研究了不同程度土壤持续干旱对冬小麦根系生长及营养代谢的影响。结果表明 ,干旱胁迫使小麦次生根发育迟缓 ,数量减少 ,根系发硬 ,根尖萎缩 ,拔节至扬花阶段对发根潜能的影响最大。根系干物质积累量减少 ,峰值延后 ;根系中氮、磷积累量下降 ,分配比例在生育前中期下降 ,后期上升 ,干旱使后期较多的氮、磷滞留于根中 ,向地上部运转减少 ,中度以上干旱胁迫有较多的氮、磷损失 ;根系中的含糖量下降 ,C/N失调。维持根系对氮、磷良好吸收、分配、运转和C/N协调的土壤含水量不能低于 6 0 %。

本试验测定了北方冬麦区主推的22个冬小麦品种的根系活力以及根系可溶性糖含量,并测定了各品种的抗旱性,尝试寻找根系活力和根系可溶性糖含量与作物抗旱性之间的关系。试验结果显示:22个供试品种中,抗旱指数较高的品种有长6878、长4378、保麦9号、河农825、中旱110等;灌浆中期旱胁迫条件下的根系可溶性糖含量与作物抗旱性呈负相关,推测抗旱性强的品种在旱胁迫条件下将根部形成的可溶性糖运输至穗部灌浆,弥补由于干旱造成的光合产物量的不足。

利用ＰＥＧ－４０００对春小麦根系进行了不同时间和浓度下水分和磷素胁迫处理，结果表明，根系和叶片干重均随胁迫时间的推移而显著下降，叶片的相对含水量从处理开始到胁迫２４ｈ明显下降，其后变化呈起伏现象。根系中无机磷随胁迫时间的推移呈倒“Ｖ”型趋势，其中，以处理２４ｈ根中磷素的浓度较高。不同浓度处理下，峰值出现在１５％。根系活力随胁迫浓度的提高而下降，在５％～１５％范围，根系过氧化物同功酶带无显著的变化，但在最高浓度下，缺少一条谱带。

【目的】研究不同干旱敏感型春小麦根系生长对阶段干旱胁迫的形态及生理响应差异，阐明新疆滴灌条件下春小麦的抗旱节水生理机制，为新疆麦区进一步节水高产提供科学依据。【方法】2021—2022年采用土柱栽培法，以强抗旱性品种新春6号和弱抗旱性品种新春22号为材料，分蘖和拔节期分别设置轻度（T1和T3,60%—65%FC,FC为田间持水量）、中度（T2和T4,45%—50%FC）干旱胁迫处理后滴灌复水，以常规滴灌为对照（CK,75%—80%FC），研究生育前期干旱胁迫下根系形态特征（根长密度（RLD）、根体积密度（RVD））、抗氧化系统（丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD））、渗透物质（脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS））及根系活力的时空变化特征，分析滴灌春小麦根系生长对干旱-复水的补偿效应。【结果】随干旱胁迫程度增加，根长密度和根体积密度呈先增后降的变化趋势，轻度干旱（T1和T3）条件下，显著增加了20—60 cm土层的根长密度和根体积密度。各土层根系丙二醛含量随着胁迫程度的加剧呈上升趋势，而SOD、POD、脯氨酸及可溶性糖均随干旱程度加剧呈先升后降趋势，并随土层加深逐渐增大。T1处理复水后，根系形态特征、抗氧化酶活性、渗透物质、根系活力均达到最大值，进而提高产量，较其余处理增加2.77%—19.58%。逐步回归分析表明，根体积密度和可溶性糖是决定产量的重要因素，根长密度、SOD和可溶性糖是对新春6号抗旱性影响较为显著的指标，根长密度、丙二醛含量以及POD是对新春22号抗旱性影响较为显著的指标。【结论】春小麦在分蘖和拔节期维持60%—65%田间持水量，滴灌复水后会增加根系在20—60 cm土层的分配比例，提高根系清除活性氧及渗透调节能力，延缓根系衰老，改善根系生理特性，进而提高产量。

以盆栽小麦为材料,在控制低温条件下研究了苗期低温胁迫对冬小麦根系内源激素系统的影响及调节剂"壮丰安"对其的调控作用,结果表明:在低温胁迫条件下,冬小麦根系的 IAA,CTKs 含量略有提高,ABA 含量急剧上升,GAs 含量则下降;壮丰安显著影响冬小麦根系内源激素系统的变化过程,有效提高小麦幼苗的抗冻性。

用透射电镜观察镉处理对冬小麦幼苗根端细胞超微结构的影响,结果表明,CdCl_22.5H_2O浓度较低时(10×10~6),可见被观察的细胞表现为核膜凹陷、胞核变形、染色质稍显凝聚;同样浓度下线粒体的超微结构未见明显变化.CdCl_2 2.5H_2O浓度较高时(80×10~6),则见细胞核膜破裂.崩解、染色质显著凝聚;线粒体内膜解体,嵴模糊或消失,表现为不可逆转性变化.

