渍害对作物生理生长指标的影响研究现状

渍害是影响作物生长的自然灾害之一,适宜渍水条件下作物可以通过自身代谢调整消除影响,部分作物表现出一定的促进生长作用,但过度渍水则会影响作物生长和产量,甚至导致直接死亡。根据现有研究成果,总结和梳理作物生理生长指标对渍害响应的研究现状,同时针对试验成果在实际生产中推广应用,提出需进一步研究的问题。

不同水分处理对玉米生理生长指标及产量的影响

在内陆干旱沙漠绿洲地区,水分是制约作物生长的决定性因素。水分胁迫不仅对株高、叶面积等常规生长指标造成制约,而且对作物光合、呼吸等生理生化指标也具有较显著的影响,并对最终产量起着至关主要的作用。在滴灌条件下,通过设定不同灌水定额,分析玉米各项生理生长指标及产量,探索不同水分处理对玉米生长及产量的影响,为干旱区玉米灌溉制度确定提供依据。

Cd胁迫对大豆各发育阶段生长及生理指标的影响

采用土壤盆栽试验方法,研究了不同浓度Cd胁迫下,大豆幼苗期、花荚期和成熟期植株的生长及叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,大豆植株的生长在3个生长期均表现为低浓度Cd(≤0.50mg/kg)下的刺激效应和高浓度Cd(≥1.00mg/kg)下的抑制效应;随着Cd胁迫浓度的累积,大豆生长整体上受到抑制.在幼苗期,大豆植株的叶绿素含量下降、SOD活性受到抑制、POD活性迅速激活,共同缓解Cd毒性;在花荚期,大豆植株的防御系统得到有效激发,保护性酶POD、SOD的活性急剧升高,叶绿素含量呈上升趋势;在成熟期,因为长时间的Cd毒害,尤其是Cd浓度较高的情况下,大豆植株的SOD、POD活性和叶绿素含量急剧下降.在Cd胁迫下,大豆植株的生长发育以及生理生化指标在大豆的3个生长期的变化模式差异显著,且大豆植株的生物量和株高与SOD活性在整个生长期均表现出显著的相关性.

作物秸秆与防渗措施交互作用对辣椒生长生理指标的影响

以辣椒‘神户’为试验材料,研究沙化土不同防渗措施和作物秸秆交互作用对辣椒生育和生理的影响。结果表明,防渗措施对辣椒株高影响不显著,但对辣椒叶绿素含量、Fv/Fm、根系活力、产量影响显著,3种不同的防渗措施中,沙粒凝结剂更有利于辣椒光合性能及根系活力的提高,可显著提高辣椒产量。作物秸秆对辣椒株高、叶绿素含量、Fv/Fm影响不显著,而对辣椒根系活力、产量有显著影响,在3种不同的作物秸秆中,玉米秸秆及麦苇显著提高了辣椒的根系活力,增加了辣椒产量。防渗措施和作物秸秆间交互作用对辣椒株高、叶绿素含量影响不显著,但显著影响了辣椒的Fv/Fm、根系活力及产量。

海藻糖对盐胁迫下月见草生长和生理指标的影响

以具有经济开发价值的月见草(Oenothera villosa L.)为试验材料,研究了盐胁迫下海藻糖对月见草生长和一些生理指标的影响。结果表明:0.2%NaCl促进了月见草的生长,0.3%海藻糖提高了盐胁迫下根内干物质的积累。在实验中,外源海藻糖对盐胁迫下月见草的叶绿素Chla/Chlb的比值并没有显著地影响。0.5%海藻糖却显著增加了盐胁迫下月见草可溶性糖的含量,说明0.5%海藻糖对于盐胁迫下月见草糖类代谢有一定的影响。0.5%海藻糖处理的幼苗丙二醛(MDA)含量最低,表明海藻糖对质膜有一定的保护性作用。

