作物抗盐机制研究Ⅰ.小麦水分保持与质膜渗透性

运用盆栽试验方法,对五种小麦品种的抗盐性及其机理进行了研究。研究表明,盐分胁迫下抗盐小麦的蒸腾组织具有相对较高的蜡质含量、肉质化指数和叶相对含水量,因而保水抗盐能力较强。本试验中以“鲁麦19”和“植申2号”的抗盐力较强,而其上述三种指标最高;“鲁麦23”则完全相反。小麦抗盐性还与其叶表面质膜组织有关。抗盐性强的小麦具有较高的质膜稳定性,影响其在盐渍条件下对盐离子的透性,即影响叶电解质渗透值和相对电解质外渗率。     

作物抗盐机制研究Ⅰ.小麦水分保持与质膜渗透性

运用盆栽试验方法,对五种小麦品种的抗盐性及其机理进行了研究。研究表明,盐分胁迫下抗盐小麦的蒸腾组织具有相对较高的蜡质含量、肉质化指数和叶相对含水量,因而保水抗盐能力较强。本试验中以“鲁麦19”和“植申2号”的抗盐力较强,而其上述三种指标最高;“鲁麦23”则完全相反。小麦抗盐性还与其叶表面质膜组织有关。抗盐性强的小麦具有较高的质膜稳定性,影响其在盐渍条件下对盐离子的透性,即影响叶电解质渗透值和相对电解质外渗率。     

抗盐小麦突变体的诱变筛选及其抗盐性的比较

Ｘ射线辐照前用修复抑制剂咖啡因预处理或辐照后热处理诱变冬小麦萌发种子，Ｘ射线剂量８．６Ｇｙ，剂量率２．１５Ｇｙ／ｍｉｎ。在不同浓度的ＮａＣｌ溶液中进行抗盐突变体的筛选。３个原始品种的诱变处理对比实验表明，相对于单纯的Ｘ射线２，Ｘ射线分别与咖啡因以及热复合处理，能够显提高小麦萌发１．９％ＮａＣｌ溶液中生长１５天的苗存活率。将在１．９％ＮａＣｌ溶液中生长１５天存活的小植株移植到人工气候室中加代繁殖。     

作物对盐分的吸收及其盐害的预测预报

通过温室和田间试验,研究小麦和甜菜在盐胁迫下的生长及其对盐分的吸收。结果表明,小麦耐热略低于甜菜,Ｎａ＾＋抑制小麦和甜菜对Ｋ＾＋和Ｃａ＾２＋的吸收,小麦和甜菜的相对干物质重与土壤含盐量的关系符合Ｍａａｓ－Ｈｏｆｆｍａｎ模型,小麦和甜菜叶Ｎａ＾＋含量与土壤含盐量呈显著正相关,且与干物质重的关系也符合Ｍａａｓ－Ｈｏｆｆｍａｎ模型,文中提出了利用作物叶的Ｎａ＾＋含量与相对干物质重之间的Ｍａａｓ－Ｈｏｆｆ     

温度对盐胁迫小麦抗氧化机制的影响

本研究以耐盐性不同的8个冬小麦品种为材料,分别在室温(20℃/25℃)和接近小麦生产的低温(10℃/15℃)条件下采用溶液培养,并在苗期进行盐胁迫处理(150 mmol·L-1 Na Cl),研究温度和盐胁迫交互作用对耐盐性不同的小麦抗氧化机制的影响。结果表明,对室温培养的幼苗进行盐胁迫后,耐盐强的小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶(APX)活性均显著升高,并且高于2个耐盐性弱的品种;而耐盐性弱的小麦幼苗盐处理后仅APX活性显著升高,其活性氧(ROS)累积量和叶片相对电导率均高于耐盐小麦;抗旱小麦以上指标介于耐盐品种和耐盐性弱的品种中间。低温培养下进行盐胁迫,谷胱甘肽还原酶(GR)在所有供试品种中均显著升高2~3倍;耐盐品种仅CAT和APX活性升高,抗旱品种SOD、POD和APX以及耐盐性弱的品种SOD和POD活性显著提高。由此得出与室温盐胁迫下小麦抗氧化机制的响应不同,低温盐胁迫条件下,耐盐小麦SOD和POD酶活性受到抑制,主要通过提高抗坏血酸-谷胱甘肽循环的两个关键酶APX和GR活性增加对ROS的清除能力,而抗旱品种和耐盐性弱的品种除GR酶活性显著提高外,SOD和POD对ROS的清除能力均显著增强。在各种抗氧化酶的共同作用下,耐盐性不同的小麦品种之间ROS累积量和叶片电导率等受伤害指标的差异程度与室温盐胁迫相比减弱。     