以正常钼与过量钼水平水培种植的冬小麦为试验材料,通过分析过量钼供给下小麦亚细胞组分钼含量及叶片代谢物的变化来探究冬小麦耐受过量钼的生理机制。结果显示,在过量钼水平下,根系亚细胞组分细胞壁、可溶性部分、细胞器、原生质体/叶绿体钼含量分别是地上部的219、38、25和62倍;根部和地上部的可溶性部分中钼的积累比例分别为71.85%和88.54%;在过量钼胁迫下小麦叶片苹果酸、延胡索酸的含量分别上升了2.08倍和2.07倍,β-丙氨酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-谷氨酰胺的含量分别上升了2.78、1.89、1.67和1.91倍。结果表明,根系具有阻控过量钼向地上部运输的作用,植物液泡是过量钼存储的主要部位,过量胁迫下产生的有机酸、氨基酸可能在液泡中与钼螯合以降低其生物毒性,增强小麦的耐过量钼能力。

【目的】研究不同氮磷营养条件下返青期水分胁迫后复水对冬小麦生长及产量的影响,为水分胁迫条件下作物的水肥高效利用和最优调控提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以小偃22作为试验材料,设置返青期轻度胁迫(占田间持水量的55%～70%)、重度胁迫(占田间持水量的40%～55%),其它生育期不胁迫和全生育期不胁迫(占田间持水量的70%～85%)3个水分处理,以及N1P1(纯氮0.1g/kg,P2O50.05g/kg)、N2P2(纯氮0.2g/kg,P2O50.1g/kg)和N3P3(纯氮0.3g/kg,P2O50.15g/kg)3个氮磷肥水平,研究返青期水分胁迫后复水以及不同氮磷水平对冬小麦生长和产量...

利用温室管栽试验,研究水分胁迫效应对冬小麦生长发育的影响。结果表明:苗期水分胁迫,拔节期与开花期复水能激发冬小麦根、茎、叶、冠生物量显著增长,三叶至分蘖期控水的处理绿叶面积日增量最大;前期一直干旱灌浆期复水能明显减缓植株的衰老速率。冬小麦前期经受中度或重度水分胁迫,拔节期复水后增产效果最大,前期经受中度水分胁迫,开花期复水后水分利用效率最高。确定土壤含水量占田间持水量55％为冬小麦分蘖期水分胁迫效应增产节水的水分临界指标。

为揭示土壤水分胁迫对冬小麦生长的后效影响及其规律,利用盆栽试验对供试冬小麦设置13种供水处理,测定作物株高、叶面积、冠干重及产量,研究水分胁迫对上述生理指标的后效影响。结果表明,中度水分胁迫对株高的后效影响大于重度水分胁迫,在重度水分胁迫下,除C5-A外,当前影响均大于后效影响;前期中度水分胁迫对叶面积的后效影响大于当前影响,后期则相反,重度水分胁迫对叶面积的当前影响大于后效影响;水分胁迫对冠重的后效影响大于当前影响;水分胁迫对冬小麦穗数的后效影响基本上表现为正效应,而对每穗粒数、千粒重、产量及WUE的后效影响则全部为负效应,拔节至孕穗阶段中度水分胁迫抽穗期复水的处理产量最高,达到对照的62%...

采用水培的方法,研究了NaCl胁迫对燕麦和小麦幼苗生长及其营养吸收的影响,旨在为全面比较两种作物的耐盐性以及高效利用内蒙古地区的盐碱地提供基础信息。结果表明:与对照相比,低浓度NaCl处理(40 mmol/L)促进了燕麦的株高、生物量的增加,当NaCl浓度分别达到60 mmol/L与80 mmol/L时,明显降低了小麦与燕麦的株高、生物量,其中小麦较燕麦下降幅度大;随着NaCl浓度的增加,燕麦幼苗茎叶、小麦幼苗根中全N含量有所下降,而燕麦与小麦植株中全P含量有所增加;燕麦与小麦植株中K+、Ca2+含量、K+/Na+、Ca2+/Na+比值随NaCl浓度的增加迅速降低,且小麦的降低效应大于燕麦,在...

