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。     

控制性交替灌溉：一种新的农田节水调控思路

根据作物光合作用，蒸腾失水与叶片气孔开度的关系以及由土壤水分亏缺产生的作物水分胁迫信号对作物水分利用效率影响的机理，提出了控制性交替灌溉这样一种新的农田节水调控思路，阐述了这种节水调控方法的概念，原理和推广实施的方式。     

不同土壤水分含量对玉米气孔发育过程和蒸腾耗水量的影响

以盆栽玉米为材料,采用三个水分梯度进行处理,显微观察和比较了新生叶的气孔密度、气孔器的长度和宽度、气孔开张度,测定了水分胁迫对气孔导度、植株蒸腾耗水量和各个器官生物量的影响.结果表明:土壤水分含量降低使得玉米叶片气孔密度增大,气孔导度减小,气孔器宽度的降低幅度明显大于长度的降低.轻度和中度土壤水分胁迫使得全生育期单株蒸...     

限根条件下供氮对玉米光合作用有关生理特性的影响

以玉米为供试作物,在遮雨棚内进行了微区田间试验,在不同水分与供氮条件下,分期测定了玉米自由水与束缚水比值和细胞汁液浓度、气孔导度和细胞间隙CO2浓度、核酮糖-1,5二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性和叶绿素含量、以及叶片的光合速率和作物产量,研究供氮对玉米光合作用有关生理特性的影响。结果表明,氮素对光合生理特性的影响受水分供应状况的制约:水分供应较好时,供氮提高了叶片自由水与束缚水比值,降低了叶肉细胞汁液和细胞间隙CO2浓度;增加了气孔导度,提高了RuBPCase活性和叶绿素含量,既有利于改善气孔因素,也有利于改善非气孔因素,显著提高光合速率和作物产量。水分胁迫较轻时,供氮降低了气孔导度,增加了CO2进入气孔的阻力,不利于光合作用,但却提高了叶片自由水与束缚水比值,降低了叶肉细胞汁液和细胞间隙CO2浓度,增加了RuBPCase活性和叶绿素含量。在这种情况下,光合作用的气孔因素受到影响,非气孔因素不但没有减弱,反而有所增强,因而光合速率和产量都有所提高。水分胁迫严重时,供氮不但抑制了光合作用的气孔因素,还更严重地抑制了非气孔因素,导致光合速率和作物产量严重下降。供氮对光合作用影响的水分依赖性为调控氮素营养提供了有力依据。     

宁南半干旱区不同施肥量下马铃薯光合特性研究

用Li-6400便携式光合仪对宁南半干旱区不同施肥量下马铃薯盛花期功能叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)进行测定。结果表明,在马铃薯生育关键期土壤水分亏缺情况下,4种处理叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化曲线均为开口向上的抛物线,而净光合速率日变化是气孔调节作用的结果。合理增加氮磷肥可以提高作物光合能力,但施肥对提高净光合速率的效应受到土壤水分状况的制约。土壤水分状况越差,增加施肥对作物光合能力的提高效应越差。高肥处理时,由于马铃薯植株生长旺盛,营养生长期水分消耗过大,生殖生长期土壤水分供应状况更差,作物受到严重的水分胁迫,导致气孔导度、净光合速率和蒸腾速率大幅下降。     

南疆地区棉花叶片水分利用效率的影响因素分析

在新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处国家重点灌溉试验站,利用LCpro+全自动便携式光合仪对覆膜沟灌条件下的棉花光合作用进行系统监测,来分析南疆地区棉花叶片水分利用效率的影响因素,为提高棉花叶片水分利用效率提供科学依据.分析结果显示:棉花叶片水分利用效率的影响因素主要有棉叶温度、气孔导度及胞间CO2浓度,其中气孔导度与棉叶水分利用效率呈显著正相关,而棉叶温度和胞间CO2浓度与其呈显著负相关.因此,可通过降低棉叶温度,提高气孔导度,减小胞间CO2浓度等措施来提高棉叶水分利用效率.     

