氮素形态及水分胁迫对不同水稻品种苗期生长的影响

氮素调控对水分胁迫条件下水稻生长发育具有显著影响,但不同供氮形态调控水稻水分胁迫的生理机制尚缺乏深入研究。以籼稻品种(汕优63、扬稻6号)和粳稻品种(86优8、武运粳7号)为研究材料,采用室内营养液培养和聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理,于不同供氮形态(NH+4-N和NO-3-N)条件下,研究不同氮素形态及水分条件对不同水稻品种苗期生长发育和光合特性的影响。结果表明,在两种水分条件下,供NH+4-N处理水稻生物量均显著高于供NO-3-N处理,在干旱胁迫条件下表现出较强抗旱性。与非水分胁迫条件相比,模拟干旱胁迫条件下供NH+4-N处理水稻蒸腾速率和气孔导度表现为增加的趋势,且叶面积和叶绿素含量没有显著影响,但供NO-3-N处理水稻的叶面积和叶绿素含量显著减少,进而引起供NO-3-N处理水稻净光合速率和干物质量显著下降。与非水分胁迫条件相比,模拟水分胁迫条件下粳稻品种生物量和叶面积均显著下降;但对籼稻品种而言,生物量和叶面积对水分胁迫的响应受氮素形态的显著影响,其中供NO-3-N处理模拟水分胁迫条件下显著降低,而对供NH+4-N处理没有显著影响。因此,籼稻品种在供NH+4-N条件下能够维持较高的叶片净光合速率和蒸腾速率,从而具有较强的抗旱能力。     

不同水、氮对不同基因型水稻根系生长的影响

在正常及PEG模拟水分胁迫条件下,研究不同质量比例(9∶1,5∶5和1∶9)NH4+-N∶NO3--N的氮素营养处理对连嘉粳1号、二优培九、扬粳9538和扬稻6号水稻根系生长的影响。结果表明,模拟水分胁迫促进水稻根系发育,使水稻根系变的细长,总根长、表面积、体积均增加,平均直径降低。粳稻的临界水分胁迫点大于100 g/LPEG,而籼稻的临界水分胁迫点在50~100 g/L PEG之间。正常水分供应条件下,连嘉粳1号水稻根表面积随NH4+-N∶NO3--N的降低呈上升趋势,等量供应铵硝营养促进各品种水稻根体积的增加,促进扬粳9538、扬稻6号水稻根表面积的提高,增加连嘉粳1号、二优培九、扬粳9538水稻的根系直径。模拟水分胁迫条件下,二优培九、扬稻6号二籼稻品种水稻的总根长随NH4+-N∶NO3--N的降低呈上升趋势,各品种水稻根系表面积、体积均随NH4+-N∶NO3--N的降低呈上升趋势,等量供应铵硝营养有利于提高各品种水稻根系直径。     

外源NO对低温胁迫下铁皮石斛抗氧化酶的影响

文章以一年生铁皮石斛苗为试验材料,研究不同浓度(0.01mmol/L、0.05mmol/L、0.10mmol/L、0.15mmol/L)硝普钠(SNP)对低温胁迫(0℃,12h)下铁皮石斛(Dendrobium officinale)叶片抗氧化酶活性及基因表达的影响,旨在探讨外源NO与铁皮石斛抗冷性的关系。结果表明,低温胁迫下,0.10mmol/LSNP处理铁皮石斛,叶片SOD、CAT、POD活性与对照组相比显著增加,MDA含量和相对电导率显著降低。叶片SOD、CAT、POD基因表达荧光定量PCR分析发现,低温胁迫下0.10mmol/LSNP处理铁皮石斛,上调叶片SOD、CAT、POD基因表达,3基因的表达模式存在差异。外源NO处理可以上调SOD、CAT、POD表达,增强SOD、CAT、POD活性,有利于缓解铁皮石斛低温胁迫。     

水分胁迫对赤霞珠葡萄主要抗旱生理指标及品质的影响

试验以3a生赤霞珠为材料,根据黎明前叶片的基础水势(Ψb),设置重度水分胁迫(T1)、中度水分胁迫(T2)、轻度水分胁迫(T3)3个处理,以无水分胁迫(CK)为对照,研究了不同程度水分胁迫对赤霞珠葡萄主要抗旱生理指标及品质的影响。结果表明,与CK相比,水分胁迫能提高赤霞珠葡萄叶片中丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖的量,增加CAT活性,导致可溶性蛋白呈先下降后上升趋势,POD活性呈"抛物线"变化,SOD活性则呈"双峰"变化趋势,且随着胁迫程度加深,上述变化趋势越显著。轻度水分胁迫条件下(T3),累计胁迫灌水量148.44L/株,全生育期共计灌水量447.46L,与CK(624.68L)相比较,不仅节水28.37%,而且促使赤霞珠葡萄可溶性固形物增加3.23%,总酸降低2.97%,花色苷增加22.58%,单宁增加29.70%,总酚增加15.13%,新梢生长量降低15.20%,单株增产7.2%。     

