世界上可以用海水灌溉的盐生植物资源

报道了世界上可以利用海水灌溉的盐生植物种类及其生活型、植物类型、分布、光合途径、耐盐水平和用途。此类植物有168种,分属32科,一些用途不明的耐盐能力达到适应海水的植物没有列入,例如粉藻科、眼子菜科、水龟科等,约有60余种。     

世界上可以用海水灌溉的盐生植物资源

报道了世界上可以利用海水灌溉的盐生植物种类及其生活型 、植物类型、分布、光合途径、耐盐水平和用途。此类植物有１６８种,分属３２科,一些用途不明的布盐能力达到适应海水的植物没有列入,例如粉藻科、眼有科、水龟科等,约有６０余种。     

海水灌溉欧洲菊苣盐肥耦合效应

2008年在江苏北部沿海滩涂进行田间试验研究了不同浓度海水灌溉下欧洲菊苣(Cicherium intybus L.)的盐肥耦合效应。结果表明:1)20%海水灌溉下欧洲菊苣肉质根和地上部分生物产量与淡水处理相比没有显著差异,而40%海水灌溉下产量均显著下降;N3(氮用量90kg.hm-2)水平与N1(氮用量0kg.hm-2)水平相比,欧洲菊苣肉质根产量与地上部分生物产量可以显著提高;同样,P3(P2O5用量45kg.hm-2)水平与P1(P2O5用量0kg.hm-2)水平相比,欧洲菊苣产量亦显著提高。2)各浓度海水灌溉下,随着施氮、磷量的增加菊苣主茎普遍增长和增粗。3)经过海水与氮肥及磷肥的交互作用对总产量影响的分析,可以看出W1N3(淡水,氮用量90kg.hm-2)和W1P3(淡水,P2O5用量45kg.hm-2)是优化组合。4)经过海水与氮肥及磷肥的交互作用对籽粒产量影响的分析,可以看出W2N3(20%海水,氮用量90kgN.hm-2)和W1P2(淡水,P2O5用量22.5kg.hm-2)是优化的组合。处理因子分析表明:海水、氮肥、磷肥对欧洲菊苣产量具有显著效应,以海水影响最大;总产量的优化组合为W1N3P...     

半干旱地区地膜覆盖对作物产量和氮效率的影响

在年降水量415mm的半干旱地区黄绵土上,以春小麦为供试作物进行大田试验,研究地膜覆盖进程(包括不覆膜、播种后覆膜30d、覆膜60d和全程覆膜)、底墒和施N对作物产量和N效率的影响．结果表明,增加底墒、地膜覆盖和施N均会显著增加作物产量和吸N量(α＜0.01),其影响顺序为N肥＞底墒＞覆膜．覆膜对产量的效应因底、施N和覆膜进程而异．从平均看,在低底墒时,各种覆膜处理产量虽有增加,但与不覆膜处理间的差异并不显著,而在高底墒时,以覆膜60d的产量最高,以不覆膜最低．由于覆膜和底墒影响作物产量和吸N量,因而也影响N效率．在低底墒时,以不覆膜和覆膜30d时N效率最高,而在高低墒时,30d、60d和全程覆膜处理间差异不显著．综合作物产量和N效率,全生育期覆膜并没有多少实际意义．     

