局部根区水氮耦合对玉米幼苗养分吸收利用的影响

研究局部根区水分胁迫下不同氮形态与供应部位对玉米幼苗养分吸收利用的影响。氮设三种形态(50%NO3--N+50%NH4+-N;NO3--N;NH4+-N)。采用分根培养的方法,用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫。PEG和氮只加入到分根装置的一侧根室,形成局部根区水分胁迫下水氮同区、水氮异区六个处理。收获时测玉米幼苗植株生物量和各养分浓度。结果表明,水氮同区比水氮异区更利于玉米幼苗生长,氮、磷、钾、钙、镁、铁总含量和增量都高于相应氮形态的水氮异区处理。不同氮形态相比,混合氮有利于促进玉米幼苗生长和增强氮的吸收能力;相对于铵态氮,硝态氮促进了钾、钙、镁、铁总量和增量的增加;养分利用效率基本上与其地上部分该养分浓度的高低呈负相关。     

不同根区温度对冬小麦生长发育及养分吸收的影响

以Hoagland营养液为介质,采用自制的恒温培养系统研究了不同根区温度对冬小麦生长发育以及N、P、K养分吸收的影响。结果表明:小麦冬前至返青期低温处理明显抑制根系发育,根长、根体积、根系生物量、叶面积、地上部生物量、养分累积量均比常温处理显著降低,其中越冬前低温处理对地上部的影响大于对根系的影响,而返青期低温处理对根系的影响大于地上部;越冬前和越冬期高温促进了根系生长,但地上部生物量和养分累积量呈降低趋势,返青期高温抑制了根长和根体积的增加,但有促进地上部生长的作用。     

不同水肥条件对小麦生长及养分吸收的影响

采用盆栽试验研究了不同水肥条件对小麦地上部分和根系生物量、养分吸收状况及产量的影响。结果表明：随着水肥条件的改善，小麦地上部及整体植株生物量均呈明显增加趋势，而根系生物量在水肥条件适宜时较小，次适宜时较大；当水分进一步亏缺时，根系生长受阻，其生物量下降。水肥条件对小麦成穗率及穗粒数均有不同程度的影响，从而导致了籽粒产量在不同水肥条件下的差异；千粒重受水肥条件影响不大。适宜的水肥条件有利于作物对养分的吸收和运输，有利于植株的协调生长；而当水分供应不足时，根系与地上部分存在对养分和光合产物的竞争，根系成为光合产物的优势库，根系养分含量增加，根／冠亦增大。当土壤水分严重亏缺时，根系及茎秆中的养分向穗粒部运输受阻，养分相对积累在根系和茎秆中。     

不同水肥条件下棉花苗期的生长、养分吸收与水分利用状况

采用盆栽试验和统计分析方法对施肥与不施肥两种情况下干旱胁迫对棉花苗期的生长及养分吸收进行了研究和探讨，结果表明：水分与养分及其耦合效应对棉花早期的生长都具有显著的影响，干旱胁迫或养分不足都显著降低棉花生物学产量，阻碍植株对氮，磷、钾养分的吸收与积累，充足的水分是肥料效应充分体现的基础，而充足的养分又是提高水分利用率的必要条件，同时，棉花早期生长水分效应＞肥料效应，即对水分需求更为敏感。     

水分胁迫对抗旱性不同的冬小麦幼芽蛋白质的影响

选用２种抗旱性的冬小麦品种－陕合６号和郑引１号，研究了在的反复水分胁迫条件下植物蛋白质代谢变化规律与植物抗旱性的关系，－１．２ＭＰａ ＰＧ－６０００水分胁迫２４ｈ两品种可溶性蛋白质含量增加，随胁迫时间延长其含量下降，复水后蛋白质含量恢复，再胁迫时其含量下降，品种间差异明显。     

