基于叶气温差的生育中期冬小麦水分亏缺诊断研究

为了获取叶片尺度基于叶气温差的冬小麦生育中期水分亏缺诊断阈值,分析了冬小麦叶气温差的典型日变化及其与土壤水分、空气温度及太阳辐射等因子的相互关系,揭示了冬小麦叶气温差对光合气体交换参数的影响,确定了冬小麦叶片水分利用效率较适宜的非气孔限制值及叶气温差范围。结果表明,冬小麦叶气温差在不同的土壤水分条件下表现出不同的日变化规律,随光量子通量增加而升高,随土壤水分、气温增加而降低;4、5和6月冬小麦叶片水分利用效率较适宜的非气孔限制值范围分别为0.7~1.3、1.1~2.0和0.9~1.5,叶气温差控制范围分别为-1.2~0.4、-1.5~-1和-1.25~-0.9℃。     

花后水分亏缺对冬小麦光合特性及产量的影响

为给小麦高产和生育后期抗旱栽培提供理论依据,盆栽试验条件下,选用旱地小麦品种长武134、长旱58和水地小麦品种西农9871作为试验材料,研究了花后水分亏缺对不同生态型小麦光合特性及产量的影响.结果表明,花后水分亏缺对小麦灌浆期旗叶光合速率(Pn)和荧光参数(Fv/Fo和Fv/Fm)、籽粒产量、收获指数及水分利用效率均有明显影响.与对照相比,中度水分亏缺下两个旱地小麦品种Pn除花后24 d外变化均不明显,Fv/Fo和Fv/Fm有升高趋势,产量和收获指数变化也不显著,水分利用效率明显提高;在重度水分亏缺下,Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、产量和收获指数均降低,水分利用效率长武134依然高于对照,而长旱58明显降低.水地小麦西农9871的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm随水分亏缺程度的加重呈下降趋势,产量和收获指数与旱地小麦变化相似,水分利用效率处理间差异较小.说明旱地小麦受花后水分亏缺的不利影响小于水地小麦,表现出较高的水分利用能力.     

气候变化背景下中国主要作物农业气象灾害时空分布特征(Ⅱ):西北主要粮食作物干旱

基于中国西北地区1961-2010年149个气象站点逐日气象资料及春小麦、春玉米和夏玉米生育期资料,采用作物水分亏缺指数(CWDI)为作物干旱指标,明确了研究区域内3种作物干旱的空间分布特征和时间演变规律。研究结果表明:(1)3种作物生长季内及各生育阶段,干旱发生频繁,尤以特旱和重旱发生范围广、频率高,轻旱和中旱多发生在研究区域东部,甘肃南部和陕西南部等个别地区干旱发生频率相对较小。(2)春小麦生长季内干旱发生站次比为79.1%,春玉米生长季内干旱发生站次比为84.5%,夏玉米干旱发生站次比为77.4%;夏玉米生长季内站次比波动较小,春小麦和春玉米波动较大。总体而言,研究时段内春小麦生长期干旱发生站次比呈减小趋势,降幅为每10a减少0.55个百分点,春玉米和夏玉米干旱站次比呈增加趋势,增幅分别为每10a增加0.24个百分点和0.20个百分点。(3)研究区域东部春小麦和春玉米各生育阶段干旱强度呈增加趋势,西部呈下降趋势;夏玉米干旱强度在陕西北部、宁夏和河西走廊呈增加趋势,其它地区多为降低趋势。     

温室滴灌条件下水分亏缺对番茄生长及生理特性的影响

为确定温室滴灌条件下番茄高产高效的适宜土壤水分控制指标,采用小区试验方法,在温室滴灌条件下研究了不同时期水分亏缺对番茄生长发育及生理特性的影响。研究结果表明,任何生育阶段发生水分亏缺均会降低番茄叶片光合速率及气孔的开度,进而影响干物质的累积和运转,但不同时期水分亏缺的影响形式及程度有所不同;苗期水分亏缺会抑制番茄的正常生长发育,但水分过高会使植株徒长,不利于光合产物向产量的运移;开花坐果期水分亏缺不仅抑制了番茄的生长发育,而且降低了干物质的累积,并最终影响到产量的形成;成熟采摘期水分亏缺会加速番茄植株的老化,降低最终干物质量,对番茄产量的形成影响最为明显。在不影响番茄植株正常生长发育及生理需水情况下,适度水分亏缺(T1处理)可实现高产与高效用水的统一。     

水分亏缺下作物的补偿效应研究进展

针对半干旱区水分亏缺的实际田间环境,从渗透调节、光合作用、内源激素等方面探讨了水分亏缺下作物补偿效应的可能机制以及外界影响因素。同时,就补偿效应的普遍性对作物的抗旱生理以及遗传育种研究等问题提出了若干建议。     

水分亏缺下水稻的光化学和抗氧化应答

研究了缺水对两个水稻品种光化学参数,SOD、CAT、POD的活性的影响.经过14 d的停水处理后,土壤的含水量均降到了田间持水量的约40%,净光合速率(Pn)显著下降,但最大光化学效率(Fv/Fm)保持不变.品种IR 1552的光化学猝灭参数(qP)和PSⅡ电子传递的实际量子产额(ФPSI)与对照充足灌水处理没有显著差别,但在干旱条件下,其SOD、CAT和POD活性上升;品种Azucena在停水处理后光化学参数显著低于对照,各抗氧化酶活性下降.结果表明,在干旱胁迫下,两个品种存在不同的反应机制.     

