SPAC水分热力学函数及幼苗各叶位水分状况

1986～1987年在土壤-植物-大气连续系统(SPAC)中测定了土壤、小麦和玉米、大气的需水指标并计算了热力学函数。结果表明:SPAC中土壤水的偏摩尔自由能>植物水的偏摩尔自由能>大气水的偏摩尔自由能。大气水偏摩尔焓>土壤水偏摩尔焓>植物水偏摩尔焓。大气水的偏摩尔熵>土壤水的偏摩尔熵>植物水的偏摩尔熵。随着温度的升高,土壤水势、玉米小麦叶水势均升高,而大气水势降低。在SPAC中,玉米、小麦幼苗各叶位水势均表现为从基部向上依次增高的现象。     

土壤水分热力学函数研究

研究了几种土壤在不同含水量条件下土壤水分热力学函数(相对偏摩尔自由能△G,相对偏摩尔焓△H,相对偏摩尔熵△S)的结果表明;在不同含水量和温度条件下,供试样品各土壤水分热力学函数均为负值,且随水分含量增加绝对值趋于减小。温度与土壤水△分G呈显著正相关。吉布斯—亥姆霍茨方程在实验温度范围内适用于土壤水分△G的计算。在相同含水量条件下,供试样品土壤水分的△G,△H和△S值,均是黑垆土、垆土>红油土,并呈规律性变化。     

干旱对苹果树叶水势变化的影响

水分是影响果树生产的重要的生态因子之一。水分胁迫对植物的生长发育、生理生化过程和作物的产量都有很大的影响。土壤干旱和水分胁迫时果树叶水势下降,并且随着土壤干旱程度的加剧和干旱时间的延长而加剧变化。苹果树叶水势日变化的总趋势和正常供水树基本一致。持续干旱下,不同干旱处理的叶水势均持续下降,不同处理间的差异显著,在复水后,不同处理叶水势恢复能力不同。     

不同灌溉模式下棕壤的水分状况

山东省棕壤耕地面积点１７３．３余万公顷，主要粮食作物是冬小麦与夏玉米，采用的灌溉模式有１５种，对不同灌溉模式下的土壤水状况用土壤有效水指数法进行了研究。计算出各模式下土壤月初有效水含量及土壤供水量。研究结果表明在一般降雨年份及干旱年份，现有灌溉模式的土壤在４、５月份供水不足。多雨年份夏玉米不需灌溉，冬小麦仍需灌溉３次，灌溉定额以２２５ｍｍ为最佳。正常降雨年份夏玉米生育期内需灌水两次，灌溉定额以１０     

油松人工林SPAC水势梯度的时空变异

为了解油松林水分运作机制 ,给干旱区造林树种的选择提供依据 ,该文利用压力室、露点水势仪对京西低山油松人工林土壤 植物 大气连续体 (SPAC)的水势梯度及相关因子进行了连续同步测定 .结果表明 :在空间水平上 ,油松林地SPAC各要素水势由土壤到植物再到大气逐步下降 ,梯度比约为 1∶5∶30 ;灌水后SPAC相临界面水势差增大 ,水势梯度比提高至 1∶15∶90 .在时间序列上 ,持久干旱条件下的油松林SPAC各要素水势的日变化和连日变化均呈下降趋势 ,下降的幅度以大气最甚 ,叶片次之 ,土壤最小 ;叶片水势日变化波峰出现于 14:0 0 ,较土壤和大气(18:0 0 )早 4h ;土壤水势的下降幅度随土层由浅而深逐渐减小 .灌水后各层土壤水势由浅而深水势先后升高 ,升高幅度表层和中层较大 ,深层较小 ;叶片水势虽提高 ,但幅度明显小于土壤 .在影响油松林SPAC水势的环境因子中 ,空气温湿度与大气水势和土壤水势相关性显著 ;空气和土壤湿度则是影响叶片水势的主导因子 .     