外源氯化钙对高温胁迫下茅苍术生长生理指标及叶片关键酶基因表达的影响

【目的】探讨外源氯化钙对高温下茅苍术生长生理指标及叶片关键酶基因表达的影响,以期为缓解茅苍术高温伤害及其耐热生长提供参考依据。【方法】以二年生茅苍术种苗为试验材料,采用盆栽方式,以不添加氯化钙的超纯水(0 mmol/L)为对照,采用无水氯化钙配制4个不同浓度的氯化钙溶液(5、10、15和20 mmol/L)对茅苍术进行高温前喷施处理,高温胁迫5 d后分别统计各处理叶片的黄叶数量,取样进行生理指标和叶绿素荧光参数测定,并测定各处理叶片的关键酶基因表达量。【结果】经5 d高温胁迫后,与对照相比,5~10 mmol/L氯化钙溶液处理能有效减少茅苍术叶片黄化现象,抑制叶绿素分解,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及叶绿素含量显著增加(P<0.05,下同),丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著降低,叶绿素荧光参数整体呈上升趋势,同时还能正向调节法呢基焦磷酸合成酶(FPPS)和3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)基因表达量,综合作用效果尤以10 mmol/L氯化钙溶液处理最佳,其POD活性(2070.526 U/g)、叶绿素含量(1.906 mg/g)、PSII最大量子效率(0.144)、非光化学猝灭系数(1.946)、表观电子传递速率(31.509)及FPPS基因表达量(1.809)均为最高。当氯化钙溶液浓度增大至15~20 mmol/L时,茅苍术外观、生理指标及关键酶基因表达等均受到抑制,缓解高温胁迫效果不佳。【结论】低浓度(5~10 mmol/L)的外源氯化钙可增强茅苍术的耐热性,有效缓解高温胁迫对其生长造成的伤害,有助于其生长。

汞浓度对烟草幼苗生长的影响及其生理机制

【目的】研究不同汞浓度处理对烟草幼苗生长的影响及其生理机制,为降低烟叶汞含量提供理论依据。【方法】以中烟100为试验材料,采用水培试验,设5种汞浓度(以Hg2+计)处理,分别为0、0.5、5、20和60 mg/L,其中0 mg/L处理为对照(CK)。测定不同处理下烟草幼苗的各项生长生理指标及根系形态,并对各项指标进行相关分析。【结果】随着汞浓度升高,烟草幼苗的叶片色泽呈发黄趋势,株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、总根长、根表面积、根体积、根尖数、平均根直径和主根直径均呈先增加后减少的变化趋势,最大叶宽在5 mg/L浓度下最大,其余指标均在0.5 mg/L浓度下最大,各部位干物质积累量下降,含水率升高。烟草幼苗叶片的叶绿素含量随汞浓度升高而降低,60 mg/L浓度下总叶绿素含量较CK显著降低58.66%(P<0.05,下同)。随着汞浓度升高,烟草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐下降,60 mg/L浓度下分别较CK显著降低70.31%、58.85%和68.21%,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量显著升高,可溶性糖和可溶性蛋白含量先升高后降低,均在20 mg/L浓度下最高。相关分析结果表明,烟草幼苗地上部和根系生长指标、生物量指标、叶绿素含量和抗氧化酶活性均与汞浓度呈显著或极显著(P<0.01)负相关,叶片MDA含量与汞浓度呈显著正相关。【结论】不同汞浓度处理对烟草幼苗生长和根系形态表现为低促高抑,0.5 mg/L汞浓度对烟草幼苗生长有一定促进作用,当汞浓度≥5 mg/L时烟草幼苗生长受到抑制,叶绿素含量降低,抗氧化系统受到严重破坏,不利于烟草幼苗生长。

