不同品种藜麦幼苗对干旱胁迫的生理响应及耐旱性评价

为研究干旱胁迫对不同品种藜麦幼苗生长和生理特性的影响并评价不同品种耐旱性,本试验以4个陇藜系列藜麦品种（即‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’和‘陇藜4号’）为材料,设置正常灌水（CK）、轻度水分胁迫（LD,土壤含水量为田间持水量的60%~50%）、中度水分胁迫（MD,土壤含水量为田间持水量的40%~30%）和重度水分胁迫（SD,土壤含水量为田间持水量的20%~10%）4个处理,通过测定幼苗生物量指标和生理生化指标,运用数学分析方法明确测定指标与干旱胁迫的关系,并进行耐旱性评价。结果表明：SD处理各品种幼苗株高分别较CK降低了30.64%、28.36%、32.76%和37.88%,根长分别较CK增加了37.54%、81.46%、43.33%和74.85%,根冠比较CK分别升高了42.86%、33.33%、40.00%和40.00%;‘陇藜1号’ 幼苗叶片叶绿素含量分别较CK处理升高了29.40%,其余3个品种分别较CK 处理降低了33.22%、36.20%和15.99%;各供试品种幼苗叶片可溶性糖含量较CK处理分别升高了0.51%、1.67%、1.19%和2.07%;脯氨酸含量较CK处理分别升高了116.84%、268.07%、798.01%和208.70%;‘陇藜3号’幼苗叶片SOD活性较CK处理升高了6.67%;各供试品种幼苗叶片POD活性较正常处理分别升高了163.96%、62.83%、73.27%和169.50%;幼苗叶片CAT活性较CK处理分别升高了16.87%、11.44%、10.79%和4.30%。说明干旱胁迫下,藜麦幼苗通过增加渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性、清除体内活性氧物质,从而使幼苗适应干旱环境;但当干旱胁迫严重到一定程度时,抗氧化酶活性减弱,植株体内ROS积累,叶片叶绿素合成和干物质积累受到抑制,表现为植株生长受到影响。通过隶属函数法分析可知,供试材料抗旱性表现为‘陇藜1号’=‘陇藜3号’>‘陇藜2号’>‘陇藜4号’。     

春小麦品种“和尚头”的抗旱生理机制及评价

为探讨旱地春小麦"和尚头"的抗旱生理机制,以西北地区各生态区不同基因型春小麦品种宁春4号、高原448作对照,采用20%PEG-6000模拟渗透胁迫,研究幼苗叶片含水量、膜透性、游离脯氨酸及丙二醛含量等生理指标,并进行相关性及聚类分析。结果表明,不同品种对干旱胁迫的生理响应差异显著(P0.05)。"和尚头"表现出相对高的叶片含水量和脯氨酸含量、低的细胞膜损伤率和丙二醛含量,生理响应指标优于宁春4号和高原448。干旱胁迫48 h"和尚头"叶片含水量和脯氨酸含量分别为72.06%±0.41%和37.06±2.35μg·g-1,显著高于对照品种(P0.05);丙二醛含量为46.12±1.20μmol·g-1,显著低于对照品种(P0.05);电导率为70.11%±1.69%,显著低于对照品种高原448(P0.05),与宁春4号差异不显著(P0.05)。春小麦各生理响应指标间具有显著的相关性(P0.05),通过聚类分析实现了干旱胁迫条件下不同春小麦品种生理响应间差异。综合评价品种的抗旱性强弱依次为:"和尚头"宁春4号高原448。     

