苗期干旱对玉米产量和水分利用效率的影响

通过在防雨棚中进行的盆栽试验,以5个玉米杂交种(郑单958、郑单19、四单19、龙单13、鲁单981)为试材,研究了苗期轻度干旱和中度干旱对玉米产量和水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)的影响。结果表明:5个品种的产量和耗水量均随干旱程度的加大而递减,四单19和龙单13的产量对干旱胁迫的敏感度小,耗水量对干旱胁迫的敏感度大(除四单19中度干旱)。轻度干旱提高了四单19和龙单13的WUE,中度干旱只提高了四单19的WUE,其它品种的WUE均随干旱程度的加大而递减。相关分析表明,WUE与抗旱指数呈显著正相关,WUE与产量呈显著正相关(除轻度干旱),但WUE与耗水量相关性不显著。四单19综合表现最好,在两种干旱胁迫处理下均同步实现了抗旱、节水、稳产的目标。     

水氮胁迫对玉米产量和氮素吸收和运移的影响

2011~2012年在吉林公主岭试验区可移动防雨棚内进行两年微区试验,探讨水氮胁迫对玉米产量及氮素的吸收和分配的影响。结果表明,全生育期灌水300 mm情况下,玉米产量随施氮量的增加而增加;水分胁迫(灌水100 mm)情况下,玉米产量随施氮量的增加而减少。植株氮积累总量成熟期最高,氮素在营养器官中的比例最高时期是拔节期,生殖器官含氮比例最高在吐丝期,子粒的含氮百分比最高时期是吐丝后15 d。水氮胁迫条件下,氮素转运率、贡献率均下降,仅氮胁迫转运率和贡献率增加。相同灌水量情况下,子粒吸收氮素量与施氮量显著正相关;水分胁迫条件下,表观土壤水分利用效率随施氮量的增加而下降,正常供水则相反;水分胁迫下的土壤水分利用效率极显著高于正常供水。     

干旱胁迫对苎麻光合特性和产量的影响

以苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(对照)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续20天对苎麻光合特性和产量的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低了苎麻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),胁迫程度越重,降低幅度越大.干旱胁迫显著提高了苎麻叶片的内在水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls),但WUEi和Ls在轻度和中度胁迫下上升,在重度胁迫下下降.苎麻Pn的降低在轻度和中度干旱胁迫下受气孔因素限制,在重度干旱胁迫下受非气孔因素限制.干旱胁迫显著降低了苎麻鲜皮出麻率和原麻产量,但苎麻可以忍耐较轻程度的水分亏缺.总之,干旱胁迫显著降低了苎麻的光合速率,并影响到苎麻的生长和纤维产量,影响程度与干旱胁迫程度的强弱密切相关.在生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长.     

干旱胁迫对木薯苗光合特性的影响

采用盆栽试验设置正常供水、中度干旱和重度干旱3种处理,研究华南205和华南8号木薯苗在土壤干旱胁迫下的光合特性.结果表明:在正常供水、中度和重度干旱胁迫下,SC8叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)均显著高于或不低于SC205,而光补偿点(LCP)2个品种之间无显著性差异.随着干旱胁迫程度的加重,Pmax、AQY和LSP呈现下降趋势,而LCP却升高;当光合有效辐射(PAR)为0～2 000 μmol/(m2·s)时,随着PAR的增大,2个木薯品种叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均先迅速升高后趋向平缓,胞间CO2浓度(Ci)则迅速降低后也逐渐平缓,而水分利用率(WUE)却呈现先增高后降低的趋势;干旱胁迫下,气孔因素是引起木薯叶片净光合速率下降的主要原因.综上所述,干旱胁迫下木薯苗的光合特性受到限制,干旱胁迫下华南8号的光合特性和抗旱性要优于华南205.     