苏北滩涂海水灌溉与施氮对籽粒苋生长的影响

为创建海涂海水种、养复合清洁生产模式,首先要探索海水灌溉经济植物的种植条件,为此,在苏北滩涂布置田间小区试验,研究海水灌溉下氮肥与海水对籽粒苋生长的耦合效应。结果表明:1)20%海水灌溉下,施纯氮量120kg.hm-2,植株鲜草和籽粒产量均显著高于施纯氮量60kg.hm-2下的产量,且与施纯氮量180kg.hm-2处理下的产量差异不显著;40%海水灌溉下,施氮120kg.hm-2时籽粒产量最高,但其产量显著低于20%海水灌溉、施纯氮量120kg.hm-2下的产量。2)鲜草产量在淡水灌溉、施纯氮60kg.hm-2下达到最高值,籽粒产量在淡水灌溉,施纯氮180kg.hm-2下达到最高值。但20%海水灌溉、施纯氮120kg.hm-2组合下,籽粒产量和鲜草产量均未与最高产量达显著差异。3)随施氮量的增加,茎、叶中K+含量增加,而根、茎、叶中Na+含量和Cl-含量均先减少后增加。在施氮量为120kg.hm-2范围内,茎K+/Na+随施氮量的增加而升高,施氮量进一步增加,K+/Na+又随之下降。4)20%海水灌溉下,叶片氮素含量在120kg.hm-2处理下达到最高值,在40%海水处理下,氮肥施用对叶片氮素含量影响不显著。...     

钙离子对菊芋海水胁迫的缓解效应研究

以南芋2号为材料,设计1/2Hoagland(H)、1/2H 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水、1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水 5mmol·L-1EGTA5个处理水平,研究了Ca2 对海水胁迫下菊芋鲜重以及菊芋叶片中MDA含量、相对电导率、叶绿素含量和净光合速率(Pn)的影响,以探索Ca2 对缓解植物海水胁迫作用机制。结果表明:正常生长条件下外施10mmol·L-1Ca2 对菊芋的生长没有显著影响;在1/2H 30%海水处理下,菊芋的正常生理代谢明显受到抑制;在1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2处理下,与1/2H处理相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,与1/2H 30%海水相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,MDA含量和相对电导率显著降低。由此证明外源Ca2 可有效缓解海水胁迫所致的氧化损伤,抑制脂质过氧化作用,增加叶绿素含量,维持较高的光合速率,促进干物质积累,从而使生物产量增加。     

地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响

大田试验研究了地膜覆盖和底墒灌溉对春小麦产量形成的影响.地膜覆盖利于作物前期生长和水分利用,但不利于后期干物质积累和产量的形成.底墒灌溉对春小麦干物质积累和水分利用均有不利影响.对照 CK 、覆膜 M 、底墒灌溉 W 和覆膜+底墒灌溉 MW 4个处理产量分别为2554.0、2750.1、2424.3、3123.1kg·hm-2,补灌底墒与地膜覆盖具有协同促进作用.     

生物技术与耐海水作物的追求

今天,人类已经跨入了２１世纪,然而农产品短缺仍是生物学家和农学家所面临的最大挑战。制约农产品增加的主要因素是淡水资源的匮乏和耕地的日渐减少。虽然这两个问题可以通过诸如兴修水利、节水灌溉、提高单产和增加复种指数等途径来解决,但从长远看,研究耐海水被子植物的分子生物学机理和应用生物技术培育耐海水作物,发展沿海滩涂和内陆盐碱地的生态农业,是解决淡水资源缺乏和耕地不足的一条重要途径。据联合国粮农组织统计,全世界沿海和内陆盐碱地面积为３．８亿公顷,中国有３０００万公顷,其开发利用前景十分广阔。以往,人类赖…     

沙漠地区盐水灌溉对牧草产量及品质的影响

在以色列南部内盖夫沙漠农业实验站 ,采用较为先进的双管重叠水喷灌系统 ,研究了不同浓度盐水灌溉下狗牙根 (CynodondactylonL .) 6个品种的 (Suwannee、Coastcross、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78、Tifton85 )牧草产量、粗蛋白、灰分、纤维素含量的变化 ,同时 ,采用较为先进的瘤胃胃液消化法分析了不同盐水灌溉的牧草干草在山羊体内的消化率 .结果表明 ,在Eci小于 10ds·m-1条件下 ,6个狗牙根品种维持较高产草量 ,尤其是Eci=4 .4ds·m-1,Coastcross、Suwannee、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78和Tifton85的产量分别较淡水 (Eci=1.2 )灌溉的产量增加了 14 1%、6 1.1%、136 %、12 1.2 %、2 0 2 .3%和 10 9.7% ,干物质产量也随灌溉水盐浓度增加而提高 ,而牧草纤维素含量无明显增加 .饲养及消化实验表明 ,盐水灌溉的干草更为山羊喜食 ,干草消化率也随灌溉水盐浓度增加而增加 ,表明适当浓度的盐水灌溉不仅不会引起牧草产量下降 ,而且可提高牧草品质和喜食性 ,在农业和牧业上具有重要应用前景     