温度对龙葵幼苗质膜透性和抗氧化酶活性的影响

以北方黑果龙葵幼苗为试验材料,研究了不同温度处理对其叶细胞膜透性以及保护酶系统的影响。试验结果表明,在300 μmol/（m2·s）光照下,龙葵幼苗叶片随温度的降低,POD活性升高,SOD和CAT活性降低,MDA含量增加,细胞膜透性增大。表明龙葵幼苗在低温环境中启动了自身的应激机制,对逆境条件胁迫表现出应激反应,体内生成的氧自由基因超过抗氧化系统的清除能力而引起膜脂过氧化,导致膜系统损伤。      

氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响

为了给氯化镧在玉米水分管理中的应用提供依据,采用10%PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了外源氯化镧对干旱胁迫下玉米幼苗抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根叶细胞质膜透性、MDA及叶片SOD和CAT活性、根叶POD和APX活性,显著降低了叶绿素、根系活力和生物量;与单独干旱处理相比,外源氯化镧处理使干旱下幼苗根系SOD、POD、APX活性和根系活力分别增加了43.9%、20.2%、50%和30%,使根系细胞质膜透性和MDA分别降低了20%和21.7%,外源氯化镧使叶片SOD、POD、APX活性和叶绿素分别增加了25.3%、27.2%、16.9%和17%,使叶片细胞质膜透性和MDA分别降低了17.5%和21.3%;氯化镧使玉米幼苗生物量增加了20.2%。外源氯化镧处理可以明显增强玉米幼苗的抗氧化能力,从而缓解干旱对玉米植株所造成的伤害。     

外源谷胱甘肽对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响

采用溶液培养的方法,研究了外源谷胱甘肽(GSH)对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了叶片细胞质膜透性、MDA、SOD活性、APX活性、GSH、AsA、可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白,显著降低了POD活性、CAT活性、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率和单株生物量。外源GSH处理则可以显著提高干旱胁迫下叶片POD活性、SOD活性、APX活性、GSH、可溶性糖、脯氨酸、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率及单株生物量,并显著降低了细胞质膜透性和MDA。上述研究结果说明,干旱胁迫对玉米造成了氧化胁迫和渗透胁迫,外源GSH处理则可以通过增强抗氧化酶活性、提高抗氧化物质和渗透调节物质而缓解干旱造成的伤害。     

铅胁迫对国槐幼苗的耐性生理的影响

为了探讨国槐(Sophora japonica)对Pb污染土壤的耐性,采用盆栽方法研究了不同Pb含量对国槐生理指标的影响。结果表明:国槐细胞膜透性呈不断下降趋势,与对照相比差异不显著;随着Pb胁迫浓度的增加,国槐相对电导率、SOD活性抗坏血酸均呈先下降后上升的趋势,与对照处理相比差异显著,表现出一定的适应能力。为利用国槐(Sophora japonica)修复Pb污染土壤提供参考。     

水铅交互胁迫对小桐子生长及生理特性的影响

为提高小桐子对重金属Pb的耐性及其对污染土壤的修复效率,推荐不影响其正常生长的最佳水铅组合,研究了水铅交互胁迫对小桐子生长及生理特性的影响.试验设计4种灌水水平(T1:100% FC,T2:80% FC,T3:60% FC,T4:40% FC)、4种土壤Pb污染水平(A:0 mg/kg,B:500mg/kg,C:1 000 mg/kg,D:1 500 mg/kg)进行交互试验.结果表明:在水铅交互胁迫下,T2水分胁迫显著提高了小桐子的生物量以及修复效果.水铅交互胁迫下,小桐子叶片SOD、POD酶活性表现为先升后降的趋势,与单一的水分胁迫、铅胁迫相比,交互胁迫提高了SOD、POD活性.水铅交互胁迫下小桐子细胞膜透性总体呈增大趋势,而处理C和D下T2在T1的基础上降低了细胞膜透性.土壤Pb质量比≤500 mg/kg时,小桐子叶水势随水分胁迫加剧逐渐下降,当土壤Pb质量比≥1 000 mg/kg时,小桐子叶水势随着水分胁迫的加剧逐渐增加.适当的交互胁迫有利于提高小桐子的耐Pb胁迫能力以及修复效率,为进一步推进小桐子在土壤铅污染领域的实践与推广提供理论依据.     

