低温胁迫及灌水对不同抗低温小麦品种根系生长和活性的影响

为了解春季低温胁迫下小麦根系形态性状和生理功能的变化及其与品种抗低温能力的关系,同时明确低温灾害来临前灌水对小麦根系伤害的缓解效应,采用室外盆栽方式,以强抗低温品种百农207和弱抗低温品种周麦18为材料,研究了不同抗低温小麦品种的根系生长发育特征及灌水对低温胁迫的缓解效应。结果表明,拔节期低温胁迫(T1)处理下,小麦单株总根长、根体积、根干重和根系活力随生育期的推进均呈先升后降的变化趋势,单株次生根数呈下降趋势;孕穗期T1处理下,单株总根长、根体积、次生根数和根干重均呈下降趋势,根系活力呈上升趋势。拔节期和孕穗期T1处理下,强抗低温品种百农207的根系性状变化幅度较小,单株次生根数、根系活力和产量均显著高于弱抗低温品种周麦18。相对于T1处理,灌水+低温胁迫(T2)处理下单株次生根数增加,其中弱抗低温品种周麦18变化显著。经相关分析、多元逐步回归和通径分析,春季T1处理下,抗低温品种具有较高的单株次生根数和根系活力,其中拔节期和孕穗期的T1处理下孕穗期根系活力、开花期单株根干重及孕穗期单株次生根数对产量贡献较大,T2处理下孕穗期和蜡熟期的单株次生根数贡献较大。综合来看,春季低温胁迫下,较高的根系活力和单株次生根数对小麦产量具有重要作用,而低温胁迫前灌水主要通过提高小麦生育后期的单株次生根数而增加产量。

寒地水稻孕穗期低温冷灌对水稻生产的影响

选取10个水稻品种,处于孕穗期时以冷水灌溉的为试验材料,以不经冷水灌溉的为对照。冷水灌溉的材料在抽穗期上比对照有2~8 d的不同程度延迟,品种间表现不同。冷水处理后各品种每穴产量、结实率、实粒数、千粒重与对照相比均呈降低趋势。冷灌处理后10个品种的每穴产量与对照相比,只有垦研017和龙粳21表现差异不显著,说明这两个品种较其它8个品种耐冷性强。对进行耐冷性鉴定的品种(系),按照熟期分区,根据叶龄进程诊断技术,配合自动温控调水控制系统来实现孕穗期冷害鉴定标准模式。

两系法杂交稻安全制种的低温防御灌水理论与技术

归纳了中国南方稻区8月中下旬低温的发生频率、强度和持续时间。明确了保证两系法杂交稻制种纯度的灌水增温幅度以2℃为宜。测定了培矮64S育性敏感期的幼穗高度和冠层结构特征,分析了灌水后冠层增温的空间和时间规律。结果表明,灌水的有效增温高度在株高40cm以内,以20cm处最为显著,平均可达3.1℃。提出防御低温的灌水技术为:15～20cm的灌水深度;流动灌水;晴(昙)天17时灌水,次日10时排水,阴(雨)天24h灌水;田块比较大时,适当增加入水口和出水口数量。通过不育系花粉育性和自交结实率的观测,证实了该技术的有效性。

灌溉量对亚低温下温室番茄生理生化与品质的影响

试验以番茄为材料,采用温室盆栽方法,对比研究了常温和亚低温下补充灌水80%蒸腾蒸发量,100%蒸腾蒸发量及120%蒸腾蒸发量的水分对温室番茄抗寒性及果实品质的影响。结果表明:与常温相比,亚低温使番茄植株叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量、叶片相对含水率、可溶性蛋白含量降低,果实品质显著降低;使番茄叶片细胞膜相对透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性升高;不论在亚低温还是在常温下,补充80%蒸腾蒸发量或120%蒸腾蒸发量灌水均使植株抗寒性降低,果实Vc、含糖量、可溶性固形物含量降低,总酸度增大。亚低温下水分胁迫引起植株抗寒性降低,认为在亚低温条件下,番茄开花座果期以蒸腾蒸发量的100%补充灌溉,有利于植株生长和果实品质品质的提高。

水库低温水的生态影响及工程对策研究

大型水库低温水下泄对农业生态和水生生态产生较大不利影响,国内在高坝大库设计中多采用叠梁门表层取水结构来获取满足农作物的灌溉水温和鱼类生活史需求水温,其运用的下泄水温调节效果多采用立面二维或垂向一维水温模型进行模拟。文中利用MIKE3软件建立研究水库的三维水温数学模型,精确模拟水库采用叠梁门分层取水和单层进水口两种取水方案下的水库水温结构及下泄水温。预测结果表明叠梁门分层取水方案能有效地提高水库泄水温度,3～9月出现的水库低温水温度比单层进水口提高2～4℃,并在5月份就能达到鱼类产卵要求的18.4℃。叠梁门分层取水结构能够有效地提高水库泄水温度,最大程度减缓水库低温水下泄的生态影响,实现生态环境保护和经济效益的较好协调,叠梁门结构比较适合作为国内生态友好型大型水库工程建设的生态修复和保护措施。

