;充分供水和水分亏缺条件下,玉米杂交种根系活力都具有显著的杂种优势;杂交玉米种根系活力衰退速率具有显著的负优势,抽雄后灌水能够显著降低玉米根系活力衰退速率。杂交玉米种在抽雄期各水分处理下的光合速率显著大于亲本;玉米根系活力与光合速率之间具有显著的正相关关系,随着根系活力的增高,玉米光合速率、气孔导度和蒸腾速率均增高。因此,杂交种较高的抗旱性是根冠共同作用的结果。在玉米育种和栽培中,要充分地考虑到根系对地上部生理活性的影响。     

水分处理及覆膜历时对春玉米生理特性的影响

【目的】探究不同水分处理模式及不同覆膜历时对春玉米光合特性与根系活力的影响,为春玉米节水高产栽培提供参考。【方法】在移动式遮雨棚下,以"隆玉58"为供试材料,采用子母桶栽土培法和一般桶栽相结合的方法,研究全生育期充分灌水和分生育期调亏灌水2种水分处理模式,以及覆膜到拔节期、覆膜到抽雄期和全生育期覆膜3种覆膜历时对春玉米苗期、拔节期和抽雄期净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及根系活力的影响。【结果】调亏灌水期间的土壤水分亏缺降低了春玉米叶片的净光合速率和蒸腾速率,抽雄期恢复充分灌水后,两者均有一定程度的改善。相对于叶片的净光合速率,蒸腾速率对土壤水分亏缺更为敏感。与充分灌水相比,调亏灌水有利于叶片水分利用效率的提高。充分灌水下根系活力大于调亏灌水,抽雄期复水后,除覆膜到抽雄期处理外,其余2个处理均与充分灌水无显著性差异。【结论】叶片蒸腾速率对土壤水分状况较净光合速率更为敏感,水分亏缺可提高叶片的水分利用效率,覆膜到抽雄期可获得较高的净光合速率和叶片水分利用效率。     

玉米根-冠及叶片水分利用效率对土壤水分的响应

以夏玉米为试材,利用移动式遮雨棚和自动滴管系统设计5个不同水分处理(为田间持水量的35%~45%、50%~60%、65%~75%、80%~90%、95%~105%)试验,观测、分析各处理的根-冠干质量、叶面积指数(LAI)、叶片光合速率特性和叶片水分利用效率(WUE)对不同土壤水分的响应。结果表明:在整个生长期内,各水分处理下玉米根系干质量均呈先上升后平稳再下降的趋势,且水分胁迫处理下平均根干质量均低于充分供水处理;水分胁迫越重,LAI越小,且干旱胁迫处理对LAI的影响大于轻度淹没处理;干旱胁迫越严重,玉米根-冠干物质量减小越明显,最大根冠比(R/S)出现的时间也相应越早;水分胁迫处理下,玉米叶片净光合速率和蒸腾速率均低于充分供水处理,播后56 d的净光合速率和播后65 d的蒸腾速率对水分更敏感,中度胁迫处理下玉米在播后56 d叶片水分利用效率最大。相关分析结果表明,根质量与冠质量呈显著相关(P0.05),根冠比与WUE呈极显著性负相关(P0.01)且根冠比可作为水分监测指标。本研究结果可为夏玉米干旱灾害机理和田间管理提供科学依据。     

土壤干旱对冬小麦幼苗生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦幼苗生理特性进行了研究。结果表明,幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、株高、叶面积、叶干重、茎干重、根干重、总生物量,均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶片水分利用效率和根冠比均呈增加趋势。通过回归分析发现,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度和WUE与土壤水分之间,均存在极显著线性关系。以上研究结果说明,土壤干旱对冬小麦幼苗光合特性、蒸腾特性、气孔导度、WUE及生长特征具有重要影响。     

不同杂交稻灌浆期叶片衰老指标在常规水分管理及限水条件下的变化趋势(英文)

