挖掘作物抗旱节水潜力——作物对多变低水环境的适应与调节

本文针对半干旱地区多变低水的实际田间环境,讨论了作物对不同干旱类型的反应,适度干旱后复水的生理补偿效应,不同类型作物在干湿交替条件下的差异,以及增强作物对多变水环境适应的技术.同时,就多变低水环境的概念、作物对多变低水环境的适应机理以及作物抗旱生理研究与旱农生产实际相衔接等问题提出了若干看法.

多变低水环境下高粱高产节水生理基础的研究

利用盆栽法采用27种动态变动供水处理模拟多变低水环境，研究高粱产量及水分利用效率的变化．结果表明：采用前期控水、拔节期后恢复充足供水处理，可在产量不减少或有所提高的前提下实现节水目的．多变低水环境条件下，作物籽粒产量、耗水量和水分利用效率的变化，可分为高产高耗水型、高产节水型、较高产节水型、中产高节水型和低产低水分利用效率型5类．恢复供水后，作物在渗透调节及气孔运动、光合作用等生理代谢上产生的超额补偿效应是高产节水的生理基础．

多变低水环境下玉米籽粒产量及水分利用效率的研究

盆栽条件下采用27种动态变动供水处理模拟多变低水环境的结果显示：苗期控水、拔节期恢复充足供水，可在不减产的条件下实现节水目的。作物在多变低水环境条件下籽粒产量、耗水量和水分利用效率的变化，可分为高产高耗水型、高产节水型、较高产节水型、中产高节水型和低产低水分利用效率型。

低水多变环境下玉米叶片的光合与反射光谱特征

采用盆栽试验,以玉米品种苏玉19为试材,在每次复水第7天同时测定不同处理植株的生物量、根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标。结果表明,持续干旱处理抑制植株生长,增加根冠比,并通过气孔限制和非气孔限制因素抑制光合作用。持续干旱处理幼苗的mSR705、chlNDI和REP均显著小于对照,但对SIPI的影响不显著。多变低水环境下玉米幼苗生长明显受到抑制,但根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标与正常供水没有差异。可见,生物量分配、光合作用和光谱特征的维持可能是玉米适应多变低水环境的重要生理机制。

植物抗旱生理研究与发展半旱地农业

论述了植物抗旱性与节水生理研究趋向,介绍了发展半旱地农业的背景、意义与目标。根据近期植物水分关系方面的研究与实践结果,讨论了半旱地农业的生理生态基础及发展前景。