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旱后复水对刺槐苗木叶片保护酶活性和膜质过氧化的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2009年第7期37卷 81-85页

作者：薛设王进鑫吉增宝李继文张慕黎西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】研究刺槐苗木在较长时间处于水分胁迫以及解除胁迫之后的生理动态变化,对旱后复水激发刺槐的生理学补偿效应机制进行初步探讨。【方法】以1年生的刺槐苗木为材料,采用盆栽试验,以土壤相对含水率(SRW)为100.00%的处理为对照,探... 详细信息

【目的】研究刺槐苗木在较长时间处于水分胁迫以及解除胁迫之后的生理动态变化,对旱后复水激发刺槐的生理学补偿效应机制进行初步探讨。【方法】以1年生的刺槐苗木为材料,采用盆栽试验,以土壤相对含水率(SRW)为100.00%的处理为对照,探讨不同水分胁迫强度(土壤相对含水率87.84%,70.00%,52.16%,40.00%)胁迫30 d时以及复水2,24,48和72 h后,刺槐叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子自由基(.O2-)和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】水分胁迫30 d后,随着水分胁迫程度的加深,刺槐叶片中.O2-和丙二醛含量均明显高于对照,同时SOD和POD活性明显提高,仍能维持较强的活性氧清除能力,其中SRW为40.00%的处理刺槐叶片SOD和POD活性较SRW为52.16%的处理低,但均高于对照。旱后复水2 h,SOD和POD活性急剧上升,.O2-和MDA含量下降幅度较大。旱后复水72 h,经过水分胁迫后的刺槐叶片抗氧化酶体系清除超氧阴离子自由基能力较对照得到加强。【结论】适度水分胁迫使刺槐苗木的抗氧化能力得到加强。

关键词：旱后复水刺槐超氧阴离子自由基丙二醛抗氧化酶

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根系深度对旱后复水玉米补偿性生长的影响

生态学杂志 2018年第11期37卷 3291-3297页

作者：秦荣荣王晓凌河南科技大学农学院河南洛阳471003

基于根系诱导的细胞分裂素对玉米生长的影响,本研究探讨了根系深度与旱后复水玉米(Zea mays)补偿性生长的关系。以苗期玉米为试验材料,从4月20日—6月3日,设置充分供水、充分供水且断根、旱后复水、旱后复水且断根4个处理。在玉米干旱... 详细信息

基于根系诱导的细胞分裂素对玉米生长的影响,本研究探讨了根系深度与旱后复水玉米(Zea mays)补偿性生长的关系。以苗期玉米为试验材料,从4月20日—6月3日,设置充分供水、充分供水且断根、旱后复水、旱后复水且断根4个处理。在玉米干旱胁迫结束时,即出苗后第28天对其进行断根处理,用薄背刀在盆纵向的中间位置水平横切,使根系完全断为两半以得到浅根系。结果表明:与充分供水相比,干旱抑制玉米生长,使其地上生物量、根系生物量与总生物量大幅下降;未断根条件下,复水后,根系能感知水分刺激产生细胞分裂素,且细胞分裂素会经由伤流液转运至玉米叶片;叶片中细胞分裂素含量水平的增加能促进其净光合速率的提高,并可使玉米地上生物量、根系生物量与总生物量增加,进而促进玉米复水后的较快生长;而断根条件下,深根被去除,复水后,浅根虽能感受水分刺激,但并不能产生大量细胞分裂素,进而导致叶片中细胞分裂素含量不能明显升高,净光合速率也不能明显增加,各部分生物量增加亦不明显,玉米不能够快速生长。总之,根系诱导的叶片细胞分裂素是旱后复水玉米补偿性生长的核心因素;而断根使得深根大量丧失,复水后玉米浅根系不易产生细胞分裂素,从而不能引起补偿性生长,即深根对玉米的旱后复水玉米补偿性生长起着关键性作用。