两种稗属牧草生长生理指标对光周期变化的响应

湖南稷子(Echinochloa frumentacea)和宁夏无芒稗(Echinochloa crusgalli)是改良盐碱土壤的优质稗属牧草。本研究通过设置昼/夜8h/16h(记为Ph8)、12h/12h(Ph12)和16h/8h(Ph16)3种不同的光周期处理,测定不同处理下两种稗属牧草的株高、叶宽、穗重、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、叶绿素含量、光合和叶绿素荧光参数等生长生理指标,以探究两种稗属牧草生长生理特性对光周期改变的响应规律,为优质牧草异地引种及高产栽培提供科学依据。结果表明:随着光照时间的延长,(1)湖南稷子和宁夏无芒稗的叶宽、穗鲜重、穗干重均呈“倒V”型变化趋势,而株高呈上升趋势,各处理下株高、穗鲜重和穗干重均表现为湖南稷子高于宁夏无芒稗。(2)两种稗属牧草的MDA含量呈现出“V”型变化过程。(3)可溶性蛋白含量呈“倒V”型变化过程。(4)两种稗属牧草的净光合速率、叶绿素含量、最大光化学效率(PII)及其潜在活性均呈现“倒V”型变化过程,在Ph12处理下达到最大值,且在三种光周期处理下,湖南稷子的净光合速率高于宁夏无芒稗。本研究表明,光照时长中等条件(12h)能够显著促进湖南稷子和宁夏无芒稗的叶绿素和可溶性蛋白合成,增强光合作用,提高产量,且对湖南稷子产量的促进作用高于宁夏无芒稗。

哈密大南湖二矿草本植物示范区植物生长生理指标对比分析

采用实地种植的方法对6种耐盐草本植物种植情况进行了分析研究。结果发现:黑麦草、高冰草、苇状羊茅、紫花苜蓿、甘草、红豆草等在哈密大南湖二矿均出苗,生长状况较为良好。6种植物中黑麦草的电导率值明显高于其它5种植物。叶绿素含量豆科植物均高于禾本科植物,叶绿素受盐胁影响相对较小。6种植物的根、茎、叶的Na^+/K^+有显著差异(P<0.05)。除甘草外,各植物根的Na^+/K^+均大于茎和叶。植物的成活完成了此次研究为哈密大南湖二矿生态修复区的草本植物选取。

铜递进胁迫对芦竹生理指标、富集能力的影响(英文)

通过测定叶片中叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量及质膜透性,研究了不同浓度铜胁迫对芦竹幼苗植株的生理指标及富集能力的影响。结果表明:随铜处理浓度的增大,叶片中叶绿素含量、POD、SOD和CAT活性均呈先升高后降低的趋势,当铜处理浓度在100 mg.kg-1时,叶绿素含量、CAT活性达到最大值,而POD、SOD活性在200 mg.kg-1处理时达到最大值。MDA含量、脯氨酸含量及质膜透性均随铜浓度增大而升高,当铜处理浓度在800 mg.kg-1时,叶片中的MDA含量、脯氨酸含量及质膜透性达到最大值。检测芦竹中铜含量的分布规律为根(地下部分)>茎、叶(地上部分),当铜处理浓度未达800 mg.kg-1时,转运系数小于1,富集系数大于1。结果表明芦竹对铜污染土壤具有一定耐受力。

有机物料与NPK配施对多重金属污染土壤及甜高粱生长生理的影响

【目的】了解多重金属污染土壤在外源有机物料配施化学肥料处理后对土壤重金属形态变化以及甜高粱苗期生长和生理特性的影响,为重金属污染土壤修复提供科学依据。【方法】以甜高粱为研究对象,采用盆栽试验的方法,研究在多重金属污染土壤中施加不同添加量的秸秆、有机肥和生物质炭,并配施氮磷钾肥处理下,土壤中重金属形态、甜高粱苗期植株生长及生理指标的变化趋势。【结果】有机肥和生物质炭分别与NPK配合处理能显著降低土壤中重金属有效态含量,其随着各处理施用量的增加而减少。秸秆配合NPK处理后土壤中铅(Pb)、锌(Zn)及镉(Cd)的有效态含量先增后减。随着外源有机物料施用量不断增加,甜高粱苗期的株高和生物量呈增长趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性提高。有机肥和生物质炭施用量越高,叶绿素(Chl)含量越高,丙二醛(MDA)含量越低。【结论】外源有机物料配施NPK能有效降低土壤中重金属有效态含量,进而降低对甜高粱的毒害作用,增强酶活性。处理中以有机肥配施NPK在降低多金属污染土壤效果最好。

