干旱胁迫对香根草生长及光合生理主要特征的影响

对干旱、半水淹和对照(正常灌水)等三种处理香根草在30 d后的生长状况,以及退水、复水40 d后三种处理香根草对光合有效辐射(PAR)增强的光合生理主要特征进行研究.结果表明复水、退水后,干旱、半水淹处理香根草Pn、Tr和WUE均已恢复正常,说明香根草具有相当强的抗旱耐涝能力.     

淹水胁迫对香根草生长及光合生理的影响

研究了全淹、半水淹、对照3种处理香根草Vetiveria zizanioides在30 d后的生长状况,以及退水、复水40 d后3种处理香根草对光合有效辐射(PAR)增强的光合生理响应.以净光合速率(Pn)为例,分别为4.90,4.37,4.30 μmol/(m2·s);蒸腾速率(Tr)分别为0.59,0.67,0.93 μmol/(m2·s);水分利用效率(WUE)分别为6.42,7.69,6.77 μmol/(m2·s),差异不显著.3种处理的综合排序为半淹>全淹>对照.     

干旱胁迫和复水对冰草相关抗性生理指标的影响

干旱胁迫是干旱与半干旱地区限制植物生长的一个最主要的环境因子。本文研究了15 d的干旱胁迫和6 d的复水对冰草(Agropyron cristatum)叶片抗旱相关生理指标及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在干旱胁迫下冰草叶片具有较强的水分保持能力,并且在复水过程中叶片相对含水量快速恢复;干旱胁迫对冰草光化学系统的影响较小,10 d的干旱胁迫下,F_v/F_m仅下降了6.62%;5 d和10 d的干旱胁迫对冰草叶片电解质外渗的影响与对照差异不显著,而随着干旱胁迫时间的延长,叶片电解质外渗显著升高。在水分胁迫下, 冰草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,CAT对干旱胁迫最敏感,而POD活性下降最慢;复水后3种酶的活性升高,复水6 d后都恢复到干旱处理前的水平。由此表明,冰草的抗旱性可能和短期干旱胁迫下叶片的保水能力以及复水后叶片生理功能的快速恢复有关。     

草地早熟禾对干旱及旱后复水的生理响应研究

为了进一步明确冷季型草坪草形态、水分生理和碳分配模式对干旱及复水处理的反应,本试验以草地早熟禾草的3个栽培种:新歌来德、午夜和奖金为材料,进行人工模拟干旱处理21d,然后再恢复浇水21d。期间测定了草坪质量、叶片相对含水量(RWC)、总的非结构性碳水化合物(TNC)含量及¹⁴C同化物在根、茎、叶的分配率。试验结果表明,干旱胁迫造成3个品种的草坪质量和RWC明显下降,变化幅度因品种和处理时间不同而存在差异;复水后,草坪质量和RWC不同程度地得到恢复,其中奖金表现出较强的恢复能力。干旱胁迫初期,3个品种根部¹⁴C分配率明显增加,干旱14d时,3个品种¹⁴C分配模式为:根＞茎＞叶。随着干旱胁迫的进行,¹⁴C由根部向茎和叶片转移,其茎和叶片中¹⁴C分配率明显升高。复水21d后,3个品种中¹⁴C分配率模式为:茎＞叶＞根;干旱胁迫期间,3个品种的叶片、茎和根之间TNC积累量一直发生变化,干旱胁迫21d时,3个品种TNC含量在根、茎、叶中的积累模式为:叶＞茎＞根。复水后,3个品种根、茎、叶中TNC积累量较干旱胁迫21d时各自对应器官中TNC积累量有不同程度下降,但TNC在根、茎、叶中的积累模式与干旱胁迫期间保持一样。试验结果表明,在干旱和复水处理中碳同化物在植物体内不同器官不同分配率及碳水化合物在植物体内不同器官中积累是草坪草对干旱胁迫及复水处理的一种生理调节反应,将为今后研究草坪草在其他逆境胁迫下的抗性提供了一定的科学参考。     

