土壤水分和氮素对春小麦叶片抗氧化系统的影响

植物的抗逆性与其清除活性氧(ROS)的能力相关,提高抗氧化代谢水平是增强植物胁迫耐性的有效途径.以抗旱性不同的3个品种为材料,研究土壤水分和氮素水平及其耦合效应对春小麦叶片抗氧化系统的影响,以探讨水、氮对春小麦抗氧化系统的影响规律及抗氧化系统与抗旱性间的关系.结果表明:干旱胁迫使春小麦叶片丙二醛(MDA)含量升高,膜质...     

不同土壤水分处理对夏玉米叶片光合等生理特性的影响

通过对防雨棚下测坑中种植的夏玉米设置不同的土壤水分控制下限指标试验,研究了土壤水分状况对夏玉米生理特性及水分利用效率的影响。结果表明,各生理指标有着明显的日变化特征,不同处理气孔导度(G s)峰值出现的时间早于光合速率(P n)和蒸腾速率(T r),在高水分条件下(T-80,土壤水分控制下限占田间持水量的80%,下同)T r峰值出现的时间滞后于P n,而T-60处理、T-50处理的T r峰值出现的时间早于P n,随着土壤水分胁迫程度的增加,G s、T r、P n的峰值有提前出现的趋势;不同处理细胞液浓度(CSC)的峰值及叶水势(LW P)的低谷均在14∶00左右出现。P n、T r、G s和LW P随土壤含水量的增加而增加,而CSC则下降。叶片水分利用效率LWUE(P n/T r)随光合有效辐射(PAR)的增加而增大,其峰值在10∶00左右出现,T-70处理的LWUE最高,T-50处理的最低。此外,通过对各处理的产量和产量水平水分利用效率(WUE)的分析得出,夏玉米节水高产的适宜土壤水分控制下限指标为田间持水量的70%。     

春玉米叶片光合生理参数对土壤水分的阈值响应及其生产力分级

试验设正常灌水处理和干旱胁迫处理,讨论春玉米叶片的光合生理参数对土壤水分的阈值响应并进行生产力分级。结果表明:正常灌水处理的叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈单峰曲线变化,胞间CO2浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)对水分变化具有相反的响应变化。干旱胁迫处理下叶片的Pn、Tr在进行控水后明显下降,灌浆以前Pn下降主要是由气孔限制引起的。随着水分胁迫的加剧,光合结构受损,Pn下降,主要受非气孔因素限制。短期干旱胁迫会适当降低玉米的水分利用效率(WUE),但是下降程度不显著,WUE能达到中等水平。长期严重的水分胁迫后,WUE下降明显,与正常灌水处理相比差异极显著。以光合生理参数为指标对玉米土壤水分有效性及生产力进行分级与评价,确定当36.8%<土壤相对湿度(RWC)<42.7%时为低产低效水;42.7%相似文献   

土壤吸附作用对土壤水分有效性的影响

围绕土壤结皮生物是否可以对夜间土壤吸附水输入产生响应展开研究。假定-1.5 MPa作为土壤水分有效性的临界值,通过观测降水后清晨和午后0~3 cm土壤含水量,分析土壤水分的有效性和空间异质性;并利用连续记录气象数据,建立表层土壤含水量与水汽压饱和差数量关系。结果表明:土壤吸附作用提高了土壤水分对土壤结皮生物的有效性,并延长了土壤结皮生物对降水脉冲的响应时段。在古尔班通古特沙漠东南部的不同部位,凝结吸附作用对沙面水分条件影响很大(特别是干旱季节),水分条件由好到坏依次为:沙垄西坡面、沙垄垄顶、沙垄东坡面和垄间低地。     