温室甜椒对不同灌溉方式的生理响应

为了分析不同灌溉方式的节水效果和作物对不同灌溉方式条件下的生理响应,通过对温室甜椒进行常规灌溉(GI)和分根交替灌溉(APRI)的试验,分析了不同灌溉方式对甜椒叶片光合特性、水分参数、叶绿素相对含量(CC)、根冠比(R/S)和根系导水率(RHC)的影响,以及不同灌溉方式甜椒对水分胁迫和复水的生理响应。试验结果表明:分根交替灌溉处理能够有效地调节气孔开度,减少无效蒸腾失水,比常规灌溉处理节水25.93%,WUE、叶片细胞液浓度(CSC)、叶绿素相对含量(CC)和R/S分别提高了3.19%、6.56%、8.04%、15.38%,RHC减小了3.01%。两种灌溉方式受水分胁迫复水后都表现出叶片光合速率(Tr)、水分饱和亏(WSD)、CSC值下降,叶鲜重含水率(FWC)值上升,且分根交替灌溉甜椒(APRI)对水分胁迫和复水都具有更优的生理调节功能。     

有限灌溉条件下作物——水分关系的研究

从有限灌溉的有效性,作物吸水,光合与蒸腾、生长与产量形成和水分利用率等方面综合论述了有限灌溉条件下作物与水分的关系,认为作物对有限供水具有一定的适应性和低抗效应,适度水分亏缺时,光合作用受气孔限制而下降。但由于气孔的最优化调控,光合与蒸腾和产量与蒸散量的比值达最高,水分利用率明显提高。如何减小有限灌溉的风险性,增强人为可控性是未来节水灌溉发展的方向和研究的主要内容。     

西南高原“旱三熟”地区不同覆盖栽培措施的土壤水分效应

在西南高原季节性旱区进行田间试验,研究不同覆盖栽培条件下"旱三熟"种植模式的农田土壤水分效应。研究表明,秸秆、地膜覆盖尤其是秸秆地膜二元覆盖有明显蓄集和保存土壤水的作用,土壤保蓄水度平均提高60.63%,覆盖能有效减少田间水分的无效蒸发,平均减少181.93 mm,使作物蒸腾系数和水分利用效率提高,平均提高19.84%和23.5%,而使作物耗水系数减小,平均减少18.26%,根区是作物耗水与土壤保蓄水的关键区域;农田水分变化沿土层可划分为3个层次,即0~30 cm土层为土壤水分变化活跃层和土壤贮水变化明显层、30~80cm土层为土壤水分变化次活跃层和土壤贮水变化显著层、80~100 cm土层为土壤水分变化相对稳定层和土壤贮水变化缓慢层。覆盖栽培可促进作物耗水量由田间无效蒸发耗水向有效的田间作物蒸腾耗水转化,使农田水分的有效性显著提升。     

叶片气孔分布及生理特征对环境胁迫的响应

从干旱、遮荫、盐胁迫、重金属以及CO2浓度5个方面综述了植物叶片的气孔分布及其特性在不同胁迫环境下出现的形态和生理差异。结果表明:(1)干旱胁迫导致大多数植物叶片的气孔密度增大,气孔开度减少,而气孔的分布则随物种和胁迫程度不同而出现差异。(2)遮荫环境导致多数植物的气孔数量和气孔密度减小,气孔的形状发生改变,植物的气孔导度和净光合速率均明显降低。(3)盐胁迫将减少植物的叶片面积,改变叶片的组织结构,增加叶片的气孔密度,降低植物的气孔导度和净光合速率。(4)重金属胁迫则导致植物的气孔导度和胞间CO2浓度均呈现降低趋势。(5)大多数研究都表明叶片的外部形态及其气体交换等特征在提升CO2浓度后将受到显著影响。     

水分与氮素营养对辽春10号小麦旗叶光合作用的影响

在盆栽条件下,研究不同水分条件下氮素营养对辽春10号春小麦籽粒灌浆期旗叶光合特性的影响.结果表明,随着土壤水分状况的改善,春小麦的光合作用不断增强.土壤相对合水量低于45%时,施氮处理春小麦旗叶气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf降低,胞间二氧化碳浓度升高,光合速率受非气孔因素制约而降低.当土壤相对含水量在45%～75%时,随着氮肥施用量的增加和土壤相对含水量的提高,春小麦旗叶的光合效率、气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf不断增加,胞间二氧化碳浓度逐渐减小,气孔因素制约了光合效率的提高.当土壤相对含水量高于75%时,氮素营养对春小麦旗叶光合的促进作用减弱.     