关键词：玉米幼苗断根处理根系深度细胞分裂素旱后复水补偿性生长

开花期与块茎膨大期干旱胁迫及旱后复水对马铃薯影响的差异

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中国农业气象 2023年第1期44卷 13-24页

作者：王立为谭月张峻鋮阚雨萌关岚锺王天宁孙悦刘利民沈阳农业大学农学院沈阳110866

2021年4-7月在沈阳农业大学大型水分控制试验场进行马铃薯的控水实验,选取马铃薯开花期和块茎膨大期,设置轻度干旱(开花期土壤相对湿度50%、块茎膨大期土壤相对湿度60%)、中度干旱(开花期土壤相对湿度40%、块茎膨大期土壤相对湿度50%)... 详细信息

2021年4-7月在沈阳农业大学大型水分控制试验场进行马铃薯的控水实验,选取马铃薯开花期和块茎膨大期,设置轻度干旱(开花期土壤相对湿度50%、块茎膨大期土壤相对湿度60%)、中度干旱(开花期土壤相对湿度40%、块茎膨大期土壤相对湿度50%)和重度干旱(开花期土壤相对湿度30%、块茎膨大期土壤相对湿度40%)以及对照(开花期土壤相对湿度70%、块茎膨大期土壤相对湿度80%)处理,在每一个生育阶段各级干旱处理5d后进行复水,复水水平控制到对照处理水平,研究干旱胁迫及旱后复水对马铃薯光合特性、叶绿素荧光、生长及产量的影响。结果表明:开花期与块茎膨大期遭遇干旱胁迫会使叶片气孔导度、净光合速率均显著低于对照处理,叶片光系统II的光化学淬灭系数、光能转换率显著降低,非光化学淬灭系数显著升高。开花期轻度干旱持续5d后复水,叶片净光合速率比干旱处理提高20%,但块茎膨大期中、重度干旱恢复的程度很小。各级干旱处理下叶面积指数较对照下降17.6%~50.3%,干物质重降低23.4%~51.4%;开花期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照处理减少1.0%~19.6%,而块茎膨大期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照减产8.6%~30.5%,说明块茎膨大期干旱造成的减产大于开花期。由此可见,干旱胁迫会导致马铃薯叶片生长过程产生抑制,光合产物降低,最终导致产量下降,及时复水可缓解干旱胁迫对马铃薯的影响,实现作物的稳产高产。

关键词：马铃薯干旱胁迫旱后复水光合特性叶绿素荧光生长及产量

接种氨氧化细菌对玉米旱后复水补偿性生长的影响

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南京农业大学学报 2023年第6期46卷 1031-1039页

作者：熊翔英王海红王晓凌司振强吴迪河南科技大学农学院河南洛阳471000 安阳市殷都区农业农村局河南安阳455000

[目的]本研究旨在探究接种氨氧化细菌(AOB)(Ensifer sesbaniae)能否稳定持续促进玉米旱后复水补偿性生长,为农业节水服务。[方法]以玉米品种‘郑单985’为试验材料,以AOB菌株S2_8_1为试验菌株,采用盆栽试验,试验处理包括:常规湿润即空... 详细信息

[目的]本研究旨在探究接种氨氧化细菌(AOB)(Ensifer sesbaniae)能否稳定持续促进玉米旱后复水补偿性生长,为农业节水服务。[方法]以玉米品种‘郑单985’为试验材料,以AOB菌株S2_8_1为试验菌株,采用盆栽试验,试验处理包括:常规湿润即空白对照(WT);湿润时期接种AOB菌株(WI);保持湿润在复水期间接种AOB菌株(WR);旱后复水(DT);出苗后接种AOB菌株然后旱后复水(DI)和旱后复水在复水期接种AOB菌株(DR)。通过测量玉米的生物量、玉米素核苷含量、净光合速率、根际土壤的土壤硝化速率等指标,探究AOB对玉米旱后复水补偿性生长的影响。[结果]出苗后接种S2_8_1(DI)促进旱后复水玉米的生长,复水后10 d, DI处理与空白对照相比,其根际硝化速率提高55.1%,由此引起叶片细胞分裂素浓度增加17.4%,净光合速率增加24.8%,最终引起其总生物量比空白对照提升22.8%,促进其发生补偿性生长,使其水分利用效率增加84.0%。同理,DR处理旱后复水在复水期接种AOB菌株同样促进玉米发生超补偿生长。[结论]出苗后即接种氨氧化细菌能够持续稳定发挥作用,促进旱后复水玉米的补偿性生长,提高水分利用效率,对农业节水生产意义重大。