盐胁迫下不同小麦品种的耐盐性及其离子特征

用盆栽试验方法研究了盐胁迫环境中三种小麦品种的生长速率与耐盐笥差异。结果表明,盐度处理对小麦品种“德系ｊ８６－３３－２５”和“鲁麦１０号”植株生长速率的影响低于对“科２６”品种的影响,前两个品种较“科２６”品种更为耐盐。     

滴灌条件下盐分对棉花养分及盐离子吸收的影响

在温室条件下,通过盆栽试验研究了滴灌条件下不同土壤盐度对棉花养分、盐离子吸收的影响。结果表明,棉花干物质生产受土壤盐分影响显著,高盐度条件下棉花生育进程滞后,生殖生长与营养生长不协调,造成脱落率增加,经济产量下降。土壤盐度显著影响棉花对N、P和K养分的吸收和分配;N、P和K的积累总量以及在籽棉和铃壳中的吸收量随土壤盐度增加显著降低,而茎秆和叶片受影响较小。棉花植株体内的盐分离子（Ca2+、Na+与Cl-）含量随土壤盐度的增加显著增加;吸收的盐分离子主要积累在茎叶,尤其以叶片中的盐分离子含量为最高,而籽棉的盐分离子含量较少。     

季节性冻融土壤盐分离子组成与冻结层盐分运移规律研究

该文对冻融过程中土壤盐分离子组成及冻结层盐分运移规律进行研究,在内蒙古河套灌区永联试验站开展了冻融期土壤水盐及其离子成分监测试验,分析了冻融期地温、冻结层深度、地下水埋深与水质、土壤含水率、土壤盐分及离子组成的变化规律,通过离子相关性分析确定了土壤盐分运移的主控离子成分和盐分类型,进一步利用二元水盐体系相图探讨了冻融期主控盐分的运移规律。结果表明:冻融期地温梯度变化主要发生在0～1.0 m范围土层中,地下水埋深在冻融期变化趋势为快速增大-缓慢增大-减少,地下水矿化度均值在融化期显著降低;研究区地下水中变异性最大的离子为Na~+、Cl~–和SO_4~(2–),土壤盐分运移和扩散是地下水矿化度变化的主要原因;土壤中Na~+、Cl~–与SO_4~(2–)与含盐量相关系数高于0.9,冻融期土壤盐分浓度变化的主控盐分类型为氯化钠和硫酸钠;冻结层积盐或者脱盐取决于土壤盐分梯度和不同盐分的共饱和点,研究区最大氯化钠浓度(质量分数1.55%)和最大硫酸钠浓度(2.01%)均低于各自的共饱和点,当冻结前土壤溶液浓度梯度为正(从上到下浓度增大)时,冻结层易积盐,反之冻结层主要表现为脱盐。研究对阐明冻融期冻结层盐分累积规律的成因具有重要意义。     

盐渍条件下小麦抗盐性的隶属函数值法评价

应用隶属函数值法,以相对含水量、相对电解质外渗率、叶伸展速率、干物质胁迫指数、相对存活率及成穗率指数和籽粒产量胁迫指数等为指标,对小麦的抗盐性进行了评价,苗期生长生理性状指标的隶属度综合值（∑X（u））与均值（－↑X（u）)综合评价表明,本试验中小麦抗 性为：植申2号＞鲁麦19＞浙麦＞扬麦158＞鲁麦23。产量性状胁迫指数的隶属度综合值（∑X(u))与均值（－↑X（u））综合评价表明,小麦抗性盐性：鲁麦19＞植申2号＞浙麦＞扬麦158＞鲁麦23。本文还对产量性状胁迫指数与生长生理性状的隶属度进行了相关分析。     