不同浓度海水胁迫对菊芋幼苗生长发育及磷吸收的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。本试验通过不同浓度海水处理研究菊芋幼苗生长发育及对³²P吸收利用差异和离子吸收分布的情况。结果表明:在不同浓度海水浇灌下,菊芋地上部、地下部、总鲜重及干物质重从CK到50%海水浓度没有明显变化,在75%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为75%海水浇灌的最高;在中等P水平下,地上部在25%海水处理下对³²P吸收率最高;随海水浓度增高菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na⁺和Cl^-依次增大;而K⁺与Na⁺积累情况不同,K⁺在25%海水胁迫下地上部单位干重积累的最多,其次是50%,CK和75%海水胁迫差不多;地下部单位干重积累的Na⁺、Cl^-和K⁺情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。     

不同浓度海水对菊芋幼苗生长及生理生化特性的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。采用水培的方式,用1/2Hoagland营养液培养菊芋幼苗至6叶完全展开时进行处理,设0%(对照)、10%、25%和50%海水4个处理。随后分别在第4、8和12天采样进行分析,研究不同浓度海水对菊芋幼苗生长、体内渗透物质的积累、保护性酶活性、膜透性及离子吸收分布的影响情况。结果表明:(1)在不同浓度海水处理下,菊芋地上部、地下部总鲜重及干物质重从0%到25%海水浓度没有明显变化,在50%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为50%海水处理的最高。随着时间延长,10%海水处理下,菊芋幼苗茎叶和根鲜重均增加,但与对照没有显著差异,25%海水处理生长速率较对照低,而50%海水处理下根鲜重和干重都降低。(2)随着时间的延长、海水浓度的增加,菊芋幼苗叶片保护性酶系SOD、POD、CAT的活性呈上升趋势,在10%海水处理下膜脂过氧化物MDA含量甚至低于对照,而50%海水处理下的MDA含量较其他处理高,在10%和25%海水处理下膜透性较对照变化不显著,而50%海水处理下膜透性增加明显,且随时间延长更显著。(3)菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量随海水浓度增高而显著增加,随着时间的延长,10%和25%海水处理下,脯氨酸含量先增加后降低,而50%海水处理下,脯氨酸含量一直在升高,而10%、25%和50%海水处理下,可溶性糖含量先增加后降低。随海水浓度增高,菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na 和Cl-依次增大,且随着时间延长,10%、25%和50%海水处理下地上部Na 和Cl-含量均增大;而K 与Na 积累情况不同,K 在25%海水胁迫下地上部单位干重积累得最多,随着时间延长,25%和50%海水处理下地上部K 含量均降低,且50%海水处理下降低幅度更大;地下部单位干重积累的Na 、Cl-和K 情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。由此可见,菊芋能够通过生理生化机制适应一定浓度海水的灌溉,即利用一定浓度海水灌溉菊芋是安全有效的。     

海水胁迫对向日葵苗期生长及矿质营养吸收特性的影响

采用砂培法,研究了海水胁迫对向日葵幼苗生长及矿质营养吸收特性的影响。结果表明,海水胁迫下,向日葵幼苗株高、茎粗、干物重明显降低。幼苗根茎叶中Cl-,茎和叶中Mg2 、叶中Na 和Ca2 含量随海水浓度的增加而增加,根茎叶中K 、全氮和全磷含量随海水浓度升高而降低,但在10%和20%海水胁迫下,向日葵体内Na 、Cl-主要集中于根和茎中,叶中较少。海水胁迫下,向日葵幼苗各部位K /Na 始终是叶部最高,根部最低,且根茎叶中SK,Na值均大于1。因此,低浓度海水胁迫下向日葵幼苗对Na 和Cl-的截流作用、海水胁迫下幼苗根部对K 强的选择性吸收以及K 向地上部的选择性运输是向日葵具有一定耐盐性的主要原因。     