水分胁迫及复水对冬小麦粒叶比的影响

以北农6号为材料，采用温室管栽试验，研究了不同土壤水分条件对冬小麦粒叶比和产量的影响。结果表明，冬小麦粒叶比对水分变化十分敏感，水分胁迫抑制了叶片的光合活性，使粒叶比降低，产量减少。水分胁迫越重，粒叶比降低越多，产量越低；复水则使叶面积扩大，库容量提高，粒叶比升高，促进了同化物从源向库的运转，从而使产量增加。拔节期复水的处理，粒叶比提高最多，产量也最高，接近于一直保持充分供水的对照。其次是开花期复水的处理，而灌浆期复水增产效果最差。     

水分胁迫对抗旱性不同冬小麦品种可溶性蛋白质的影响

利用SDS－PAGE研究了8个抗旱性不同的冬小麦品种在大田自然水分胁迫和供水处理下小麦旗叶和籽粒可溶性蛋白质的动态变化情况及其与品种抗旱性的关系，结果表明：（1）在干旱诱导条件下，同一品种冬小麦可溶性蛋白种类在不同生育时期有较大变化，分子量呈现以76．5kD蛋白带为中心先升后降的趋势，品种间的变化类似，各品种不同时期可溶性蛋白在70－80kD附近波动，籽粒中可溶性蛋白变化不同，开花后14d时为60－70kD，开花后21d 8个品种处理与对照各差异蛋白质带消失，（2）在拔节期抗旱品种和抗旱高产品种中76．5kD和68．7kD2条带显著增强，不抗旱品种只有68．7kD1条带显著增强。     

盐碱胁迫对棉花生长和养分吸收的影响

选取棉花品种鲁棉研24号为研究对象,探究盐胁迫（CS,NaCl含盐量为4.43 g·kg^-1）和碱胁迫（AS,Na₂CO₃+NaHCO₃质量比1∶1,含盐量为2.03 g·kg^-1）对棉花生长、生理和养分吸收的影响。结果表明：盐碱胁迫显著抑制棉花生长,与CK相比,CS处理叶、茎、根的K/Na值分别降低86.4%、9.2%和75.0%,总生物量降低57.5%,叶片REC、MDA含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和PRO含量分别增加74.2%、211.7%、118.9%、9.0%、134.0%和230.0%;AS处理叶、茎、根的K/Na值分别降低94.4%、91.7%和84.5%,总生物量降低58.8%,叶片REC、MDA含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和PRO含量分别增加31.5%、208.3%、215.3%、12.4%、276.1%和264.2%;CS处理叶中Na含量提高 563.0%,N含量提高13.9%,P含量降低35.5%,K含量降低10.0%,Ca含量降低21.4%,Mg含量降低19.2%,S含量降低14.3%,Fe含量提高26.2%,Mn含量提高37.2%,Zn含量提高32.2%,Cu含量降低11.1%,B含量提高5.7%,Mo含量提高21.1%,Ni含量降低5.1%;AS处理叶中Na含量提高1 761.0%,N含量降低2.7%,P含量降低23.3%,K含量提高5.9%,Ca含量降低40.0%,Mg含量降低27.3%,S含量降低17.5%,Fe含量提高71.8%,Mn含量提高81.8%,Zn含量提高19.7%,Cu含量提高10.3%,B含量降低20.3%,Mo含量提高133.7%,Ni含量提高66.8%。棉花通过强化抗氧化酶系统和积累脯氨酸适应盐碱胁迫。盐胁迫下叶面喷施N、P、K、Ca、Mg、S、B、Fe、Cu和Ni,碱胁迫下叶面喷施N、P、Ca、Mg、S、Fe、Zn和B可以缓解盐碱胁迫对养分吸收带来的不利影响。[     

水分胁迫对冬小麦叶片水分生理生态过程的影响

在不同的土壤水分条件下对冬小麦叶片水分生理因子进行了连续的测定，结果表明水分胁迫使作物光合、蒸腾的日变化进程提前，上午胁迫处理作物气孔导度大于非胁迫处理作物的气孔导度，这有助于胁迫处理的作物利用有限的土壤水分；蒸腾速率比光合速率对水分胁迫反应更为敏感，更易受气孔调节的影响。在不同的生育期，作物气孔阻力与0－40cm土层的土壤含水量相关性最大，可用二次曲线来拟合，0－40cm土层土壤含水量在0．25m^3m^-3左右时，气孔开度最大，此时气孔阻力为最小。     