盐渍条件下小麦抗盐性的隶属函数值法评价

应用隶属函数值法 ,以相对含水量、相对电解质外渗率、叶伸展速率、干物质胁迫指数、相对存活率及成穗率胁迫指数和籽粒产量胁迫指数等为指标 ,对小麦的抗盐性进行了评价。苗期生长生理性状指标的隶属度综合值 (∑X(u) )与均值 (X—(u) )综合评价表明 ,本试验中小麦抗盐性为 :植申 2号 >鲁麦 1 9>浙麦 >扬麦 1 5 8>鲁麦 2 3。产量性状胁迫指数的隶属度综合值 (∑X(u) )与均值 (X—(u) )综合评价表明 ,小麦抗盐性 :鲁麦 1 9>植申 2号 >浙麦>扬麦 1 5 8>鲁麦 2 3。本文还对产量性状胁迫指数与生长生理性状的隶属度进行了相关分析。     

作物生长条件下农田水盐运移模型

将农田水、盐运移与作物动态生长这一大系统分解、组合,分别建立了饱和—非饱和土壤水分运动、土壤盐分运动及农作物生长３个子模型,分析了３个子模型之间的动态耦合关系,并给出了相应的求解方法,结合实例进行分析,结果表明,实测资料与计算结果吻合较好,为节水灌溉和防治盐渍化提供了新的决策途径。     

入渗与蒸发条件下土壤水盐运移的研究

土壤水盐运移规律的研究是目前土壤物理学、农田 灌溉学研究的一个重要方面,也是防治盐碱化、改良盐渍土的核心问题。为此,根据各国学者对土壤溶质、水盐运移的研究成果,评述了土壤水盐运移基本理论和入渗、蒸发条件下的土壤水盐动态规律,为进一步的研究提供指导。     

管理调控措施对土壤盐分分布和作物体内盐分离子吸收的作用

通过盆栽试验 ,研究了不同管理调控措施包括施肥、灌溉、应用化学改良剂对盐渍土壤盐分分布和作物体内盐分离子吸收和分布的作用机制。结果表明 ,施用化学肥料可增大土壤电导率 ;灌水量增加可降低土壤电导率 ;施用改良剂CaSO4早期可引起土壤表层电导率升高 ,但到作物生长中、后期已与不施改良剂的相近。施肥、灌溉改善了作物生长条件 ,提高了作物的抗盐害能力。灌溉总量 375mm、三天一次的灌溉方式在降低土体盐分浓度、抑制土壤碱化方面优于两天一次的灌溉方式。大麦具有将Na 截留在茎中 ,从而减少Na 对叶片伤害的功能。大麦茎和叶中的Cl-含量都高于K 和Na 含量 ,显示较多的Cl-通过根部向地上部运输。在增加植株中K 含量、降低Na 含量 ,减轻植株盐分离子胁迫方面改良剂表现出良好的调控效果     

不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化的研究

对2种含盐量土壤条件下新疆杨可溶性盐离子含量的研究结果表明,退水渠土壤各盐离子含量均高于灌渠土壤,且二者除HCO3-和K 外,其余盐离子含量差异显著;但2种含盐量土壤同龄新疆杨地上部可溶性盐离子含量差异不显著,仅根内Cl-、Mg2 、Na 和K 含量差异显著,说明新疆杨对土壤中较高浓度盐离子有一定排斥作用,并将对树木产生毒害的Cl-、Na 控制在根系中,限制其向地上部输送;新疆杨根系对SO24-和Ca2 有较强的选择吸收性,并将过多的SO2-和Ca2 排除其体外,而对Cl-、Mg2 和Na 的选择吸收性较小。     

离子强度和pH对高岭石胶体运移影响的实验研究

离子强度和pH是控制胶体运移的两个重要化学影响因素。本文通过高岭石胶体（Kaolinite胶体）在饱和石英砂柱中的出流实验,分析了离子强度（0.0015～0.03mol L^-1）和pH值（5～9）两个因素的变化对胶体运移的影响。结果表明：随离子强度增加,Kaolinite胶体沉淀量增大,运移受阻增强。Kaolinite胶体在中性环境（pH值约为7.10）中沉淀量最小,在酸性环境（pH值约为4.98）中沉淀量最大。     

