采用PEG模拟干旱胁迫及复水玉米光合补偿效应

采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫方法,研究玉米五叶期水分胁迫期间及复水后叶片叶绿素含量、叶绿素荧光动力学参数、光合参数和可溶性糖的补偿效应.研究结果表明,胁迫期间叶片叶绿素含量、PSⅡ原初光的转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、光合速率均降低,而可溶性糖浓度升高,且降低幅度和升高幅度与胁迫程度正相关;复水后,叶片叶绿素含量、Fv/Fo和Fv/Fm、光合速率及可溶性糖浓度均逐渐恢复,出现补偿和超越补偿效应,恢复所需要时间与胁迫程度正相关.胁迫抑制植株生长,导致同化物消耗减少并在叶片内堆积,光合作用降低,表明旱后复水玉米的生长补偿与光合补偿之间具有正反馈机制.     

生育中期水分亏缺复水对水稻根冠及水肥利用效率的补偿影响

为明确水分亏缺复水补偿效应,通过盆栽试验研究了不同施氮水平和不同生育阶段水分控制下限对水稻生长特性的影响.结果表明:不同水氮条件下,水稻根冠干物质累积、根冠异速性生长关系、产量构成因子和水肥利用效率均随胁迫阶段的推进差异显著.分蘖末期水分胁迫复水后能够产生明显的补偿效应,该阶段高氮施肥水平(300kg/hm2)下,重度水分亏缺(40%土壤饱和体积含水率)复水后能够较少影响水稻生长,可以看做是合理的水稻调亏控制指标.     

干旱胁迫及复水对刺槐苗水分运输过程的影响

为探讨在干旱胁迫及复水条件下,植物对体内水分运输过程的调控能力,以盆栽2年生刺槐苗木为材料,用改良的"冲洗法"测定了干旱及复水处理条件下刺槐苗木体内水分运输过程参数。结果表明:1刺槐苗木水分运输过程胁迫指数随干旱胁迫程度的增大而增大,不同处理间胁迫指数均差异显著(P<0.05)。不同时期刺槐苗木水分运输过程胁迫指数从大到小呈现为:生长初期、生长旺期、生长末期的趋势。2干旱胁迫复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程参数均有不同程度恢复,恢复度变化随干旱胁迫程度的增加而减小,不同处理间恢复度均差异显著(P<0.05)。3干旱胁迫复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程存在补偿效应且主要出现在苗木的生长旺期轻度干旱胁迫条件下,补偿指数随胁迫强度的增加而下降,不同处理间差异显著(P<0.05)。因此,干旱胁迫会对植物造成一定的伤害,然而植物为保持正常的生理活动,能够启动一系列应激反应来阻止、降低或修复干旱胁迫造成的伤害且恢复程度与苗木生长时期及干旱胁迫程度密切相关。复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程存在明显补偿现象,这是生物保存自身的一种重要机制,弥补干旱胁迫对苗木所造成的损失。     

水稻拔节期水分胁迫及复水对叶片叶绿体色素的影响

通过盆栽试验,对水稻拔节期不同程度、不同历时的水分胁迫及复水后叶片叶绿体色素含量变化及其机理进行了研究.结果表明:胁迫历时对叶绿体色素的影响大于胁迫程度对叶绿体色素的影响.短历时(5 d)胁迫会增加叶绿素含量,复水后会降低叶绿素含量,且重度胁迫复水后对叶绿素的补偿效应强于轻度胁迫复水后对叶绿素的补偿效应;长历时(10 d)胁迫会降低叶绿素含量,复水后会增加叶绿素含量,且轻度胁迫复水后对叶绿素的补偿效应强于重度胁迫复水后对叶绿素的补偿效应.水分胁迫会增加叶绿素a与b的质量比,复水后会降低叶绿素a与b的质量比.类胡萝卜素含量的变化趋势与叶绿素含量的变化趋势一致.     

干旱胁迫对大豆叶片叶黄素循环的影响

干旱是植物生长的重要环境限制因子,是影响农作物产量的主要因素.干旱胁迫会抑制光合作用,降低光化学效率,导致光能过剩,并造成植物光合器官的破坏.植物在长期的进化过程中,形成了多种保护机制以防御光破坏.其中依赖叶黄素循环的非辐射能量耗散就是其中的一种保护机制.本文对近年来光抑制的产生、干旱胁迫抑制光合作用的原因以及叶黄素循环在干旱胁迫条件下的光保护作用等进行了分析讨论.     

