水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响

[目的]研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[方法]在盆栽试验中,以杂交中稻两优培九为材料,设4种土壤水势(淹水、0、-30和-60 kPa)和5种氮肥水平(0、1.5、2、2.5和3.0 g/盆),研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[结果]土壤水势与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应。不施氮时,各水分处理间水稻产量差异不显著,施氮量为1.5 g/盆时,0 kPa水势下水稻产量最高。其他氮肥水平下,水稻产量均随土壤水势的降低而降低;在相应土壤水势下增施氮肥可增加水稻的株高、叶面积、叶绿素含量和植株各部分干重,提高水稻根系活力,增加产量。但施氮量过多,则造成水分胁迫,不利于增产。[结论]水肥对水稻产量的影响表现为明显的协同效应。     

氮、钾、甜菜碱对减缓夏玉米水分胁迫的效果

 采用盆栽试验研究了水分胁迫和正常供水条件下，氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米（陕单9号和陕单911）各生育期干物质、籽粒产量及水分利用效率的影响，确定这些因子在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明，水分胁迫条件下玉米干物质和籽粒产量明显降低，但各品种反应不同：陕单9号干物质和籽粒产量高，抗旱性强；陕单911相反。施用氮、钾和甜菜碱能不同程度提高玉米干物质和籽粒产量以及水分利用效率，减缓水分胁迫，提高程度与品种关系密切。施用氮肥后，在水分胁迫条件下陕单911干物质和籽粒产量显著增加，水分利用效率明显提高，2种氮肥用量有显著差异；陕单9号在低氮用量时增产，增加氮量并未进一步提高产量，低、高氮肥用量间无显著差异。正常供水时，氮肥作用明显下降，表明氮肥不仅能供应养分，还有增强抗旱的功能。施用钾肥和喷施甜菜碱对受水分胁迫的玉米有同样功能，且效果更突出。在供水条件下这些效果下降更明显，甚至消失，表明它们对增强作物抗旱性的贡献更大。     

半根水分胁迫下苹果幼苗根系生长及水分状况研究

采用分根半根固定胁迫和半根交替胁迫的方法,研究了轻度(10%PEG)、中度(20%PEG)和重度(30%PEG)水分胁迫对平邑甜茶(Malushupehensis)水培苗根系活力、根水势和叶片相对含水量的影响,结果表明:分根半根固定胁迫能有效地维持叶片含水量,增加未受胁迫半根的根干重、根表面积、根系活力和根水势,其保水效果优于分根半根交替胁迫处理。分根半根固定胁迫受水分胁迫的一半根(固干)的所有参数在整个胁迫过程中均显著高于全根受胁迫的根系;同时分根半根固定胁迫的叶片含水量和水势又高于交替分根胁迫的叶片含水量和水势,说明半根胁迫能在一定程度上发挥根系的高效吸水作用,提高叶水势,有利于植株保持良好的水分状况。     

水分胁迫对柑桔光合作用的影响

柑桔植株在土壤失水时,叶片相对含水量(LWC)和叶片水势(ψ_1)随土壤含水量(SWC)的减少而下降,前两者与SWC成对数关系.在SWC大于50％田间持水量时,LWC和ψ_1下降较小.SWC大于55％时植株蒸腾变化不明显.水分胁迫导致柑桔叶片光合(Pn)下降有一ψ_1阈值为-1.70MPa,当ψ_1低于此值时,Pn陡降.与这一ψ_1对应的SWC为42.5％田间持水量.柑桔叶片的叶肉阻力(r_m)比气孔阻力(r_s)大得多,在水分胁迫时更为明显.结果表明柑桔在水分胁迫条件下光合受抑主要来自非气孔性的限制.     