灌溉方式对梨园土壤水分及产量品质的影响

采用沟灌、畦灌、滴灌、微喷灌和不灌水(CK)5种灌溉方式,通过对比试验研究不同灌溉方式对梨园土壤水分含量、叶片光合参数及果实产量与品质的影响,筛选适宜的节水抗旱灌溉技术。结果表明:(1)果树根层(0～60 cm)土壤含水量表现为微喷灌>滴灌>畦灌>沟灌>CK,微喷灌的蓄水能力显著高于其它灌溉方式;(2)叶片净光合速率表现为微喷灌≥滴灌≥畦灌>沟灌>CK,微喷灌处理的梨树叶片光合作用能力最强,其次是滴灌;(3)增产效果最好的是微喷灌,其次是滴灌,单株产量分别比CK提高了54.98%和44.18%;(4)在果实品质方面,微喷灌和滴灌显著提高了果实的单果质量、可溶性固形物含量及可溶性总糖含量,并且显著降低了果实硬度、含酸量及石细胞含量,两者对果实品质的改善效果明显好于沟灌和畦灌。综合分析表明,微喷灌能够明显改善梨园土壤水分条件和梨树光合能力,显著提高果实产量与品质,是较为理想的节水灌溉技术。     

生长年限对苜蓿和柠条光合特征及土壤水分的影响

为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响,在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域,测定了不同生长年限苜蓿（ALF₁₀、ALF₁₃、ALF₃₃和ALF₄₉）和柠条（KOP₁₀、KOP₂₅、KOP₄₃和KOP₇₃）的叶片光合参数、叶结构性状参数以及0~400 cm土层土壤体积含水量（SWC_0-400）。结果表明：对于衰败期苜蓿,ALF₁₀和ALF₁₃叶片净光合速率（P_n）差异不显著（P>0.05）,而后随生长年限的延长逐渐降低,ALF₃₃和ALF₄₉比ALF₁₃叶片的P_n（24.01 μmol·m^-2·s^-1）分别降低了2.32 μmol·m^-2·s^-1和7.76 μmol·m^-2·s^-1。相比ALF₁₀,随生长年限延长SWC_0-400恢复至10.88%（ALF₁₃）,而后随着生长年限延长降低至8.81%（ALF₃₃）和6.12%（ALF₄₉）。土壤水分对ALF₃₃的限制作用不明显,水分胁迫使ALF₄₉非气孔限制值比ALF₃₃增大了0.340。对于中老龄期柠条,叶片P_n随生长年限的延长先升高后降低,KOP₂₅和KOP₄₃叶片P_n最大且两者差异不显著（P>0.05）,比KOP₁₀（6.62 μmol·m^-2·s^-1）分别增大了6.57 μmol·m^-2·s^-1和7.66 μmol·m^-2·s^-1,KOP₇₃比KOP₄₃叶片P_n降低了4.95 μmol·m^-2·s^-1。对于同为黄绵土生长的KOP₁₀、KOP₄₃和KOP₇₃,SWC_0-400随生长年限延长逐渐上升,分别为8.50%、9.06%和10.71%。土壤水分恢复使KOP₄₃叶片气孔及非气孔限制值比KOP₁₀柠条降低了0.185和2.180。此外,柠条叶片相对叶绿素含量（SPAD）与P_n呈极显著正相关（P<0.001）,相关系数为0.514。研究结果表明衰败期苜蓿和中老龄期柠条叶片光合性能呈波动式变化,这与土壤水分的相互作用有关。     

土壤水分胁迫对紫花苜蓿光合特性及其生物量的影响

紫花苜蓿是我国重要的豆科牧草,具有较强的抗旱能力,而水分亏缺是影响其产量的主要逆境因子之一。通过大田试验对不同水分胁迫下紫花苜蓿的光合特性及产量进行研究,结果表明:①土壤水分胁迫对紫花苜蓿光响应参数影响显著(P<0.05),随着水分胁迫的加剧,最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点逐渐降低,暗呼吸速率、光补偿点逐渐升高,从而直接影响紫花苜蓿光合作用对弱光的吸收和转化效率。②随着水分胁迫的加剧紫花苜蓿叶片的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)呈显著的下降趋势,气孔导度(Gs)呈先下降后上升的趋势,表明轻度水分胁迫下气孔因素是Pn下降的主要因素,中度和重度水分胁迫下非气孔因素是Pn降低的主要因素。③当光合有效辐射(PAR)为1200μmol·m^-2·s^-1时,轻度水分胁迫的水分利用效率(WUE)显著大于充分灌溉的WUE(P<0.05),表明适度水分胁迫可提高紫花苜蓿叶片的水分利用效率。④轻度水分胁迫与充分灌溉干草产量之间无显著差异,表明轻度水分胁迫能达到高产节水的目的。     