水稻产量和构件对持续干旱胁迫的补偿效应初探

 有关干旱胁迫对水稻生长的影响,过去的研究多集中于它的负面作用上,认为水分胁迫必然导致水稻生长发育的障碍和产量降低。现从正面效应的角度探讨水稻对干旱胁迫的补偿性响应。研究结果表明：①轻度水分胁迫不但不会导致水稻减产,产量还比对照增加了3.6%。水稻地上和地下部生长对轻度胁迫也存在明显的补偿效应。轻度水分胁迫显著地促进了水稻茎鞘干物质的转运。虽然轻度胁迫抑制了水稻生育中期的根系生长,但显著地延缓了生长后期水稻根系的衰老。②中度和重度水分胁迫严重地抑制了水稻地上部干物质积累和前、中期根系的生长发育。但在生长后期水稻根系也出现了一定的补偿性生长,根质量、总根长和根系表面积的下降幅度均显著低于对照。然而,由于补偿作用低于水分胁迫带来的损失,水稻产量均显著低于对照。     

水分胁迫及复水对香蒲生长和光合参数的影响

以香蒲为研究对象,通过盆栽试验,分析了其主要生长时期内在水分胁迫(水分处理由轻到严重分别为W1、W2、W3、W4以及对照CK)及复水条件下净光合速率(Pn)、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、水分利用效率(WUF)、株高PH、生物量等指标的变化特征。结果表明,以上指标随着水分胁迫程度加剧而降低;水分利用效率在7月底出现了较大差异,在试验结束时其大小为W2W3W1CK,W4处理下水分利用效率不增反减,适度水分胁迫提高了水分利用效率;复水使受水分胁迫处理的香蒲生长和光合作用有所恢复,但都不能恢复到对照水平。W4处理恢复幅度最大,但由于其背景值最小,最好只能恢复到W3处理水平;30%的土壤含水量可能是香蒲受水分胁迫的阈值,当低于该值时复水后香蒲很难恢复到较好状态;复水后,由于香蒲增加了水分吸收使鲜重比干重增加更多。     

环境条件对枸杞光合特性影响的研究进展

枸杞是一种耐盐耐旱植物,因其果实艳丽的外表而被作为一种观赏植物.枸杞果实在中医学方面应用广泛,有着良好的养生效果,常可作为中药药材,枸杞也可以当做食物食用,因此枸杞具有较高的经济价值.枸杞光合能力则直接影响枸杞的经济效用,而影响其光合作用的主要因素是环境条件.本文从盐胁迫、水分胁迫、土壤温度以及CO2等方面概述了枸杞光合特性对环境条件的响应,具体分析了枸杞光合气体交换参数、叶绿素荧光动力学参数、光合色素方面在不同环境下受到的影响,盐胁迫抑制枸杞光合作用,且由于枸杞的不同生长发育阶段对盐胁迫的抗性有显著差异,叶绿素含量具有一定的季节动态;外援物质能调节和改变枸杞的抗胁迫能力;气温升高和干旱胁迫的交互作用降低宁夏枸杞净光合速率.在短时间内CO2浓度升高对枸杞光合作用起促进作用,而长期CO2浓度倍增抑制光合速率.在这些研究基础上提出未来研究应关注的问题.     

烟草生长、光合特性及品质对水分胁迫的响应研究

以云烟97为材料,采用人工控制土壤含水量的方法设置了轻度和重度水分胁迫,研究烟草生长、光响应特性、叶绿素荧光及品质对水分胁迫的响应.结果表明:1)水分胁迫抑制烟草植株的生长.2)胁迫处理下净光合速率、气孔导度和蒸腾速率下降,但差异无统计学意义.重度水分胁迫下叶片胞间CO_2浓度显著上升,这表明在干旱条件下,烟草叶片光合作用的抑制受到气孔与非气孔因素的双重影响.3)随水分胁迫程度增加,叶片光补偿点和暗呼吸速率逐渐上升而光饱和点和最大净光合速率则持续降低.4)胁迫的强度会在水分逐渐降低的时候不断增强,同时伴随的还有初始荧光的变化,呈现出先降后升的趋势,而最大荧光以及PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭和实际光化学效率不断降低而非光化学猝灭不断增加.这表示光合器官在轻度水分胁迫时没有受到明显影响,而重度胁迫则造成PSⅡ反应中心破坏.5)水分胁迫处理后烟草化学成分发生改变,轻度水分胁迫的烟草品质协调性分值最高,达95.85,表明适当地进行烟草中的水分胁迫处理能够提高烟草品质.     

干湿变化条件下小麦的补偿效应研究

试验研究了土壤干湿变化对冬小麦生长和产量的影响。结果显示,拔节期和抽穗期恢复供水,可使在苗期和孕穗期遭受不同程度干旱的冬小麦的株高、叶片数、叶面积、以及干物重等方面都超过其相应对照,表现出明显的补偿生长效应。同时,各复水处理与对照相比,分配到冠部的干物质比例均增加,R/S下降。中度水分胁迫后充分供水的处理,可以在生物量和产量上都超过一直保持充分供水的对照,发生了超补偿。从而达到了农业生产上所要求的节水和增产的目的。     

节水农业与作物高效用水

就节水农业技术体系及作物自身高效用水在节水农业中的地位进行了论述。提出作物高效用水的基本原理在于一定生育阶段适度水分亏缺后覆水作物可以产生生理、生长和产量形成上的补偿效应，促使水分利用效率显著增高。本文还对提高作物水分利用效率的若干技术途径作了介绍与展望。     