水分和铅胁迫对刺槐苗木叶片生理指标的影响

【目的】研究不同水分条件下铅胁迫对刺槐(Robinia pseudoacacia)的叶水势、细胞膜透性、植物水分代谢的影响,揭示土壤水分、铅以及二者共同作用对刺槐生理代谢的影响规律。【方法】以苗龄1年、长势一致的刺槐幼苗为供试材料,采用盆栽控水试验,测定不同水分条件下(土壤相对含水量分别为田间持水量的40%,60%,80%,100%)、铅胁迫(土壤中铅含量分别为0,300,500,1 000,2 000,3 000 mg/kg)处理刺槐苗木的叶水势、细胞膜透性和叶片相对水分亏缺的变化。【结果】土壤水分对刺槐苗木叶水势、细胞膜透性和叶片相对水分亏缺的影响明显,其中刺槐叶水势在土壤相对含水量为40%时最小;当土壤中铅含量为300~3 000 mg/kg时,刺槐细胞膜透性随着土壤相对含水量的增大呈先升高后降低再升高的趋势;刺槐叶片相对水分亏缺随土壤相对含水量的增加呈先降低后增大的趋势。相同水分条件下,铅胁迫对刺槐叶水势和叶片相对水分亏缺无显著影响,而细胞膜透性随土壤中铅含量的增加呈先降低后升高再降低的变化趋势。不同水分条件下,随着土壤中铅含量的增加刺槐叶片铅含量表现不同的变化趋势,但总体上呈上升的趋势。【结论】水分胁迫对刺槐各项生理指标影响较大,而铅胁迫只对刺槐的细胞膜透性有影响,对其他指标没有明显的影响,并且刺槐叶片可以富集土壤中的铅,说明刺槐对铅具有较强的适应能力。     

干旱及复水对刺槐叶水势的影响

通过人工控水方式,对刺槐幼苗进行干旱胁迫处理,研究了不同土壤水分、不同干旱历时条件下刺槐幼苗的叶水势变化及旱后复水刺槐叶水势的补偿效应.结果表明:随着干旱程度加剧,刺槐叶水势逐渐降低,相同胁迫强度下随胁迫时间的延长,刺槐叶水势经历了对水分胁迫由原初反应到逐渐适应的过程.水分胁迫下,刺槐叶水势日变化与对照一致,为先降低后升高,呈单峰曲线,日平均叶水势降幅随干旱历时延长呈抛物线形,胁迫45 d时为最高.复水后水分胁迫解除,水势出现补偿效应,到24 h叶水势基本恢复到对照水平.     

黄金梨土壤-植物-大气连续体界面水分特征

开展土壤-植物-大气连续体(SPAC)中水分及水势特征分析,对于揭示植物水分状况对环境变化的响应机制具有重要意义.在喀斯特区黄金梨果实膨大期间对大气、植物、土壤进行水分和水势的连续定点监测与分析.结果表明:光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度与植物茎流、土壤水势表现出明显的一致性.0～15 cm土层的土壤水势对SPAC...     

不同水分处理对鲁麦23灌浆期生理生化特征的影响

[目的]研究不同水分条件对鲁麦23灌浆期生理生化特征的影响。[方法]以鲁麦23为试验材料,在正常浇水（4水,底墒水、冬水、拔节水、灌浆水）和干旱处理（1水,底墒水）2种栽培条件下,测定鲁麦23灌浆期水势、AGPase、SSS和SOD活性等各项生理生化指标。[结果]正常处理下,鲁麦23旗叶的脯氨酸含量、光合速率、籽粒蔗糖含量、淀粉合成酶活性以及抗衰老酶活性均高于干旱处理;干旱处理下,旗叶游离脯氨酸含量高于正常处理,旗叶水势、渗透势均低于正常处理,说明干旱胁迫破坏小麦旗叶正常生理生化过程,导致有机物合成受阻,加快衰老进程,从而造成产量降低。[结论]该研究为深入了解干旱胁迫下小麦生长发育特征提供了理论依据。     

不同肥力水平下土壤-植物-大气连续系统水势温度效应研究

通过对田间土壤-植物-大气连续系统(SPAC)的昼夜观测,确定温度为影响SPAC水分运移的重要因素.随土壤温度升高土壤水势增大,显示温度对田间土壤水势的正效应,且高肥力的正效应大于低肥力.温度对小麦叶水势具有显着负效应,即小麦叶水势随气温升高而降低.温度与大气水势也呈现负相关,随着温度升高大气水势降低.温度与土壤-植物及植物-大气间水势梯度呈正相关,随气温升高,两者水势梯度增大.     