关键词：氨氧化细菌玉米补偿性生长细胞分裂素旱后复水

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旱后复水对不同玉米品种蒸腾效率的影响

玉米科学 2012年第1期20卷 95-99页

作者：郭贤仕于显枫苏敏马一凡谭雪莲甘肃省农业科学院旱地农业研究所/农业部西北作物抗旱栽培与耕作重点开放实验室/甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室兰州730070

试验设3个控水水平、2个时段进行水分控制,研究旱后复水对两个玉米品种气孔阻力、蒸腾速率、光合速率、蒸腾效率的影响。结果表明,干旱后复水玉米表现很强的水分和光合生理活性,干旱后复水玉米气孔阻力大幅下降、蒸腾速率大幅上升、光... 详细信息

试验设3个控水水平、2个时段进行水分控制,研究旱后复水对两个玉米品种气孔阻力、蒸腾速率、光合速率、蒸腾效率的影响。结果表明,干旱后复水玉米表现很强的水分和光合生理活性,干旱后复水玉米气孔阻力大幅下降、蒸腾速率大幅上升、光合速率迅速提高,有些处理优于一直正常供水的处理;玉米旱后复水对气孔阻力、蒸腾速率的影响表现出品种间差异,酒单2号比豫玉22在气孔阻力、蒸腾速率上更容易恢复至旱前水平,光合速率提高的幅度很大;玉米蒸腾效率表现出品种间与处理方式间的差异,旱后复水豫玉22的蒸腾效率得到提高,酒单2号没有显著提高,旱后对水分增加敏感的品种有更高的生理活性,以较快的干物质增长速率和较高的水分利用效率补偿前期干旱的损失。因此,选择对水分增加敏感的玉米品种可以提高旱地水分利用效率,增加玉米产量。

关键词：玉米旱后复水蒸腾效率

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旱后复水对侧柏幼苗生长生理补偿效应的研究

旱后复水对侧柏幼苗生长生理补偿效应的研究

作者：张玉玉西北农林科技大学

学位级别：硕士

本文以盆栽1年生侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)幼苗为试验材料,采用盆栽称重控水法在苗期进行干旱及复水处理。研究不同历时、不同程度土壤干旱胁迫及其交互作用后复水对侧柏幼苗生长生理的影响,探讨侧柏幼苗水分生理、光合... 详细信息

