土壤干旱对小麦幼苗光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用盆栽试验对土壤干旱下不同品种冬小麦幼苗光合、蒸腾速率和水分利用效率进行了研究。结果表明,各品种幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。统计分析表明,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率(WUE)与土壤水分之间均存在显著线性关系,说明土壤干旱对不同品种冬小麦幼苗光合速率、蒸腾速率和水分利用效率具有重要影响。     

铅胁迫下干旱对侧柏光合特性与水分利用效率的影响

研究铅胁迫下干旱胁迫对侧柏幼苗光合作用的影响规律,探讨侧柏对双重胁迫的适应与自我调节机制,为西北矿区植被恢复与重建提供理论依据。通过盆栽试验,以土壤相对含水率为100%且无铅的处理为对照,其余处理外源铅浓度统一设为2 000 mg/kg,分别测定侧柏(Platycladus orientalis)幼苗在3个生长阶段水分胁迫条件下的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。结果表明:(1)单一铅胁迫下,侧柏净光合速率较对照降低,铅和干旱双重胁迫下,净光合速率随着土壤相对含水率的降低呈现先增加后降低的趋势。(2)在2 000 mg/kg铅浓度胁迫下,侧柏3个生长阶段净光合速率对水分胁迫的响应不同,当净光合速率达到最大值时,生长初期、中期和后期土壤相对含水率分别为68.64%、67.54%和98.99%。侧柏在生长初期受到干旱胁迫时能迅速调节蒸腾速率以维持体内水分平衡;对模型进行拟合分析发现,当生长初期、中期和后期土壤相对含水量分别为67.52%、78.26%、45.68%时,侧柏蒸腾速率降到最小值。(3)随着土壤相对含水率的降低,侧柏水分利用效率整体呈现上升的趋势,土壤相对含水率为40.00%时,生长初期和中期的水分利用效率最大。因此,在铅胁迫下适度的干旱胁迫可降低侧柏的蒸腾速率,从而提高其水分利用效率。     

土壤水势对桃树几个生理指标变化的影响

土壤水势是描述土壤干旱程度及土壤水分对植物有效性的重要指标。通过在不同土壤水势条件下,测定桃树光合速率、蒸腾速率以及叶片水分利用效率,分析了不同土壤水势下各个生理指标随时间的变化规律。结果表明:桃树在1 d内光合呈双峰变化规律,具有明显的"午休"现象,蒸腾速率变化与光合变化特征相似,也呈双峰变化规律,土壤水势过高并不利于桃树对水分的利用,当土壤水势维持在-60~-40 kPa之间时,桃树叶片光合速率、平均蒸腾速率以及水分利用效率相对较高。综合分析表明,土壤水势控制在-60~-40 kPa时,桃树各生理指标变化均维持较高水平,有利于桃树生长。     

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。     

土壤干旱对豫麦54号小麦灌浆期生长和生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下小麦品种豫麦54号灌浆期生长和生理特性进行了研究。结果表明,灌浆期株高、地上部干重、根干重、总生物量、叶水势、叶相对含水率、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;根冠比、叶饱和亏、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性以及POD活性均呈增加趋势。这说明,在干旱胁迫下,豫麦54号一方面通过改变生物量分配策略,较多地提高根比重,以利于根系吸水增强抗旱性;另一方面,通过改变自身的生理特性以提高抗旱性。     

山茱萸光合及水分利用特征对土壤水分胁迫的响应

为给华北低山丘陵区山茱萸栽培与管理提供必要的科学依据,本试验观测了不同土壤水分条件下华北石质山区3年生山茱萸叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程,分析了水分胁迫对光合及水分利用特性的影响。结果表明:(1)土壤水分轻度(H1)、中度(H2)和重度胁迫(H3)条件下,山茱萸叶片光饱和点(LSP)比无水分胁迫(对照,CK)时分别低40%、60%和80%,晴天日光合速率最大值比CK分别低20.3%、40.0%和73.1%;(2)蒸腾速率(Tr)随光合有效辐射(PAR)的增加而上升,但重度水分胁迫条件下,上升趋势比较缓慢。对比CK,Tr在H1、H2和H3条件下分别下降了17.06%、34.05%和87.8%;(3)气孔导度(Gs)随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,H1、H2、H3在PAR为0~2 000μmol/(m2.s)范围内,Gs平均值分别下降了23.26%、46.52%和89.03%。无水分胁迫—中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1 000μmol/(m2.s)时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,随后转变为非气孔限制;(4)水分利用效率(WUE)随着光合有效辐射(PAR)的增加迅速上升;当光合有效辐射(PAR)超过600μmol/(m2.s)以后,水分利用效率(WUE)随着光强增加变化较小,基本维持在较高的水平。     