脱落酸和细胞分裂素对香根草抗旱性的影响

为探讨施用外源脱落酸(ABA)和细胞分裂素(6-BA)对香根草(Vetiveria zizanioides)抗旱性的影响,在控温室中对香根草进行干旱胁迫处理,比较喷水以及喷ABA和6-BA处理对香根草叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛(MDA)和抗氧化系统的影响。结果表明:干旱胁迫下,香根草叶片相对含水量减少,而ABA和6-BA处理使叶片的相对含水量维持较高的水平,相对电导率和MDA含量则维持较低的水平;在试验处理第17 d, ABA和6-BA处理的香根草植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)的含量均显著高于没有处理的植株, 但过氧化物酶(POD)活性比没有处理的植株低。表明ABA和6-BA处理提高了香根草的抗旱性,而且抗旱性的提高与抗氧化系统水平的提高有关。     

施氮对紫花苜蓿干旱复水后生长恢复能力的影响

植物复水后的生长恢复能力是体现植物干旱适应性的重要方面。施氮是常见的栽培措施,但施氮对紫花苜蓿(Medicago sativa)复水后生长恢复能力的影响尚不明晰。本研究在低氮(3 mmol·L^-1)和高氮(7 mmol·L^-1)处理下对紫花苜蓿进行水培,在培养液中添加聚乙二醇-6000模拟干旱-复水情况,在干旱结束当天、复水7 d以及24 d,测定紫花苜蓿地上和地下部的生物量、含氮量、非结构性碳水化合物以及相关酶活性。结果显示,复水24 d时,高氮处理的总生物量高于对照组(未受干旱处理) 11.0%,发生了“补偿生长”,而低氮处理的生长尚未恢复,生物量低于对照组19.6%。由于“干旱记忆”,复水7 d以及24 d时,高氮处理的根冠比、根系中淀粉和可溶性糖含量显著增加(P <0.05),而低氮处理则无显著变化(P> 0.05)。复水7 d,高氮下紫花苜蓿叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性下降,而蔗糖合成酶(SS)和根中酸性转化酶(AI)活性显著提高(P <0.05)。复水24 d时,与低氮处理相比,高氮处理更明显地提高了SS活性...     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

小冠花抗氧化保护系统对干旱胁迫及复水的动态响应

采用盆栽控水法对小冠花(Coronilla varia)持续干旱胁迫18 d后复水,以土壤相对含水量保持在70％～75％的小冠花为对照,在持续控水干旱胁迫第3,6,9,12,15,18 d及复水后第3d分别采集小冠花叶片,研究叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)、超氧阴离子(O2-·)含量对干旱及复水处理的动态响应.结果表明:小冠花叶片RWC及SOD,POD,CAT活性在干旱处理的前6d内,APX活性、AsA和O2·含量在干旱处理的前9d内,均和对照无显著差异;此后,叶片RWC直线下降,在干旱处理第12d时,降至49％,而后又缓慢下降;SOD活性呈上升(9 d)下降(12～15 d)-上升(18 d)的趋势;POD活性先升(9 d)后降(12～18 d);CAT活性和O2-·含量增加;APX活性和AsA含量变化一致,呈先升(12～15 d)后降(18 d)的趋势.但复水后,各指标均能很快恢复至对照水平.说明干旱胁迫对小冠花抗氧化保护系统有重要影响,但此作用和干旱进程密切相关;同时,小冠花对干旱胁迫适应性较强,复水后能很快恢复至正常水平.     

干旱胁迫与复水对牛鞭草生长发育的补偿效应研究

试验设置正常浇水、轻度、中度和重度干旱4种处理,盆栽研究了牛鞭草干旱胁迫与复水的补偿效应,为其水分管理提供科学依据。结果表明,轻度干旱对牛鞭草生长无显著影响;恢复供水后第12天,牧草产量轻度干旱>正常供水≈中度干旱>重度干旱,轻度干旱的牧草产量比正常供水增加11.47%。在轻度和中度干旱条件下,牛鞭草含氮量显著高于正常供水,复水后第12天与正常供水相似。说明适度干旱后复水不影响甚至提高牛鞭草产量和蛋白质含量。在干旱条件下,牛鞭草根冠比增加,含钾量提高,脯氨酸积累;但硝酸还原酶和根系活力下降,磷、钾吸收量减少,中~重度干旱吸氮量降低。干旱后恢复供水,叶片相对含水量、脯氨酸含量和硝酸还原酶活性迅速恢复正常,叶绿素含量逐渐提高,根系活力在复水12 d时高于正常供水。复水产生的这些生理补偿效应有益于氮素同化,养分吸收和光合作用,使植株恢复正常的新陈代谢和生长发育。在人工栽培牛鞭草的过程中,充分利用这种补偿效应可节约用水,减轻旱害,提高产量品质。     

干旱胁迫及复水处理对白羊草抗旱生理特性的影响

以白羊草(Bothriochloa ischaemum)为材料,采用盆栽试验设计,在干旱胁迫和复水后,研究了其栽培种和野生种叶片相对含水量(RWC)、细胞外渗率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等抗性指标的变化,探讨白羊草在干旱胁迫和复水后的生理生化特征.结果表明,随干旱胁迫时间的延长,...     

