早稻水分利用率与碳同位素识别值之间的关系

通过温室盆栽试验,分析和探讨了三个水平的土壤水分条件对分蘖期和成熟期收获的早稻(Oryza sativa L.)生物量累积、水分利用率(WUE)、植株不同部位的碳同位素识别值(CID)的影响,并了解了它们之间的相互关系.水分条件包括饱和含水量(W1)、饱和含水量的70%(W2)、饱和含水量的40%(W3).结果表明当土壤水分条件从W1降低到W2时,分蘖期收获的生物量降低45%左右,成熟期收获的生物量降低16%～19%;而当从W1降低到W3时,分蘖期收获的生物量降低73%左右,成熟期收获的生物量降低55%～57%.然而,根据地上部干重计算而来的WUE(WUE-地上部)和根据全株干重计算而来的WUE(WUE-全株)则随土壤含水量的降低而增加,其增幅在分蘖期为0.07～0.28 g kg-1,在成熟期为0.07～0.45g kg-1.植株的CID值变幅为17.0～20.6,但植株不同部位间差别显著,分蘖期收获的样品CID值从小到大的顺序为根《最近完全伸展叶《叶芽《茎秆;而成熟期收获的样品CID值从小到大的顺序为籽粒《根《茎秆《旗叶.随着土壤含水量的降低,植株所有部位的CID值亦显著减小.叶部的CID值与WUE-地上部(和WUE-全株)之间呈一致的负相关关系.     

土壤水分条件对甘薯水分利用效率和稳定性碳同位素影响

以我国大面积种植的典型旱地作物甘薯为研究对象,进行可控条件的不同水分处理的盆栽试验,研究了水分胁迫下甘薯各典型生育期各器官碳同位素判别值(Δ13C)、水分利用效率(WUE)及其之间的关系。试验设3个水分条件:分别为田间持水量的50%(W1),75%(W2),100%(W3)。结果表明,各生育期各器官生物量均随着水分增加而增加,在W3处理时达到最大,各生育期WUE则在W1处理时达到最大。尽管W3处理最终总生物量积累及产量最高,但高水分处理下将降低光合同化物向地下部的分配比例;同时,甘薯光合速率和Ru Bis CO活性之间呈正相关关系;甘薯不同生育期不同部位的Δ13C各不相同,其中根的Δ13C最小,然后依次为叶柄、茎秆、叶片,表明甘薯叶片光合同化物质在各器官中分配时发生碳同位素的分馏作用;在甘薯的各生育期,各器官Δ13C和瞬时WUE呈一致性的负相关关系。综上所述,碳同位素可以作为灵敏简单、快速准确的甘薯WUE的评价方法。     

碳同位素技术在C3作物水分利用效率研究中的应用

碳同位素技术已在地学、环境学及植物学等领域得到广泛应用。本文综述了该技术在作物水分利用效率研究中的进展 ,并对其进行了评价 ,同时探讨了碳同位素分辨力 (Δ)的遗传学特征 ,以揭示Δ和水分利用效率的关系 ,为水分利用效率的研究提供新的方法和技术     

NO3-和NH4+对水稻和旱稻生长及水分利用的影响

用分根法研究NO3-和NH4 对水稻‘越富’和旱稻‘297’生长和水分利用的影响,结果表明:与水稻相比,旱稻在NO3-中的生长最好。NH4 提高氮素在水稻根中的分配比率,同时也提高了水稻和旱稻根系在NO3-/NH4 处理中NH4 一侧的吸氮速率。旱稻水分利用率高于水稻,且二者的水分利用率都遵循NH4 >NH4NO3≥NO3-的规律。     

不同水分条件下旱稻水分利用效率的研究

田间试验研究不同水分条件下旱稻水分利用效率结果表明 ,“旱稻 50 2”、“津稻 3 0 5”拔节期和开花期净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率日变化规律一致 ,叶片净光合速率和蒸腾速率均呈中间高、两头低变化趋势 ,水分利用效率均呈“L”型趋势。充分灌溉和水分胁迫处理“旱稻 50 2”叶片水分利用效率均大于“津稻 3 0 5”。“旱稻50 2”和“津稻 3 0 5”农业用水 (灌溉 降水 )水分利用效率均低于灌溉水水分利用效率 ,2品种水分胁迫处理下灌溉水水分利用效率均高于充分灌溉处理 ,“津稻 3 0 5”农业用水和灌溉水水分利用效率均低于“旱稻 50 2”。     

