干旱条件下脱落酸对冬小麦根冠生长及产量形成的影响
不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响
不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响作者：王淑芬， 张喜英， 裴冬， Wang Shufen， Zhang Xiying， Pei Dong作者单位：王淑芬,Wang Shufen(中国科学院遗传发育所农业资源研究中心,石家庄,050021;中国科学院研究生院,北京,100039)， 张喜英,裴冬,Zhang Xiying,Pei Dong(中国科学院遗传发育所农业资源研究中心,石家庄,050021)刊名：农业工程学报英文刊名：TRANSACTIONS OF THE CHINESE SOCIETY OF AGRICULTURAL ENGINEERING年，卷(期)：2006,22(2)被引用次数：53次1.Hattendorf M J;Redelf M S;Amos B Comparative water use characteristics of six row crops 19882.郑连生河北省农业节水发展方向和措施 1995(01)3.王辛未农田灌溉节水途径的分析[期刊论文]-灌溉排水 1986(03)4.Marsh B Measurement of length in random arrangements of lines[外文期刊] 1971(08)5.Newman E I A method of estimating the total length of root in a sample 1966(03)6.康绍忠;蔡焕杰作物根系分区交替灌溉和调亏灌溉的理论与实践 20007.AngadiSV;Entz M Root system and water use patterns of different height sunflower cultivars 20028.Kuchenbuch R O;Barber S A Yearly variation of root distribution with depth in relation to nutrient uptake and corn yield 19879.Clothier B;Green S Rootzone processes and the efficient use of irrigation water[外文期刊] 199410.Taylor H;Jordan 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灌水和施硅对冬小麦叶片显微结构、光合特性及产量的影响
DOI: 10.12357/cjea.20230643孙金阳, 曹彩云, 郑春莲, 李科江, 马俊永, 张俊鹏, 党红凯. 灌水和施硅对冬小麦叶片显微结构、光合特性及产量的影响[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2024, 32(5): 827−838SUN J Y, CAO C Y, ZHENG C L, LI K J, MA J Y, ZHANG J P, DANG H K. Effects of irrigation and silicon application on leaf mic-rostructure, photosynthetic characteristics and yield of winter wheat[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2024, 32(5): 827−838灌水和施硅对冬小麦叶片显微结构、光合特性及产量的影响*孙金阳1,2, 曹彩云2, 郑春莲2, 李科江2, 马俊永2, 张俊鹏1**, 党红凯2**(1. 