不同水势对温室水果黄瓜产量和水分利用效率的影响

以水果黄瓜中农29号为试材,以基质水势(SWP)为指标,于开花后设置9个处理,采用称重法监控水势变化,研究不同水势条件对水果黄瓜产量及水分利用效率的影响。结果表明,-25 k PaSWP≤0 k Pa范围内的植株生长趋势基本相同,其中,当-5 k PaSWP≤0 k P(T1)时,植株有徒长趋势,株高a、茎粗和单株叶片数等指标均最大,但是产量和水分利用效率却小于-10 k PaSWP≤-5 k P(T2)的处理;当a-35 k PaSWP≤-30 k P(T7)时,植a株受到严重的水分胁迫,从各项指标可以看出,该处理30 d后植株长势明显趋缓,甚至停止生长。由此得出,-10 k PaSWP≤-5 k P(对应的灌水量为a 795.38 m3/hm2)为温室水果黄瓜花后应保持的适宜水势范围,此水势范围下的产量和水分利用效率分别为44 630.13 kg/hm2和56.11 kg/m3。     

柑桔对水分胁迫的光合驯化(英文)

在柑桔苗水培液中加入PEG-4000(聚乙二醇,分子量4000)造成根际水分胁迫.处理后,植株水势急剧下降,光合、蒸腾受到严重抑制,气孔导度和叶肉导度也相应下降.随着胁迫的持续,受胁迫最严重的植株3天后全株落叶,其它处理叶水势(ψ_1)仍保持较低值,叶片相对含水量(LWC)回升,光合(Pn)和叶肉导度(Gm)也有所回升,而蒸腾(Tr)和气孔导度(Gs)回升迟于Pn和Gm,且都没有回升到处理前的水平.据此认为柑桔具有对水分胁迫的光合驯化现象.经三轮干旱处理的柑桔叶片光合下降的ψ_1阈值为-2.70MPa,而对照为-1.65MPa,这一结果也支持柑桔具有光合驯化现象的结论.经干旱驯化的柑桔叶片总体初始渗透势(π_O)和初始质壁分离时的总体渗透势(π_P)都下降,叶片脯氨酸含量提高,揭示了柑桔对水分胁迫的光合驯化是通过渗透调节完成的.根际水分胁迫解除后,植株Pn和Tr有恢复过头现象.     

土壤干旱时氮肥对小麦叶片碳,氮化合物的影响

盆栽试验结果表明，土壤干旱条件下，小麦植株内的氮素分布出现异常，根的氮素含量增加，茎部氮素减少，小麦叶片中的蛋白氮量，淀数量，内源基质的硝酸还原酶活性及单穗粒数均下降，非蛋白氮量则上升。当施用适量氮肥时，不论是集中一次还是分两次施用均可缓解水分胁迫造成的不利影响，使上述指标接近灌水处理，从而提高小麦籽粒产量。     

不同生育期水分胁迫对水稻根系活力、叶片水势和保护酶活性的影响

以丰华占为研究材料,通过盆栽试验,在水稻生长的不同生育时期分别进行水分胁迫处理,研究其对水稻根系活力、叶片水势和保护酶活性的影响.结果表明,不同生育期干旱胁迫后叶片水势均显著下降,解除干旱后回复到对照水平;分蘖期、穗分化期、抽穗期、结实期干旱处理后根系活力分别比对照上升 181.38%、27.32%、94.86%和 93.47%,其中穗分化期、抽穗期干旱处理在解除干旱后均仍然显著高于对照.不同生育期干旱胁迫均造成叶片和根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著提高,其中抽穗期控水后SOD活性提高幅度最大,叶片和根部SOD活性分别比对照提高44.30%和105.18%,且解除干旱后仍然高于对照.根系和叶片的过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同生育期干旱处理后均显著上升,解除干旱后可回复到与对照接近的水平.研究还表明,无论干旱与否,叶片的SOD、POD和CAT活性均远远高于根部.     