[目的]为了探讨杂交稻叶片衰老的表现型,为水稻抗早衰栽培技术和抗早衰新品种选育提供依据。[方法]本文选用6个杂交稻组合,在抽穗后常规水分管理和限水条件下,研究根系活力、叶片氮素含量、叶绿素含量、净光合速率、以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性动态及其对水分亏缺的响应。[结果]不同杂交稻品种的根系伤流强度、叶片氮素含量、叶绿素含量和净光合速率的衰减节律有明显差异,表现在衰减的起始时间、频率和衰减量。不同组合各生理指标对水分亏缺的响应不完全一致。叶绿素含量衰减率与根系活力和叶片氮含量衰减率呈极显著正相关关系;净光合速率与叶绿素含量呈极显著正相关关系。SOD、CAT和POD活性动态不同,不同组合对水分亏缺的响应不同。叶绿素含量、叶片氮素含量的变化动态与SOD和CAT活性呈极显著正相关关系;叶绿素含量、叶片氮素含量的变化动态与丙二醛(MDA)含量呈极显著负相关关系。不同杂交稻组合叶片生理指标的衰减节律及其对水分亏缺响应存在基因型差异;提高根系活力和叶片抗氧化保护酶活性,利于延缓叶片氮素含量和叶绿素含量的衰减、维持叶片较高的光合功能。[结论]水稻的抗衰老特性是基因型差异及其各项生理机能对环境应答结果。     

土壤干旱对洛麦9133幼苗水分生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱下冬小麦幼苗水分生理特性进行了研究。结果表明,幼苗光合速率、蒸腾速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。通过统计回归发现,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和WUE与土壤水分之间均存在显著线性关系,这说明土壤水分是影响冬小麦幼苗水分生理特性的重要因子之一。     

土壤干旱对小麦幼苗光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用盆栽试验对土壤干旱下不同品种冬小麦幼苗光合、蒸腾速率和水分利用效率进行了研究。结果表明,各品种幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。统计分析表明,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率(WUE)与土壤水分之间均存在显著线性关系,说明土壤干旱对不同品种冬小麦幼苗光合速率、蒸腾速率和水分利用效率具有重要影响。     

拔节期土壤干旱对豫麦54水分生理特性的影响

采用盆栽试验对土壤不同干旱程度下拔节期豫麦54水分生理特性进行研究。结果表明,蒸腾速率、光合速率、叶水势、叶片相对含水率、地上部干重和根干重随土壤水分的减少均呈降低趋势,饱和亏和根冠比呈上升趋势。     

土壤干旱胁迫对银杏幼苗光合特性的影响

为了探索银杏的需水特性,探讨银杏叶片光合作用在不同土壤水分条件下的变化过程及各生理指标与土壤水分含量的关系。选择2年生银杏幼苗作为试验材料,采用人工供水后自然耗水的方法获取一系列土壤水分梯度,利用便携式CIRAS-2型光合作用系统测定7种不同土壤水分含量下的光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、胞间CO2浓度及气孔导度等生理参数的光响应过程,同时对银杏叶片的光合色素含量和渗透调节物质进行检测。结果表明轻度水分胁迫,即土壤相对含水量为60%左右时,最适宜银杏的生长。银杏生长所允许的最大水分亏缺在RWC为46.81%左右,银杏同时维持较高的净光合效率和水分利用效率的土壤相对水分含量范围为59.61%~84.72%。试验结果为加强银杏水分管理、确保银杏生长良好提供了理论基础和技术支持。     

土壤干旱对冬小麦拔节期叶片碳代谢的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦拔节期叶片碳代谢进行了研究。结果表明,拔节期株高、地上部干重、根干重、总生物量、叶片叶绿素含量、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;根冠比、叶片可溶性糖含量及水分利用效率均呈增加趋势。     

节水条件下大田冬小麦的根冠关系

重点研究了京郊通县地区不同灌水条件下冬小麦根冠的发育规律，根冠间的动态消长关系及对后期产量形成的影响程度及敏感性。结果表明：水分胁迫会引起根、冠功能降低，导致根、冠生长与干物质积累量下降。然而不同水分条件下根、冠的生长特征，根、冠自调节、自适应的功能表现却不同；前期受水分胁迫抑制，后期恢复供水时，“补偿生长”作用较突出；根长密度最大速率的剖面分布将随着生育阶段的增长由表层向底层转移。     