山东农业大学水利土木工程学院 泰安 271018; 2. 河北省农林科学院旱作农业研究所/河北省农作物抗旱研究重点实验室 衡水 053000)摘 要: 为探究不同灌水和施硅处理对冬小麦光合器官发育及产量构成的影响, 于2021—2023年采用灌水和施硅二因素区组试验设计, 设置3组灌水处理[W 0: 春浇0水; W 1: 春浇1水(拔节期灌水); W 2: 春浇2水(拔节期和开花期各灌1次水)]和2组叶面硅肥处理[ 叶面喷施清水(Si 0)、叶面喷施硅肥(Si 1)], 共计6组处理, 分析不同灌溉制度下喷施叶面硅肥对冬小麦叶片显微结构、光合特性和产量构成的影响。
结果表明, 随灌水次数的增加, 冬小麦叶肉细胞长宽积、叶片厚度、叶绿素相对含量、净光合速率呈上升趋势; 与W 0处理相比, W 1处理单位面积穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量分别增加11.4%、6.8%、1.5%、16.4%, W 2处理依次增加15.5%、12.4%、4.8%、37.4%。
干旱危及农作物
干旱危及农作物干旱是指长期缺乏降水以及土壤和植物蒸发过程所导致的水分供应不足的气象现象。
在农业中，干旱是一种严重的天气灾害，对农作物的生长和产量都会造成重要影响。
本文将重点讨论干旱对农作物的危害，并探讨一些应对干旱的方法。
一、干旱对农作物的影响1. 水分不足：农作物的生长需要适量的水分供应，干旱条件下缺乏降水，土壤水分严重不足，导致农作物无法正常生长。
缺水会影响光合作用的进行，限制植物的养分吸收和传输，导致植物生长缓慢，甚至停止生长。
2. 风蚀和沙尘暴：干旱地区常伴有强风，缺少植被的土壤容易遭受风蚀和沙尘暴的侵袭。
这些现象会导致农作物的破坏和土壤质量的下降，给农业生产造成严重损失。
3. 病虫害的爆发：干旱条件下，植物的免疫力和抵抗力减弱，容易受到病菌和虫害的侵袭。
并且由于干旱环境下植物体内水分不足，导致病虫害的发展更加迅速，给农作物带来更大的损失。
二、应对干旱的方法1.合理灌溉：灌溉是解决干旱问题的重要手段之一。
在农业生产中，合理利用水资源和科学设计灌溉系统，确保农田获得足够的水分供应是关键。
可以采用滴灌、微喷灌等节水灌溉技术，最大限度地减少水分的浪费。
2. 种植抗旱品种：选择适应干旱环境的抗旱品种，是提高农作物产量的重要措施。
通过选育和引进抗旱品种，可以增强农作物对干旱的适应能力，提高其耐旱性，减少干旱导致的损失。
3. 土壤保持措施：采取一些土壤保持措施，如修复退化土壤、合理耕作等，可以增加土壤的保水能力，减缓干旱对农作物的影响。
此外，植被覆盖和建设防风林也可以减少风蚀和沙尘暴。
4. 水资源管理：在干旱地区，合理管理和分配水资源至关重要。
加强水资源保护，建设水源保护区，加强水资源的有效利用和管理，能够缓解干旱对农作物的危害。
5. 农业技术推广：加强农业技术的推广和培训，提升农民的技术水平和科学管理意识，可以帮助农民更好地面对干旱灾害，提高农作物的产量和质量。
结语：面对干旱危及农作物的问题，社会各界都应关注并共同努力。
植物生产中的逆境胁迫对作物产量和品质的影响评估
植物生产中的逆境胁迫对作物产量和品质的影响评估植物在生长过程中，会遭遇各种逆境胁迫，如干旱、高温、盐碱等。
这些逆境胁迫对作物的产量和品质都会造成影响。
本文将对逆境胁迫对作物产量和品质的影响进行评估。
一、干旱胁迫对作物产量的影响干旱是一种常见的逆境胁迫，对作物产量有较大影响。
干旱会导致作物水分供应不足，进而影响植物的光合作用和养分吸收。
长期干旱胁迫下，作物的生长速度减缓，地上部分生物量、根系和叶面积都会受到严重影响，从而导致产量下降。