UV-B辐射对早熟禾伤害机理研究

研究了紫外线辐射对早熟禾的伤害机理.结果表明在紫外线辐射下,丙二醛(MDA)活性与超氧化物歧化酶(SOD)活性均先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)活性先降低后升高.随着紫外线辐射的增加,过氧化物酶(POD)的活性显著升高,而叶绿素含量、净光合速率最大值、光合作用光饱和点和气孔导度降低,说明紫外线胁迫能使植物功能下降.     

非充分灌溉条件下水稻根系生长发育特征研究

以广西桂林站水稻非充分灌溉试验的实测资料为基础，分析比较了不同稻田水分条件下水稻根系的形态、类型、根系数量及分布特点，同时，对非充分灌溉条件下水稻根系的生长发育特征及其对产量影响的机理进行了初步研究。其结果对指导有效、省水的稻田灌溉具有重要意义。     

水分胁迫对寒地水稻光合速率、气孔限制值及WUE的影响

【目的】研究不同生育阶段水分胁迫对水稻叶片光合速率的影响以及水分胁迫条件下水稻叶片光合速率变化对气孔限制值的响应规律,明确不同生育阶段水分胁迫对水稻光合特性和水分利用的综合影响,探寻水稻不同生育阶段适宜的水分管理模式。【方法】采用盆栽实验,以常规淹水灌溉模式土壤水分条件作为对照,在水稻分蘖、拔节、抽穗和乳熟期分别设置轻旱、中旱、重旱3种水平的水分胁迫,共12种处理,每个生育阶段设置正常供水作为对照,并对水稻叶片光合参数进行了测定。【结果】正常供水的水稻由于光合"午睡"现象的影响,光合速率日变化曲线为"M"型。处于低谷时间段的轻度、中度水分胁迫会减轻"午睡",使该时间段的光合速率高于CK,其余时间段随着水分胁迫程度增加,水稻叶片的光合速率逐渐降低;重度水分胁迫使光合速率在各个生育阶段处于较低水平。分蘖期、抽穗期、乳熟期进行轻度水分胁迫显著增加了气孔限制值和水分利用效率;而重度水分胁迫使抽穗、乳熟期的气孔限制值显著降低,对水分利用效率影响不显著。【结论】水稻单生育阶段轻度的水分胁迫可以有效减轻"午睡"现象,从而使"午睡"时的叶片光合速率高于正常供水,并保证了水分的高效利用。     

不同水分条件下旱稻磷效应及水分生产率

研究了4种灌溉水平的旱稻磷素效应和水分生产率,结果表明：水分胁迫并未降低旱稻根系含磷量,而且在严重水分胁迫下有所增加,但根系磷素累积量在营养生长阶段-30 kPa水分胁迫处理显著低于-10 kPa处理,中后期随水分胁迫程度加深而降低.在营养和生殖生长阶段旱稻茎含磷量和磷素累积量随水分胁迫程度加深而降低.分蘖期-10 kPa处理叶片含磷量最高,分蘖期、幼穗分化期和乳熟期-10 kPa处理叶片磷素累积量最大.穗含磷量以-10 kPa处理最高.与其他处理相比,-30 kPa处理产量虽然稍低,但可以提高水分生产率和磷素效率.     

分蘖期旱涝交替胁迫对水稻叶片性状的影响

采用盆栽试验,设置2个旱涝交替胁迫处理(旱-涝-旱连续胁迫,其中涝为保持水深10 cm;轻旱(T-LD)和重旱(T-HD)),并以常规灌溉(CK)为对照,研究了分蘖期旱涝交替胁迫对水稻叶片含水率、叶面积、叶倾角和不同叶位叶片形状的影响。结果表明,水稻分蘖期受旱后叶片含水率降低,且胁迫程度越大叶片含水率越低;分蘖期旱涝交替胁迫抑制水稻叶片的叶面积增加,在后期复水后叶面积仍处于较低水平(T-LD、T-HD处理仅为CK的42.43%、53.90%),但黄熟期T-HD处理叶片比叶质量比CK低1.01%。旱涝交替胁迫下水稻上层叶倾角表现出大于CK的趋势,在抽穗开花期,水稻剑叶和倒二叶生长迅速。     

控制灌溉条件下增氧对超级稻根系生长及水分利用效率的影响

以超级稻“陵两优268”为试验材料,采用控制灌溉与增氧灌溉技术相结合,设置4组处理,分别为机械控制灌溉增氧(JX)、超微泡控制灌溉增氧(WP)、控制灌溉(CK)、淹水灌溉(YS),研究控制灌溉条件下增氧对水稻根系生长特征及水分利用效率的影响.结果表明:控制灌溉条件下增氧与淹水灌溉条件相比,有效节约用水最大达15.3%,有利于促进根系生长,增大了水稻的根部干物质质量,降低了水稻的茎叶干物质质量;提高了水稻根体积、根粗及干物质的质量,能显著增强水稻的根系活力,延缓水稻根系的衰老;产量上,控制灌溉增氧处理基本与淹灌处理接近,但结实率、千粒重、水分利用效率都优于淹灌处理.     