本文以盆栽1年生侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)幼苗为试验材料,采用盆栽称重控水法在苗期进行干旱及复水处理。研究不同历时、不同程度土壤干旱胁迫及其交互作用后复水对侧柏幼苗生长生理的影响,探讨侧柏幼苗水分生理、光合生理、细胞膜透性及生物量等对干旱胁迫做出的抗旱性响应和旱后复水的恢复情况及补偿效应。试验设置四个胁迫历时(15d、30d、45d、60d)和四个土壤干旱胁迫(土壤相对含水量(RSWC)为:40%、52.16%、70%、87.84%),以充分供水(RSWC为100%)为对照,经过不同历时和不同程度土壤干旱胁迫后复水,测定复水前及复水后1d、3d、5d、7d和9d相应参数的变化。掌握侧柏幼苗应对干旱胁迫的响应机制与旱后复水的恢复情况及补偿效应,从而为侧柏在逆境条件下更好的生长提供技术支撑。本研究主要结论如下:(1)经过不同历时、不同程度土壤干旱胁迫后侧柏幼苗株高、地径的增长速率及生物量受到影响,复水后在胁迫历时短、土壤相对含水量高的处理侧柏幼苗株高、地径的增长速率超过对照,且地上、地下生物量高于对照,出现补偿生长。其中胁迫历时15d土壤相对含水量为87.84%的处理在复水两个月后株高比复水前增长了20.5%,高于对照的19.7%;地径比复水前增长了38.3%,高于对照的36.0%。侧柏幼苗株高、地径及生物量对旱后复水的恢复能力表现不同,土壤相对含水量高、胁迫历时短的处理出现补偿生长,而土壤相对含水量低、胁迫历时长的处理没有出现补偿现象,因而适度的干旱胁迫有利于侧柏幼苗在后期复水中的补偿生长。(2)侧柏幼苗叶片相对含水量随着复水的进行逐渐恢复,在复水第3d所有处理基本恢复并出现补偿效应。其中土壤相对含水量87.84%,历时15d、30d、45d和60d的处理分别比对照升高了3.0%、1.4%、0.1%和4.0%。水分饱和亏缺在复水第3d所有处理基本恢复对照水平,其中土壤相对含水量为70%胁迫历时15d、30d、45d和60d的处理分别比对照降低了1.0%、8.3%、3.2%和7.6%。不同历时和不同程度土壤干旱胁迫对侧柏幼苗相对含水量、水分饱和亏缺有影响,但由于侧柏耐旱性较强,影响不显著,复水后第3d所有处理恢复并出现补偿效应。(3)侧柏幼苗净光合速率和蒸腾速率随着胁迫历时的延长和土壤干旱胁迫程度的加剧总体上呈现逐渐下降的趋势,水分利用效率呈现逐渐升高的的趋势。其中胁迫历时45d、土壤相对含水量为40%的处理净光合速率和蒸腾速率分别比对照降低了52.2%和62.1%,水分利用效率比对照升高了18.8%。随着复水的进行侧柏幼苗净光合速率、蒸腾速率逐渐恢复,在复水第3d所有处理基本恢复并超过对照出现补偿效应,而在第5d出现一次波动,之后又逐渐恢复并在复水第9d出现补偿现象。水分利用效率总体上先降后升再降最后逐渐稳定的趋势,在复水第5d所有处理达到最大值。不同历时和不同程度土壤干旱胁迫对侧柏幼苗净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率有明显的影响,但这种影响是可以通过后期复水来得到恢复的,并且适度的干旱胁迫使得后期的复水出现补偿效应。(4)经过不同历时和不同程度土壤干旱胁迫后侧柏幼苗叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、Yield和ETR总体上呈现下降的趋势,而NPQ呈现上升的趋势,其中胁迫历时60d的侧柏幼苗Fv/Fo,Fv/Fm,ETR和Yield分别比对照下降3.7%,0.9%,26.5%和0.9%,而NPQ比对照高24.8%。复水后,各胁迫处理的侧柏幼苗随着复水时间的推移,Fv/Fo、Fv/Fm、Yield、ETR和NPQ得到了恢复,在复水第3d基本恢复至对照,随着复水时间的延长,出现了补偿效应,在复水第9d土壤相对含水率为87.84%的处理Fv/Fo,Fv/Fm,ETR和Yield分别比对照升高了7.3%、1.7%、17.1%和1.5%。由此可知,不同历时和不同程度土壤干旱胁迫虽然对侧柏幼苗PSⅡ有一定的破坏,降低了PSⅡ原初光能转化效率,抑制PSⅡ反应中心的光化学活性,使得PSⅡ反应中心潜在活性受损,对光合作用有一定程度的影响,但侧柏幼苗通过调节自身的光保护和光适应机制逐渐适应这种干旱环境,并且在复水后各指标都得到了相应的恢复。(5)随着干旱胁迫历时的延长,侧柏幼苗叶绿素含量缓慢下降,随着土壤干旱胁迫程度的加剧,呈现先降低再上升的趋势。其中历时60d土壤相对含水量为40%的侧柏幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及叶绿素a/b分别比对照降低15.4%、14.0%、15.1%和1.6%。复水后,侧柏幼苗叶绿素含量得到了恢复,在复水第3d基本恢复至对照,之后出现补偿效应。土壤相对含水量为70%的侧柏幼苗,叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量在复水第9d比对照分别增加了24.8%、30.1%和25

关键词：侧柏旱后复水补偿效应生物量水分生理光合生理细胞膜透性

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干旱及旱后复水对夏玉米根系生长的影响

节水灌溉 2022年第3期 75-81,91页

作者：严四英翁白莎景兰舒毕吴瑕首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 河海大学水文水资源学院南京210000