‘赞皇大枣’和‘冬枣’对干旱胁迫的生理响应

以3 a生定干80 cm的‘赞皇大枣’和‘冬枣’为试材,设干旱和正常灌水两种处理,在处理21 d时测定其生长指标、叶绿素含量、光合及荧光参数、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和内源激素含量,分析两个枣树品种响应干旱胁迫的生理差异。结果表明：干旱胁迫主要抑制了两个枣树品种的新梢叶片数、叶片长度和枣吊长度,‘冬枣’的新梢节间数下降了45.5%,而‘赞皇大枣’的单株枣吊总数下降了45.61%。干旱胁迫后,‘赞皇大枣’和‘冬枣’的叶片叶绿素总含量分别下降了18.94%和29.32%。‘赞皇大枣’的光合、蒸腾速率在正常灌水和干旱胁迫后均高于‘冬枣’,而在正常灌水情况下,除F_m以外,二者的荧光参数值无显著差异。干旱胁迫后,‘赞皇大枣’的C_i无显著变化,而‘冬枣’的C_i降幅为48.07%。相比于‘冬枣’,干旱胁迫后‘赞皇大枣’的ΦPSⅡ和qP分别提高97.69%和77.25%,qN降低18.29%。正常情况下,两个枣树品种叶片的相对电导率、MDA和Pro含量无显著差异,‘赞皇大枣’的可溶性糖和可溶性蛋白含量比‘冬枣’分别高148.29%...     

水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号,利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法,研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明,与CK处理相比,水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重,重度水分胁迫下差异达显著（P<0.05）水平,且旱敏感品种晋黍7号的降低幅度大于耐旱品种陇糜4号。整个生育时期,糜子叶片的SOD、POD和CAT活性表现为先升高后降低的趋势,在抽穗期达到最大值; 水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性,与对照相比,重度水分胁迫下达到显著性差异（P＜0.05）,重度水分胁迫下,耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%,而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量,随着生育期的推进,糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势,在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明,糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。     

糜子幼苗对不同强度干旱胁迫的形态与生理响应

采用盆栽方法,研究了人工控水条件下,不同糜子品种苗期干旱条件下的形态和生理特性.结果表明,(1)与正常供水条件相比,轻度水分胁迫下陇糜4号、5283黄、晋黍7号3个品种在株高、叶面积、总根长、根系总体积等形态指标方面变化不大,但在重度胁迫时差异达显著水平;且随着胁迫程度的加剧,3品种各值呈下降趋势,晋黍7号的降幅小于陇糜4号和5283黄;(2)3品种根系的活性氧清除系统和渗透调节物质,随着胁迫程度的增加,SOD、POD、脯氨酸和可溶性糖的含量均呈上升趋势,上升幅度表现为陇糜4号＜5283黄＜晋黍7号,与正常供水相比,3品种的SOD、脯氨酸和可溶性糖在不同处理下与对照相比差异显著,除陇糜4号外,其它2品种的POD在中度和重度水分胁迫下与对照相比差异显著;(3)对叶绿素含量、叶片相对含水量和光合速率,随着胁迫程度的增加,3品种各值均呈下降趋势,晋黍7号受影响最大,3品种的各值在重度胁迫下与对照相比差异显著;(4)对根系活力及细胞膜透性而言,晋黍7号的根系活力受水分胁迫的影响较大,且晋黍7号的细胞膜透性和MDA含量增加幅度大,受干旱损害也大,抵御干旱的能力较弱,其抗旱性相对较弱,雨陇糜4号的抗旱性较强.     

干旱胁迫下不同生态型西瓜叶片抗氧化酶活性及产量分析

选取11份不同生态型西瓜品种为研究对象,通过比较它们在旱砂田和正常供水条件下的生理响应,研究开花期不同生态型西瓜叶片抗氧化酶活性等生理特性。结果表明:旱砂田生长环境对西瓜形成较为强烈的干旱胁迫作用,不同生态型西瓜产量均降低,大果形西瓜产量降低幅度为18.6%~35.3%,小果形降低59.7%~67.8%,且品种间存在显著差异。分析认为大果形西瓜抗旱性优于小果形;干旱胁迫下,叶片丙二醛、脯氨酸积累,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性增加,表明西瓜对干旱生长环境具有较高的敏感性,但不同生态型西瓜对干旱生长环境的生理响应存在显著差异;大果形西瓜品种脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性增幅较大,分别为83.2%~121.4%、55.2%~75.3%、118.1%~204.4%、52.0%~86.6%,而丙二醛含量增加幅度较小,为13.4%~39.8%;综合比较不同生态型西瓜产量和生理响应差异,认为不同生态型西瓜在旱砂田条件下均有一定的产量形成,且大果形西瓜抗旱性优于小果形,品种(组合)中青9号、NWU-13、陇抗9号、陇抗11号、JY12、津抗5号抗旱性较强,适合旱砂田栽培应用。     