施氮量对籽粒苋光合特性及产量的影响

为确定籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus）的合理施肥量,我们研究了旱作条件下不同施氮水平对“旱雷神”籽粒苋光合特性、鲜草产量和种子产量及其构成因子的影响。结果表明,与对照相比,不同施氮处理下的籽粒苋光合性能、种子产量、鲜草产量及产量构成指标均有不同程度提高。在N3处理下,施氮量为150 kg·hm^-2时,籽粒苋叶片净光合速率、蒸腾速率达到最大,较对照分别提高83.24%和73.93%。种子产量和鲜草产量均达到最大值,且显著高于其它施氮处理（P<0.05）,较对照分别提高63.63%和83.10%。施氮量为150 kg·hm^-2水平时,“旱雷神”籽粒苋光合特性、种子产量及鲜草产量有明显提高,为最佳氮肥施用量。     

温室条件下AM真菌和禾草内生真菌对根腐离蠕孢侵染黑麦草的影响

在温室盆栽条件下,以侵染禾草内生真菌(E+)和未侵染禾草内生真菌(E-)的黑麦草种子为材料,设立接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌根内球囊霉(AM)和不接AM真菌的对照(NM)处理,并在上述处理下植物生长6周后,在植物根部(B+根)和叶片(B+叶)接种病原菌根腐离蠕孢,以不接种病原菌(B-)的处理作为对照,病原菌接种2周后,通过测定菌根侵染率、发病率、叶绿素含量、光合指标、P含量、SOD活性以及MDA和H₂O₂浓度的变化,研究AM真菌和禾草内生真菌互作对病原菌侵染后黑麦草生长和生理生化指标的影响。结果表明:叶片接种病原菌的黑麦草发病率为2.50%~31.25%。AM真菌和禾草内生真菌的存在均可在一定程度上降低发病率,促进P吸收和光合作用的进行,增加生物量的积累。与NME-对照相比,侵染禾草内生真菌和接种AM真菌的处理降低了叶部接种病原菌的黑麦草发病率,降幅为32.00%~92.00%。叶片和根部接病原菌的黑麦草,AM真菌和禾草内生真菌共同作用时,植物净光合速率、气孔导度、叶绿素含量、总P含量和SOD酶活性分别提高132.25%和132.17%、56.00%和134.48%、37.69%和40.77%、41.51%和38.17%、95.65%和11.72%(P<0.05),MDA和H₂O₂浓度分别降低31.36%和24.45%以及58.62%和22.22%(P<0.05)。这些研究结果表明,AM真菌和禾草内生真菌能促进植物生长,提高植物抗病性,且二者共存时,效果最好。     

一种光合细菌复合制剂对草鱼的生长及非特异性免疫功能的影响

在基础饲料中添加一种光合细菌复合制剂持续饲喂草鱼30 d和60 d,探讨草鱼的生长及非特异性免疫指标的变化。结果表明,饲喂30 d时,添加光合细菌复合制剂的处理组草鱼白细胞吞噬百分比、血清总超氧化物歧化酶(SOD)活力、血清和肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力极显著高于饲喂基础饲料的对照组草鱼(P<0.01);饲喂60 d时,处理组草鱼血清抗菌活力、血清和肝脏总SOD活力较对照组极显著升高(P<0.01),血清丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05)。结论为所选光合细菌复合制剂持续饲喂草鱼30 d或60 d,对草鱼生长量有促进作用,能提高草鱼的非特异性免疫功能。     

Effects of diets fed to dairy cows before and after calving on their plasma progesterone profiles after calving