土壤水分影响生菜生长和Cd吸收初步研究

通过盆栽试验研究了土壤不同水分处理对生菜生物量和Cd含量的影响。结果表明,土壤持水量显著影响生菜的生物量,影响生菜地上部和根的Cd含量,且生菜地上部(或根)Cd含量与土壤持水量呈显著负相关,其中土壤持水量从45%提高到75%,生菜地上部Cd含量降低33%;生菜地上部(或根)Cd含量与土壤乙酸铵-Cd含量呈显著正相关,但不同处理生菜地上部Cd含量显著差异不是由土壤乙酸铵-Cd的变化引起的,而是由土壤含水量处理不同造成的。因此,中轻度重金属污染土壤上的叶菜,可以通过调节土壤水分来调控其可食部分中的Cd含量。     

土壤水分对免耕水稻根系生长的影响

2013年早季和晚季,以吉优716为试验材料,盆栽条件下研究土壤水分对免耕水稻根系生长、形态的影响及其与地上部生物量积累和产量的关系。试验设3种土壤水分条件:W100、W85、W70,分别为水稻全生育期保持土壤饱和含水量的95%~100%、80%~85%、65%~70%。结果表明:W70处理土壤水分严重抑制了免耕水稻拔节期根系的生长,根干质量显著下降;土壤水分对抽穗期根系直径影响较大,对总根长、体积和根干质量影响不大;W70处理成熟期根系出现早衰,根长、根直径、表面积、总体积和根干质量均显著下降。土壤水分主要影响直径0.0~1.5mm根的生长,特别是直径0.0~1.0mm的根。不同时期各处理间根冠比差异不显著,在拔节期和成熟期W70处理根冠比均低于W100和W85,在抽穗期W70处理根冠比高于W85处理。免耕水稻根干质量与地上部生物量和产量均呈显著正相关。重度水分胁迫显著抑制了拔节期根系生长,引发成熟期根系早衰,进而使地上部生物量积累减少,产量下降。轻度水分胁迫对免耕水稻根系生长影响较小。土壤水分对根系调控最核心的区域是根直径0.5~1.0mm区间。     

不同土壤水分条件对真桦幼苗形态特征、生物量及光合生理特征的影响

通过人工控水土培方法,研究了不同水分条件下真桦幼苗的生长、形态、生物量和生理特征的变化规律。结果表明,生长在干旱土壤条件下的植株,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比生长在湿润条件下降低62.5%、85.9%和76.6%,而水分利用效率提高了60.2%;生长季末,低土壤含水量环境中的真桦幼苗植株矮小,速生期和生长周期相对变短,幼苗的单株总生物量降低,比叶面积降低,根茎比提高,细根与总根重的比率提高。真桦幼苗对水分亏缺较为敏感,应尽量避开干旱条件。     

Water-requirement Characteristics and Water-saving Irrigation Indices of Dry-raised Rice Seedlings in Paddy Field

The dry-raised seedlings (D-RS)of rice had obvious superiority in tillering and growth after transplanting. Especially under the condition of water-saving irrigation or low soil moisture, D-RS had more productive tillers, higher dry matter accumulation, larger grain-filling rate, slower senescence of leaves and stronger root activity during ripening, and higher grain yield, compared with the moist-raised seedlings (MRS). D-RS had smaller yield reduction than M-RS when subject to heavy water stress. The results suggested that D-RS had the ability to adapt to lower soil moisture in paddy field. Basedon the response of D-RS to soil moisture at each growth stage, the water-saving and high-yielding irrigation indices through controlling lowlimit soil water potential were proposed, i.e. soil water potential was - 15 - - 20 kPa from the recovery to the criticalleaf-age of productive tillering, - 20 - - 40 kPa from the critical leaf-age of productive tillering to secondary branch-differentiating stage, - 15 - - 25 kPa from secondary branch-differentiating stage to 20 days after heading and - 25 - - 35 kPa from 21 to 45 days after heading.     

广西岩溶峰丛洼地内涝现状分析与综合治理对策研究

在南疆干旱气候生态条件下,以矮秆品种新春22和高杆品种新春19为试验材料,研究了滴灌条件下不同土壤水分对春小麦生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响,结果表明:拔节-扬花期是春小麦水分敏感期,水分亏缺将显著影响小麦株高、生物量、叶面积和产量形成。各水分处理中T2(出苗-拔节期、拔节-扬花期、扬花-乳熟期田间相对含水量分别为65%-70%、70%-75%、65%-70%)的产量、WUE和收获指数(HI)最高,其次是T4(出苗-拔节期相对含水量为45%-50%,其余时期同T2),其WUE、HI、穗粒数和粒重与处理T2差异不显著,在调亏灌溉中此处理是经济可行性的。不同基因型品种对土壤水分反应有差异,矮秆品种新春22受水分调控较大,各处理的耗水量均低于新春19,是个节水型品种。研究表明南疆春小麦实现高产节水的适宜滴灌量范围:矮秆品种为318.86 mm-368.72mm,高杆品种为394.52 mm-458.14mm。     