干旱胁迫对不同板栗品种叶片渗透调节物质含量及光合的影响

以6个2a生板栗品种为试材,对干旱胁迫下板栗叶片中甜菜碱等生理活性物质的含量和光合日变化进行了研究,同时对各品种的抗旱性进行比较。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加叶片相对含水量和叶绿素含量都明显降低,甜菜碱、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)的含量显著增加,且不同品种间的差异显著。综合分析所测生理指标,抗旱性由强到弱的顺序是华光、10-14、石丰、处暑红、燕魁、泰林20号。     

不同旱稻品种灌浆期抗旱生理适应性的研究

选择抗旱性不同的4个旱稻品种,对其灌浆期旗叶抗旱性生理指标进行测定。结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量均为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地高于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号);丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性大小表现为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地低于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号)。SOD、POD、CAT活性和丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜相对透性可用来说明旱稻品种之间的抗旱生理适应性的差异。     

高温干旱跨代效应对小麦芽期耐旱性和耐盐性的影响

选用生长于新疆吐鲁番地区高温胁迫(HT)、石河子地区花后干旱胁迫(DT)以及正常灌溉(NW)环境下收获的‘SDWW-7’、‘津农6号’和‘金石农1号’小麦种子,分别用不同浓度的PEG-6000和NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究来自3种环境条件下收获种子的耐旱性和耐盐性。结果表明：(1)高温干旱胁迫导致父代小麦籽粒千粒重降低,下降幅度为23.55%～46.15%;高温干旱胁迫对‘SDWW-7’和‘金石农1号’的淀粉含量影响存在显著差异(P<0.05)。(2)子代小麦材料在遭受干旱胁迫时,经过高温锻炼后的‘SDWW-7’、‘津农6号’及经过干旱锻炼后的‘金石农1号’长势更好,其相对盐害率的均值仅为1.24%～2.72%。(3)子代小麦材料在遭受盐胁迫时,通过发芽势、发芽率、相对盐害率等筛选指标发现‘SDWW-7’、‘津农6号’、‘金石农1号’在经历高温锻炼后的子代表现最优;两种锻炼方式对子代小麦耐盐性的影响程度表现为‘SDWW-7’>‘津农6号’>‘金石农1号’。(4)子代小麦抗旱性综合评价表明在15%PEG-6000(D1)、20%PEG-6000(D2)干旱胁迫...     

嘧菌酯提高马铃薯耐旱性的生理基础研究

采用盆栽法,以抗旱性不同的3个马铃薯栽培种为研究对象,于播种前以25%嘧菌酯悬浮剂为沟施药剂处理(A),正常浇水为对照(CK,土壤体积含水量θw:60%~70%),干旱为水分处理(D,θw:30%~40%),以及干旱与药剂共同处理(A-D)。通过测定叶片光合参数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量及马铃薯单株产量与品质等指标,探讨施用嘧菌酯对改善马铃薯干旱胁迫耐受性的生理基础。结果表明:嘧菌酯可有效增强马铃薯叶片净光合速率和气孔导度;在正常水分条件下,施用嘧菌酯可引起叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,具有延缓植株衰老的作用;在干旱胁迫条件下施用嘧菌酯可降低叶片MDA和脯氨酸含量,提高植株耐旱性。A较CK处理青薯9号、陇薯6号和大西洋单株产量分别增加30.74%、59.87%和5.90%,A-D较D处理分别增产15.17%、43.43%和16.49%;A处理青薯9号、陇薯6号和大西洋综合品质得分分别为1.184、2.856和0.621,A-D处理分别为-1.112、-0.240和-0.349。可见,嘧菌酯有利于干旱胁迫条件下马铃薯块茎品质的提高。     