为研究不同干旱条件下夏玉米根系生长的适应能力以及根系在旱后复水情况下的恢复能力,以‘登海618’为试验材料,通风棚下设置轻旱、中旱、重旱、特旱后同等复水条件4个处理组以及1个正常供水对照组,分析了不同干旱及旱后复水下土壤含水... 详细信息

为研究不同干旱条件下夏玉米根系生长的适应能力以及根系在旱后复水情况下的恢复能力,以‘登海618’为试验材料,通风棚下设置轻旱、中旱、重旱、特旱后同等复水条件4个处理组以及1个正常供水对照组,分析了不同干旱及旱后复水下土壤含水量的变化以及对夏玉米根系形态和根生物量的影响。结果表明:①4种干旱处理下,土壤深度10、30、50、70 cm含水量在复水前5 d成缓慢下降趋势,复水后10 cm层土壤含水量在1 d内骤增然后再下降,分别增加了3.91、6.55、8.68、10.48个百分点;从垂直方向看,中旱以上程度的干旱土壤含水量总体趋势随着土壤深度的增加而增加。②在抽雄-灌浆期发生不同程度的干旱对夏玉米根系影响不同,适度干旱对根系生长有利:中旱有利于根系下扎伸长。其他程度干旱的发生对根系整体是不利的,会导致根尖数、根体积均低于对照组。干旱作用下导致根系变细进而细根比例增加,轻旱、中旱、重旱、特旱下0~0.5 mm直径根长比对照组高2.98%、12.35%、18.62%、7.12%;旱后复水夏玉米根直径吸水变粗,进而影响0~0.5 mm直径根体积占比比干旱时少。③不同程度的干旱,均不利于根系生物量的积累,轻旱、中旱、重旱、特旱组根干重分别比棚内对照组少39.49%、59.62%、53.98%、9.37%,干旱程度越高,复水后根干重增加越小。保证适宜的水分是夏玉米生长的关键。

关键词：夏玉米根系干旱旱后复水根系生长根长根体积径级根干重

根冠生长不均衡对玉米苗期旱后复水补偿性生长的影响

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安徽农业科学 2011年第2期39卷 654-656页

作者：王晓凌董普辉河南科技大学农学院河南洛阳471003

[目的]探讨旱后复水促进玉米补偿生长的生理机制。[方法]以郑单958为供试玉米品种,通过盆栽试验研究苗期不同水分处理(①充足供水;②干旱胁迫;③旱后复水)对玉米生物量、根系活力和可溶性糖含量的影响。[结果]处理①玉米地上部分生物量... 详细信息

[目的]探讨旱后复水促进玉米补偿生长的生理机制。[方法]以郑单958为供试玉米品种,通过盆栽试验研究苗期不同水分处理(①充足供水;②干旱胁迫;③旱后复水)对玉米生物量、根系活力和可溶性糖含量的影响。[结果]处理①玉米地上部分生物量显著高于处理②、③;处理②可提高玉米的根冠比和根系可溶性糖含量,但明显降低了玉米地上和根系生物量;处理③可促进玉米的补偿性生长,提高水分利用效率,但却明显降低了玉米的根冠比和根系可溶性糖含量;复水前处理②、③玉米的根系活力显著高于处理①,但复水后处理③玉米的根系活力显著低于处理②。[结论]复水前玉米积累的较大根系生物量和较高可溶性糖含量是其复水后表现出补偿性生长的重要原因。

关键词：玉米根冠比补偿性生长旱后复水

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开花期与块茎膨大期干旱胁迫及旱后复水对马铃薯的影响研究

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开花期与块茎膨大期干旱胁迫及旱后复水对马铃薯的影响研究

作者：谭月沈阳农业大学

学位级别：硕士

全球气候变化,导致干旱等农业气象灾害频繁发生。干旱严重影响作物的生长发育过程,制约着农业的生产与发展。研究干旱胁迫及干旱后复水对作物生理以及生长发育等方面的影响规律,对于揭示作物在干旱环境下的适应能力和抗旱机理有着重要... 详细信息

