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水盐胁迫对超高产小麦幼苗生长及根系导水率的影响

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灌溉排水学报 2023年第2期42卷 16-23,31页

作者：付媛媛司转运王兴鹏高阳李倩丁小会杨娜赵书珍万素梅塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部作物需水与调控重点实验室河南新乡453002 塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300

【目的】揭示水盐胁迫对超高产小麦幼苗生长及根系导水率的影响机制。【方法】以超高产小麦品种“烟农1212”为研究对象,设置水分胁迫、盐分胁迫和水盐胁迫3种胁迫处理(2%PEG6000、0.1%Na Cl和2%PEG6000+0.1%Na Cl)和对照(Hoagland营养... 详细信息

【目的】揭示水盐胁迫对超高产小麦幼苗生长及根系导水率的影响机制。【方法】以超高产小麦品种“烟农1212”为研究对象,设置水分胁迫、盐分胁迫和水盐胁迫3种胁迫处理(2%PEG6000、0.1%Na Cl和2%PEG6000+0.1%Na Cl)和对照(Hoagland营养液,CK),测定不同处理下的小麦的生长指标、根系导水率及全氮、K^(+)和Na^(+)量,利用逐步回归分析方法,分析水盐胁迫下导致小麦幼苗根系导水率降低的因素。【结果】(1)与CK相比,水分胁迫、盐分胁迫和水盐双重胁迫分别使冬小麦幼苗的株高和叶面积显著降低。(2)水分及盐分胁迫处理的根冠比与CK相比分别增加了12%和14%,而在水盐双重胁迫条件下则显著降低了6%。(3)与CK相比,盐分胁迫和水盐双重胁迫显著增加了小麦叶片和根系的Na^(+)/K^(+)比,水分胁迫下的Na^(+)/K^(+)比虽然也有增加,但差异不显著。(4)水分胁迫、盐分胁迫及水盐双重胁迫显著降低了叶片的全氮量。(5)与CK相比,水分、盐分及水盐双重胁迫使小麦幼苗根系总导水率显著降低了58%、51%和93%,逐步回归分析表明,小麦幼苗的叶面积与根系导水率显著正相关(R^(2)=0.9619)。【结论】水盐胁迫条件下,叶面积可作为表征根系导水率的关键指标。

关键词：水盐胁迫超高产小麦 K^(+)量 Na^(+)量根系导水率

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基于基因表达式编程的作物水分生产函数构建

农业工程学报 2022年第7期38卷 100-109页

作者：苟嘉超李越任东阳王容蔡一杰黄冠华中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

作物水分生产函数的确定是农业水资源优化配置的关键。该研究采用农业水文生态系统模型(Agro-Hydrological&Chemical and Crop systems simulator, AHC)与基因表达式编程(Gene Expression Programming, GEP)相结合的方法构建作物水分生... 详细信息

作物水分生产函数的确定是农业水资源优化配置的关键。该研究采用农业水文生态系统模型(Agro-Hydrological&Chemical and Crop systems simulator, AHC)与基因表达式编程(Gene Expression Programming, GEP)相结合的方法构建作物水分生产函数。以河套灌区3种主要作物(葵花、玉米、小麦)为研究对象,采用AHC模型模拟作物产量等,构建基于GEP算法的作物水分生产函数,探讨考虑盐分胁迫的作物水分生产函数构建的思路与方法。结果表明:1)作物模拟产量与地下水埋深、地下水矿化度和灌水量等因素有关。2)构建作物水分生产函数的最优输入因子组合为地下水埋深、灌溉量、蒸散发、地下水矿化度、土壤根层盐分对作物胁迫因子、土壤根层含水率。3)应用作物水分生产函数估算不同灌溉定额条件下作物产量(预测产量),并与AHC模型计算的产量(模拟产量)进行比较,玉米、葵花、小麦预测产量与模拟产量具有很好一致性,其决定系数分别是0.96、0.93、0.96,平均相对误差均小于5%,满足计算精度要求。因此,该研究所构建的作物水分生产函数可以较准确地估算盐分胁迫下作物产量,为农业节水与灌溉水高效利用提供科学参考。