干旱胁迫下保水剂对苗木生长及生理的影响

在盆栽条件下,对不同保水剂处理的土壤吸持水特性以及云南拟单性木兰和绒叶含笑苗的水分生理、生长状况进行试验研究。结果表明,随着保水剂用量的增加,土壤保水能力和供水能力增加,苗木在有限水分条件下生存期延长3-91 d,地径、树高、新增叶片分别增加了16.7％-461.2％,22.7％-368.2％,42.9％-372.7％;随着保水剂用量增加,土壤容重下降了6.2％-35.1％,总孔隙度和毛管孔隙度明显增加了3.6％-20.3％和5.9％-22.6％;在有限水分条件下,通过不同保水剂处理能减少水分的胁迫,净光合速率增长8.9％-461.2％,蒸腾速率增长了22.2％-518.7％,气孔导度增长了4.2％-512.5％。     

Effects of Irrigation and Verticillium dahliae on Cauliflower Root and Shoot Growth Dynamics

ABSTRACT Cauliflower root and plant growth and Verticillium wilt development were evaluated under different moisture regimes in the presence or absence of V. dahliae. Treatments included two main plots (V. dahliae-infested and fumigated), two subplots (furrow and subsurface drip irrigation), and three sub-subplots (deficit, moderate, and excessive regimes) that were arranged in a split-split-plot design in the field. Soil cores with roots were periodically sampled at 5 and 25 cm distance from plants. Total roots in each soil core were extracted with a hydropneumatic root elutriator, and root length from each sample was determined with a digital image analysis system. Incidence and severity of Verticillium wilt, plant height, number of leaves, and dry weights of leaves and roots were determined on 10 plants sampled at 7- to 10-day intervals 1 month after cauliflower transplanting and continued until harvest. To evaluate the effects of Verticillium wilt-induced stress on cauliflower plants, stomatal resistance was measured in upper healthy and lower (or diseased) leaves. Root length density at 5 and 25 cm from plant was significantly (P < 0.05) higher in subsurface drip than in furrow irrigation. Root length density was significantly higher in excessive irrigation regime than in the other regimes. Concomitantly, there was higher wilt incidence and severity in excessive and moderate regimes than deficit regime regardless of the irrigation method. Plant height was affected by irrigation methods and deficit regime. Neither the method of irrigation nor the quantity of water affected the other variables. Stomatal resistance in lower diseased leaves was significantly higher in infested than in fumigated plots but it was not in the upper healthy leaves. In this study, cauliflower yield was not affected by V. dahliae and irrigation method, but the deficit irrigation regime resulted in reduced yield even though it suppressed wilt in cauliflower. Thus, higher moisture levels resulted in higher root length density in V. dahliae-infested plots that in turn lead to greater incidence of Verticillium wilt and severity. The pathogen also affected physiological processes such as hydraulic conductance of cauliflower leaves, but not shoot growth or yield under these experimental conditions.     

极端干旱区垂直线源灌方式对葡萄生长及水分利用效率的影响

灌溉方式对根系湿润方式的不同会影响作物生长及其对水分的利用效率。以常规滴灌方式为对照,通过田间试验研究了垂直线源灌方式对葡萄生长和水分利用效率的影响,结果表明:葡萄生育关键期灌水前后垂直线源灌方式根层土壤平均含水率可达到田间持水率的75.1%和82.8%,常规滴灌方式为田间持水率的60%和72%;垂直线源灌条件下净光合速率,蒸腾速率,气孔导度均较常规滴灌高,净光合速率均经历了气孔限制和非气孔限制,其中由水分胁迫引起的非气孔限制,垂直线源灌晚于常规滴灌出现,且表现不明显;垂直线源灌方式在地上生物量生长方面略好于常规滴灌方式,但两者未表现出明显差异;垂直线源灌方式较常规滴灌方式在产量上提高了1.2%;叶片水平上的水分利用效率,垂直线源灌方式较常规滴灌方式提高了57.4%。     