水杨酸对温度胁迫下紫御谷幼苗生长及光合特性的影响

以紫御谷为材料,研究了水杨酸对温度胁迫(高温和低温)下紫御谷幼苗生长及光合特性的影响,结果表明:①高温和低温胁迫显著降低了紫御谷幼苗的根冠比、根系活力、总根长和平均根直径,使根系生长受到抑制,而水杨酸处理则提高了其根冠比、根鲜物质量、茎鲜物质量和根系活力;②高温胁迫显著降低了紫御谷叶片的叶绿素a、总叶绿素质量分数和净光合速率,而水杨酸处理显著提高了紫御谷叶片的净光合速率.低温胁迫使紫御谷幼苗叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于常温对照,而水杨酸处理后,叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有所升高.③高温胁迫下,紫御谷幼苗的初始荧光(Fo)、光化学量子效率(Fv/Fm)和光下PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)与常温对照相比差异不显著,而低温胁迫下的Fv/F和ΦPSⅡ则显著低于常温对照,喷施水杨酸后Fv/Fm和ΦPSⅡ均低于低温处理组,且Fv/Fm差异显著,由此推断低温胁迫可能使PSⅡ反应中心受到不可逆的损害.     

非充分灌溉条件下秸秆覆盖对玉米生长的影响

通过温室内田间小区试验,研究了玉米全生育期内不同程度的水分胁迫下秸秆覆盖对玉米生长生育、叶绿素荧光参数及产量的影响.结果表明,秸秆覆盖处理可提高土壤保墒能力,促进玉米植株中后期生长发育以及提高单株叶面积和干物质重;与无覆盖相比,秸秆覆盖处理玉米在正常供水和严重水分胁迫时其产量分别增长4.1%和7.5%;在相同土壤水分处理下,秸秆覆盖对玉米叶片基础荧光无明显的影响;在水分胁迫前以及正常供水、轻度水分胁迫后,秸秆覆盖对叶片最大荧光影响显著.     

淮山优良品种“桂淮”抗旱性研究

选择淮山优良品种"桂淮"进行耐旱性研究,通过设置不同干旱胁迫水平及胁迫后复水试验,研究其对不同干旱胁迫强度的响应与调节。结果表明:在干旱胁迫下,光合色素含量先下降、后上升、再下降,使光合反应正常进行;淮山叶片中SOD、丙二醛等保护酶活性提高并协同作用,减少了活性氧对细胞的伤害。对干旱胁迫后的淮山进行一定时间的复水,可使植株生理生化指标恢复到对照水平,对淮山的生长具有补偿作用。     

大气CO2浓度升高对棉花生理特性和生长的影响

根据在人工气候室取得的试验资料,分析了大气ＣＯ２ 浓度倍增对棉花叶气孔阻力和导度、叶温、叶光合和蒸腾速率、生长状况与干物质积累等的影响．结果表明,大气ＣＯ２ 浓度倍增,棉花叶气孔阻力增加,导度降低,叶温增加,光合速率增大,蒸腾速率降低,水分利用效率明显提高,棉花生长加快．这些性质的变化在不同土壤水分条件下（高低两种水分处理）产生明显的差异,表现为大气ＣＯ２ 浓度增加对光合速率和生长的正效应及其对蒸腾的抑制作用削弱了水分胁迫对棉花光合和生长产生的不利影响,在低水分条件下棉花水分利用效率增加的比例大于高水分条件下的     

我国主要作物生长模拟模型研究进展

作物生长模拟包括阶段发育、形态发生、光合与呼吸作用、干物质积累与分配、作物与水分的关系、作物的养分效应、作物气象环境的模拟等几部分内容．综述了近10年我国主要作物水稻、小麦、棉花、玉米等的生长模拟模型研究状况，将其与遥感技术、地理信息系统和计算机专家咨询系统结合，建立更完善的作物生产计算机决策管理系统，是这一研究领域在我国今后的发展方向．     

植物促生菌对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应

为提高日益盐渍化耕地的作物抗盐性,从盐生植物根际土中分离得到4株含ACC脱氨酶的植物促生菌(PGPR),并在限菌条件下考察其对燕麦初生苗盐分胁迫下的促生效应.结果表明,随盐分的升高,促生作用增大.在10 g/L NaCl盐分胁迫下,4菌株对燕麦初生苗均表现出显著的促生效应,但以假单胞菌属S1最显著,其根长、根鲜重和根干重比未接菌对照分别增加137.2%、138.1%和96.2%.4株PGPR的ACC脱氨酶活性与植物生长参数(根长、根鲜重、根干重和下胚轴长)之间具有极显著的正相关性(相关系数>0.93).接种含ACC脱氨酶活性的PGPR可以作为一种环境友好、经济实用的盐渍化土壤改良措施.