ABT生根粉对玉米抗旱性的影响

经过大田与盆栽试验，研究了ＡＢＴ生根粉对玉米产量及抗旱性的影响。结果表明：ＡＢＴ生根粉在旱作及结构粘重的灌溉玉米田上使用有显著的增产效果。其增产原因主要是促进了根系的生长，使玉米吸收水肥的能力增强，提高了抗旱性，而在土壤结构良好，供水充足的灌溉玉米田增产作用则较小。     

稀土元素对作物抗旱性能影响的研究

通过盆栽与小区试验，研究了稀土元素作玉米种肥对提高作物抗旱性能的影响。经作物苗一长盛期对耕层土壤水分，水分生理指标及相关性的测定，在成熟期测产与方差分析等表明：１ｋｇ玉米种子用３ｇ稀土元素拌种肥能提高作物抗旱性能及主要生理功能，与对照处理比较，增产１６．７７％。     

干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合及主茎干物质转运的影响

以冬小麦品种长武134(抗旱性强)和陕253(抗旱性弱)为材料,研究干旱对旗叶净光合速率和叶绿素含量、主茎及其组成节间花前积累干物质的转运及其对穗粒重贡献的影响.结果表明,干旱条件下长武134主茎穗粒重降幅小于陕253;干旱缩短了小麦花后旗叶光合速率高值持续期(PAD)和叶绿素含量缓降期(RSP),长武134受影响程度较小.长武134除穗下节外,其余各节间及茎杆干物质转运量及对籽粒贡献率降幅均大于陕253;干旱提高了陕253穗下节和倒二节干物质转运率,降低了倒三节和下部节干物质转运率,茎杆干物质转运率无明显变化;长武134除穗下节外其余各节间及茎杆干物质转运率均明显低于对照,而且距离穗部越远的节位降低幅度越大.上述结果表明,干旱条件下不同节位干物质转运能力变化与距离穗远近有关,花前茎杆干物质转运并不能补偿籽粒产量的损失,花后旗叶光合功能期延长是小麦抗旱高产的主要原因.     

Response of plant physiological parameters to soil water availability during prolonged drought is affected by soil texture

Soil water deficit is increasingly threatening the sustainable vegetation restoration and ecological construction on the Loess Plateau of China due to the climate warming and human activities. To determine the response thresholds of Amygdalus pedunculata (AP) and Salix psammophila (SP) to soil water availability under different textural soils, we measured the changes in net photosynthetic rate (P_n), stomatal conductance (G_s), intercellular CO₂ concentration (C_i), leaf water potential (ψ_w), water use efficiency (WUE) and daily transpiration rate (T_d) of the two plant species during soil water content (SWC) decreased from 100% field capacity (FC) to 20% FC in the sandy and loamy soils on the Loess Plateau in the growing season from June to August in 2018. Results showed that P_n, G_s, WUE and T_d of AP and SP remained relatively constant at the beginning of soil water deficit but decreased rapidly as plant available soil water content (PASWC) fell below the threshold values in both the sandy and loamy soils. The PASWC thresholds corresponding to P_n, G_s and C_i of AP in the loamy soil (0.61, 0.62 and 0.70, respectively) were lower than those in the sandy soil (0.70, 0.63 and 0.75, respectively), whereas the PASWC thresholds corresponding to P_n, G_s and C_i of SP in the loamy soil (0.63, 0.68 and 0.78, respectively) were higher than those in the sandy soil (0.58, 0.62 and 0.66, respectively). In addition, the PASWC thresholds in relation to T_d and WUE of AP (0.60 and 0.58, respectively) and SP (0.62 and 0.60, respectively) in the loamy soil were higher than the corresponding PASWC thresholds of AP (0.58 and 0.52, respectively) and SP (0.55 and 0.56, respectively) in the sandy soil. Furthermore, the PASWC thresholds for the instantaneous gas exchange parameters (e.g., P_n and G_s) at the transient scale were higher than the thresholds for the parameters (e.g., T_d) at the daily scale. Our study demonstrates that different plant species and/or different physiological parameters exhibit different thresholds of PASWC and that the thresholds are affected by soil texture. The result can provide guidance for the rational allocation and sustainable management of reforestation species under different soil conditions in the loess regions.     