二、高温胁迫对作物产量的影响高温是另一种常见的逆境胁迫，对作物产量也有不可忽视的影响。
高温会引发作物生长发育异常，出现热害现象。
高温下，植物的光合作用受到抑制，呼吸作用却增加，导致作物在同等光照条件下，光能利用率下降。
此外，高温还会影响作物的开花和结实过程，导致果实数量减少，从而降低作物的产量。
三、盐碱胁迫对作物产量的影响盐碱胁迫是一种常见的土壤逆境胁迫，对作物产量和品质的影响也是显著的。
盐碱土壤中的高盐浓度会限制作物的根系发育，降低根系的吸收能力和养分供应，进而影响整个植物的生长和发育。
此外，盐碱胁迫还会引发植物细胞膜的脱水和脱落，增加作物的蒸腾作用，加剧水分流失。
这样，作物的生长受限，产量大幅度下降。
四、逆境胁迫对作物品质的影响除了对产量有直接的影响外，逆境胁迫还会影响作物的品质。
逆境胁迫使植物在生长过程中产生过多的还原物质和活性氧，导致氧化损伤加重。
这些氧化损伤会导致作物的维生素含量下降、抗氧化物质减少，以及二次代谢产物积累不足。
因此，逆境胁迫下的作物品质通常较差，营养价值也会相应地下降。
综上所述，逆境胁迫对作物产量和品质有着显著的影响。
干旱、高温和盐碱等逆境胁迫会导致作物的生长受限，降低产量；同时，逆境胁迫还会加重氧化损伤，导致作物品质下降。
因此，在植物生产中，应加强对逆境胁迫的监测和管理，采取适当的措施减轻逆境胁迫对作物产量和品质的影响。
例如，应注重灌溉管理，提高水分利用效率；合理调节温度，减少高温胁迫；采用适宜的栽培技术和土壤改良手段，改善盐碱土壤条件。
植物科学基础专项复习(四)
植物科学基础专项复习（四）一、名词解释：1、植物激素：是植物在代谢过程中产生的，对植物生长发育具有显著调节作用的微量有机物，故又称内源激素。
2、植物生长调节剂：是人工合成的类似植物激素作用的植物生长调节物质。
3、环剥：是指在木本植物的枝条或树干上，用刀环割两圈，两圈之间的宽度根据枝条和树干的粗度而定。
4、生长中心：是指正在生长的主要器官和部位。
5、休眠：指植物的整体或某一部分在某一时期内停止生长的现象，叫做休眠。
6、强迫休眠：这种由于不利于生长的环境所引起的休眠称为强迫休眠。
7、自发休眠：这种不是由于外部条件所引起的停止生长的现象叫做自发休眠或深休眠。
8、生长大周期：生理学上将植物生长过程中表现出来的慢——快——慢的过程，叫做生长大周期或大生长期。
9、极性：植物体形态学上下两端，在生理上的差异，叫极性。
10、再生：指当植物失去某些部分后，在适宜的环境条件下，能恢复失去的部分，重新形成完整的植株，这种现象叫做再生。
11、植物生长的相关性：植物各部分在生长过程中相互影响的现象，叫做相关性。
12、组织培养：如果将植物的任何生活部分，放到适宜生长的培养基中培养，同样可以再生长出新的个体，这叫做组织培养。
13、根冠比：是植物根和茎、叶的干重比值。
14、顶端优势：指一般植物茎的顶芽生长很快，侧芽生长较慢，甚至潜伏不长，这种顶芽生长占优势、侧芽生长受到抑制的现象叫做顶端优势。
15、黄化现象：指栽培在黑暗溃的植物，细胞伸长不受抑制，因而茎部伸长，节间也长，但机械组织不发达，茎细嫩多汁，根系生长不良，叶呈黄色，故称黄化苗，这种现象黄化现象。
16、春化作用：许多植物秋季播种，出苗后经过冬季的低温，来年春夏才能抽穗开花。
这种经低温诱导才能开花结实的现象，叫做春化作用。
17、春化处理：用人工低温处理小麦种子，使其通过春化作用的方法，叫做春化处理。
18、光周期现象：许多植物要求每天有一定的光照和黑暗的反应才能开花，这种现象叫做光周期现象。
植物生理模拟考试题+答案
植物生理模拟考试题+答案一、单选题（共53题，每题1分，共53分）1.在抗冻锻炼过程中,可溶性糖、不饱和脂肪酸、束缚水/自由水比值( )。
A、均升高B、均降低C、基本不变正确答案：A2.ABA.GA和类胡萝卜素都是由( )单位构成的。