冬小麦水分生理特性对水分胁迫的响应

采用盆栽试验对不同土壤水分条件下冬小麦水分生理生态特性进行了初步研究。结果表明,随干旱胁迫的加剧,不同生长时期冬小麦叶片相对含水率和叶水势均呈减小趋势,叶片水分饱和亏均呈增大趋势。且不同土壤水分条件下冬小麦叶片相对含水率和饱和亏与土壤持水量关系密切。严重干旱处理下冬小麦叶片相对含水率和叶水势始终维持在较低水平,而轻度干旱和正常水分处理尤其是正常水分处理维持在较高水平。冬小麦日蒸腾平均值的大小顺序为正常水分处理(3.375 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>轻度干旱处理(3.107 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>中度干旱处理(2.332 mmol·cm~(-2)·s~(-1))>严重干旱处理(2.018 mmol·cm~(-2)·s~(-1))。各处理冬小麦蒸腾出现较大差异的时间在12:00和14:00。不同土壤水分条件下除严重干旱外冬小麦蒸腾速率均与光合有效辐射强度显著相关,各处理均与大气相对湿度和叶片温度显著相关,与土壤水分密切相关。土壤水分对冬小麦的生物量和产量具有显著影响,正常水分处理生物量和产量最高,高于其他3个处理,严重干旱处理最低。     

水分与玉米秸秆还田对小麦根系生长和水分利用效率的影响

【目的】通过两年的防雨棚微区控水试验,探索秸秆还田和水分调控对小麦根系生长、产量及水分利用效率的影响,为提高秸秆还田效果及推广应用秸秆还田技术提供参考。【方法】试验设玉米秸秆粉碎翻压还田（RS）和秸秆不还田（CK）处理;3种土壤水分处理,分别为田间持水量的50%—55%（干旱处理,D）、60%—65%（轻旱处理,SD）和70%—75%（适宜水分处理,N）。测量土壤水分含量、根干重、根干重密度、根系活力、籽粒产量和水分利用效率等指标。【结果】干旱条件下小麦成熟期的次生根数显著降低,与轻旱和适宜水分处理相比,不同生育时期小麦根系活力均显著降低,0—25 cm土层中的根干重密度在不同的生育时期也基本表现为降低趋势,产量下降幅度分别为4.34%—38.30%和14.30%—36.63%,但土壤贮水消耗量分别显著增加7.92%—25.56%和31.34%—90.72%,水分利用效率分别显著增加12.69%—30.09%和11.83%—32.88%。干旱条件下,与CK处理相比,RS处理在返青期和成熟期的单株次生根数分别提高了17.17%—29.41%和5.60%—27.86%,不同生育时期0—25 cm土层中根干重密度降低,花后根系活力及25—50 cm土层中根干重密度的下降幅度增大,产量和水分利用效率分别显著降低了15.02%—19.52%和7.51%—14.56%。轻旱和适宜水分条件下,与CK处理相比,RS处理提高了不同生育时期的单株次生根数,减缓了小麦花后的根系活力及25—50 cm土层中的根干重密度下降幅度,并且增加土壤贮水消耗量,降低灌溉量及总耗水量,除2013—2014年小麦生长季适宜水分条件下不同还田方式间产量和水分利用效率差异未达显著水平外,秸秆还田处理的产量和水分利用效率分别显著提高了6.09%—9.18%和6.77%—11.13%。另外,秸秆还田方式与水分调控的交互作用显著影响小麦产量和水分利用效率。【结论】在较好的土壤水分条件下（轻旱和适宜水分）,秸秆还田对小麦根系生长具有正效应,有利于延缓根系衰老,增加土壤贮水消耗量、产量及水分利用效率,减少灌溉量;而在土壤水分条件较差时进行秸秆还田,小麦产量和水分利用效率显著降低。     