广西玉米品种开花期抗旱性鉴定与评价

选取20个广西玉米品种,在开花期进行干旱胁迫处理,测定叶片相对含水量、可溶性糖含量、叶绿素含量、丙二醛含量、SOD酶活性等生理指标,同时测定产量指标。通过五级评分法对生理生化指标进行抗旱性打分,通过产量指标计算抗旱指数,综合评价玉米开花期的抗旱性。结果表明,五级评分法综合得分在1.9293~5.6595之间,其中正大619、桂单162和桂单0810得分大于5.0,其次为迪卡008、先玉30T60、先正达901、庆农68、南美1号和万川1306得分在4.0~5.0之间。而抗旱指数值在0.4104~1.0963之间,其中桂单0810、太平洋99和正大619抗旱指数大于1.0,先玉30T60、迪卡008和南美1号抗旱指数在0.9~1.0间。两种评价结果之间的相关性为0.5887,达到极显著相关。五级评分法与抗旱指数可同时用于玉米开花期抗旱性评价。两方面评价结果均表现抗旱的品种为桂单0810、正大619、先玉30T60、迪卡008和南美1号,其中桂单0810和正大619为抗旱性极强品种。     

1368-1949年西海固干旱灾害研究

通过对历史文献资料的收集、整理统计和分析,对1368-1949年西海固地区干旱灾害的等级序列、时间序列变化、平均发生时间间隔和干旱变化趋势拟合进行了研究。结果表明:1368-1949年西海固共发生干旱灾害132次,平均每4.41年发生一次;其中以1800-1849年和1900-1949年这两个50年段的干旱灾害最为频繁。1368-1949年西海固干旱灾害以中度旱灾和轻旱涝灾为主,发生频次分别为58次、52次,占干旱灾害发生年总数的43.94%、39.39%。大面积的干旱灾害(三、四级)平均每26.5年出现一次,占干旱灾害发生总年数的16.67%。受季节性气候影响,西海固干旱灾害呈现出明显的季节性差异。夏季是干旱灾害最为频繁,春、秋两季次之,冬季最少。伏旱造成的危害相对比较严重。1368-1949年西海固干旱灾害发生频次的距平百分比曲线呈明显的波浪线型增长;以1700年为界,西海固干旱灾害频次呈明显的增加趋势,后期250年的干旱灾害发生频率是前期330年的2.62倍。西海固干旱灾害频发主要是由气候的异常波动、降水的年际、年内分布不均以及特殊的地理位置这些自然因素造成的;人类对自然环境的不合理改造和不科学的利用方式也加剧了干旱灾害的发生及成灾程度。     

甘肃省近58年春旱的气候特征及其对农业的影响

利用甘肃省80个气象观测站1951~2008年的春季(3~4月)历年降水量距平百分率确定干旱标准,统计分析历年春旱发生的频率和范围。结果表明:甘肃省春旱发生频率比较高,其频率范围为30%~50%,河西走廊为40%~50%,陇中北部和陇东为40%左右,陇中南部、陇南和甘南高原为30%左右。全省春旱频率呈增加趋势,河西、陇东和陇南呈增加趋势,陇中趋势平稳,2000~2008年全省及各地春旱次数都在迅速增加。在近58年中,全省春旱范围的历年变化呈逐渐扩大趋势,陇东和陇南与全省相同,河西和陇中呈逐渐缩小趋势。     

基于干土层厚度的青海东部浅山农业区春季干旱规律及预测

利用青海东部浅山农业区10个站点1989～2002年的干土层厚度定位监测资料,分析了春季干旱的发生规律.结果表明:东部浅山农业区春季各地均有干旱发生,干旱发生时间在2～4月之间,尤以2～3月最多,春季干旱以轻度干旱为主,中度干旱次之,发生重度干旱的概率最小,作物播种越早,受干旱威胁越大.干旱发生概率随时间变化有高～低～高和高～低两种类型.土壤干土层变化与旬降水t的相关关系显著,可以直接建立降水与土壤干土层厚度的预报关系武,在2003年的资料检验中效果较好.     

气象、农业干旱指标综述

介绍了以降水量统计特征作为指标和以降水量、气温统计特征作为指标的气象干旱指标,以土壤含水量、作物旱情、作物需水量、供需水比例、作物水分综合统计特征为指标的农业干旱指标.列出气象、农业干旱指标计算公式,介绍计算方法和干旱指标的详细等级标准,并对各指标计算所需统计资料观测、收集的难易程度,各指标的优缺点、适用性及其适用区域范围评述,为干旱的监测、评估、预警和研究提供依据.     