A、异戊二烯,B、氨基酸C、不饱和脂肪酸D、甲瓦龙酸正确答案：A3.促进叶片气孔关闭的植物激素是( )。
A、IAA;B、GA;C、CTK;D、ABA;正确答案：D4.影响根毛区主动吸收无机离子最重要的原因是A、土壤水分含量B、离子进入根毛区的扩散速度C、土壤中无机离子的浓度D、根可利用的氧正确答案：D5.在赤道附近地区能开花的植物一般是( )植物。
A、短日B、长-短日C、长日D、中日正确答案：D6.( )实验表明,韧皮部内部具有正压力,为压力流动学说提供了证据。
A、环割;B、蚜虫吻针;C、伤流正确答案：B7.对短日植物大豆来说,南种北引,生育期延迟,要引种( )。
A、早熟品种B、晚熟品种C、中熟品种正确答案：A8.植物筛管中运输的主要物质是( )A、葡萄糖B、果糖C、麦芽糖D、蔗糖正确答案：D9.乙烯合成的前体物质是()。
A、甲硫氨酸B、甲瓦龙酸C、色氨酸正确答案：A10.下列几种酶中,与器官脱落有关的是( )。
A、核酸酶B、蛋白酶C、纤维素酶D、淀粉酶正确答案：C11.在线粒体中,对于传递电子给黄素蛋白的那些底物,其P/O比都是 () 。
A、3B、4C、6D、2正确答案：D12.植物体内有机物转移的方向是A、只能从高浓度向低浓度转运,而不能相反;B、转移方向无任何规律。
C、长距离运输是从高浓度向低浓度转移,短距离运输也可逆浓度方向进行;D、既能从高浓度向低浓度转移,也能从低浓度向高浓度转运;正确答案：C13.指出下列物质中哪一组合为光合碳还原循环所必需( )。
A、Ch1、CO2、H2OB、ATP 、CO2、O2C、CO2、ATP、NADPH正确答案：C14.在提取叶绿素时,研磨叶片时加入少许CaCO3,其目的是A、使研磨更充分B、加速叶绿素溶解C、使叶绿素a、b分离D、保护叶绿素正确答案：D15.交替氧化酶途径的P/O比值为( )。
冬小麦灌浆期非结构性碳水化合物积累转运对干旱胁迫的生理响应
冬小麦灌浆期非结构性碳水化合物积累转运对干旱胁迫的生理响应冬小麦是我国重要的粮食作物之一，其生长发育和产量形成过程中的各个关键生理阶段对干旱胁迫具有不同的响应。
冬小麦灌浆期是决定产量的关键时期，而干旱胁迫会对灌浆期的生理过程产生一系列的影响。
近年来，研究者们发现，灌浆期非结构性碳水化合物积累和转运在冬小麦干旱胁迫的生理响应中起着重要的作用。
非结构性碳水化合物是冬小麦产量的主要来源，在气候恶劣的干旱条件下，它们具有对抗干旱胁迫的重要作用。
研究表明，非结构性碳水化合物积累能够增加植株的抗旱性，提高水分利用效率，并且对调控胁迫下植物的生理代谢起到重要的调节作用。
在灌浆期，非结构性碳水化合物的积累主要发生在叶片和茎部，其中蔗糖是最重要的碳水化合物之一。
蔗糖的积累主要依赖于光合作用的产物，蔗糖合成酶和蔗糖转运蛋白的表达水平对其积累起着重要作用。
研究发现，在干旱胁迫条件下，冬小麦灌浆期蔗糖合成酶的表达水平增加，从而促进了蔗糖的积累。
同时，蔗糖转运蛋白的表达水平也发生了变化，从而加强了蔗糖从叶片向茎部的转运。
非结构性碳水化合物的积累和转运对干旱胁迫的响应主要通过调节植物的水分状况和细胞渗透调节来实现。
干旱胁迫会导致植物体内水分的亏缺，从而降低细胞渗透调节。
然而，非结构性碳水化合物的积累能够提供额外的渗透物质，维持细胞渗透平衡，保持细胞的正常功能。
非结构性碳水化合物的转运能够将积累的碳水化合物从叶片向茎部输送，减轻叶片的碳负荷，从而维持叶绿素的正常合成，提高光合作用的效率。
此外，在灌浆期，非结构性碳水化合物的积累和转运还能够通过调节植物的光合作用和呼吸代谢来减轻干旱胁迫带来的损伤。
干旱胁迫会抑制植物的光合作用，减少碳水化合物的合成能力，从而影响灌浆期非结构性碳水化合物的积累。
然而，已有研究表明，非结构性碳水化合物积累对叶绿素光合效率的恢复具有重要的促进作用。
此外，在干旱条件下，非结构性碳水化合物的积累还可以提高植物的呼吸代谢水平，增加 ATP 的产量，从而增强植株对干旱胁迫的适应能力。