水分胁迫下氮形态对水稻根系孔隙度及水分吸收的影响

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同氮素形态（NH⁺₄-N、NO^-₃-N）和水分条件（正常水分条件、模拟水分胁迫条件）对籼稻（汕优63、扬稻6号）和粳稻（86优8、武运粳7号）根系孔隙度的影响及根系孔隙度与水分吸收的关系。结果表明：在正常水分条件下,籼稻品种根系伤流在铵态氮和硝态氮处理间均没有显著差异,粳稻品种供硝态氮处理后根系伤流液流速较供铵态氮处理高56%;在水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号伤流量流速仅为供铵态氮品种的46%、29%、38%和77%,比在正常水分条件下分别显著降低了64%、76%、60%、70%。水分胁迫条件下,供铵态氮和供硝态氮品种根系水分吸收能力分别比其在正常水分条件下下降22%~30%和35%~44%。水分胁迫条件下,供硝态氮品种汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系孔隙度分别比其在正常水分条件下增加267%、151%、133%和255%,而对铵态氮处理影响不显著。供硝态氮条件下水稻根系通气组织的发育程度与根系伤流液流速呈显著线性负相关关系,供铵态氮条件下二者之间没有相关性。因此,硝态氮营养条件下水稻根系孔隙度的增加可能是造成根系水分吸收下降的关键因素。     

不同土壤水分处理对冬小麦根冠生长的影响

通过温室冬小麦不同水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%～100%,65%～55%,35%～45%)盆栽试验,研究了冬小麦根冠对水分的响应。试验结果表明:不同供水量并不影响冬小麦根系、冠层干物质累积过程的总趋势,但随胁迫的增强,根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低,且二者并不呈线性相关关系;根冠比(R/S)随胁迫的增强而增大;水分供应量的减少缩短了冬小麦的生育周期,随胁迫的增强,根冠生物量最大值出现的时间提前;充分供水的处理则有最大的根冠比(R/S)。这可能是由于水分胁迫发生,大量的同化产物运往根系,分配于根系的同化干物质增加,调整了根系的结构,改善其功能以增大水分的吸收量,缓减植株由于缺水造成的损失,导致根系干重增加,根冠比增加。对于供水超过75%的植株,根冠比达到所有处理的最大,可能原因为过量水分促使庞大根系的建成,从而消耗较多的同化产物,使根重增加,冠重减少。     

不同氮水平下冬小麦农学参数与光谱植被指数的相关性

利用光谱仪通过大田试验测量不同氮素水平及不同生育期冬小麦冠层的光谱反射率,测算叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(CHL)、叶绿素密度(CHL.D)、地上鲜生物量和地上干生物量等农学参数;在此基础上分析了不同氮素水平冬小麦生育期内的光谱植被指数的变化,并分析了农学参数与植被指数之间的相关性。结果表明:小麦叶面积指数、叶绿素密度与比值植被指数(RVI)和归一化差值植被指数(NDVI)在各生育期呈显著相关,小麦叶片的叶绿素含量与RVI、NDVI在抽穗期呈极显著相关,而地上鲜生物量、地上干生物量与RVI和NDVI从起身到孕穗期呈显著相关。     