干旱胁迫及补水对玉米生长发育和产量的影响

以辽宁锦州农田试验站为研究地点,依托2015年田间分期播种试验,通过分析玉米植株生长发育和生理特征的数据,揭示干旱胁迫及补水对玉米不同播期和不同发育期的影响。试验表明,干旱胁迫对吐丝期的影响大于抽雄期,造成抽雄日期比正常年份推迟1~14 d,吐丝日期推迟5~23 d,抽雄、吐丝间隔日数增加为3~15 d。抽雄-吐丝期遇干旱胁迫,最多可造成24.03%的植株未抽雄、37.3%的植株抽雄后未吐丝、49.21%的植株未正常发育。干旱胁迫抑制植株茎秆的生长,同时加速了叶片的枯萎,对抽雄-吐丝期的影响大于拔节期,不仅阻碍茎秆营养物质的累积,还抑制了营养物质从茎秆向果实转移的生理过程,最终对干物质的分配造成叶重和茎重比例增加,穗重比例减少。干旱胁迫对各播期均造成大幅减产,早播播期(影响抽雄-吐丝期)损失严重,晚播播期(影响拔节期)损失相对较小。补水条件下的各播期玉米植株均能正常生长发育,发育期、植株性状和干物质分配等数据与正常年份接近。     

不同生育时期水分胁迫对玉米产量及生长发育的影响

不同生育时期水分胁迫的研究结果表明,任何生育时期的土壤干旱均会导致玉米减产,其中抽雄吐丝期水分胁迫减产最重,其次是拔节期,苗期相对较轻。苗期水分胁迫使玉米子粒的“库”形成受到一定阻碍,但由于后期仍维持较大的绿叶面积,复水后可迅速补偿由于前期水分胁迫所减少的生长量,减产较轻。拔节期水分胁迫导致植株矮化,穗位高降低,从而使产量降低。抽雄吐丝期是玉米的水分临界期,干旱可导致散粉至吐丝期间隔(ASI)加大,致使花期不遇,穗粒数大幅度下降,从而严重影响玉米的产量。     

玉米叶片水分利用效率及其相关性状的研究

在正常灌溉和中度水分胁迫处理条件下,测定23个玉米自交系其叶片水分利用效率,并将玉米叶片水分利用效率与生理生化、农艺学及产量形成因素等22个性状进行相关性分析。结果表明：玉米在中度水分胁迫条件下的WUE均高于正常灌溉条件下的WUE;玉米叶片水分利用效率与光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、穗位高、雄穗分枝数、开花至吐丝间隔、秃尖长、单穗粒重、穗粒数、穗行数等性状呈显著或极显著相关关系。     

玉米苗期干旱胁迫对子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的影响

在防雨棚中盆栽试验条件下,以龙单13、鲁单981、四单19、郑单19、郑单958这5个玉米杂交种为试材,研究了玉米苗期正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种供水处理条件下子粒粗蛋白质、赖氨酸含量的变化。试验结果表明,供水处理间、品种间粗蛋白质含量、赖氨酸含量均存在极显著差异,供水处理与品种的互作效应也存在极显著差异。不同品种在3种供水条件下,子粒粗蛋白质和赖氨酸含量的变化虽有所不同,但除四单19的赖氨酸含量外,各处理粗蛋白质含量、赖氨酸含量均以中度干旱胁迫下最高。     

干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性的影响

以杂交苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水（对照）、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续18天对苎麻叶绿素荧光特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下苎麻光系统II （ PSII）最大光化学量子效率（ Fv/Fm）、 PSII有效光化学量子效率（ F’ v/F’ m）、 PSII光化学量子产量（φPSI ）、电子传递速率（ ETR）、光化学猝灭系数（ qP）降低,非光化学猝灭系数（ NPQ）提高;干旱条件下苎麻叶绿素荧光特性的变化与干旱胁迫程度密切相关,轻度干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性影响小,中度、重度胁迫显著影响苎麻叶绿素荧光特性;苎麻能忍耐一定程度的水分胁迫,在苎麻生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长和发育。     

施用氮肥对干旱胁迫下花生生理特性的影响

在防雨棚旱池内以花育25号花生品种为试验材料进行土柱栽培试验,设置正常供水(W0)、轻度干旱胁迫(W1)、中度干旱胁迫(W2)三个水分条件和不施氮肥(N0)、低氮(N1,45 kg·hm-2)、中氮(N2,90 kg·hm-2)、高氮(N3,135 kg·hm-2)四个施氮水平,研究不同土壤水分和氮肥条件对花生叶片生理...     