基于茎秆直径微变化的拔节期玉米水分亏缺诊断指标研究

为了探索利用茎秆直径微变化诊断玉米水分亏缺状况的最优指标,采用桶栽的方法,开展了不同水分处理条件下拔节期夏玉米茎秆直径微变化中的日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和当日恢复时间(RT)3个指标的变化规律及其与土壤相对含水率之间相关关系方面的试验研究。结果表明,(1)不同处理间的MDS和DI受水分亏缺影响差异较为明显,RT对土壤相对含水率的响应较为一致;(2)玉米日最大收缩量MDS和日增长量DI受到环境因素的影响较大,与土壤相对含水率θ的相关系数较小;(3)恢复时间RT与土壤相对含水率θ的相关系数最高,且受水分亏缺处理的影响较小,可以作为诊断玉米水分亏缺状况的较好指标。综上可知,与MDS和DI相比,RT更适合诊断夏玉米水分亏缺状况。     

水分亏缺对不同小麦品种N、P、K分布与产量的影响

为明确华北地区不同小麦品种在正常和缺水条件下N、P、K的吸收利用特点,进一步实现资源高效利用,选用3个不同生态类型品种(沧麦6001、邯麦9、济麦22),设置相对含水量分别为60%~80%(正常)和40%~60%(亏缺)两个浇灌水平,进行人工气候室箱体栽培试验,测定各小麦品种不同器官N、P、K含量和分配、干物质积累以及对籽粒产量构成要素的影响。结果表明,N、P、K含量和分配具有明显的器官特性,其中籽粒N和P含量显著高于其他部位,K含量最低。水分亏缺限制了沧麦6001籽粒N和K的吸收,同时促进了N和P向籽粒的转运;限制了邯麦9茎秆K的吸收,促进了P向颖壳的转运;限制了济麦22叶片、籽粒P的吸收,同时促进了N向颖壳和籽粒的转运,从而改变了小麦不同部位养分比例平衡以及干物质积累。N、P含量与干物质积累呈显著正相关,K含量与其呈显著负相关,但均未直接影响产量及其构成要素。亏缺灌溉下(亏缺量为24.39mm),邯麦9穗数、产量及济麦22穗数显著降低,而沧麦6001穗数、穗粒数和产量显著提高。因此,适度控制水分并提高营养元素向籽粒的转运效率是提高小麦产量和品质的重要途径。     

黄土高原人工林地土壤水分亏缺研究

在对黄土高原林地土壤水分有效性分级的基础上,提出了林地土壤水分亏缺的评价方法与标准.分析和评价黄土高原人工林地土壤水分亏缺变化及其亏缺度,对于调控水分关系,解决水分供需矛盾具有重要的指导意义.结果表明,黄土高原人工林地土壤水分供耗矛盾突出,不同植被地带人工林地水分亏缺度表现为森林带<森林草原带<典型草原带,亏缺度由森林带的不亏缺逐渐增大到典型草原带的61.52;阴坡水分亏缺度小于阳坡,坡下部小于上部,缓坡小于陡坡;土壤剖面的水分循环活跃层亏缺度要远小于强烈耗水层,最大相差达66.67;林地土壤水分的动态变化具有明显的季节变化性,雨季时一般供水量大于耗水量,林地水分亏缺程度较轻,但雨季前植被蒸腾耗水较强,水分供需矛盾突出,亏缺程度较重.     

Effects of Gradual Water Deficit Stress on Phenological and Morphological Traits in Chickpea （Cicer arietinum L.）

The aims of this study were to investigate the effect of gradual water deficit stress on some phonological and morphological traits and grain yield of desi and kabuli chickpea cultivars. This study was carried out in 2007 and 2008, to evaluate responses of three chickpea cultivars （Hashem and Arman from kabuli and Pirooz from desi type） under well watering （I1： 70mm evaporation from class A pan）, gradual water deficit （12 and 13： 70→90→ 110→130 and 70→100→130mm evaporation from class A pan, respectively） and severe water stress （14： 130mm evaporation from class A pan）. Result showed that days to flowering and plant height were decreased, as water limitation increased. This reduction was significant under gradual water stress （I2 and I3） and Severe water deficit （I4）, compared with control （I1）. There were no significant differences in grain filling period and grain yield among I~, I2 and I3 irrigation treatments. No significant differences in days to physiologic maturity and number of sub branches were recorded among irrigation treatments. Interactions of year×cultivar for days to physiologic maturity, grain filling period and grain yield （P≤0.01） and for days to flowering and plant height （P≤0.05） were significant. The superiority of Arman in producing comparatively greater grain yield could be attributed to higher grain filling period of this cultivar in both years.