水分胁迫对葡萄光合特性的影响

以2年生盆栽葡萄品种品丽珠为试材,分别在50%、40%和30%的土壤最大田间持水量下进行水分胁迫后,测定其光合指标和光合色素含量的变化。研究表明,随胁迫时间的延长,净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)均呈下降趋势;葡萄光合能力随胁迫程度的加重而下降。叶绿素含量随胁迫时间延长和程度加深而降低,叶绿素a/b的值较稳定,类胡萝卜素的变化幅度相对较小。     

拔节孕穗期水分胁迫对水稻生理特性的影响

采用盆栽试验研究了水稻拔节孕穗期水分胁迫复水后的光合特性和生理活性。结果表明,胁迫后复水叶片净光合速率日变化为双峰曲线,有明显的光合午休,对照则为单峰曲线。轻度5 d胁迫处理的叶片在复水后其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)均高于对照;轻度10 d和重度5 d处理在午前较低而在午后高于对照,但重度10 d处理则低于对照。轻度胁迫处理复水后叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素(CAR)含量和叶绿素(a b)总量均可超过对照,表现出超补偿效应,而重度水分胁迫处理则低于对照。复水短期内胁迫处理丙二醛(M DA)浓度均低于对照,后期则高于对照。长历时水分胁迫降低了水稻的产量和干物质累积量,而短历时胁迫处理与对照接近。     

水分与氮素营养对辽春10号小麦旗叶光合作用的影响

在盆栽条件下,研究不同水分条件下氮素营养对辽春10号春小麦籽粒灌浆期旗叶光合特性的影响.结果表明,随着土壤水分状况的改善,春小麦的光合作用不断增强.土壤相对合水量低于45%时,施氮处理春小麦旗叶气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf降低,胞间二氧化碳浓度升高,光合速率受非气孔因素制约而降低.当土壤相对含水量在45%～75%时,随着氮肥施用量的增加和土壤相对含水量的提高,春小麦旗叶的光合效率、气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf不断增加,胞间二氧化碳浓度逐渐减小,气孔因素制约了光合效率的提高.当土壤相对含水量高于75%时,氮素营养对春小麦旗叶光合的促进作用减弱.     

沙地改良剂对土壤水分及燕麦产量和品质的影响

于2011年在内蒙古武川县研究了沙地改良剂对土壤水分及燕麦产量和品质的影响.结果表明,沙地改良剂能够明显提高0～60 cm土层土壤含水量,其中以12000 kg/hm2施用量效果最佳;施用量6000 kg/hm2、12000kg/hm2、18000 kg/hm2和24000 kg/hm2沙地改良剂土壤水分利用效率较对照分别显著提高了14.50％、25.70％、13.28％和5.86％;不同用量沙地改良剂处理较对照增产显著,当施用量为12000 kg/hm2时,燕麦籽粒产量和生物产量最高,达4884.4 kg/hm2和13001.3 kg/hm2,施用量为18000 kg/hm2时次之;沙地改良剂对燕麦籽粒粗蛋白、赖氨酸和β-葡聚糖含量影响显著,均以12000 kg/hm2施用量时效果较佳,施用量过大或过小都不利于燕麦品质的提高.     

不同留茬覆盖模式对土壤蒸发和表层土壤含水量的影响

秸秆覆盖模式可显著影响土壤蒸发量和土壤含水量。本研究根据小麦机械收获的特点,设置不同的小麦留茬高度和覆盖量,研究了不同留茬高度和覆盖量组合对冬小麦收获后土壤表层含水量和土壤蒸发量的影响。试验结果显示冬小麦留茬高度0~35 cm对表层土壤含水量和土壤蒸发影响较小,而覆盖会明显改善土壤含水量和降低土壤蒸发量。当留茬高度为0~15 cm、田间剩余秸秆覆盖量为0.348~0.470 kg/m2时,试验期间(31 d)土壤累积蒸发量较无覆盖减少了16%~51%。考虑机收特点,建议小麦留茬高度为5~15 cm,其余残留碎杆覆盖在土壤表面,以减少土壤蒸发和提高水分利用效率。     