小麦叶片蜡质含量与水分利用效率和产量的关系

为了进一步了解植物叶片蜡质含量与植物抗旱节水性的关系，本试验对6个小麦品种在灌浆后期的旗叶蜡质含量与抗早生理指标进行了相关分析，结果表明，干早条件下小麦灌浆后期叶片蜡质含量与光合速率、叶温、叶片水分利用效率和产量呈显著正相关．蜡质含量高的品种叶片温度高、蒸腾速率大，这与传统现点不同．分析认为蜡质含量高的品种在干早胁迫条件下可能叶片细胞膜稳定性强，气孔不容易发生关闭，因此其叶片水分利用效率和产量较高．蜡质含量除了受遗传因素决定外，还受环境因素影响．     

不同生育期玉米干旱-复水补偿效应的品种差异研究

以抗旱性不同的两个玉米品种郑单958和户单4号为材料,研究不同生育期干旱-复水对产量和水分利用效率的影响。结果表明,各生育期干旱-复水后,两个品种产量均低于对照处理,尤以扬花期干旱-复水最低;两个品种水分利用效率在扬花期干旱-复水最低;郑单958的产量、水分利用效率均高于户单4号,两者耗水量基本相等。分析两个品种株高、叶面积指数、干物质积累等在复水之后的变化表明,各生育期干旱-复水后,两个品种均存在一定的补偿效应,且郑单958的补偿效应明显较强。因此,郑单958在干旱-复水后补偿能力强,从而保持较高的产量和水分利用效率。     

8份强筋小麦品种抗旱性评价

为给强筋冬小麦品种的抗旱性评价和抗旱指标筛选提供理论依据,以黄淮麦区种植的8个强筋小麦品种为材料,在水培条件下设置正常供水(对照)和20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫两个处理,测定了萌发期11个抗旱相关指标、幼苗期20个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,采用主成分分析法和隶属函数法求得综合抗旱能力评价值(D值),基于D值评价萌发期和幼苗期抗旱性;在旱棚池栽条件下,测定了2种水分处理下(适时一次灌溉、雨养)籽粒产量,基于产量抗旱系数评价全生育期抗旱性。结果表明：(1)干旱处理下,8个小麦品种萌发期发芽势、发芽率等10个抗旱指标显著低于对照,根冠比显著高于对照;幼苗期叶片净光合速率、气孔导度等13个抗旱指标不同程度地低于对照,胞间CO₂浓度、SOD活性等7个抗旱指标显著高于对照。(2)与适时一次灌溉相比,雨养条件下小麦籽粒产量显著降低,降幅18.70%～28.66%,产量抗旱系数为0.713～0.813。(3)8个强筋小麦品种在萌发期和幼苗期抗旱等级不尽相同。藁8901在2个生育时期均表现出抗旱性;科大1026、郑麦7698和丰德存麦5号在幼苗期表现出抗...     

高产抗旱节水高水效冬小麦品种鉴选研究

为明确鉴选指标并筛选出适宜缺水地区种植的高产抗旱节水高水效小麦品种,在雨养旱作和常规灌溉条件下对56个河北小麦品种的产量（GY）、耗水量（ET）、水分利用效率（WUE）和农艺性状进行了比较分析。结果表明,河北冬小麦品种的GY、ET和WUE表现稳定,未见极高或极低品种。联合使用产量-水分高效利用指数（YH_WUEI）、GY-ET-WUE指数对参试品种进行筛选,可将小麦品种划分为产量-高水效组、高产抗旱低耗水高水效组2个优势组。对2个优势组的品种取交集,最终筛选出5个具有高产、抗旱节水、高水效特征的品种,分别为衡444、衡H116021、科农1223、石麦28和中信麦15。这5个品种的典型特征是株高60~65 cm,穗下节间长度15~20 cm,穗粒数28~35粒,每穗不孕小穗数2~4个。     