博落回叶片水分含量及光合生理特性研究初探

以博落回作为供试材料,研究了叶片的水分含量、光合色素含量、净光合速率的日变化以及蒸腾速率的日变化。结果表明：博落回的叶片水分含量以及光合色素含量都较高,净光合速率和蒸腾速率的日变化都呈明显的双峰型曲线,全天最大值都出现在11：00和13：00,有明显的光合“午休”现象。     

施肥对冬小麦生理特性和籽粒产量的影响

采用裂区设计,研究了品种和肥料对冬小麦叶片主要生理参数和产量及水分利用效率的影响。结果表明,不同品种之间的净光合速率、蒸腾速率、籽粒产量有显著差异,但气孔导度、水分利用效率差异不明显。增施肥料提高了叶片光合速率,并且它与施肥水平和生育阶段有关。     

薏苡拔节期光合作用日变化特征研究

以西农薏苡二号为材料,利用LI-6400型便携式光合测定仪,研究拔节期薏苡光合速率的变化及其环境影响因素。结果表明,薏苡净光合速率为10.4￣29.8μmol/(m2·s),净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的日变化均呈单峰曲线,净光合速率的峰值出现在上午11:00时,中午11:00￣15:00时的平均净光合速率比上午9:00￣11:00时和下午15:00￣17:00时的平均净光合速率高7.8μmol/(m2·s)和6.6μmol/(m2·s)。气孔导度和蒸腾速率的峰值均出现在15:00时。影响光合速率的主要因素是光照和温度。薏苡光合作用的最适温度为31￣37℃,相对湿度33%￣44%,光合有效辐射在470￣710μmol/(m2·s)。     

土壤干旱对济麦21根、冠生长的影响

通过盆栽试验,对不同土壤水分条件下冬小麦幼苗期、拔节期、扬花期和灌浆期4个时期根、冠生物量和二者关系进行了研究。结果表明:随干旱胁迫的加剧,各个时期根、冠生物量均呈降低趋势,根冠比呈增加趋势,这说明土壤干旱促进光合产物向根部分配,增加根系生长量,提高抗旱性。且随生育期的推进,根、冠生物量均呈增加趋势,根冠比则呈减小趋势。最后通过回归分析,建立了根、冠生物量回归方程,表明干旱胁迫对根、冠生长及二者关系具有显著影响。     

不同土壤水分对九里香光合特性的影响

利用Li-6400XT便携式光合仪,在灌水周期内测定了8种不同水分条件下九里香(Murraya exotica L.)叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2体积分数及水分利用效率等生理参数的光响应过程,探讨了维持九里香较高光合速率和水分利用效率的适宜土壤水分及光照强度范围.结果表明:光辐射强度和土壤湿度对九里香叶片光合特性有十分显著的影响,九里香在土壤体积含水量29.80%(相对含水量89.40%)时光合速率达到最大值.当土壤水分条件适宜时,光强在400～1600μmol·m-2·s-1范围内,九里香光合速率较高.适宜九里香生长的土壤湿度范围(具有较高的光合速率和水分利用效率)为土壤体积含水量21.30%～29.80%(相对含水量64.53%～89.40%).九里香永久萎蔫的最低土壤湿度为土壤体积含水量10.60%(相对含水量32.11%).     

不同土壤水分下金矮生苹果叶片蒸腾速率研究

林木蒸腾作用与光照强度和土壤水分状况之间存在着密切的关系,蒸腾速率一般随光强的增强和土壤水分的改善而增大。因此,林木在苗期时,当土壤水分不足时,应采取措施避免强光照射,以减轻过度蒸腾失水造成生理伤害,提高成活率和促进苗木生长;有利于限制林木蒸腾失水,提高水分利用效率可考虑的土壤水分范围在１０％〈ＳＷＣ〈１５％之间。     

不同土壤干旱程度对刺槐幼苗水分生理和生长指标的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱程度下刺槐幼苗水分生理和生长指标进行了初步研究。结果表明,蒸腾速率、叶水势、叶片相对含水率、耗水量和耗水系数均随土壤水分的减少而呈降低趋势;结合不同处理下刺槐幼苗生长特征和生长速率可知,刺槐幼苗良好生长的土壤水分条件应不低于58.69%θf;通过统计回归,获得了刺槐幼苗生长与土壤水分关系的数学拟和模型。同时,对存在问题进行了探讨。     