干旱与饥荒农田的干涸与作物凋零
干旱与饥荒农田的干涸与作物凋零干旱与饥荒: 农田的干涸与作物凋零干旱是指在一定时期内，某个地区的降水量明显偏少，地表水资源减少，湖泊和河流干涸，导致土地缺水及作物凋零的情况。
干旱与饥荒息息相关，当农田遭受干旱时，作物无法正常生长，进而引发严重的饥荒问题。
本文将探讨干旱对农田的影响以及相关对策。
一、干旱对农田的影响1. 土壤干涸干旱会导致土壤水分耗竭，土壤干燥裂开，并失去供给植物生长所需的养分。
干燥的土壤无法支撑作物的生长，从而使作物凋零。
2. 植物光合作用受阻干旱情况下，土壤中的水分减少，作物无法通过根系吸收足够的水分供给植物细胞进行光合作用。
光合作用的减弱使得植物无法进行正常的呼吸和物质合成，进而导致作物发育不良。
3. 水源供应减少干旱导致河流和湖泊水位下降，地下水资源枯竭，大大减少了农田的水源供应。
缺乏灌溉水源的农田无法满足作物的生长所需，加剧了作物死亡和凋零的情况。
二、应对干旱的对策1. 提高水资源利用率为了减少水资源的浪费，应采取节水措施，例如推广滴灌、雨水收集和水资源循环利用等技术。
这些措施可以有效减少农田水分的损失，确保作物生长所需的水源供应。
2. 引进适应性更强的植物品种研发耐旱性更强的作物品种，可以在干旱条件下保持较高的产量。
通过科学育种，选育出适应干旱环境的作物品种，对抗干旱对农田的影响具有重要意义。
3. 推广保持地力的农业耕作方式采用保持地力的农业耕作方式，例如合理轮作、秸秆还田和有机肥料的使用等，可以提高土壤的保水能力，缓解农田因干旱而造成的干涸情况。
4. 建设灌溉设施和水利工程加大对农田灌溉设施和水利工程的投资建设，提高农田的灌溉效率和水资源利用率。
例如修建水库、水渠和引黄灌区等，改善农田的水源供给，有助于农田抵御干旱的侵袭。
三、饥荒的影响与防范干旱导致农田歉收，进而引发严重的饥荒问题。
饥荒不仅使人们无法获得足够的食物，还导致健康危机和社会不稳定。
为了应对饥荒问题，以下是一些相关对策：1. 饥荒监测与预警建立健全的饥荒监测与预警系统，及时掌握农田的干旱情况和粮食储备情况。
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干旱条件下脱落酸对冬小麦根冠生长及产量形成的影响
1 供试材料为河南省主推高产品种周麦22。
2 试验于 2010 年河南农业大学科教示范园区进行防雨棚内进行，采
用盆栽方式，桶直径 26 cm、高33 cm，装土量为10 kg。小麦播种
前试验田0~20cm土层土壤有机质含量为14.89 g.kg-1，全氮为0.79
g.kg-1，碱解氮为46.63 mg.kg-1，速效磷为64.32 mg.kg-1，速效钾为128
mg.kg-1。0~100 cm土层平均土壤容重为1.51 g.cm-3，平均最大田间持
水量为23.25%。
3实验处理:
（1）干旱处理：以土壤含水量( 占田间持水量的百分数) 划分胁迫
程度为:（1）正常供水 80% ～85% ;（2)轻度干旱胁迫 65% ～ 70% ;
（3）中度干旱胁迫50%～55% ;(4)重度干旱胁迫35%～40%。小区土
壤水分经测定后控制在各处理土壤水分高限,并保证土壤湿度不低于
各处理规定下限。每隔10 d 观测1次土壤湿度。
（2）根据设计的土壤含水率计算出每盆重量, 作为各处理水平的标
准盆重。土壤含水量(SWC)通过称重法进行测定,并表示为土壤田间持
水量百分比的形式。土壤含水量(SWC)可以通过下一基本公式进行计
算:SWC=(Wt-Wd-We-Wp) /(Wd×FWC) ×100% (Wt代表当时整个盆
重;Wd代表盆中土壤在完全干旱下的重量;We代表净盆重;Wp代表当
时盆所有植物的鲜重FW; FWC代表土壤田间持水量)。土壤田间持水