孕穗期水稻叶片生理性状与抗旱性相关分析

研究以不同类型的水稻与旱稻品种为试验材料,比较了干旱胁迫下孕穗期各稻作类型与典型水稻叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异。对水旱处理条件下各观测性状指标与产量抗旱指数、孕穗期生物量抗旱指数和收获期生物量抗旱指数进行相关分析,结果表明:1)干旱胁迫条件下叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异在耐旱稻作品种与典型水稻间存在显著差异,可以作为鉴定稻作品种抗旱性指标,但是少数抗旱材料易被遗漏;2)叶片水势、叶肉厚在干旱胁迫下与干物质合成与积累有关,且叶片水势与最终产量形成有一定关联;3)育种工作中叶片水势和叶肉厚可作为主要筛选指标,其他试验指标可用于辅助筛选鉴定,综合判断材料的抗旱性和生产应用价值。     

抽穗期土壤干旱对水稻根系和叶片生理特性的影响

 【研究目的】干旱是限制水稻作物产量的主要生态因子之一,抽穗期是水稻生长对干旱胁迫比较敏感的时期,因此研究根系和叶片对抽穗期不同程度水分胁迫的生理响应具有重要的意义;【方法】以水稻品种丰华占为实验材料,研究了抽穗期控水时间长短对水稻根系活力、叶片水势和保护酶活性等生理特性的影响;【结果】抽穗期干旱胁迫后叶片水势显著下降,复水后均可回复到对照水平。干旱3,6,9d根系活力分别上升28.83%,123.30% 和50.16%,而干旱12d则下降82.25%。除长期干旱处理造成保护酶活性下降外,其他不同程度土壤干旱胁迫均造成叶片和根系的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）酶和过氧化氢酶（CAT）酶活性活性显著提高,而且干旱胁迫时间越长,保护酶活性上升越高,复水后可恢复到对照水平。研究还表明,无论干旱与否,叶片的SOD、POD和CAT活性均远远高于根部。【结论】水稻在抽穗期经受短期干旱能有效地进行生理调节,根系与叶片在适应干旱逆境方面具有协调统一性。     

结实期氮素营养和土壤水分对水稻光合特性、产量及品质的影响

研究了土壤水分胁迫和氮素营养对两个水稻品种(组合)的光合特性、产量和品质的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加重，叶片的光合速率、叶绿素含量及叶片的水势均有不同程度的降低，丙二醛的含量增加；而氮素营养则能提高剑叶光合速率，延缓叶片衰老。水分胁迫促进茎鞘物质向外运转，而氮素营养影响则相反。水肥对产量有显著的互作效应。在高氮水平下，轻度土壤水分胁迫可增加产量。稻米品质因施氮水平和土壤水分胁迫程度不同而有较大差异。     

结实期水分胁迫对两系杂交稻产量及品质的影响

以6个两系杂交水稻为材料,研究结实期水分胁迫处理(-50kPa)对水稻产量及稻米品质的影响。结果表明;大多数品种的结实率、千粒重和产量处理都显著低于对照(浅水层)。剑叶的叶绿素含量和光合速率灌浆初期处理与对照无明显差异．但灌浆中后期明显比对照下降快．且籼型两系杂交稻比粳型两系杂交稻下降更快;根系活力在灌浆初期处理高于对照,灌浆中后期下降趋势与叶绿素和光合速率一致。干物质积累量处理低于对照．而茎鞘物质输出率和转换率都高于对照．成熟期茎、鞘中可用性糖的含量明显低于对照,说明水分胁迫处理加快了植株衰老,减少了抽穗后干物质积累,但促进了茎鞘储藏非结构性碳水化合物的输出。水分胁迫处理对稻米品质的影响表现为对出糙率、长宽比、糊化温度、直链淀粉和蛋白质含量无显著影响．精米率和整精米率表现因品种而异,垩白米率、垩白度和胶稠度均高于对照。     

穗肥施用时期对水稻产量及群体质量的影响

采用迟熟中粳稻品种和杂交中籼稻汕优组合 ,进行穗肥施用时期试验。结果表明 :合理施用穗肥 ,利于控制抽穗期群体干物质适宜值、提高抽穗至成熟期的干物质生产量 ,利于提高有效、高效叶面积率 ,增加根系活力 ,提高颖花根活量 ,最终提高结实率和实粒数 ,获得高产。在当前推广品种中 ,在取得适宜穗数条件下 ,迟熟中粳稻在倒 3叶 1次施肥或倒 4倒 3叶分次施肥 ,确保提高群体质量而获得高产。     