基于动态模拟的冬小麦水分胁迫敏感性研究

以关中平原为研究区域,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定基础上,模拟冬小麦整个生育期以日为步长的实际蒸散量和潜在蒸散量,采用Jensen模型研究冬小麦不同生育时期对水分胁迫的敏感性。结果表明,无论旱作样点还是灌溉样点,冬小麦在同一生育时期对水分胁迫的敏感性相同,且拔节期的敏感性最强,抽穗~灌浆期次之,返青期和乳熟期依次递减。灌溉样点在拔节期和抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感系数分别为0.589与0.342,对水分胁迫的敏感性相差较大,而旱作样点在两生育时期的水分胁迫敏感系数分别为0.405与0.383,对水分胁迫的敏感性相差较小,由于灌溉样点在拔节期发生水分胁迫现象可以通过及时灌溉以缓解缺水情况,因而会减弱其后抽穗~灌浆期的水分胁迫敏感性。根据水分胁迫敏感性,对不同生育时期缺水采取不同措施,较好地实现抗旱防旱资源的合理利用。     

限量灌溉和施磷对冬小麦生长及水分利用的影响

在大田条件下研究了不同灌水和施磷组合对冬小麦生长及水分利用的影响。结果表明:灌水和施磷均可提高冬小麦的株高、生物量、产量及其产量构成。在不同水分条件下,冬小麦的株高随灌水量的增加而增加,水分对冬小麦的产量和千粒重的影响达到显著水平,而不同水分条件对穗长、穗重和穗粒数没有显著影响。在不同施磷处理下,随着施磷量的增加,分蘖数、穗数、千粒重、产量及其灌溉水利用效率有显著增加,但施磷对株高没有显著影响。本试验条件下,施磷量120 kg/hm2时,株高、干物质及其产量达到最大,当施磷量超过120 kg/hm2时,相关物质生产指标呈下降的趋势;灌水量为180 mm与施磷肥量为120 kg/hm2是冬小麦干物质积累和产量的最优组合。     

水分胁迫持续时间对冬小麦根冠生物量累积的影响

为了解冬小麦根、冠对土壤含水量变化的响应,对不同水分条件下温室盆栽冬小麦作了分析研究。该试验包括七个水分状态,充分供水A处理(75%~100?,FC为田间持水量),中度胁迫B处理(55%~65?)和重度胁迫C处理(35%~45?)以及分蘖期开始中度、重度胁迫到孕穗期复水的BA1、CA1处理和抽穗期复水的BA2、CA2处理。试验结果表明:分蘖期开始的水分胁迫无论何时恢复供水都不影响冬小麦根、冠生长过程的总趋势;但随胁迫程度、胁迫持续时间的增加,胁迫期内根、冠的相对生长率,根、冠总重均降低,但根重占有量增大,且水分供应量的减少和胁迫时间的延长使冬小麦生育周期提前结束;随胁迫的增加,胁迫时间的延续,最大根重减小,但较大根重维持的时间延长;当复水后,各处理对复水存在不同程度的滞后效应和激发补偿生长,导致短期胁迫的根重占有量小于长期胁迫处理,中度胁迫小于重度胁迫,冠重也随之改变。造成此现象的原因:水分胁迫影响植株的功能,但自适应能力的作用促使分配于根系的同化物质增加,改善和提高根系的吸水能力,缓减植株由于缺水造成损失;对于供水超过75?的植株,生育后期的冠重占有量较小,根重较大则归因于生长过程已形成的庞大根系。     

限量灌溉对冬小麦水分利用的影响

利用防雨池栽方式研究了不同灌水处理的土壤水分变化规律及其土壤干旱对冬小麦水分利用的影响。实验结果表明,冬小麦对土壤供水具有较高的利用能力。耗水强度最大的时期是拔节至开花期,平均日耗水量达到5.71mm;耗水强度最小的是越冬至返青期,日耗水量不足0.25mm。灌水后使耗水强度加大,总灌水量为420mm的处理(E)的耗水强度是只在播前灌60mm底墒水处理(A)的4.65倍,而前者全生育期耗水量是处理A的1.92倍。生育后期过多灌水或土壤严重缺水均显著影响冬小麦对土壤水分的利用效率。过多灌水显著地降低了灌溉的边际效益,造成了水资源的浪费。     