基于温度植被干旱指数的黑龙江省旱情动态研究

2015年黑龙江省发生大面积干旱,为了对此旱情进行动态监测,采用6—9月的MODIS数据,计算温度植被干旱指数(TVDI);以过去15年(2000—2014年)的全省40个旱作农业站点以旬为单位的TVDI为研究对象,根据土壤相对湿度的农业干旱等级划分标准,制定TVDI的干旱监测等级,利用2011年实地测取土壤相对湿度数据对该等级进行验证,结果表明,验证结果准确度达到83%。结果显示:TVDI被分为5个等级,TVDI0.46为无旱,TVDI在0.46~0.57之间为轻旱,TVDI在0.57~0.76之间为中旱,TVDI在0.76~0.86之间为重旱,TVDI0.86为特旱,用此标准对黑龙江省2015年的旱情进行分析,能够较好地反映出黑龙江省整体的实际旱情。在监测中2015年7月份全省旱情最为严重,持续到8月中旬,到8月下旬省内各地陆续降雨,重旱区域减少,整体旱情减轻。     

青海东部干旱发生规律及其变化趋势

通过对青海东部地区干旱状况的调查, 结合气候变化,分析该地区的干旱特点、形成原因、时空分布及干旱的成灾和危害程度。结果表明：受全球变暖的影响,青海省东部地区自20世纪70年代以来,气温持续升高,降水量没有显著增加,河川径流略有减少,导致该地区干旱频繁发生,并且在今后一段时期内,干旱形势难以缓解。由此引发的地质灾害和农业生物灾害等会给该地区带来一系列环境问题。     

花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。     

关中平原干旱遥感监测指数对比和应用研究

采用2000-2016年5月份MODIS数据,构建NIR-Red特征空间,对比分析基于该特征空间的垂直干旱指数(Perpendicular Drought Index,PDI)、改进型垂直干旱指数(Modified Perpendicular Drought Index,MPDI)、土壤湿度监测指数(Soil Moisture Monitoring Index,SMMI)及改进型土壤湿度监测指数(Modified Soil Moisture Monitoring Index,MSMMI)这四种干旱监测指数的有效性,并与实测土壤湿度进行相关性分析;最后采用精度最高的SMMI分析关中平原的旱情时空分布特征和规律。结果表明:(1) PDI、MPDI、SMMI及MSMMI均与10cm深土壤湿度存在负相关关系,可决系数R2分别为0.60、0.40、0.64、0.40,表明PDI、MPDI、SMMI及MSMMI均可作为旱情监测指标,且SMMI略优于其它三种监测指数;(2)关中平原东部、中部、西部部分地区旱情严重,西南部地区旱情较轻,且旱情呈年际波动显著的特征;(3) SMMI与月平均气温呈正相关关系区域占75.66%,与月降水量呈负相关关系区域占74.34%,其中通过90%显著性检验区域分别占总面积的27.36%、17.26%,说明降雨和温度不是导致旱情变化的主要影响因子。     

基于时间序列遥感数据的陕西省2004—2014年干旱变化特征分析

利用MODIS归一化植被指数（NDVI）产品MODLT1M和MODIS地表温度产品MODND1M,计算2004—2014年陕西省月温度植被干旱指数（TVDI）,基于TVDI采用一元线性回归、Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验等方法来研究陕西省11 a来干旱的空间分布特征、时间变化特征及干旱演变趋势,并结合气象数据进一步探究引起干旱变化的气象因素。研究表明： 11 a中陕西省干旱发生频率呈现北高南低的特点,陕北、关中、陕南三大区域干旱发生的频率分别为68.2%、53.8%、22.7%,且均以轻度干旱为主; 陕西省旱情主要出现在春季,11 a春季的平均TVDI值在0.6～0.7之间波动; 陕西省11 a中干旱情况整体呈减弱趋势,TVDI值减小、不变、增大的区域分别占55.38%、42.89%、6.20%; TVDI与湿润指数对干旱的表征具有一致性,且年均TVDI值与年降水量呈显著负相关关系（P=0.019）,降水是引起TVDI下降的一个重要气象因子。