播前底墒对陇东旱塬冬小麦的效应研究

在陇东旱塬通过人工创造不同的播前底墒,测定冬小麦产量、水分利用效率、关键生育期光合生理指标、主要品质等指标,研究了播前底墒对旱地冬小麦的效应。结果表明,随着播前底墒的增加,冬小麦的产量、水分利用效率、光合速率、光合量子产量显著增加,营养品质、磨粉品质和面粉加工品质明显改善。光合速率和籽粒品质在中底墒时最佳,高底墒略有降低,但仍优于低底墒。     

底墒和施肥对旱地冬小麦主要特性的影响

采用裂区试验设计,以人工创造的播前不同底墒为主处理,不同施肥量为副处理,研究了陇东旱塬地区底墒和施肥对旱地冬小麦产量、水分利用效率、主要农艺性状和关键生育期光合作用的影响.结果表明,随着播前底墒的增加,旱地冬小麦的产量、水分利用效率显著增加,主要农艺性状和光合作用同步增进,其中产量、WUE、千粒重、容重在中等施肥量时达到最大值,高施肥量时有所下降,但仍高于不施肥处理.     

不同耕作方式对玉米根系生长发育及土壤水分的影响

研究了不同耕作方式对玉米根系生长发育及土壤水分的影响。结果表明:不同耕作方式下,玉米的根系生物量、根数在不同生育期存在差异;不同耕作方式间玉米根系性状存在差异,翻耕覆膜方式的根系生长状况好于其他耕作方式。3种耕作方式中,土壤含水量的变化趋势表现出低—高—低的倒“V”字形变化,这种规律性变化与根系的生长发育特性和灌溉情况有关。     

水分和氮素对玉米苗期生长、根系形态及分布的影响

【目的】 东北地区春旱频发严重影响玉米出苗与苗期生长,明确水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育的影响及其耦合效应,可为东北春玉米水、氮调控措施的优化提供依据。【方法】 2016—2017连续2年设置水分、氮素两因素盆栽试验,土壤相对含水量设4个水平,分别为重度干旱（W0,30%）、适度干旱（W1,50%）、水分适宜（W2,70%）和水分过量（W3,90%）;施氮量设3个水平,分别为不施氮（N0,0）、低氮（N1,0.12 g N·kg ^-1土）和高氮（N2,0.24 g N·kg ^-1土）。【结果】 水分、氮素均显著影响玉米苗期的植株生长、根系发育、氮素吸收与利用,且两因素对植株干重、根系形态、吸氮量和氮肥利用率交互作用显著。土壤水分亏缺或过量均抑制了植株生长、干物质累积、根系发育和氮素吸收。W0处理的负面影响最为严重,其地上部干重、根系干重和植株吸氮量与W2处理相比分别降低55.5%、60.1%和47.4%,氮肥利用率下降6.4个百分点,根长和根表面积分别减少58.2%和59.5%。施氮显著促进玉米苗期植株生长与氮素吸收,降低根冠比,且不同水分条件下氮肥效应及对根系发育的影响存在明显差异。水分适宜条件下施氮促进根系生长,显著增加根长、根表面积和根体积,植株干重和吸氮量增幅最高。干旱胁迫条件下施氮抑制了根系发育,显著降低根长和根表面积,氮肥效应偏低。水分过量条件下施氮改善根系生长,但施氮效应仍低于W2处理。各水分条件下,N1处理的根长和根表面积均高于N2处理,而体积接近或更小,说明低氮增加了细根的比例。水分、氮素不仅显著影响根系形态,也导致根系空间分布出现明显差异。干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤的根长分布,W0和W1处理0—12 cm土层根长比例相比W2处理分别下降11.0和8.3个百分点,而24—36 cm土层分别提高9.5和6.9个百分点。与干旱胁迫相反,水分过量趋向于增加根系在表层土壤的聚集。施氮显著促进表层土壤的根系分布,N1和N2处理0—12 cm土层根长比例相比N0处理分别增加16.3和13.7个百分点,而24—36 cm土层分别下降11.5和12.5个百分点。所有水-氮处理中,W1N1处理根系的空间分布最为均衡。【结论】 水分、氮素对玉米苗期生长和根系发育有显著的耦合效应,适宜的水、氮措施可优化根系形态与空间分布,增加植株干重和氮素吸收利用。春玉米生产中建议降低氮肥基施用量以发挥水氮耦合效应,促进根系下扎和细根增殖,提高植株耐旱性和氮肥利用率。