关键词：数值分析土壤盐分水盐胁迫水分生产函数基因表达式编程

水盐胁迫对早熟棉花品种“中棉619”幼苗生长的影响

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灌溉排水学报 2021年第5期40卷 39-45页

作者：杨莹攀孙文君付媛媛王洪博曹辉蒋富昌王兴鹏塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学植物科学学院新疆阿拉尔843300

【目的】研究水盐胁迫对无膜种植的早熟棉种"中棉619"幼苗生长的耐盐、耐旱性的影响。【方法】试验在人工气候室内进行,共设置I1(1.0 ET)、I2(0.8 ET)、I3(0.6 ET)3个水分处理,和T1(50 mmol/L)、T2(100mmol/L)、T3(150mmol/L)3个盐分处... 详细信息

【目的】研究水盐胁迫对无膜种植的早熟棉种"中棉619"幼苗生长的耐盐、耐旱性的影响。【方法】试验在人工气候室内进行,共设置I1(1.0 ET)、I2(0.8 ET)、I3(0.6 ET)3个水分处理,和T1(50 mmol/L)、T2(100mmol/L)、T3(150mmol/L)3个盐分处理,并以1.0ET无盐处理为对照(CK),研究了水盐胁迫对棉花幼苗株高、叶面积、根系生物量、叶绿素量(SPAD值)、光合参数及叶绿素荧光参数的影响。【结果】当灌水定额相同时,棉花幼苗株高、叶面积、SPAD值、根鲜质量及根干质量随含盐量的增加而减小,而当盐分相同时棉花幼苗各项指标随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势;在水盐交互作用下,I2T1处理的棉花株高、叶面积、SPAD值、根鲜质量及根干质量,较CK分别增加了33.74%、29.79%、18.96%、128.70%、28.20%;I2T1处理的棉花光合参数及绿素荧光参数最优。【结论】从棉花幼苗生长及生理指标综合分析,灌水定额为0.8 ET、盐分为50 mmol/L最适于早熟棉种"中棉619"幼苗的生长。

关键词：水盐胁迫早熟棉花中棉619 幼苗光合叶绿素荧光

分枝期水盐胁迫对紫花苜蓿生长及生理特征的影响

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灌溉排水学报 2023年第4期42卷 8-14页

作者：田德龙侯晨丽徐冰任杰张琛水利部牧区水利科学研究所呼和浩特010020 内蒙古科技大学能源与环境学院内蒙古包头014010

【目的】探讨分枝期水盐胁迫对紫花苜蓿生长及生理特征的影响。【方法】以紫花苜蓿为研究对象,于2018—2019年在内蒙古磴口县圣牧高科经济园区内开展盆栽试验,设置3个水分胁迫处理:W1(55%θf~70%θf)、W2(70%θf~85%θf)、W3(85%θf~100... 详细信息

【目的】探讨分枝期水盐胁迫对紫花苜蓿生长及生理特征的影响。【方法】以紫花苜蓿为研究对象,于2018—2019年在内蒙古磴口县圣牧高科经济园区内开展盆栽试验,设置3个水分胁迫处理:W1(55%θf~70%θf)、W2(70%θf~85%θf)、W3(85%θf~100%θf),并设置4个盐分胁迫处理:S0(水盐胁迫对紫花苜蓿水分消耗、生长及生理特性的影响。【结果】与单一水分和盐分胁迫相比,水盐胁迫导致苜蓿耗水量和地上生物量进一步降低。在低水处理下,添加适宜的盐分(≤3 g/kg)可提高苜蓿自身的脯氨酸量、Na+量以及过氧化物酶(POD)活性,降低超氧化物歧化酶(SOD)活性,缓解干旱对苜蓿的氧化损害,促进苜蓿生长。其中,S2W1处理下的茎叶脯氨酸量、Na+量及POD活性相比S0W1处理提高74.28%、17.28%和34.60%,SOD活性减少9.87%,耗水量、地上部分生物量相比S0W1处理分别增加6.48%和2.17%。【结论】干旱和盐分复合胁迫条件下,紫花苜蓿表现出一定的交叉适应现象,盐分质量分数在2~3 g/kg、灌水量在田间持水率的70%~85%时,最适宜苜蓿生长。