利用碳同位素分辨率表征沟灌番茄水分利用效率

为了进一步探索沟灌条件下作物水分利用效率提升机理,利用稳定碳同位素对水分利用效率（WUE）的指示特性,研究了隔沟交替灌溉（AFI）和常规沟灌（CFI）条件下大田番茄不同部位碳同位素分辨率（Δ13C）与叶片和产量水平水分利用效率的关系。研究结果表明：不同沟灌条件下果实成熟期的叶片碳同位素分辨率（ΔL）、果实碳同位素分辨率（ΔF）分别为19.27‰～20.25‰和18.07‰～20.04‰,ΔL与叶片水平瞬时水分利用效率（WUEi）、内在水分利用效率（WUEn）均呈负相关,且ΔL对WUEn的指示性优于WUEi。ΔL、ΔF均与产量水平水分利用效率（WUEET）呈负相关。AFI条件下ΔL与WUEn、WUEET的相关性较CFI更为显著,沟灌条件下果实成熟期的叶片碳同位素分辨率可作为表征作物WUE的量化指标。     

稳定同位素在作物水分关系研究中的应用

作物水分研究是节水农业的重要内容.本文回顾了C、O、H稳定同位素在作物水分研究中的应用及进展,阐明了C稳定同位素技术在作物水分利用率研究中的应用,还介绍了O稳定同位素在作物CO2同化过程中和H稳定同位素在作物水源利用方面的研究.以期为我国农业水资源的持续充分利用研究提供参考.     

旱区施肥量与农田水分利用率关系的研究

亏水和缺肥是防碍旱区农田水分利用率提高的两大影响因素。本文以北方旱地农业寿阳试验区的肥力梯度试验数据，揭示出施量和水分利用率为典型的抛物线关系，由此推导出求算最大和最佳施肥量的公式。农业水分利用率随施肥量的变化规律说明在最佳施肥量以内增加施肥可大大提高田水分利用率，充分利用有限的自然降雨，大幅度提高的物产量。在旱区运用本文的方法建立各种作物水分利用率与施肥量的关系式，再根据气象部门的长期降雨预报可     

果树蒸腾光合及水分利用率与土壤含水量关系研究

以山西省吉县地区幼龄苹果、梨为研究对象,在盆栽实验的基础上,研究了不同土壤含水量条件下两种果树蒸腾速率、光合速率日变化规律,得出苹果、梨的蒸腾速率在土壤含水量6%～10%时呈现双峰曲线,中午出现低谷区;而在土壤含水量12%～20%时,呈现正午峰值型的单峰曲线。在此基础上研究了蒸腾、光合及水分利用率与土壤含水量的关系：蒸腾速率、水分利用率与土壤含水量相关关系可用三次四项式描述,而光合速率与土壤含水量呈二次相关关系。黄土高原半干旱区适宜苹果生长的土壤水分范围为12%～14%,最佳土壤含水量为12.37%;适宜梨树生长的土壤水分范围为12%～16%,最佳土壤含水量为15.19%。     

旱稻叶片含氮量与水分含量的定量关系

在池栽条件下研究了不同水分处理对早稻叶片氮素含量以及叶片组织水势、自由水和束缚水含量的影响。结果表明：在不同土壤水分条件下，植株全氮含量基本上表现为先下降而后升高再下降的变化趋势，随土壤含水量增加叶片中全氮含量逐渐减少，叶片的组织水势和自由水含量逐渐增大，束缚水含量逐渐下降。叶片氮素含量与分蘖高峰期（播种后40～46d）的组织水势呈显著负相关。叶片氮素含量（y）与叶片组织水势（z）间存在y=-0．6999x＋2．3764的显著直线回归定量关系。     