7种柽柳属植物对NaCl胁迫的生长生理响应与耐盐性差异

为探究不同柽柳属植物对盐胁迫的生长生理响应及耐盐性差异,并为盐渍土地区绿化栽培和耐盐育种提供科学依据,本试验以7种柽柳属植物幼苗为材料,研究不同浓度NaCl(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%)胁迫对叶片的鲜干重、含水量(RWC)、质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、K^(+)含量、Na^(+)含量及株高的影响,并选取主成分分析、隶属函数分析及逐步回归分析方法对7种柽柳属植物耐盐性进行综合评价。结果表明,随着NaCl浓度增加,7种柽柳属植物生长均受到抑制,其整体株高及叶片的鲜干重、RWC、SOD活性和CAT活性呈先上升后下降趋势;叶片质膜透性、Na^(+)含量及Na^(+)/K^(+)值呈上升趋势;叶片K^(+)含量呈下降趋势。综合评价得出,7种柽柳属植物耐盐性由强到弱依次为甘蒙柽柳、多枝柽柳、白花柽柳、甘肃柽柳、长穗柽柳、密花柽柳和刚毛柽柳。7种柽柳属植物耐盐性预测最优回归方程为Y=0.572X_(6)-0.366X_(7)+0.098X_(10)-0.103。其中甘蒙柽柳和多枝柽柳耐盐能力最强,可优先作为滨海盐碱地造林绿化树种或抗逆育种的主要材料。Na^(+)含量、K^(+)含量和CAT活性可以作为评价柽柳苗期耐盐性的主要单项指标。

移栽岷江柏生长生理特性及影响因素

为研究不同土壤含水率及日照对迁地保护后移栽岷江柏(Cupressus chengiana)生长生理状况的影响及影响因素,以岷江柏移栽苗为材料,并将岷江柏按初始株高(H)分级(H≤50 cm,50 cm<H≤100 cm,100 cm<H≤300 cm)进行移栽,同时采用控制单一环境变量的方法,分别设置日照时间(5、8 h)和土壤含水率(13.98%、12.67%、11.36%)等水热条件,培养18个月,研究各环境因素对岷江柏生长与生理指标的影响。结果表明:初始移栽株高显著影响18个月的移栽苗株高相对生长量和冠径相对生长量,短期内,适当延长日照时间和略微降低土壤水分,可促进岷江柏移栽苗的地径相对生长量。方差分析表明,对于土壤含水率在13.98%时,超氧化物歧化酶在5、6月份间存在显著差异;对于土壤含水率在12.67%、11.36%时,淀粉质量分数在5、6月份间存在显著差异。主成分分析表明,岷江柏移栽苗的生理指标对主成分贡献率较高(69.2%),抗氧化物质和渗透物质分别位于不同的主轴。

外源水杨酸对NaCl胁迫下黄芩幼苗生长生理特性的影响

对1年生黄芩幼苗进行0.5%NaCl胁迫,并通过根施不同浓度(0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 g/L)的水杨酸进行处理,测定其相关生长、生理指标。结果表明:黄芩幼苗经过0.5%NaCl胁迫处理后,与蒸馏水对照相比,其植株的鲜重、株高,SOD、POD、CAT活性,以及叶绿素含量均下降,同时丙二醛含量显著上升;而在根施外源水杨酸后,与0.5%NaCl处理相比,黄芩幼苗的丙二醛含量显著降低,而其他指标均显著上升,且在SA 3(0.15 g/L SA)处理下均达到最大值。说明施用适宜浓度的外源水杨酸可以有效缓解黄芩幼苗所受的盐胁迫,且水杨酸处理的最佳浓度为0.15 g/L。

LED光周期对重瓣长寿花生长发育及生理特性的影响

本研究以重瓣长寿花为对象,采用单因素随机区组设计,设置光照强度为500μmol·m^(-2)·s^(-1),光照时长为6 h、8 h、10 h、12 h、14 h,研究不同光周期对重瓣长寿花生长发育及生理特性的影响。结果表明:不同光照时长对长寿花分枝数影响较小,长光照对长寿花株高、冠幅、整体呈现明显增长趋势,整个开花期在不同处理下分枝数变化不显著。最利于控制长寿花开花期开花的光照时长为10 h。不同光照时长处理下可溶性糖含量随着时长的增加呈现下降趋势,同光照时长处理下,长寿花可溶性蛋白含量自初花期后变化幅度明显,且6 h在初花期后与各处理间均达到极显著差异。不同光照时长下,花青素含量呈现明显增长趋势,随着光照时长的增加,花青素呈正比增加趋势,6 h最低,14 h最高。本实验能够精准通过调控光照时长,筛选出最适于长寿花生长发育的光周期,为长寿花补光时长的研究提供基础,具有广泛的应用价值。