Four weeks before their predicted mean second lactation calving date, 60 spring-calving Holstein-Friesian cows were blocked into groups of six on the basis of their predicted calving date and body condition score, and allocated at random to one of six dietary treatments in a factorial design: ad libitum grass silage, ad libitum grass silage plus barley straw or ad libitum grass silage plus 3 kg of concentrates, was offered for four weeks before the expected calving date, and after calving they were offered either 4 kg or 8 kg of concentrates plus ad libitum grass silage for eight weeks. On average, the first luteal activity occurred in all the groups at 29 days after calving. Seventeen of the cows had an atypical first plasma progesterone profile; 12 were anovulatory, three had prolonged luteal phases and two became anovulatory after having been cyclic. The cows offered grass silage only before calving had a significantly shorter mean (se) interval between calving and second luteal activity (44.9 [2.1] days), than the cows offered grass silage and straw (53.5 [1.9] days) or grass silage and concentrates (51.5 [3.2] days) (P<0.05). After calving none of the 28 cows offered grass silage and 4 kg of concentrates started cycling before day 21, whereas five of the 30 cows offered grass silage and 8 kg of concentrates cycled before day 21 (P<0.05).     

温度胁迫对柱花草叶绿素荧光参数和光合速率的影响

为了探讨柱花草对不同温度的适应机制,以播种后40 d的幼苗为试验材料,在光照培养箱内分别用高温(36℃)处理5 d,低温(6℃)处理2 d,并以常温(25℃)处理5 d为对照,测定光合速率及叶绿素荧光参数等相关指标在不同温度胁迫下的变化。结果表明,低温处理2 d,叶绿素荧光参数的最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ电子传递量子效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数(qP) 和非光化学猝灭系数(NPQ)、叶片光合速率、叶片ATP含量及RuBPcase和FBPase活性显著降低;而高温处理5 d对其光合效率没有产生明显的抑制作用。在温度胁迫条件下,足够的ATP供应对保证柱花草的光合能力是有必要的。     

NaCl胁迫对结缕草生长及光合生理的影响

为研究NaCl胁迫对结缕草(Zoysia japonica)生长及光合生理的变化规律,采用盆栽试验观测不同浓度(0, 100, 200, 300, 400和500 mmol·L^-1)NaCl溶液处理对结缕草生长及光合生理的影响。结果表明:在NaCl处理第7, 14和21 d,当NaCl浓度为300, 400和500 mmol·L^-1时,结缕草的相对生长速率、生物量和叶片相对含水量均显著低于对照;随NaCl浓度的增加,结缕草相对电导率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均有增加的趋势,且NaCl胁迫第21 d时,400和500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理使结缕草相对电导率、丙二醛含量和可溶性蛋白含量均显著高于对照。结缕草的相对生长速率、生物量和叶片相对含水量均随胁迫时间的延长而显著降低,结缕草相对电导率、丙二醛含量、可溶性蛋白含量均随胁迫时间的延长而显著升高。随NaCl胁迫程度的增加结缕草的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、叶片水分利用效率(WUE)呈逐渐降低的趋势,且500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理比对照显著降低;分别在NaCl胁迫第14和21 d时,500 mmol·L^-1 NaCl浓度处理与对照相比,结缕草的胞间CO₂浓度(C_i)和气孔限制值(L_s)显著增加,说明盐胁迫对结缕草光合作用的影响在盐胁迫早期是由气孔限制导致的,在后期是由非气孔因素导致的。     

滴灌模式下旱后复水对甜菜叶丛期光合光响应特性的影响

为探索甜菜叶丛期叶片光合生理特性及光响应特征参数对旱后复水的响应机制,以旱敏感型品种‘XJT9907’和耐旱型品种‘XJT9916’为材料,在甜菜叶丛期控水为45%~50%田间持水量持续7 d时,复水达70%~75%田间持水量(对照,CK)48 h后,测定其叶片光合生理指标,采用非直角双曲线模型进行叶片净光合速率(P_n)与光强非线性拟合,并计算其光响应特征参数。结果表明,甜菜叶丛期干旱胁迫显著降低甜菜叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。复水后,两种品种的叶片SPAD值、P_n、G_s、C_i和T_r虽均有所提高,但XJT9916品种光合生理参数值明显高于XJT9907,且均未超过正常供水水平,表现出一定的补偿效应。旱后复水处理下,XJT9907和XJT9916品种叶片光响应特征参数最大净光合速率(P_nmax)分别比CK低17.1%和6.2%,表观量子效率(AQY)分别比CK低12.2%和6.5%,暗呼吸速率(Rd)分别比CK低14.9%和19.1%,光饱和点(LSP)分别比CK低14.1%和19.6%,而光补偿点(LCP)显著高于CK,分别高17.6%和15.4%,其光能利用区间较窄,光能利用效率降低。综合来看,当甜菜叶丛期土壤含水量为田间持水量的45%~50%时对其叶片光合潜能的发挥不利,其叶片光合能力减弱,复水后光合能力仍无法恢复到正常水平。耐旱型甜菜XJT9916品种光合作用旱后复水恢复能力更强。     