【目的】本研究基于气候室模拟温度日变化特征，旨在探讨氮素对高温、干旱及复合胁迫下冬小麦地上干物质重、氮积累与分配、氮代谢相关酶活性、蛋白质含量、产量及水氮利用效率的影响。【方法】基于人工气候室开展冬小麦盆栽试验，以小偃22号为试验材料，采用裂-裂区随机完全区组设计，以2个温度处理（高温：H；适宜温度：S）为主区，以2个水分水平（干旱：D；充分供水：F）为裂区，3个施氮水平（低氮：N_1；中氮：N_2；高氮：N_3）为裂-裂区，研究冬小麦生长生理特性、产量及水氮利用效率对高温干旱胁迫及各施氮量的响应特征。【结果】高温、干旱及复合胁迫导致地上总干物质重（ADW）和氮积累量（ANA）降低。在成熟期，高温干旱复合胁迫（HD）和干旱胁迫（SD）下N_3处理ANA分别较N_1处理增加7.26%和6.82%。高温、干旱及复合胁迫提高小麦花前氮素对籽粒贡献率（NRR）,HD胁迫各施氮处理NRR均值较对照（SF）增加达38.21%，施氮量的增加扩大这种增加效应。高温、干旱及复合胁迫导致成熟期穗氮分配率降低，特别是复合胁迫。暴露于高温、干旱及复合胁迫下籽粒蛋白质产量（PY）降低，干旱胁迫（7.37%）各施氮处理PY均值较高温胁迫（3.94%）降低更多，无论单一或复合胁迫下籽粒PY均在N_2处理下显著增加。此外，单一的干旱和高温胁迫下降低的谷氨酰胺合成酶（GS）和硝酸还原酶（NR）活性在N_2处理下显著增加，复合胁迫N_1处理NR和GS活性分别较N_3处理提高23.81%和23.07%。与对照相比，干旱胁迫各施氮处理穗粒数、千粒重和产量均值的降幅均高于高温胁迫，N_2处理对高温和干旱胁迫下这些参数存在明显正向调控，产量水分利用效率（WUE_g）和生物量水分利用效率（WUE_b）在N_2处理下得到明显改善。充分供水+N_2处理籽粒（NUE_g）分别较低干旱和复合胁迫N_3处理提高19.09%和19.44%，表明在水分充足条件下中氮能有效地缓解干旱和高温胁迫下籽粒氮利用效率的降低。NUE_g和NUE_b的提高可能归因于合理氮肥调控下增加的GS和NR活性。主成分分析表明胁迫条件下小麦千粒重和ADW与产量的关系更紧密。【结论】高温和干旱胁迫的综合效应比单一胁迫对小麦危害更大。在单一高温和干旱胁迫下，适量增加氮输入能增加氮代谢酶活性并维持更高氮代谢能力，提高籽粒氮积累量及蛋白质产量，将更有利于提高产量及水氮利用效率。然而在花后遭遇高温干旱复合胁迫时，相比低施氮量，增加施氮对小麦产量形成及水氮的吸收利用均产生一定抑制作用，应适当减少氮肥用量。

通过对叶面积指数、生物量、水分利用效率、灌浆速率等数据的分析发现:拔节期胁迫对冬小麦的产量和水分利用效率有一定的影响;充分灌水处理生物产量较高但是水分利用效率低;不同生育期水分胁迫的处理对土壤储水量的消耗有明显的不同最大相差143.3mm;以棵间蒸发形式消耗的无效耗水也有明显的差异,最多相差20mm。

为研究新疆滴灌冬小麦超高产栽培的水氮运筹模式,以新冬41为试材在田间采用水、氮2因素3水平裂区试验,设置9个水氮处理(W灌水量,N施氮量),W_1N_0(2 775 m3/hm2、0kg/hm2)、W_2N_0(3 900 m3/hm2、0kg/hm2)、W_3N_0(4 350 m3/hm2、0 kg/hm2)、W_1N_1(2 775 m3/hm2、180 kg/hm2)、W_2N_1(3 900 m3/hm2、180kg/hm2)、W_3N_1(4 350m3/hm2、180kg/hm2)、W_1N

旨为明确海河平原春季限水灌溉对冬小麦根系生长及籽粒产量的影响，对减少灌溉用水、提高水分利用效率具有重要的意义。以石麦22为供试材料，设置传统春季2次灌溉(W2)、春季1次灌溉(W1)和春季不灌溉(W0)3个灌水次数处理，其中W1基于春季3,4,5,6叶龄(3L、4L、5L、6L)设置4个单次灌溉时间处理。结果表明，与W2相比，W0和W1产量分别降低54.6%,24.4%,W1在4L灌溉产量最高，产量构成降低效应不显著。限水灌溉降低了冬小麦总根质量密度和根长密度，在开花期W1总根质量密度显著降低17.2%,W0总根质量密度、根长密度分别显著降低47.5%,35.1%。并且W1条件下，4L的根总根质量密度和根长密度最大。根系的垂直分布显示，减少灌溉次数增加了根系在40 cm以下土层的分布，但W1随着灌溉时间的推迟，深层土壤的根系分布减少，根系活力增加。其中，在开花期，4L在120～160 cm土层、160～200 cm土层、200～240 cm土层比6L分别显著高出28.8%,14.2%,36.5%。限水灌溉条件下根系特征和产量的相关性和通径分析表明，拔节—开花期总根质量密度和根长密度对产量有正效应，3L和4L处理开花期总根长密度对产量的直接贡献最大。总体来讲，4L处理在拔节—开花期的根系总量较高，并且增加了40～240 cm深层根系分布和根系活力，穗数和穗粒数较高，有利于缓解限水灌溉导致的冬小麦产量的降低，可作为海河平原冬小麦限水灌溉有效方式。