量(FWC)的测定采用威尔科克斯法FWC= (W2-W3) /(W3-W1) ×
100% (W1代表铝盒重;W2代表铝盒+饱和土壤重;W3代表铝盒+干土
重)。
（2）脱落酸处理：试验于拔节—孕穗期、抽穗—扬花期和灌浆—成
熟期 3个生育阶段,外源ABA溶液通过灌根的方式施加到其中干旱
处理的小麦中,使得土壤中ABA的浓度分别达到8μmol.L-1和12μ
mol.L-1。以正常浇水不灌ABA（ＣＫ１）和控水灌根与ＡBＡ等量的
清水（CK２）为对照，共12个处理，设3次重复，取样时期有3个
阶段，共108盆。
（3）籽粒产量：对以上12个干旱和脱落酸处理，每个处理再设10
个重复测籽粒产量，共计120盆。
挑选饱满的种子18粒播种, 从播种到三叶期每盆浇灌相同水量，使
土壤含水量均保持在80%～85%,以保证出苗齐全，三叶期时开始定
苗，每盆留生长基本一致的麦苗14株(试验1:干旱实验;试验2:脱落
酸处理实验)和10株(试验3:籽粒产量形成实验)，共计种植小麦228
盆,在干旱处理前所有处理完全随机排列。此时期开始水分处理,施肥
时期及田间管理同高产田。
4 测定方法：拔节—孕穗期、抽穗—扬花期和灌浆—成熟期 3个生
育阶段,外源ABA溶液灌根后一周后各处理取样6株。
（1）根冠的获取: 每次将含有土柱的一株小麦取出浸泡在水池中到
土柱变得松散冲洗根系得到完整的根将取样的冬小麦从茎基部剪下
获得完整的冠根擦拭表面尘污后立即密封在塑料袋以备称重。
鲜重和干重的测定：将根冠立即称重得到各自鲜重; 然后将二者分
放在称量瓶内在105°C下杀青 0. 5~ 2 h 之后置于75°C恒温下1~
2 d取出放于干燥器中冷却，用 1/10000 电子天平称重，并计算根冠
比，根冠比= (根干重/地上部干重)×100%
（2）株高和根长, 株高的测定用常规方法, 根长的测定用网格法,
公式为L =11/ 14×U×N,其中L为根长(cm) , U为框格单位, N为根与纵
横框线交叉点数。主要计算项目有相对生长速率(RGR)、根长比(各处
理根长与CK2根长之比)。
（3）根体积：根据阿基米德定律进行根体积测定:在装有10 mL蒸馏
水的刻度试管中缓慢放入样品,将样品全部浸入水中后用0. 05 m L~
1mL的移液枪转移蒸馏水至10 mL, 用被转移水的体积作为根体积。
（4）根系含水量：按照朱自华等的方法,选取长势均一的6株小麦幼
苗根系作为测定对象,将根剪取用无离子水洗净后立即用滤纸吸取根
系表面水分后测定鲜重( W f) ,称重后在90°C杀青30min 再于70°
C烘干48 h后测定干重（W d) ,根系含水量按下式计算:
RWC= ( W f —W d) / W d
（5）叶片的相对含水量，水势。叶片的相对含水量(RWC)用烘干称
重法测定，水势的测定采用露点水势仪 ( WescorPsypro型 )。
（6）抗旱指数（DI）,按兰巨生等方法计算抗旱指数（DI）。DI=（处
理产量/对照产量）×（ 处理产量/所有品种处理平均产量）。
（7）籽粒产量形成中（扬花期—成熟期），测产量实验中的五盆处
理中每7天取样6株小麦测籽粒重量。
（8）在小麦成熟期,小麦的颖壳完全失绿,开始收获。考种测定等按照
农业气象观测规范进行, 测定指标包括穗粒重、千粒重、产量等。
首先记录每株高度、每株穗数;然后通过破坏性采样,以盆为单位分别
收获冬小麦的地上部分(除去籽粒)、籽粒后,用信封分装保存,再置于
80°C烘48小时后称重。同时以盆为单位,记录籽粒重,籽粒数并换算
千粒重。小麦根系用孔径为0.4 mm的筛网洗出根系,再用镊子仔细挑
出混于根系中的土壤杂质,置于80°C供48小时后称取根系干重。蒸
腾失水量通过整个生育期的浇水记录合计得到。
（9）收获指数，收获指数(HI)=籽粒干重/地上生物量干重,籽粒水分
利用效率(WUEg)=籽粒产量/蒸腾失水量。