不同干旱胁迫对花生生长发育及产量的影响

目的 在新疆特殊生态条件下,分析花生在不同干旱胁迫下的生长发育规律,研究花生不同生育时期对干旱胁迫的敏感性,为新疆花生生产合理灌溉和产量提高提供依据。方法 以花生品种花育36为材料,通过人工控水对其进行干旱胁迫,设置花针期干旱、结荚期干旱和全生育期干旱三个处理,以正常灌水为对照,研究不同生育时期各处理的相关农艺性状及最终产量的变化。结果 干旱胁迫会影响到花生的各生育期进程,长期受旱会缩短花生的生育期时间;各生育时期遭受干旱胁迫后,花生在株高、叶面积系数、地上部干物质积累和荚果干重均有不同程度的降低,且随干旱时间的延长,降低幅度增大。结荚期干旱胁迫对花生株高的影响相对较小,花针期干旱对植株生长发育及产量的影响较大。干旱胁迫对最终产量的影响不但与有效果数的降低有关,而且与荚果的饱满度(百果重)有关,两者共同作用造成了花生产量的降低。结论 不同程度干旱胁迫会对花生的生育期进程、株高、叶面积系数、地上部干物质积累和荚果干重等造成不同影响,花针期干旱对花生生长发育及收获产量的影响相对较大,该生育时期花生对土壤缺水比较敏感,易限制产量的形成。     

土壤水分调控对高产冬小麦生理特性及产量影响

采用田间防雨旱棚方法研究了高产小麦分蘖期、孕穗期、灌浆期的三个生育时期在不同水分胁迫下,冬小麦生理特性指标的变化、产量构成因素及最终产量的变化。结果表明:冬小麦各个生育时期对水分胁迫反应有显著差别,主要表现为光合速率、蒸腾速率、叶水势等方面;生育后期比生育前期对水分敏感性强,产量受后期水分影响较大;根据各时期光合速率、蒸腾速率、最终产量等指标得出高产冬小麦合理节水灌溉指标主要为各生育期田间持水量分蘖前期为45%~50%,分蘖后期到孕穗前期为55%~60%,孕穗后期至灌浆期要维持60%~65%左右。这种条件下可以获得较合理的生物产量和经济效益。     

干旱胁迫对冬小麦生态、光合、产量及光谱特征的影响

利用2010—2011年度小区冬小麦干旱试验资料,研究不同干旱时长和保持不同土壤水分条件下冬小麦生理生态以及光谱的变化特征,为改善冬小麦田间管理和减少农业损失提供依据。从孕穗期开始,研究了受试品种(中优9507)株高、叶绿素、净光合速率、产量及光谱特征等指标的变化规律,并据此构建出冬小麦归一化植被指数(NDVI)和增强植被指数(EVI)同冬小麦减产率的相关模型。结果表明,受干旱胁迫后,冬小麦株高、叶绿素含量、光合作用能力显著下降,且下降幅度随着胁迫的加强而增大。NDVI和EVI同减产率能够建立很好的关系模型,可以为作物产量监测和干旱风险预测提供依据。     

不同水分处理对剑麻幼苗地上部和根系生长影响

通过盆栽试验,研究了不同水分处理对剑麻幼苗生长和根系活力的影响。结果表明:轻度水分胁迫有利于剑麻根系的生长,不同处理的剑麻最大根长、根条数、根体积、根鲜重和根干重均表现为:轻度胁迫充足供水重度胁迫;在轻度干旱胁迫下,剑麻根系活力没有受到显著影响,而严重水分胁迫则显著降低根系活力;不同水分处理对剑麻地上部生长影响较为显著,严重胁迫降低了植株株高、株鲜重、株干重,轻度胁迫对剑麻植株地上部生长没有显著影响。     

不同水分处理对冬小麦生长及产量的影响

[目的]寻求适合于黄淮海地区冬小麦需水规律的灌水模式。[方法]以郑麦98为供试品种,对冬小麦6个不同生育期进行不同程度的干旱处理,研究不同水分处理对冬小麦生长和产量的影响。[结果]不同生育时期、不同程度的水分亏缺对冬小麦株高、分蘖、叶面积及干物质累积量影响不同。冬小麦生长前期(苗期、越冬期和返青期)亏水后恢复正常灌溉,对株高、最终的分蘖、叶面积及干物质累积量的影响不大。在冬小麦生长前期灌水控制下限为45%田间持水量,在拔节期、抽穗扬花期和灌浆成熟期的灌水下限分别控制在田间持水量的65%、70%和65%,是适合于黄淮海地区冬小麦需水规律的灌水模式。[结论]该研究提出的灌水模式显著提高了冬小麦产量和水分利用效率。