碱胁迫对菊芋幼苗生长及其光合作用和抗氧化作用的影响

采用砂培试验研究了碱胁迫(0、12.5、25.0、37.5和50.0 mm o l.L-1N a2CO3)对2种菊芋(H elianthustuberosus L.)南芋8号(H t 1)和南芋1号(H t 2)幼苗生长及其光合作用和抗氧化作用的影响。结果表明,2种菊芋耐碱的极限浓度为50.0 mm o l.L-1;碱胁迫,尤其是高浓度(37.5 mm o l.L-1)的胁迫,显著降低菊芋幼苗总鲜重、净光合速率(Pn)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)、水分利用效率(WUE)及叶绿素总量(Ch l a Ch l b)、类胡萝卜素(C aro)含量与叶片和根POD活性,而显著提高细胞间隙CO2浓度(C i)、叶片和根SOD活性以及丙二醛(M DA)含量。此外,H t 1叶绿素a/b(Ch l a/Ch l b)在碱胁迫下没有明显变化,而H t 2却明显降低。这些结果表明非气孔限制是碱胁迫下2种菊芋幼苗Pn降低的主要原因。菊芋品种H t 1幼苗耐碱能力大于菊芋品种H t 2,这可能与H t 1碱胁迫下维持了较高的Pn、G s、T r、WUE、Ch l a/Ch l b、C aro含量、SOD和POD活性和较低的M DA含量有关。     

长期灌溉施肥对半干旱区褐土氮、磷和钾库的影响

采用二次回归通用旋转组合设计 ,在辽西半干旱区进行了长期田间试验 ,研究灌水、施氮、施磷和施秸秆对土壤氮素含量的影响。结果表明 ,灌水在促进作物生长和提高产量的同时 ,使得土壤中的全氮和水解氮含量有所降低 ,施氮肥能够提高土壤中的氮素含量 ,土壤氮素含量随着磷肥施用量的增加先降低后增加 ,施秸秆能显著提高土壤氮素含量特别是水解氮含量。因此 ,秸秆施用是保持和提高土壤氮素营养的有效措施。     

温室滴灌条件下土壤水分亏缺对番茄产量及其形成过程的影响

采用小区试验,在温室滴灌条件下研究了不同生育阶段土壤水分状况对番茄果实大小、坐果数、畸形果及产量形成过程的影响,分析了温室滴灌条件下番茄总产量与灌水量的关系.结果表明：番茄苗期适度水分亏缺（田间持水量的50%～55%）可提高坐果率,畸形果形成减少,但果实总体偏小,果实成熟主要集中在采摘后期;开花坐果期过度水分亏缺（田间持水量的65%以下）虽可促进果实成熟,但降低了坐果数,易形成小果和畸形果;采摘期水分过高（田间持水量的80%以上）或过低（田间持水量的65%以下）均可降低番茄产量,水分亏缺（田间持水量的65%以下）则使坐果数降低、畸形果增加.各水分处理对果实成熟时间无明显影响;温室番茄总产量、灌溉水利用效率与全生育期灌水总量之间均呈二次抛物线关系;当番茄土壤水分（占田间持水量的百分比）下限控制在苗期60%～65%、开花坐果期70%～75%、成熟采摘期70%～75%时,番茄畸形果形成量减少,产量及坐果率较高,可作为滴灌条件下温室番茄适宜的土壤水分控制指标.     