关键词：水盐胁迫紫花苜蓿生物量渗透调节物质抗氧化酶活性

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水盐胁迫对海刀豆幼苗生长及生理特性的影响

水盐胁迫对海刀豆幼苗生长及生理特性的影响

作者：金贇广西大学

学位级别：硕士

海刀豆（Canavalia maritima）广泛分布于我国沿海地区海岸沙丘或海滩上,具备良好的耐盐碱、耐贫瘠能力,被誉为滨海沙地生态恢复工程的“理想物种”。但由于生境特殊,海刀豆长期面临着不同程度的水盐胁迫,影响着海刀豆的生长发育。目前... 详细信息

海刀豆（Canavalia maritima）广泛分布于我国沿海地区海岸沙丘或海滩上,具备良好的耐盐碱、耐贫瘠能力,被誉为滨海沙地生态恢复工程的“理想物种”。但由于生境特殊,海刀豆长期面临着不同程度的水盐胁迫,影响着海刀豆的生长发育。目前,国内外对海刀豆水盐胁迫方面的研究尚有不足,限制了其在滨海生态恢复工作中的开发和利用。因此,研究环境中水盐胁迫对海刀豆生长的影响,为其更大范围的推广利用做出科学理论依据,对滨海沙地生态恢复工程具有重要意义。本文以海刀豆幼苗为试材,采用盆栽试验法,设置盐胁迫、水分胁迫和水盐交互胁迫3种试验,通过测定比较不同程度水盐胁迫对海刀豆幼苗生长指标、生理指标、解剖结构的影响,研究海刀豆幼苗生长和生理特征对水盐胁迫的响应情况,进而探讨其在水盐胁迫下的生长发育规律及适应机制。研究结果如下:（1）盐胁迫对海刀豆幼苗生长具有抑制作用,在盐胁迫超过900mmol/L时抑制作用明显;水分胁迫对海刀豆幼苗茎和叶的生长有抑制作用,而对根系生长有一定程度的促进作用;水盐胁迫交互胁迫下,海刀豆幼苗生长受到严重抑制,但其对轻度盐涝胁迫有较好适应能力。（2）水盐胁迫下,海刀豆幼苗叶绿素含量随胁迫时长而有所波动,主要是由于叶绿素a含量变化所引起的,叶绿素a/b比值整体保持稳定;CAT、POD、SOD活性和MDA含量均有所增加,且MDA含量随胁迫时间延长而升高,盐分和水分胁迫下海刀豆叶片SOD与CAT活性变化剧烈,在严重干旱和盐胁迫逆境下始终保持较高水平;胁迫条件下,海刀豆渗透调节反应灵敏,在胁迫初期迅速提升游离脯氨酸和可溶性糖含量调节渗透压平衡,当盐分含量高于900 mmol/L或水分含量低于40%时,渗透调节物质含量变化剧烈,渗透调节保护作用显著;盐胁迫、水盐交互胁迫下海刀豆光合作用随胁迫时间延长受到抑制作用加剧,而水分单一胁迫下受胁迫时间影响较小。轻盐（300 mmol/L）与水分胁迫交互作用对叶绿素荧光参数影响较小,海刀豆幼苗原初光能转化效率、PSII潜在活性以及光合电子传递效率维持较低水平的正常生理活动。（3）水盐胁迫下,海刀豆幼苗根、茎、叶解剖结构发生改变。不同程度的盐分胁迫对叶片栅栏组织增宽有促进作用,对海绵组织增厚则表现出抑制作用。茎在水分或盐分单一胁迫下,输导组织和储水组织占比增大,主要采用了加强蓄水机制和改变运输效率的方式以平衡生长需水和环境缺水的矛盾。海刀豆根对土壤水盐含量变化反应灵敏,一定程度的胁迫处理有利于海刀豆根部的生长发育,而超过中盐胁迫（900 mmol/L）或重度干旱（20%）的限度时,则会表现出抑制作用。（4）相关性分析结果表明,水盐胁迫下,海刀豆茎的输导组织发育与根和叶的生长分化紧密相关,彼此间关系密切。主成分分析结果显示,渗透调节、抗氧化酶系统与输导组织三大形态生理功能对水盐胁迫响应程度较高,其中形态适应和抗氧化酶系统作用突出,是影响海刀豆幼苗对水盐胁迫适应能力的关键,相关生物量、根体积、MDA含量等指标可作为海刀豆幼苗水盐耐性评价指标。以苗高为指标,通过耐受阈值模型计算,确定海刀豆耐盐阈值为548.67 mmol/L,耐旱阈值为23.44%,具有较强的耐受性。综上所述,海刀豆幼苗对轻度盐胁迫和轻中度干旱以及水涝胁迫耐受能力较好,能够在盐含量低于548.67 mmol/L或水分含量高于23.44%环境中生长,具有较强的耐受性,能够适应滨海沙地恶劣的水盐环境,可作为滨海沙地前沿先锋植物用于海岸恢复生态工程。