土壤水分对春小麦碳同位素分馏与矿质元素K、Ca和Mg含量的影响

碳同位素分馏(Δ13C)是小麦蒸腾效率和产量较好的间接选择指标,但是由于Δ13C的测定分析成本较高,寻找与之密切相关的替代指标十分必要,灰分含量(ma)是一个公认的Δ替代指标。为了验证春小麦营养器官中灰分及其中主要矿质元素含量与Δ13C的关系,进行了3个水分处理的盆栽试验,即45%±5%,55%±5%和75%±5%田间持水量(FC)。结果发现:测定的指标在不同的水分处理间有显著差异,不同来源的基因型间碳同位素分馏有较大的差异,水地育成的品种或高代材料具有较高的Δ13C值,而旱地育成的品种或当地古老品种则表现出了较低的Δ13C值。在重度水分胁迫处理(T1)条件下,拔节期小麦地上整株、倒二叶以及扬花期旗叶中的灰分含量与旗叶Δ13C呈显著正相关(r=0.790,P<0.01;r=0.788,P<0.01;r=0.656,P<0.05)。在中度水分胁迫处理(T2)下,扬花期旗叶中的钾(K)含量与Δ13C呈显著负相关(r=0.813,P<0.01);在中度水分胁迫处理(T2)和正常灌水处理(T3)下,扬花期旗叶中镁(Mg)的含量与Δ13C呈显著正相关(r=0.725,P<0.05;r=0.826,P<0.01);在正常灌水处理(T3)下,扬花期旗叶中钙(Ca)的含量与Δ13C呈显著正相关(r=0.708,P<0.05)。在水分胁迫条件下叶片或地上整株中的灰分含量是Δ较好的替代指标,而旗叶中K、Mg和Ca的含量在中度水分胁迫和正常供水条件下能够较好地预测Δ值。     

土壤条件对陆稻根系生长的影响

采用“三维坐标容器法”,研究了三种土壤条件对陆稻根系生长的影响。结果表明:1.不同土壤条件下,根系入土深度均在 60 cm左右。2.不同土壤类型中,根系体积（V）、总表面积（St）、活跃表面积（Sa）、长度（L）、干重（Wd）、密度（D）随入土深度的增加而减少,Sa/St大致在同一水平;潮砂土以上层粗根为多,生长居中:红壤土以下层细根为多,生长最好;水稻土最差。3 不同地下水位中,L、Wd、V、D随入土深度的增加而递减,且在不同垂直土层中的分布,均为水层深6cm（A处理）>水层深4cm（B处理）>水层深2cm（C处理）,但 A处理在 30～50 cm处有较大的回升,即深层（30～60cm）根细、多;A、B处理的St、Sa有升有降,但三种处理的Sa/St均随垂直深度增加而增加。4.不论何种土壤温度,V、L、D、Wd、St、Sa随着入土深度的增加、土温的升高和生育期内土壤积温的减少而明显减少;在不同垂直土层中,5月8日播种（b）、6月8日播种（c）间V无明显差异,与4月8日播种（a）有较大差别:a、b间Wd无明显差异,但与c有较大差别;Sa/St随入土深度的增加、土温的日益升高、生育期内土壤积温的减少而增强,且处理a相似文献   

微生物肥对水稻产量及氮肥利用的影响

以杂交稻中浙优1号和甬优9号为材料,研究微生物肥对水稻产量及氮肥利用的影响。结果表明,在相同施氮水平下,施用微生物肥后2个水稻品种分别增产41%和87%,其中主要增加了水稻有效穗,提高结实率和籽粒粒重;但分蘖成穗率有所下降;微生物肥能提高水稻叶片的光合速率,穗分化期和齐穗期的叶片光合速率均高于对照,也有利于增加齐穗期的物质生产量。研究表明微生物肥能提高氮素的农学利用率,实现减肥增产,且随着施氮量下降,氮素利用率呈升高趋势。     

不同施肥处理对旱地红壤团聚体中有机碳含量及其组分的影响

借助筛分、浮选等物理分组和化学分析方法研究了不同施肥处理下旱地红壤团聚体中不同有机碳组分的差异.结果表明：长期施肥显著地提高了土壤中总有机碳含量（TOC）和团聚体中轻组有机碳（LF-C）、团聚体内粗颗粒有机碳（CF-C）、团聚体内细颗粒有机碳（FF-C）和矿物结合态有机碳（mSOC）的含量,且各有机碳组分与TOC均呈极显著相关;团聚体中有机碳含量随团聚体的粒级减小而降低,厩肥处理的促进效果最明显;团聚体中有机碳主要以mSOC形式存在.有机肥的施入降低了大团聚体的周转,秸秆处理对团聚体的形成和稳定效果优于厩肥处理;在红壤地区有机无机肥配施使得有机碳在团聚体形成及稳定方面的作用得以加强.     