干旱对夏玉米根冠生长的影响

利用大型活动式防雨旱棚,人工严格控制不同的土壤含水量,全生育期系统研究了夏玉米根冠生长对水分的响应,结果表明:干旱并不影响夏玉米根系、冠层干物质累积、株高增加、茎(基)粗增大等过程的总趋势。但随胁迫的增强,根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低,根条数变少、株高降低、茎(基)粗变细,但它们并不呈线性相关关系;水分供应量的减少延长了夏玉米的生育周期,随胁迫的增强,根系生物量最大值、最大根条数、冠层最大株高出现的时间延后;根冠比(R／S)随土壤水分的改变而改变;不同水分处理的夏玉米,R／S值影响最小的时期是开花-灌浆盛期,最大的时期是在拔节-抽雄,此阶段充分供水处理H的R／S是严重水分胁迫处理L的125.77％。充分供水的处理则有最大的根冠比(R／S=0.173)。在干旱条件下,协调夏玉米根冠平衡,最大程度发挥根系和地上部叶片的功能,才有利于提高产量。     

土壤水分对冬小麦根、冠干物质动态消长关系的影响

 在不同供水条件下 ,研究了冬小麦根、冠干物质积累的动态消长关系。结果表明 ,在水分胁迫条件下 ,冬小麦根系的干物质积累受到了明显的影响 ,40 %田间持水量处理植株的最终根重平均不到 80 %田间持水量处理的1/ 4。三叶期至分蘖期水分胁迫对根的抑制作用最大 ,拔节期至孕穗期水分胁迫对冠的抑制作用大于根 ,从分蘖期开始并延续到孕穗阶段的水分胁迫对根和冠的抑制作用较均衡 ,复水后干物质向根系和冠层的分配比例近似。拔节期至孕穗期复水对根的促进作用大于冠 ,干物质向根分配的比例增加 ,R/S提高 ,但提高的程度与复水前水分胁迫的历时有关。水分条件对冬小麦R/S值影响最小的时期是开花期至灌浆期 ,最大的时期是拔节期至抽穗期 ,此阶段 40 %田间持水量处理的R/S分别比 60 %和 80 %田间持水量处理提高 2 0 .93 %和 12 6.0 9%。     

加工番茄膜下滴灌根系分布规律的研究

研究了根区水分变化对加工番茄根系分布及产量、水分利用效率的影响.结果表明:滴灌条件下,加工番茄根系干物质主要分布在0～30 cm土层内;不同水分处理对根系干物重和根长密度的垂直分布有着显著影响.其中,调亏灌溉处理在60 cm以下土壤根系分布相对较高,且显著高于其它两个处理;根系水平分布的集中区域随土壤含水量的升高逐渐远离滴灌带,适水灌溉和充分灌溉处理根量水平分布无显著差异,但均显著高于调亏处理;研究也表明,灌前0～60 cm土层土壤含水量,以开花初期根区水分保持在60;～65;、开花座果期以75;～80;、结果期保持80;～85;,结果后期又降至60;～65;的田间持水量,根系发育健壮,单株结果数较多,根冠比较高,产量和水分利用效率最高.通过滴灌自动控制根区水分,用根钻法结合DT-SCAN图像分析技术来研究大田加工番茄根系分布规律是一种可靠的方法.     

低磷胁迫对晒红烟内源激素和根系活力的影响

通过盆栽试验和室内分析,研究低磷胁迫对晒红烟内源激素和根系活力的影响。结果表明,低磷胁迫下晒红烟的根系活力活性降低,根冠比及根和叶中生长素(IAA)含量均增加,干物质积累和细胞分裂素(ZR)含量则减少。低磷胁迫下,烟株为适应胁迫环境,IAA/ZR比值增大,促进了根系发育,使根冠比增大,以提高对磷的吸收效率,用来满足烟株对磷素的需求。