银杏苗期生长指标的变异和选择

对银杏家系间的苗期生理、生长指标进行测定,并对生长指标的相关关系进行研究。

铜锌复合胁迫对芦竹生理生化特性、重金属富集和土壤酶活性的影响

以芦竹为供试植物,通过盆栽试验研究在铜、锌复合胁迫下,芦竹生理生化特性的变化,对铜锌吸收积累的规律和4种土壤酶活性的影响。结果表明,在较低复合浓度Cu2+为100mg/kg,Zn2+为100mg/kg时,芦竹植株开始出现伤害症状;随铜、锌复合浓度的增大,叶片中叶绿素含量不断下降,CAT和SOD活性先上升后下降,POD活性持续下降,MDA和脯氨酸含量及细胞质膜透性均随铜锌复合浓度的增加而上升;根部是重金属累积的主要部位,芦竹中重金属铜、锌含量的分布规律均为根(地下部分)>茎、叶(地上部分),根和地上部分的Cu、Zn累积浓度随着Cu、Zn添加浓度的升高不断上升;低浓度Cu2+为100mg/kg,Zn2+为100mg/kg对土壤中蔗糖酶的活性有一定的促进作用,当复合浓度达到Cu2+为200mg/kg,Zn2+为200mg/kg后,蔗糖酶的活性随复合浓度的上升呈下降趋势,其余3种酶的活性始终随复合浓度的升高而降低。研究表明,芦竹对铜锌复合污染土壤具有一定耐受力。

硝酸镧对流苏石斛试管苗生长的影响

探讨了不同浓度的硝酸镧对流苏石斛试管苗生长的影响。结果表明,硝酸镧对流苏石斛试管苗的增殖率、高生长、茎粗、叶长、叶宽、生根数、生根率、根长、质量增量、硝酸还原酶活性、过氧化物酶活性等有显著影响。硝酸镧质量浓度低于10 mg/L时能有效促进流苏石斛试管苗的生长分化。

Sm-6229菌剂对小麦幼苗生长的影响

采用 ０１％ 、０２％ 的 Ｓｍ ６２２９ 菌剂浸种和喷施小麦幼苗，并观测其幼苗的生长与生理变化，结果表明：菌剂对小麦种子萌发、幼苗生长、以及对叶绿素、蛋白质和可溶性糖含量等均有促进作用，尤其是０２％ 的菌剂浸种，效果较明显。作为一种促进植物生长的物质。

东北黑土区覆膜滴灌下田间微气候和作物生长特征

为探讨东北黑土区滴灌种植作物光热水资源利用率和节水增产内在机理,设置覆膜滴灌和未覆膜滴灌2个处理,研究了东北黑土区覆膜滴灌条件下田间微气候和作物生长特征。结果表明,薄膜覆盖可增加近地层的土壤温度和空气温度,降低空气湿度,覆盖处理在0—25cm土层的土壤温度明显高于未覆膜处理,日均地温最大可高5.33℃;覆膜处理的空气温度比未覆膜最大可高0.34℃,相对湿度比未覆膜最低可低2.35%。与未覆膜处理相比,覆膜处理的垄上(滴灌带正下方)和垄边缘土壤蒸发量分别减少52.89,54.16mm,减小幅度分别为46.26%,49.06%。覆膜具有明显的保墒作用,覆膜处理0—50cm土层的平均土壤含水率大于未覆膜处理,最大增幅达46.65%。覆膜处理对LAI、株高、干物质均有一定的有益影响;在施肥量为330kg/hm^2的条件下,覆膜对玉米的增产效果不明显;但增加了玉米粒的氮素含量,提高了粗蛋白含量,玉米粒的氮素含量比未覆膜高8.45%,其粗蛋白含量高8.45%。