不同耐旱型玉米自交系冠层光合及产量对生殖生长期干旱胁迫的响应

在PVC管栽和大田条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系、裂区为水分处理,测定玉米冠层光合和产量等指标。结果表明,与对照(CK)相比,干旱胁迫(WS)处理下冠层叶色值(SPAD)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和叶面积指数(LAI)均呈下降趋势,耐旱性较强的黄早四(HZS)平均降幅小于耐旱性较弱的CML58,其SPAD和LAI的降幅较高期(R3)出现早于CML58(R5);干旱胁迫后,水分利用效率(WUE)呈升高趋势,HZS平均升幅高于CML58。HZS的SPAD、Pn、Tr、WUE、LAI、单株粒重、收获指数和群体产量均高于CML58。与CK相比,WS处理下HZS群体产量平均降幅低于CML58。综上,耐旱性较强的玉米自交系冠层光合参数对生殖生长期干旱胁迫响应相对滞后,可在干旱胁迫后维持相对较高的光合性能、水分利用效率和叶面积指数,促进植株干物质转化与子粒建成,最终获得较高产量。     

玉米品种抗旱性评价体系研究

利用生产上常用的32个玉米品种,在PVC大棚和旱棚内设干旱胁迫和正常浇水两种处理,测定叶片相对含水量等24个指标与玉米抗旱性的关系。通过简单相关分析和逐步回归分析筛选出5个指标,苗期胁迫后叶片水势和对照比值、抽雄吐丝期胁迫后叶片保水力和对照比值、胁迫后行粒数、单株轴重、百粒重和对照比值。根据逐步回归筛选出的指标及其偏相关系数,建立了不同时期的评价(D值)方程和评价体系。     

土壤干旱胁迫对不同水稻品种叶片卷曲的影响

在人工控制土壤水分条件下,以13个具有不同耐旱性的栽培稻品种（组合）为供试材料,研究了在分蘖盛期土壤断水后随着干旱胁迫的加重叶片卷曲度（LRI）的动态变化及其与蒸腾、光合特性和叶片水分利用的关系。结果表明,不同品种的LRI明显增大的起始日期、明显增大期日均增量和最大值存在着显著差异,并依据叶片卷曲表现可将参试品种划分为敏感型（如中旱1号）、中间型（如旱稻8号）和钝感型（如巴西陆稻）三种类型。随着土壤断水后干旱胁迫的加重,LRI逐渐增大。LRI与气孔导度（SC）、蒸腾速率（TR）和净光合速率（Pn）的关系因品种类型而异;LRI每增加1级,中旱1号、旱稻8号和巴西陆稻的SC分别降低0.26、0.20和0.17 mm/s,TR分别降低0.86、0.66和0.49 mmol/(m2·s);Pn呈显著下降的叶片卷曲度中旱1号明显小于巴西陆稻。当叶片适度卷曲时,WUE随LRI值的增大而提高,中旱1号LRI的变化同时引起TR和Pn显著改变进而影响WUE,而旱稻8号和巴西陆稻LRI变化对WUE的影响主要系TR改变所致。     

施肥和降水年型对土壤供水量和大豆水分利用效率的影响

基于中国科学院海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站的长期定位试验,利用海伦站内气象数据和中子仪测定的土壤水分数据,分析了丰水年(2006)、平水年(2008)和枯水年(2001和2004)条件下的无肥(CK)、化肥(NP)和化肥+有机肥(NPM)处理对大豆耗水量、土壤供水量和大豆水分利用效率的影响。从4 a的平均值分析,大豆耗水强度最大时期为开花-鼓粒期。施肥增加了大豆的耗水量,与CK相比,NP和NPM的耗水量分别增加了0.92%和2.21%,其中施肥增加大豆耗水量的效应在枯水年表现得更为显著。大豆消耗的水分除了大气降水以外,还有土壤供水量,在降水最为缺乏的大豆鼓粒-成熟期,与CK相比,NP和NPM土壤供水量分别增加了11.72%和23.48%。在观测的4 a中,大豆水分利用效率均表现为CK相似文献