灌溉量和施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮含量的影响

研究了大田条件下灌溉量和施氮量对小麦产量和土壤硝态氮含量的影响.结果表明:增加灌溉量,0～200 cm土层硝态氮含量呈先降后升又降的趋势.0～80 cm土层硝态氮含量显著低于对照,而80～200 cm土层硝态氮含量显著高于对照.随灌溉量的增加,土壤硝态氮向深层运移加剧,在成熟期,0～80 cm土层硝态氮含量降低,120～200 cm土层硝态氮含量升高,并在120～140 cm土层硝态氮含量出现高峰.灌溉量不变,施氮量由210 kg·hm-2增加到300 kg·hm-2,开花期、灌浆期、成熟期0～200 cm各土层土壤硝态氮含量显著升高.随灌溉量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,以全生育期灌溉量为60 mm的处理籽粒产量最高.增加施氮量,籽粒产量、蛋白质含量和蛋白质产量显著提高.本试验中,施氮量为210 kg.hm-2、两次灌溉总量为60 mm的处理籽粒产量、蛋白质含量、蛋白质产量和收获指数均较高,且土壤硝态氮损失少,是较合理的水氮运筹模式.     

盐分和水分胁迫对菊芋幼苗离子吸收及叶片酶活性的影响

采用砂培试验,用不同浓度的NaCl和等渗PEG6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0．44MPa)处理生长20d的菊芋幼苗,3d后分别测定其根、茎、叶中的Na^ 、K^ 、Cl^-含量以及叶片SOD、POD活性。结果表明,在NaCl和PEG胁迫下,根、茎、叶的Na^ 、Cl^-含量不断升高,而K^ 含量保持稳定。其中,茎中Na^ 含量高于根和叶。NaCl胁迫下,根、茎、叶的SX、Na值随胁迫强度的增加而递增,茎中SK、Na值小于根和叶。随着NaCl胁迫强度的增加,菊芋幼苗叶片的SOD和POD活性先上升后下降;PEG处理下,SOD活性分别高于对照和等渗NaCl处理31．1％和27．1％;而POD活性却分别低于对照和等渗NaCl处理26．0％和36．1％。     

苗期灌水量对花生生理特性和产量的影响

在人工控水条件下,研究了苗期不同灌水量对两个抗旱性不同的花生品种“农大818”和“鲁花11”生理特性及产量的影响.结果表明：随着灌水量的减少,花生叶片光合速率逐渐下降,叶片丙二醛(MDA)含量增加;灌水60～80 mm（适当干旱）可增加叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,提高叶片可溶性蛋白质(P_r)含量;干旱解除后,叶片中SOD、POD、CAT活性和P_r、MDA含量显著降低,而光合速率显著升高.随着灌水量的减少,花生荚果和籽仁产量降低,但农大818的降低幅度不如鲁花11明显,表明农大818比鲁花11更耐旱;在节水条件下,鲁花11苗期适宜灌水量不能低于80 mm,农大818不能低于60 mm.     

干旱区膜下滴灌条件下土壤深层水对棉花根系生长、分布及产量的影响

在土柱栽培条件下研究膜下滴灌土壤深层水对棉花根系生长的影响及与植株地上部生长的关系,设置土壤(60～120 cm)有深层水和无深层水2个处理,每处理设2个生育期间灌溉处理,分别为田间持水量70%和55%.结果表明：棉花总根质量密度、40～120 cm土层根长密度、根系活力等与地上部干质量间均具有显著的相关关系.生育期间耕层70%田间持水量条件下,土壤有深层水处理的总根质量密度与无深层水处理无明显差异,但40～120 cm土层的根长密度增加,根系活力增强,提高了土壤贮备水消耗量,增加了地上部干质量,最终获得较高的经济产量及水分利用效率.土壤有深层水条件下,生育期间耕层55%田间持水量处理的根冠比较大,40～120 cm土层根长密度和80～120 cm土层根系活力相对较高,土壤贮备水消耗量大幅提高,但仍无法弥补生育期间水分亏缺对根系及地上部生物量造成的负面影响,导致经济产量显著低于70%田间持水量处理.综上,充足的土壤深层水配合生育期间耕层65%～75%田间持水量,可促进棉花根系向下生长,有利于实现膜下滴灌棉花节水高产高效生产.