胁迫后复水对水稻叶面积的补偿效应

对不同生育期、不同程度、不同历时的水分胁迫及胁迫后复水条件下水稻叶面积变化规律和机理进行了研究,结果表明:土壤水分变化并未改变水稻叶面积在整个生育期间的单峰变化;水分胁迫对水稻叶面积的扩展生长存在抑制效应,抑制程度与胁迫程度、胁迫历时正相关;胁迫后复水对叶面积有补偿效应。重度胁迫大于轻度胁迫后复水的补偿效应。分蘖期轻度胁迫下胁迫时间越长补偿越明显,拔节期胁迫时间延长补偿效应降低。复水后加肥有助于叶面积补偿效应的提高,促进叶面积相对扩展速率增加并使响应时间提前。     

秸秆还田条件水肥耦合对水稻产量与品质的影响

为了研究秸秆还田条件水肥耦合对水稻产量与品质的影响,采用盆栽试验对土壤水分、施氮量、秸秆还田量采用正交处理,同时设置重复3组,其中对照1组.试验结果表明:水分与肥料的投入量对水稻产量影响较大,在适宜的用量范围内,水稻产量与灌水量、氮肥施用量、秸秆还田量呈正相关关系;当超出适宜用量范围后,随着氮肥施用量及秸秆还田量的持续增加,水稻产量并没有提高,而是出现一定程度的降低;水稻产量在氮肥施用量270 kg/hm²、正常灌溉处理、秸秆还田量4 200 kg/hm²情况下达到最高.水稻籽粒蛋白质受氮肥施用量及灌溉水量影响也相对较大,在氮肥施用量324 kg/hm²、分蘖后期水分胁迫、秸秆还田量为4 200 kg/hm²情况下,水稻籽粒蛋白质含量达到最高.     

节水灌溉对精量穴直播超级稻根系生理特征的影响

研究了不同灌水量对精量穴直播水稻培杂泰丰(超级杂交稻)和玉香油占(超级常规稻)2个水稻品种各个生育期根系生理特征的影响,并与移栽常规灌溉进行了比较。结果表明,精量穴直播湿润灌溉在相对于精量穴直播常规灌溉节水23.51%、相对于移栽常规灌溉节水30.46%的情况下,从孕穗期开始精量穴直播湿润灌溉处理根系的每株总根长、每株根总表面积、平均直径、每株根总体积、每株根尖数、根系伤流量和土壤氧化还原电位都明显高于精量穴常规灌溉处理和移栽常规灌溉处理。     

水分胁迫及复水对水稻冠层结构的补偿效

通过盆栽和测坑试验,研究了水分胁迫及复水对水稻冠层结构的补偿影响.结果表明:水分胁迫在抑制水稻茎秆、叶片、叶面积延伸生长的同时,能有效地诱导冠层结构,为旱后复水补偿效应的产生提供条件.旱后复水促进了后期穗节的伸长、延缓后期叶片衰老速率、苗后期胁迫使作物对再次受旱的适应能力增强.但补偿效应是有条件的,苗后期重旱和拔节初期轻旱补偿效应最佳,应避免两阶段连旱和拔节期重旱.     

Ammonium enhances the tolerance of rice seedlings (Oryza sativa L.) to drought condition

In order to study the effects of different nitrogen (N) forms on drought tolerance of rice seedlings, both hydroponic and pot experiments were conducted in green house. In hydroponic experiments, water stress was simulated by treatment with polyethylene glycol (PEG, 10% in w/v, MW6000); in pot experiments, rice seedlings were cultivated under non-flooded conditions. The results showed that: (1) under water stress conditions, the decrease in plant growth and photosynthesis under ammonium supply was less than under nitrate supply; (2) under non-flooded cultivation, the biomass and photosynthesis in rice plants supplied with ammonium and ammonium + dicyandiamide (DCD, a nitrification inhibitor) were higher than those in nitrate fertilization; (3) in hydroponic experiments, water uptake of rice seedlings under ammonium nutrition was higher than under nitrate nutrition. It is concluded that, ammonium nutrition can enhance the tolerance of rice plants to water stress.