水库低温水灌溉对小麦生长的影响评价

水电建设生态影响日益受到社会的广泛关注,尤其是水库低温水的影响更是成为水电工程环境影响评价的必要组成部分。以春小麦为对象,选择两块毗邻实验田进行不同水源的灌溉实验,两种水源的灌溉水源水量和水质基本相同;研究了灌溉水温对土壤温度及其春小麦生长发育的影响。结果表明,温度差为6-8℃的水源对0-20 cm深地温影响差异小于1℃;且小麦在单位面积产量、生育期、群体动态、考种基本性状等方面均未产生明显差异。从土壤温度特性和作物生育期温度需求两个方面对上述结果作了细致的机理分析,认为：①气象条件在控制地温方面是主导因素;②低温水对作小麦营养期生长影响微弱。

低温水灌溉对花生根际土壤酶活性和养分含量的影响

在电动防雨旱棚水泥池栽控水条件下,系统地研究了结荚初期4-16℃低温水灌溉对花生根际土壤温度、土壤酶活性和土壤养分含量的影响。结果表明：低温水灌溉显著降低地表至30cm土层地温,随时间推移,不同温度低温水处理间地温差异减小,至72h趋于一致;显著降低花生根际土壤中过氧化氢酶活性、土壤脲酶活性、转化酶活性和磷酸酶活性,提高土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,对土壤碱解氮和p H值影响较小。灌溉水温越降低,对土壤温度、酶活性和养分含量的影响越大。研究结果为探明低温水灌溉引起花生减产的原因和合理灌溉提供了理论依据。

西藏高寒区低温融雪水灌溉研究进展与展望

低温融雪水是西藏高寒区的重要灌溉水源,然而由于西藏高海拔地区低压低氧、强辐射、近地层冷热交换频繁,加之地表土层薄,低温融雪水利用不当容易对作物造成寒害,为了能高效地利用低温融雪水灌溉,解决西藏高寒区的关键科学问题,依次对低温水灌溉对土壤特性的影响、低温水灌溉对作物生长的影响、西藏高寒区低温水灌溉现状等国内外研究现状进行分析,并总结出其面临的关键科学问题.研究分析表明,未来应围绕融雪水-土壤-牧草耦合界面开展研究,探求低温融雪水灌溉条件下耦合界面各要素(土壤水热、根系吸水特征、牧草生长与生理生态)之间的互作机制与联动过程,揭示融雪水灌溉条件下牧草受到寒害胁迫的作用机理,创新高寒区融雪水调控灌溉理论.作物生理与土壤水热等多学科交叉研究是降低低温融雪水灌溉危害的重要研究手段.研究结果有助于西藏高寒区提出低温融雪水合理利用模式,提升高寒区牧草产量.

低温敏核不育系冷水灌溉繁殖技术研究

本研究系通过控制灌溉水温代替低气温效应，使低温敏核不育系提高自交结实率，在华中、华南地区解决种子繁殖问题。

浸种剂和灌溉对芽期人工低温下直播水稻幼苗质量的影响

在人工气候室内模拟早春"倒春寒"气候特点,研究了"齐苗快"和灌溉对芽期人工低温下直播水稻幼苗质量的影响.结果表明,"齐苗快"浸种结合湿润灌溉有利于提高芽期低温后精量穴直播水稻的幼苗质量.与清水浸种相比,"齐苗快"浸种处理能显著降低湘早籼24号和株两优2号的株高和叶片质膜透性,提高2种水稻品种的叶龄、茎基宽、苗高干质量、总根体积、顶1叶SPAD值;与淹水灌溉相比,湿润灌溉能显著提高2种水稻品种的成苗率,并降低其质膜透性.