施氮量和移栽密度对水稻产量及稻米品质的影响

在田间小区试验条件下 ,以迟熟中粳稻 951 6和杂交中籼稻汕优 63为试验材料 ,研究不同施氮量和栽插密度(行距 )对水稻产量和稻米品质的影响。结果表明 :中粳稻 951 6适宜施氮量为 2 2 5kg/hm2 ,栽插行距为 2 6.6cm;汕优63适宜施氮量为 1 50 kg/hm2 ,适宜栽插行距为 3 3 .3 cm。在此试验条件下 ,可获得适宜穗数 ,提高结实率和粒重 ,降低垩白米率和垩白指数 ,提高蛋白质含量 ,改善稻米的加工品质     

水稻籽粒蛋白质积累特性的研究

以不同蛋白质含量的水稻品种为试材,研究了水稻籽粒蛋白质的积累特性。结果表明,单粒蛋白质含量随籽粒发育而增加,而单位干重的蛋白质含量却以开花后7天最高,14至21天降至最低,以后又逐步上升,28天趋于稳定。籽粒蛋白质的积累受叶片氮素降解和运转的影响,高蛋白质含量比低含量的品种具更强的叶片蛋白酶活性,叶片氮素的降解能力更强。并且,前者籽粒中游离氮基酸含量高于后者。籽粒蛋白质的积累也受环境条件的影响,抽穗期施氮可以提高籽粒蛋白质含量。     

根外喷施硫酸镁对水稻淀粉品质的影响

选用寒地穗重型超级稻品种松粳9号、穗数型高产品种龙稻11号与优质品种龙稻18号为试验材料,盆栽条件下通过灌浆成熟期喷施硫酸镁和齐穗期增施氮肥处理及对照处理,系统比较根外喷施硫酸镁对水稻淀粉品质性状、叶片碳氮代谢相关酶活性和基因转录表达量及根系活力变化等的影响。结果表明,灌浆成熟期喷施硫酸镁显著降低稻米蛋白质含量,提高稻米蒸煮食味品质,而齐穗期增施氮肥处理使稻米蛋白质含量提高而降低蒸煮食味品质,硫酸镁处理通过降低稻米蛋白质含量提高稻米黏性和食味品质;灌浆成熟期喷施硫酸镁或齐穗期增施氮肥均显著提高灌浆成熟期叶片全氮含量和叶绿素含量以及灌浆各时期叶片Rubisco亚基基因转录表达量,增强水稻根系活力,促进根系氮素吸收,调控灌浆不同时期叶片和籽粒GS活性,但喷施硫酸镁效果显著优于增施氮肥;叶片全氮含量与GS活性间呈极显著负相关,与叶绿素含量、伤流液含氮化合物总量及Rubisco各亚基基因mRNA表达量呈极显著正相关。减氮同时在灌浆成熟期根外喷施硫酸镁是提高水稻产量和蒸煮食味品质的有效途径,研究为阐明根外喷施硫酸镁对水稻淀粉品质形成的影响和提高优质绿色水稻栽培技术水平提供理论依据。     

干湿变化条件下小麦的补偿效应研究

试验研究了土壤干湿变化对冬小麦生长和产量的影响。结果显示，拔节期和抽穗期恢复供水，可使在苗期和孕期遭受不同程度干旱的冬小麦的株高、叶片数、叶面积、以及干物重等方面都超过其相应对照，表现出明显的补偿生长效应。同时，各复水处理与对照相比，分配到冠部的干物质比例增加，R／S下降。中度水分胁迫后充分供水的处理，可以在生物量和产量上都超过一直保持充分供水的对照，发生了超补偿。从而达到了农业生产上所要求的节水和增产的目的。     

深松与控释尿素耦合对夏玉米穗位叶衰老代谢及籽粒产量的影响

试验采用裂区设计,以耕作方式为主区,施肥方式为副区,研究田间不同耕作方式下,施肥方式对玉米穗位叶衰老代谢及籽粒产量的影响。结果表明,相同耕作方式下,控释尿素处理可显著提高植株的总吸氮量,在玉米吐丝后光合叶面积指数显著高于常规尿素处理（P〈0．05）,控释尿素处理也可显著提高玉米穗位叶SOD、POD和CAT活性,增加可溶性蛋白含量,降低MDA积累量。因而,该控释尿素处理对籽粒灌浆速率的提高效果显著。相同施肥方式下,深松处理可以提高植株水分利用效率,有利于玉米产量的提高。深松与控释尿素耦合满足了植株对水分氮素吸收利用的时空需求,显著提高了玉米吐丝后的光合叶面积指数、抗氧化酶活性、灌浆速率和干物质积累量,延缓穗位叶衰老效果最佳,籽粒产量最高。     