关键词：海刀豆水盐胁迫生理生化解剖结构形态特征

干旱地区水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响研究

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节水灌溉 2024年第1期 33-43页

作者：何进宇刘飞杨杨佳鹤崔烜玮宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心银川750021 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心银川750021

针对宁夏引黄灌区传统稻田蒸发量大,盐渍化耕地占地面积广、改良问题难,土地生产力下降等问题。采用水稻滴灌旱作方式,以富源4号(96D10)作为研究对象,通过设置不同土壤水分水平(W1:高100%、W2:中80%及W3:低60%田间持水率)及盐分水平(S1:... 详细信息

针对宁夏引黄灌区传统稻田蒸发量大,盐渍化耕地占地面积广、改良问题难,土地生产力下降等问题。采用水稻滴灌旱作方式,以富源4号(96D10)作为研究对象,通过设置不同土壤水分水平(W1:高100%、W2:中80%及W3:低60%田间持水率)及盐分水平(S1:轻1.2 g/kg、S2:中3.1 g/kg及S3:重5.3 g/kg),探究不同水盐胁迫对水稻产量构成及稻谷品质的影响规律。结果表明,水盐胁迫对水稻产量及品质具有较为显著的影响,其中产量构成因素中,千粒重W3S3较W1S1下降15.89%(2021年)和15.58%(2022年),饱籽率W3S3较W1S1显著下降3.45%(2021年)和4.05%(2022年),单位产量W3S3较W1S1显著下降56.48%(2021年)和63.09%(2022年);品质方面整精米率W3S3较W1S1显著下降12.65%(2021)和13.56%(2022),垩白米率W3S3较W1S1显著上升164.71%(2021)和122.73%(2022),直链淀粉含量W3S3较W1S1显著下降5.97%(2021)和8.99%(2022),蛋白质含量W3S3较W1S1显著上升53.51%(2021)和61.82%(2022)。综合考虑,在节水目标下,采用滴灌旱作方式种植水稻,保持80%田间持水率加轻、中度盐碱化(≤4.0 g/kg)的土壤环境,可以保持较为接近充分灌溉条件下的产量构成水平和较好的稻谷品质水平。该结论可为宁夏引黄灌区盐碱地可持续利用及水稻的节水灌溉适应性研究提供理论依据。

关键词：水盐胁迫水稻滴灌旱作产量构成稻谷品质

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水盐胁迫对榕树的生理生化影响的研究

西南林业大学学报（自然科学） 2020年第1期40卷 46-51页

作者：林龙罗佳佳刘酉琳杨先吉张国防福建农林大学林学院

以1年生榕树扦插苗为试验对象,采用完全随机试验设计,分析不同水盐胁迫处理下榕树生理生化指标的影响。结果表明:当单一盐胁迫浓度为2.5‰时,丙二醛含量最小,但比CK高31.40%,单一水胁迫的超氧化物歧化酶活性最大,但比CK低31.93%;当单一... 详细信息