双低两用核不育水稻96-5-2S冷水灌溉繁殖技术研究

为解决临界温度双低两用核不育水稻 96 5 2S繁殖困难的问题 ,利用地下水对其进行了冷水灌溉繁殖试验 .结果表明 ,用不同温度的冷水从其雌雄蕊形成期 (Ⅳ )至花粉内容物充实期 (Ⅶ )连续灌溉 1 5d ,水深保持在 1 8～ 2 2cm ,其结实率与产量随灌溉水温升高而降低 .当平均灌溉水温为 1 8.5～ 1 9.8℃时 ,结实率可达 40 .5 %～ 57.6 % ,产量可达 3 .30～ 4 .35t·hm- 2 ;当平均灌溉水温为 2 0 .5～ 2 1 .3℃时 ,结实率与产量锐减 ,分别为 2 .5 %～ 1 0 .4%与 0 .2 1～ 0 .90t·hm- 2 ;当平均灌溉水温为 2 2 .3～ 2 3 .5℃时 ,结实率与产量均为 0 .当灌溉水温 (平均为 1 9.8℃ )与灌溉时期 (Ⅳ～Ⅶ期 )相同时 ,昼夜深灌 (1 8～ 2 2cm)处理的结实率与产量极显著高于其昼夜浅灌 (7～ 1 0cm)处理 .当灌溉水温 (平均为 1 9.8℃ )与灌溉水深 (1 8～ 2 2cm)相同时 ,灌溉时间长 (Ⅱ、Ⅲ～Ⅶ期 ,2 0～ 2 5d)、短 (Ⅳ～Ⅶ期 ,1 5d)处理的结实率与产量无明显差异 .用地下冷水灌溉可以繁殖临界温度双低两用核不育水稻 96 5 2S ,主要技术指标是灌溉水温 1 8～ 2 0℃ ,灌溉时期为Ⅳ～Ⅶ期 ,灌溉水深为 1 8～ 2 2cm .

低温胁迫下粳稻选育品种耐冷性状的鉴定评价

选取来源于中国11个省份和其他9个国家的347份粳稻选育品种作为试验材料,分析了自然低温和冷水胁迫下,不同来源粳稻选育品种孕穗期的耐冷性及主要农艺性状的表型差异和聚类特点。研究表明,在自然低温和冷水胁迫下各省份或国家粳稻选育品种主要农艺性状及其冷水反应指数有明显的差异。在自然低温和冷水胁迫下,云南和日本品种的孕穗期结实率及其冷水反应指数均较高,表现出较强的孕穗期耐冷性。从总体趋势上看,在自然低温下,除个别省份外,我国纬度相对较高的北方省份品种的孕穗期耐冷性强于纬度相对较低的南方省份品种;而在冷水胁迫下,品种的耐冷性与其来源地的关系并不密切,没有呈现出一定的规律性。此外,聚类结果表明,不同省份或国家粳稻选育品种的聚类结果与其品种的地理来源均有一定的相关性,而与自然条件相比,冷水胁迫下粳稻选育品种的聚类结果与其品种的地理来源的相关性更为密切。

低温区温室大棚滴灌系统设计的若干问题

基于低温区大棚滴灌系统设计、建设和管理的实践和研究,在揭示建设中所遇到的供水水源工程建设、灌溉水升温和灌溉水质保障等问题的基础上,研究提出了可行的解决方案。研究结果表明:敞口地下长方形升温水池升温快、成本低,风险小,应作为大棚升温设施的首选;采用更换棚顶保温材料、设置升温池封堵筛网和沉沙坑等综合措施保障滴灌系统的正常运行;温室大棚滴灌毛管布设间距取40cm更为适宜;温室大棚滴灌供水系统很有必要安装补水自动化控制系统和适当加大供水管网埋深。研究结果可为低温区温室大棚滴灌系统的设计、管理提供参考和技术支撑。

温度对双低两用核不育水稻96-5-2S与培矮64S育性的影响

在自然变温、人工控温及冷水灌溉条件下 ,比较研究了温度对双低两用核不育水稻 96 -5 -2 S与两用核不育水稻培矮6 4 S育性影响的差异。结果表明 :1当它们在雄性育性转换温敏感期遇到 1～ 1 2 d平均自然日均温 2 3.0～ 2 3.8℃的低温时 ,96 -5 -2 S表现不育 ,套袋自交结实率为 0 ,而培矮 4 6 S可育 ,套袋自交结实率为 0 .1 %～ 4 .5 % ;2在它们雄性育性转换温敏感期用 2 2℃恒温处理 5 d,96 -5 -2 S败育彻底 ,套袋自交结实率为 0 ,而培矮 6 4 S可育 ,套袋自交结实率为 1 0 .7% ;用1 7℃恒温处理 6 d,96 -5 -2 S与培矮 6 4 S均可育 ,但 96 -5 -2 S套袋自交结实率 ( 6 .8% )显著高于培矮 6 4 S( 2 .5 % ) ;3在它们雄性育性转换温敏感期用不同温度的冷水串灌 1 5 d,水深维持在 2 0 cm左右 ,当水温为 2 2～ 2 2 .5℃时 ,96 -5 -2 S不育 ,结实率为 0 ,而培矮 6 4 S可育 ,结实率为 1 8.5 % ;当水温为 1 9.5～ 2 1 .5℃时 ,96 -5 -2 S与培矮 6 4 S均可育 ,但 96 -5 -2 S结实率( 2 .5 %～ 4 5 .1 % )显著或极显著低于培矮 6 4 S( 5 0 .4 %～ 5 6 .9% )。以上结果说明 :导致双低两用核不育水稻 96 -5 -2 S雄性不育的起点温度与导致其生理不育的下限温度均低 ,其不育性比培矮 6 4 S更稳定 ,耐寒性比培矮 6 4