磁化水对不同土壤水分下黄瓜幼苗生长、光合和养分吸收的影响

采用二因素二水平完全试验设计,研究了砂培条件下磁化处理（分别为0.3T磁场强度处理的磁化蒸馏水和蒸馏水处理）对不同土壤水分条件下（正常水分处理：田间持水量的80%~85%;干旱处理：田间持水量的40%~45%,于黄瓜4~5叶期维持7 d）黄瓜幼苗生长、水分关系、光合作用和养分吸收的影响。结果表明,磁化水浇灌显著降低黄瓜幼苗的生长和水分利用,其中茎粗、地上部生物量、根生物量、总生物量、根体积、根表面积、整株耗水量和整株水分利用效率分别降低6.7%、8.9%、19.1%、9.9%、22.1%、18.5%、6.2%和10.9%;磁化水浇灌导致黄瓜幼苗叶SPAD值降低了3.7%,叶气孔导度和蒸腾速率则分别增加了21.8%和17.5%,叶瞬时水分利用效率降低了17.7%,但对净光合速率影响不大;磁化水浇灌使PSII最大光化学效率和电子传递速率分别降低了5.2%和18.6%,同时增加叶片中K含量。除叶片K含量外,干旱条件下磁化水对黄瓜生长和生理代谢影响不大,表明磁化水的作用依赖于土壤水分条件。     

活性制剂对冬小麦光合特性及产量的影响

通过田间试验,在冬小麦开花前叶面喷施多功能抗蒸腾剂(FA)和自主研发的多糖类活性制剂(GR),比较研究其对冬小麦叶绿素含量、光合蒸腾特性、干物质积累与分配、水分利用及产量的影响。结果表明,喷施制剂17 d后,冬小麦旗叶总叶绿素含量和光合速率较对照增加了5.0%~9.1%和33.1%~56.7%;FA和GR促使收获期小麦茎叶干物质重显著提高了23.5%和16.0%,同时,FA使冬小麦穗干重和总干物质累积量也显著增加了30.2%和22.0%;喷施FA和GR后,小麦产量比对照提高了7.1%和5.1%。分析认为增产与两种生化制剂促进冬小麦叶绿素合成,提高光合潜能,以及有效调控植株体内干物质分配有关。     

深层灌水对冬小麦耗水特性及水分利用效率的影响

以高产中晚熟冬小麦品种良星99为材料,在运城市盐湖区山西水利职业技术学院实训基地进行田间试验,研究了深层灌水对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明:整个生育期,深层灌水处理根区20~160 cm土层土壤水分动态变化比地表灌处理明显;T1(地表灌水)处理总耗水量最大,显著高于T2(湿润层深度为根系60%)、T3(湿润层深度为根系75%)和T4(湿润层深度为根系90%),深层灌水增加了降雨和灌溉水的消耗,降低了土壤贮水的消耗;T2和T3处理间无显著差异,T3在抽穗至灌浆期末、灌浆至成熟期的耗水量和耗水模系数均较大;不同湿润层深度条件下,T1处理水分利用效率和产量最低,随湿润层深度增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势。湿润层深度为150 mm和188 mm的T2和T3产量、水分利用效率和灌溉水利用效率表现最好,T1处理最低。T3为本试验条件下高产节水的最佳处理。     

喷灌冬小麦农田土壤水分分布特征及水量平衡

以传统地面灌溉(畦灌)为对照,分析了喷灌条件下,冬小麦农田土壤水分分布特征和水量平衡。结果表明:喷灌条件下土壤水分运动表现出明显的非饱和土壤水运动特征,地面灌溉条件下土壤水分运动具有饱和土壤水运动的特征。喷灌条件下灌溉水主要分布在土壤表层0~50 cm范围内,地面灌溉条件下灌溉水可达地表以下150 cm处。喷灌条件下,没有明显的土壤水分渗漏发生;地面灌溉条件下,土壤水分渗漏量占灌溉水量的10%左右。2003年和2004年试验期间,喷灌蒸散量分别为312.2 mm和324.4 mm,分别比地面灌溉蒸散量少13.1 mm和35.1mm。