以1年生榕树扦插苗为试验对象,采用完全随机试验设计,分析不同水盐胁迫处理下榕树生理生化指标的影响。结果表明:当单一盐胁迫浓度为2.5‰时,丙二醛含量最小,但比CK高31.40%,单一水胁迫的超氧化物歧化酶活性最大,但比CK低31.93%;当单一盐胁迫浓度为盐浓度为7.5‰时,过氧化氢酶活性最大,但比CK高6.65%;当单一盐胁迫浓度为2.5‰时,过氧化物酶活性最大,但比CK低9.24%;当单一盐胁迫浓度为5‰时,可溶性蛋白含量最大,但比CK低10.29%;当单一盐胁迫浓度为5‰时,脯氨酸含量最大,并比CK高0.30%。单一盐胁迫处理对榕树的影响较小,其中盐浓度为2.5‰的处理抗逆性最强。可见,榕树具有一定的耐水、耐盐能力,适宜作为福州沿海地区的园林绿化防护林树种。

关键词：榕树扦插苗生理生化水盐胁迫园林绿化

水盐胁迫条件下制种玉米水盐生产函数参数的推求

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节水灌溉 2019年第12期 42-47页

作者：袁成福江西水利职业学院

为了探究作物产量与水盐胁迫之间的关系,在石羊河流域开展制种玉米咸水非充分灌溉试验,引入作物水盐生产函数,利用田间实测资料推求作物水盐生产函数的参数,并对作物水盐生产函数的参数进行了率定和验证。研究表明,在参数率定与验证过程... 详细信息

为了探究作物产量与水盐胁迫之间的关系,在石羊河流域开展制种玉米咸水非充分灌溉试验,引入作物水盐生产函数,利用田间实测资料推求作物水盐生产函数的参数,并对作物水盐生产函数的参数进行了率定和验证。研究表明,在参数率定与验证过程中,制种玉米各生育阶段的蒸散量和产量的实测值与模拟值吻合较好,各试验处理蒸散量的RMSE均在10 mm以下,蒸散量的MRE均在25%以内,产量的RMSE均在800 kg/hm2以下,产量的MRE均在15%以内,均在允许误差范围之内;率定与验证得到的作物水盐生产函数的参数分别为b=6.72、ky1=0.43、ky2=0.82、ky3=1.41、ky4=0.65、ky5=0.24。产量影响因子参数ky较好地反应了不同生育阶段水盐胁迫对制种玉米产量影响的敏感性。率定参数后的作物水盐生产函数能够较好地模拟研究区水盐胁迫条件下制种玉米的蒸散量和产量。研究结果可为研究区制种玉米咸水非充分灌溉制度的制定提供依据。

关键词：水盐胁迫作物水盐生产函数咸水非充分灌溉制种玉米蒸散量产量

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水盐胁迫对湿地松生理生化的影响

防护林科技 2023年第3期 55-58页

作者：林龙林勇巫成火福建汀江源国家级自然保护区管理局福建龙岩364000

以1年生湿地松扦插苗为试验对象,采用完全随机区组试验设计,研究了湿地松在不同水盐胁迫处理下对其生理生化指标的影响。结果表明:不同水盐胁迫处理对湿地松各生理生化指标的影响显著相关,其中T1处理的MDA最小且高于对照组23.72%,T7处理... 详细信息

以1年生湿地松扦插苗为试验对象,采用完全随机区组试验设计,研究了湿地松在不同水盐胁迫处理下对其生理生化指标的影响。结果表明:不同水盐胁迫处理对湿地松各生理生化指标的影响显著相关,其中T1处理的MDA最小且高于对照组23.72%,T7处理的CAT最大并高于对照组191.51%,T1处理的SOD最大并高于对照组58.32%,T7处理的POD最大并高于对照组30.64%,T6处理的可溶性蛋白含量最高并高于对照组21.23%,T7处理的脯氨酸最大并高于对照组92.87%。各试验组的酶活含量、可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量均有不同程度的提高,来应对胁迫环境下带来的伤害,尤其是单一水胁迫和水盐混合胁迫处理的耐水、耐盐能力更佳。因此,湿地松适宜用作沿海防护林树种。

关键词：湿地松扦插苗生理生化水盐胁迫沿海防护林