不同白榆品系对滨海盐碱地的改良效果及盐分离子的分布与吸收

为揭示不同白榆(Ulmus pumila L.)品系对滨海盐碱地土壤盐分的改良作用及盐分离子在土壤-白榆系统中的分布与吸收特征,筛选适宜在滨海盐碱地造林的耐盐白榆品系,以中度盐渍化生境下4年生的6种白榆品系(1,5,28,30,46,105号)为试验材料,采用野外取样与室内测试相结合的方法,研究了Na+、K+、Ca2+、Mg2+等盐离子在土壤及白榆品系各器官(根、茎、叶)中的分布特征。结果表明:(1)白榆可降低滨海盐碱地土壤中盐离子及全盐含量,不同白榆品系较对照的土壤全盐含量降低了55.0%～63.1%,30号白榆降幅最大。(2)不同白榆品系将Na+、K+、Ca2+、Mg2+优先积累到叶中,且叶中维持较高的K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+比值,不同白榆品系通过建立新的离子平衡以适应盐胁迫环境。(3)不同白榆品系的离子吸收选择性系数均为SK,NaSCa,NaSMg,Na,其对K+的吸收选择性大于对Ca2+、Mg2+吸收选择性;种内差异导致不同白榆品系对Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收选择能力不同,28号白榆根系对K+的吸收性最强,5号白榆根系对Ca2+、Mg2+的吸收性最强。     

基于HYDRUS模型的华北平原小麦种植区水盐运移模拟

土壤中水分和盐分是影响作物生长的两个关键因素,揭示水盐运移机制对阐明作物利用土壤水过程具有重要意义。本研究以华北平原典型农田——中国科学院禹城综合试验站为试验地,基于试验站内冬小麦种植地的长期土壤水分观测数据及室内土柱试验,应用HYDRUS-1D模型分别阐明土壤水分及盐分变化规律及分布特征,探究影响水盐运移的驱动因素,并评价HYDRUS-1D模型对研究区水盐运移模拟的适用性。水分运移模拟结果表明:浅层土壤水分运移模拟因受外界因素的剧烈影响而较深层土壤产生更大的误差,10cm、20 cm、30 cm、40 cm和60 cm处水分运移模拟结果的均方根误差分别为0.0348 cm~3·cm~(-3)、0.0179 cm~3·cm~(-3)、0.0179cm~3·cm~(-3)、0.0122cm~3·cm~(-3)和0.0053cm~3·cm~(-3);水分运移模拟的纳什效率系数平均值为0.826,变异系数为0.0560,表明模拟结果与实测土壤水分变化过程一致性较好。土柱试验结果显示:灌水8 L,入渗12 h、24 h、40 h、45 h和48 h后,各时刻土壤盐分含量在垂向上整体呈现先增大后减少的分布规律,均方根误差分别为0.181 g·kg~(-1)、0.131 g·kg~(-1)、0.120 g·kg~(-1)、0.034 g·kg~(-1)和0.027 g·kg~(-1),平均误差的平均值为0.174 g·kg~(-1)。受蒸发、耕作、根系等影响,理化性质变异性较大导致浅层土壤盐分运移模拟值与实测值偏差增大,纳什效率系数的变异系数达9.71。灌水8 L、16 L、24 L,入渗48 h后分别在土壤23 cm、26 cm、29 cm处出现盐分含量峰值,表明增加灌水量可加强盐分淋洗效果。此研究可为深入探究华北平原冬小麦土壤水盐运移规律、优化农田水资源管理、提高水资源利用效率提供一定理论基础。     

施钙浓度对滴灌盐碱土水盐运移特征研究

针对西北等干旱地区土地次生盐渍化的问题,以室内试验为基础,测定盐碱土在不同滴灌施钙浓度下水盐运动过程,研究了不同施钙浓度对盐碱土土壤盐分运移和水分运动的影响。结果表明,不同施钙浓度的湿润锋水平、垂直最大运移距离与钙离子浓度之间均符合线性关系,湿润锋的水平、垂直运移距离与人渗时间之间符合幂函数关系,随着湿润锋水平、垂直湿润距离的增加,不同滴灌施钙浓度的土壤含盐量、钠离子含量均在不断增加,随着施钙浓度的增加,脱钠区深度系数增大,脱盐效果明显。     

棉花抗盐生理研究进展

不同盐分类型胁迫均在棉花器官、组织、细胞、细胞器以及分子水平上造成伤害,影响了细胞内部生理生化过程,引起萌发出苗困难、生长受抑制、棉铃发育及纤维形成受阻.但棉花抗盐生理系统可通过自身及外部调节得到改善,从而在一定范围内提高其抗盐能力.