策勒绿洲前沿两种植物的水分生理生态特征

20 0 3年夏季 ,在策勒绿洲前沿地区同一生境条件下 ,研究了骆驼刺 (Alhagisparsifolia)、多枝柽柳(Tamarixramosissima)水势和蒸腾作用的日变化及其与环境因子的关系。结果表明 :在相同土壤水分条件下 ,多枝柽柳的水势低于骆驼刺的水势。多枝柽柳的蒸腾作用与得到充分水分供应的植物一致 ,而骆驼刺则表现为中午限制供水的植物类型。多枝柽柳和骆驼刺气孔导度的变化是影响蒸腾速率最主要的因子 ,环境因子中气温、大气相对湿度与蒸腾速率的相关性最显著 ;有效光合辐射与水势的相关性最高。大气相对湿度与水势呈正相关 ,与蒸腾速率呈负相关。从两种植物表现出的水势和蒸腾作用的特点看 ,多枝柽柳较骆驼刺更适应所处的生境条件     

祁连山高海拔雨养农业区油菜、小麦光合特性比较研究

在作物生长旺盛期,采用LI-6400便携式光合仪测定了祁连山高海拔雨养农业区环境因子和油菜、小麦叶片光合生理指标,比较了油菜、小麦及低海拔地区作物光合参数的差异性。结果表明:光合有效辐射和空气温度均呈单峰型日变化曲线,而空气湿度呈"S"型日变化曲线,大气CO2浓度为早晚较低,下午高。油菜和小麦的叶片净光合速率日变化均呈双峰型曲线,存在"午休"现象,且上午光合速率高于下午。油菜的蒸腾速率日变化呈双峰型曲线,小麦的蒸腾速率却呈单峰型曲线。气孔导度日变化大体呈"S"型曲线。光合有效辐射是影响叶片净光合速率和蒸腾速率的主要环境因子之一,空气湿度是气孔导度的主要影响因子。大气CO2浓度与小麦叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关关系。     

Strobilurin fungicides induce changes in photosynthetic gas exchange that do not improve water use efficiency of plants grown under conditions of water stress

The effects of five strobilurin (beta-methoxyacrylate) fungicides and one triazole fungicide on the physiological parameters of well-watered or water-stressed wheat (Triticum aestivum L.), barley (Hordeum vulgare L.) and soya (Glycine max Merr.) plants were compared. Water use efficiency (WUE) (the ratio of rate of transpiration, E, to net rate of photosynthesis, A(n)) of well-watered wheat plants was improved slightly by strobilurin fungicides, but was reduced in water-stressed plants, so there is limited scope for using strobilurins to improve the water status of crops grown under conditions of drought. The different strobilurin fungicides had similar effects on plant physiology but differed in persistence and potency. When applied to whole plants using a spray gun, they reduced the conductance of water through the epidermis (stomatal and cuticular transpiration), g(sw), of leaves. Concomitantly, leaves of treated plants had a lower rate of transpiration, E, a lower intercellular carbon dioxide concentration, c(i), and a lower net rate of photosynthesis, A(n), compared with leaves of control plants or plants treated with the triazole. The mechanism for the photosynthetic effects is not known, but it is hypothesised that they are caused either by strobilurin fungicides acting directly on ATP production in guard cell mitochondria or by stomata responding to strobilurin-induced changes in mesophyll photosynthesis. The latter may be important since, for leaves of soya plants, the chlorophyll fluorescence parameter F(v)/F(m) (an indication of the potential quantum efficiency of PSII photochemistry) was reduced by strobilurin fungicides. It is likely that the response of stomata to strobilurin fungicides is complex, and further research is required to elucidate the different biochemical pathways involved.     

科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性

水分是沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长最重要的生态因子,在对科尔沁沙地东南缘樟子松疏林草地土壤水分监测的同时,对13年生沙地(疏林草地)樟子松人工幼树的叶片水势(ψ)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)及其相应环境因子进行测定,探讨疏林草地人工樟子松幼树的水分生理生态特性.结果表明:蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化和季节变化规律,两者的变化趋势相似,即在生长季节樟子松蒸腾速率呈现出较明显的双峰曲线;影响其变化的主要内在因子为气孔导度,外在因子是空气湿度和气温.针叶水势在一定程度上受到降水量、土壤水分含量及树木本身生长特性的影响.樟子松针叶水势、蒸腾速率等水分生理生态特征表明,对于13年生沙地樟子松人工幼树(密度为378株/hm2),即使在年降水量较丰富的年份,疏林草地樟子松生长仍然受到一定程度的干旱胁迫.