全球气候变化,导致干旱等农业气象灾害频繁发生。干旱严重影响作物的生长发育过程,制约着农业的生产与发展。研究干旱胁迫及干旱后复水对作物生理以及生长发育等方面的影响规律,对于揭示作物在干旱环境下的适应能力和抗旱机理有着重要的作用。本试验以马铃薯“尤金”为研究对象,在沈阳农业大学试验场进行马铃薯的控水试验。在马铃薯开花期和块茎膨大期,分别设置轻度干旱(开花期土壤相对湿度50%、块茎膨大期土壤相对湿度60%)、中度干旱(开花期土壤相对湿度40%、块茎膨大期土壤相对湿度50%)和重度干旱(开花期土壤相对湿度30%、块茎膨大期土壤相对湿度40%)以及对照(开花期土壤相对湿度70%、块茎膨大期土壤相对湿度80%)处理,并在干旱处理5d后进行复水,将土壤相对湿度控制到对照处理水平,利用田间试验所获得的数据,采用统计分析方法,研究干旱胁迫及旱后复水对马铃薯生理特性、光合特性、生长及产量的影响。研究主要结果如下:(1)在轻中度干旱胁迫下,开花期和块茎膨大期叶片的SOD和POD活性较对照显著升高;叶片渗透调节物质含量急剧上升,开花期中重度干旱胁迫下脯氨酸含量为CK的2.7倍,块茎膨大期重度干旱胁迫下脯氨酸含量为CK的2倍,开花期和块茎膨大期叶片的可溶性糖含量分别较对照升高33.9%-44.4%和17.8%-35.1%;干旱胁迫下,开花期叶绿素a和总叶绿素含量分别较对照降低12.8%-33.0%和14.0%-36.9%,块茎膨大期叶绿素a和总叶绿素含量分别较对照降低10.4%-15.2%和12.0%-14.7%。干旱持续5d后复水,两关键期叶片抗氧化酶活性、脯氨酸含量均显著降低,叶片可溶性糖含量变化不明显,叶绿素a含量和总叶绿素含量较干旱处理升高10%以上,旱后及时复水在一定程度上能够缓解干旱胁迫造成的伤害。(2)开花期遭遇干旱胁迫会使马铃薯叶片气孔导度和净光合速率较对照分别降低58.8%-82.5%和29.8%-64.9%,块茎膨大期叶片气孔导度和净光合速率较对照分别降低51.8%-82.5%和30.3%-67.1%,轻中度干旱胁迫下净光合速率下降由气孔因素主导,重度干旱胁迫下非气孔因素是造成马铃薯净光合速率下降的主要因素。叶片光系统II的光化学淬灭系数、光能转换率分别较对照降低26.8%-40.8%、15.7%-21.2%,非光化学淬灭系数呈现先升高后下降的趋势。开花期轻度干旱持续5d后复水,叶片净光合速率比干旱处理提高20%,但块茎膨大期中、重度干旱处理下净光合速率恢复的程度很小。(3)随着干旱胁迫程度加剧,各干旱处理下叶面积指数较对照降低了17.6%-50.3%,对各级干旱处理的马铃薯进行复水,开花期轻旱和中旱处理的叶面积指数在复水后能恢复17.7%-26.0%,块茎膨大期复水后各处理间叶面积指数差异不显著。叶面积指数降低导致植株截获光辐射能力显著下降,干物质积累量减少,干旱胁迫下,开花期和块茎膨大期马铃薯总干物质重较对照分别降低29.6%-49.6%和23.4%-51.4%,开花期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照处理减少1.0%-19.6%,而块茎膨大期各级干旱处理下的马铃薯产量,分别较对照减产8.6%-30.5%,说明块茎膨大期干旱造成的减产大于开花期。在重度干旱胁迫后复水,抗氧化酶活性仍低于对照水平,可溶性糖含量复水前后差异不显著,抗氧化系统和渗透调节物质均不足以弥补重旱带来的产量损失,导致马铃薯在块茎膨大期减产最为严重。

关键词：马铃薯干旱胁迫旱后复水生理特性光合特性生长及产量