一种新的草坪草耐践踏试验方法的建立

为推动草坪草耐践踏机理的研究,自行设计了一款便携式草坪践踏器,提出了一套新的草坪践踏处理方法——集中践踏,从而建立了一种新的草坪草耐践踏试验方法。运用该试验方法,通过设定4个践踏处理(不践踏、轻度践踏、中度践踏和重度践踏),对多年生黑麦草进行耐践踏试验,测定了践踏后1,3,7,10,14和21 d的草坪表观质量、盖度、叶绿素含量、叶片含水量和地上生物量鲜重等5项指标。结果表明,在不同的践踏强度下,多年生黑麦草的各项指标呈现出不同的变化趋势,除叶绿素含量在轻度践踏下比CK(不践踏)略微升高外,其他指标均随践踏强度的增加而明显降低。在践踏后3 d及以后,所有指标均随时间的增加而呈上升趋势。轻度践踏下,各项指标在践踏后7 d恢复到接近CK的水平;中度践踏下,各项指标在践踏后14 d恢复到接近CK的水平,而重度践踏下,各项指标在21 d内均未恢复到CK的水平。将草坪表观质量与盖度、叶绿素含量、叶片含水量和地上生物量进行了相关性分析发现,两两之间均存在高度相关性,特别是在践踏后7 d及以后,其相关系数均达到了极显著水平,而且相关系数在践踏后14 d达到最高。因此认为,多年生黑麦草在践踏后的14 d内,可能是其生理上响应践踏胁迫的关键时期。该研究结果为进一步深入研究草坪草耐践踏机理提供了理论基础。     

刈割时期对光叶紫花苕生产性能的影响

对不同刈割时期(播种后60d、90d、105d、120d和135d)的光叶紫花苕生产性能进行了比较研究,结果表明:光叶紫花苕在播种后105d刈割利用1次可获得较高的效益,产草量高达18000.15kg/hm2,种子产量高达964.5kg/hm2,比播种后90d刈割产草量提高了16.13%,种子产量提高13.8%,比对照种子产量提高71.9%。     

模拟降雨量变化与CO2浓度升高对羊草光合特性和生物量的影响

羊草作为欧亚大陆草原东缘干旱半干旱区域的优势种,现生产力已逐年降低。为明确未来降雨量变化和CO₂浓度升高对羊草草地变化的影响,我们模拟3个降雨量梯度(正常降雨量 40%)和两个CO₂浓度 (380±20,760±20 μmol/mol)进行了光合特性与生物量的研究。结果表明,降雨量变化和CO₂浓度的交互作用显著影响羊草的净光合速率等光合特性,地下生物量和根冠比,而不影响地上生物量。在目前CO₂浓度时随着降雨量的增加,以及在CO₂浓度升高时的降雨量由低降雨量增至正常降雨量,羊草的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和地上、地下及总生物量均显著增加,但在CO₂浓度升高,降雨量由正常降雨量增至高降雨量时上述指标无显著变化。根冠比在目前CO₂浓度时差异不显著,在CO₂浓度升高下低降雨量时显著增加。在降雨量相同条件下,CO₂浓度的升高使胞间CO₂浓度、水分利用效率显著增加,气孔导度和蒸腾速率显著降低。低降雨量时CO₂浓度升高对羊草净光合速率和生物量的促进作用显著高于正常降雨量和高降雨量,而高降雨量时CO₂浓度升高对羊草生物量没有促进作用。以上结果暗示着在目前CO₂浓度下,随着降雨量的增加,羊草生物量随之增加,在未来CO₂浓度升高的背景下,高降雨量年份对生物量的积累并无显著的促进作用,CO₂浓度升高可以补偿低水分条件对多年生根茎型禾草——羊草生长发育所造成的不利影响。