克螟稻秸秆cry1Ab基因表达产物对土壤生物学活性的影响

通过实验室条件下的秸秆还土试验 ,比较了转基因克螟稻及其亲本稻秸秆对土壤各微生物生理群的数量、土壤酶活性以及土壤呼吸强度的影响差异。与亲本对照相比 ,转基因克螟稻秸秆的添加对土壤好氧性细菌、放线菌和真菌的数量没有显著性影响 ;土壤氨化细菌、自生固氮菌和纤维素降解菌的数量在培养中期有些差异 ,但差异并不持续 ;对土壤蛋白酶、中性磷酸酶、脲酶和土壤呼吸强度没有显著性影响 ;土壤脱氢酶对转基因克螟稻秸秆的添加极其敏感。转基因克螟稻秸秆处理土壤中脱氢酶的活性在培养的前 9周明显地高于非转基因秸秆处理土壤 (p <0 0 5 )。尽管如此 ,培养 63d后 ,两种秸秆处理土壤脱氢酶活性差异逐渐消失。试验结果表明 ,转Bt基因克螟稻秸秆中的cry1Ab蛋白对土壤可培养的微生物没有明显的毒害作用     

水稻氮效率基因型差异及其机理研究进展

提高氮效率是当前水稻生产中亟待解决的问题。针对水稻基因型间氮效率差异的客观事实,从根系、叶片光合与衰老、库容量、氮代谢、物质生产与分配、产量及其构成等方面,详细阐述了水稻氮效率基因型差异的机理。对研究中存在的问题进行了探讨,并对水稻氮效率与高产的协同进行了展望。     

旱地和水田有机碳分解速率的探讨与质疑

＾１４Ｃ标记的羊粪,杂交狼尾草及其根部分施于淋溶土中,在３０℃培养３６５天,土壤保持旱地和淹水两种状态,进行有机碳在土壤中分解的对比试验,另一组试验采用＾１４Ｃ标记的水稻秸和玉米秸和玉米分别施于老土和变性土中,在上述相同的水分条件下３０℃培养１１２天进行对比。所有加入的不同有机物料。不论是在何种土壤,其在淹水土壤中的有机碳分２解速率均快于旱地土壤,而前者的残留率却明显低于后者。淹水处理各种不同分解     

不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价

随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和环境污染等问题认识的逐渐加深,不同基因型水稻氮营养效率的研究得到了普遍重视。采用177个粳稻基因型在两个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素生理利用效率的变异情况。结果表明,随着供氮水平的增加,水稻的产量和吸氮量随之增加,氮生理利用效率却随之降低;在相同的供氮水平下,不同水稻基因型之间的产量、吸氮量和氮生理利用效率存在显著差异。根据水稻在两个供氮水平下的产量水平把水稻分为四个类型:双高效型、低氮高效型、双低效型和高氮高效型。氮高效基因型可描述为在不同供氮水平下都有较高的产量,同时意味着氮高效品种能吸收大量的氮或有较高的氮生理利用效率。水稻成熟时较低的秸秆氮浓度可表明水稻具有较高的氮生理利用效率。     

青藏高原中部土壤水中稳定同位素变化

根据 1 998年夏季测得的青藏高原中部那曲地区降水和土壤水中稳定同位素 ,分析了不同层位土壤剖面中稳定同位素的变化规律及与水分迁移的关系。研究结果发现 ,土壤表层水中δ1 8O受降水中δ1 8O的直接影响 ,并且与降水中δ1 8O有相同的变化趋势 ,而地下水中δ1 8O受降水中δ1 8O的直接影响不明显 ,变化幅度很小 ,表明地下水并非直接来源于当年夏季的降水 ,可能代表了多年降水的平均状态。不同土壤剖面水中δ1 8O的变化反映了降水向地下逐渐渗浸的过程。表层土壤水中δ1 8O受降水的影响最为明显 ,而向下土壤水中δ1 8O受地下水δ1 8O的影响增强 ,显示出地下水在土壤水分活动中起着活跃的作用。