保水剂用量对土壤水分的影响

为确定保水剂的合理用量,于2008年5月在陕西米脂县进行保水剂不同用量玉米盆栽试验研究.盆栽试验设置了保水剂不同用量(0、30、40、50、60 g)五个处理及保水剂与风干黄绵土配比用量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.30%)6个处理,分别研究了保水剂不同用量与土壤水势、土壤含水量的关系及对土壤持水时间的影响.试验结果表明,土壤含水量高(>18%)时各处理土壤水吸力十分接近,在土壤吸水力相同时,随着保水剂用量的提高其土壤含水量也随着提高;保水剂用量越大的处理玉米存活的时间也越长,0.20%和0.30%处理玉米存活时间较对照长3 d;综合分析表明本试验中保水剂与黄绵土配比0.20%和0.3%应用效果较好.     

呼伦贝尔天然草地地貌部位对土层厚度和土壤水分的影响

草原开垦破坏草地植被,并且破坏了整个草原的生态环境,这已取得共识。然而,目前还有人想开垦呼伦贝尔天然草地来追求短期的利益。通过调查一个天然草地坡面的土层厚度和土壤水分,分析天然草地地貌部位对土层厚度和土壤水分的影响,以此为根据来阐述开垦天然草地的利害。结果表明:上部样点含水量低,坡脚和坡底样点含水量依次增加;黑土层保水性好,黄粘土层透水性差,砂土层保水性很差;坡面80%的面积黑土层小于或等于30cm,开垦压实以后厚度只能满足暂时耕作的需要。呼伦贝尔草原地形起伏较大,干旱且多大风,易发生土壤侵蚀。开垦以后将会失去保水性好的黑土层,那时,呼伦贝尔草原前景甚忧。因此,建议不应开垦呼伦贝尔草原,并给与适当保护。     

土壤水势对桃树茎干变化的影响研究

本试验主要研究不同土壤水势条件下桃树茎干的变化规律。试验设置4个处理,分别是-100~-110 kPa(A区),自然条件下作为对照(B区),-10~-20 kPa(C区),-40~-60 kPa(D区)。分析不同月份各个处理桃树茎干日变化之间的差异,结果表明,桃树茎干日生长量在休眠期基本为负值,第一生长期内平均日生长量在20~50μm之间,第二生长期内平均日生长量在30~70μm之间,停长期内平均日生长量出现正负交替。结果同时表明,各处理桃树在整个生长周期内茎干生长量存在显著差异,整个生长周期内生长量由大到小顺序为DCAB。综合分析得出,在桃树整个生长周期内将土壤水势维持在-40~-60 kPa时有利于桃树生长。     

微咸水与生物炭协同作用对盐碱土入渗特征及水盐运移的影响

为研究添加生物炭条件下微咸水矿化度对盐碱土水盐运移的影响,采用一维垂直土柱入渗试验,研究了微咸水灌溉并施用生物炭对盐碱土水盐运移特征及其对Philip和一维代数入渗模型参数的影响,并对入渗模型的适用性进行了评价。本研究设置淡水对照CK(0 g·L^-1)及4种微咸水矿化度水平(2、3、4、5 g·L^-1)与施用玉米秸秆生物炭(5 t·hm^-2)组合试验方案。结果表明：使用微咸水灌溉或施用生物炭均会增加土壤水分入渗速率及土壤含水率,提高土壤保水能力,且微咸水和生物炭协同作用下效果更好。灌溉微咸水并施用生物炭降低了土壤含盐量,在0～30 cm深度内的平均含盐量比初始含盐量降低了34.75%～74.00%,具有良好的盐分淋洗效果。Philip入渗模型能够较好模拟微咸水和生物炭协同作用下的土壤水分入渗情况,灌溉微咸水或施用生物炭会使吸渗率S增加,且两者结合使用时S增幅更大;由代数模型计算而得的土壤各层理论含水率值与实测值之间的平均绝对误差与均方根误差均小于2.2%,表现出一维代数模型较好的适用性。综上所述,使用微咸水灌溉并配施生物...