低温水灌溉对花生植株生长动态的影响

本研究针对花生生产中采用低温井水灌溉常造成减产的实际问题,在防雨棚水泥池栽控水条件下,以鲁花11号花生品种为材料,系统研究了低温水灌溉对花生植株生长的影响。结果表明,低温水灌溉可显著降低花生株高,减少主侧茎茎节数、总分枝数和有效分枝数,延长新生叶片出叶时间、降低新生叶片数量。随灌溉水温的降低,对植株生长的影响越明显。

粳稻地方品种孕穗期耐冷性鉴定及耐冷性状间相关分析

利用原产于中国18省的329份粳稻地方品种为试验材料,在自然低温和冷水胁迫下进行了孕穗期耐冷性鉴定和主要耐冷性状间相关分析。结果表明,自然低温和冷水胁迫下各粳稻地方品种间存在明显的耐冷性差异,共鉴定筛选出黑壳粘、红芒大足、红须贵州禾、冷水谷、须糯等31份孕穗期耐冷性强的粳稻地方品种。其中原产于贵州省的黑壳粘在自然低温和冷水胁迫下均表现出较强的孕穗期耐冷性。自然低温与冷水胁迫下孕穗期耐冷性鉴定结果呈极显著正相关。自然低温下结实率与穗颈长、穗长和秆长呈显著或极显著正相关,而与抽穗天数呈极显著负相关。在冷水胁迫下结实率与株高呈极显著正相关,而与抽穗天数呈极显著负相关;结实率的冷水反应指数(CRI)与株高CRI呈显著正相关,而与有效穗数CRI呈显著负相关。

两系杂交水稻新组合培两优特青的选育

培两优特青是以培矮６４Ｓ与特青配制成的两系杂交新组合，由湖南杂交水稻研究中心育成。母本培矮６４Ｓ是该中心从农垦５８Ｓ转育而来的低温敏核不育系，１９９１年通过湖南省技术鉴定。父本特青是广东省农科院育成的已大面积推广的高产品种。培矮６４Ｓ／特青已于１９９４年元月通过了湖南省农作物品种审定委员会审定，定名为培两优特青。为全国第一个通过审定的两系杂交稻组合。

低温敏核不育系冷水灌溉繁殖技术研究

本研究系通过控制灌溉水温代替低气温效应 ,使低温敏核不育系提高自交结实率 ,在华中。

基于生理指标确定河套灌区玉米春霜冻的气象指标

霜冻是河套灌区发生频率较高的农业气象灾害之一。本文以河套灌区广泛种植的玉米中晚熟品种科河8号为试验材料,以常温(20℃左右)为对照,设置5℃^-5℃的低温环境,对玉米幼苗分别进行1 h、3 h、5 h处理,对比观测试验前后玉米各项生理指标的变化情况。逆境生理研究能更好地理解不同程度的低温胁迫下植物的生理生化变化,可基于此确定霜冻预报的气温指标。研究结果表明:随着处理温度的降低和低温胁迫时间的延长,玉米幼苗叶绿素含量呈稳定下降的趋势;可溶性糖含量、SOD活性、丙二醛含量先升高后下降,最高值出现在-2℃和-3℃。通过对以上3个指标变化特点的分析表明:4叶玉米幼苗比3叶的抗寒性更强;可溶性蛋白含量先下降后上升,最低值出现在-2℃;各低温处理均导致玉米幼苗的净光合作用速率、气孔导度、单叶水分利用率下降。参照本文及过冷却点的试验结果,制定河套地区玉米春霜冻的最低气温指标如下:轻霜冻,0℃~3.0℃;中霜冻,-2.5℃~0℃;重霜冻,<-2.5℃。

两系杂交水稻新组合培两优特青的选育

培两优特青是以培矮 64S与特青配制成的两系杂交新组合 ,由湖南杂交水稻研究中心育成。母本培矮64S是该中心从农垦 5 8S转育而来的低温敏核不育系 ,1991年通过湖南省技术鉴定。父本特青是广东省农科院育成的已大面积推广的高产品种。培矮 64S/特青已于 1994年 1月通过了湖南省农作物品种审定委员会审定 ,定名为培两优特青。