局部恢复水氮供应对玉米根系氮素吸收与分配的影响

【目的】水分或养分胁迫后恢复供应能显著提高根系吸收能力,且局部水分或氮素供应可以有效刺激供应区根系吸收的补偿效应,进一步揭示水氮双重胁迫后局部恢复供应条件下影响根系氮素吸收能力的因素以及玉米各器官氮素分配状况有重要意义。【方法】采用分根技术,水培模拟局部根区水氮同时恢复供应,其中以聚乙二醇6000（PEG 6000）模拟营养液的渗透势,并用相应的供氮水平模拟氮素胁迫。试验设置4个水氮双重胁迫（也即4个局部恢复供应）处理：正常供应水氮、轻度水氮胁迫、中度水氮胁迫和重度水氮胁迫。双重胁迫6 d后一半根区恢复正常供应,于处理后0、1、3、5、7、9 d连续动态监测各根区根系氮素吸收速率、含氮量以及氮素累积量。【结果】水氮双重胁迫后局部恢复供应,持续胁迫区根系吸收速率、含氮量以及氮素累积量均显著小于恢复供应区（P＜0.05）。1-3 d时,轻度和中度胁迫处理持续胁迫区根系氮素吸收速率比恢复供应区分别减小38.2%和48.7%;7-9 d时分别减小84.9%和86.4%。对于恢复供应区,局部水氮同时恢复供应1 d内,根系氮素吸收速率较前期胁迫明显增大,且在0-1 d和7-9 d时,经中度及其以下胁迫程度时,根系氮素吸收速率显著大于对照（P＜0.05）,产生根系氮素吸收能力的补偿效应,但3-7 d 时消失。而且,恢复供应区根系含氮量和氮素累积量分别于1 d和5 d后恢复到对照水平,导致植株氮素生产效率最终与对照无显著差异。另外,各处理地上部氮素来自¹⁵N肥料的分配比例显著小于对照（P＜0.05）,且随胁迫程度而逐渐减小,恢复供应区根系则有相反的规律,持续胁迫区根系表现为,轻度胁迫与对照无明显差异（P＞0.05）,中度和重度胁迫显著大于对照和轻度胁迫（P＜0.05）,且3-9 d时,中度和重度胁迫间无明显差异（P＞0.05）。【结论】前期中度以下程度（水分−0.4 MPa+氮素1 mmol·L^-1）的水氮双重胁迫后局部恢复供应,恢复供应区根系氮素吸收速率在时间和空间上均可得到恢复,产生根系氮素吸收的部分补偿效应,但这种补偿效应与恢复供应的时间有关（轻度胁迫为1 d,中度胁迫为7 d）;玉米各器官氮素分配比例与胁迫程度和局部恢复供应时间有关。该研究可为调节植物与土壤环境的相互作用,充分挖掘植物自身对环境变化的适应潜力提供理论依据。     

氮肥运筹及密度对中优752源库关系和剑叶温度的影响

以三系籼型杂交中稻中优752为材料,研究了氮肥运筹及密度对其源库关系和剑叶温度的影响。研究表明：在适宜施氮量的情况下,适当增加中后期施氮比例和适度稀植都能提高粒叶比和库源增量比、降低生育后期根系活力的衰退值,有利于源库协调。粒叶比和库源增量比与产量均显著正相关,生育后期根系活力的衰退值与产量极显著负相关。增施氮肥、增加中后期的施氮比例及适度稀植能降低剑叶温度。抽穗期及抽穗后25 d剑叶温度与产量呈极显著负相关,而抽穗期剑叶温度与抽穗期的伤流强度极显著负相关。