根域限制下水氮供应对膜下滴灌棉花根系及叶片衰老特性的影响

在新疆的气候生态条件下, 选用北疆2个棉花(Gossypium hirsutum)主栽品种‘新陆早13号’和‘新陆早33号’为供试材料, 设置限根(RR)与对照(CK)处理, 每个处理设置4个水氮水平: 水氮亏缺(W₀N₀)、水分亏缺(W₀N₁)、氮素亏缺(W₁N₀)与水氮适量(W₁N₁), 组成再裂区试验方案。采用管栽方法, 通过人工改变根系垂直生长深度和水氮供应, 在棉花产量形成期测定根系及叶片抗氧化保护酶系活性、生物量累积及分配等, 探讨根域限制及水氮供应对棉花根系生长及叶片衰老的影响机理。结果表明: 根域限制条件下, 棉花根系生物量、根系与叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与过氧化氢酶(CAT)活性、棉株总生物量、根冠比均低于对照, 而地上部生物量与籽棉产量显著高于对照。水氮供应能有效地调节根系及叶片的生长, 不同水氮处理间棉花根系与叶片抗氧化保护酶系活性、叶绿素含量、地上部生物量及籽棉产量均表现为W₁N₁ > W₀N₁ > W₁N₀ > W₀N₀, 根冠比与根系生物量的表现与之相反。根域限制与水氮供应表现出互作优势, 根域限制下适量水氮供应处理的地上部生物量与籽棉产量均明显高于其他处理, 根冠比较低。因此, 在棉花根系生长受限的条件下, 优化生育期间水氮供应, 可以增强根系及叶片的抗氧化保护酶系活性、增加光合产物向地上部的分配比例、增加产量, 是进一步挖掘膜下滴灌棉花增产潜力的有效途径。     

内蒙古西部旱区机采棉膜下滴灌水氮耦合效应

为探明内蒙古西部旱区机采棉膜下滴灌水氮耦合对棉花生长发育、产量、品质,以及水分与氮素利用效率的影响,在内蒙古阿拉善盟阿拉善左旗,设置3种灌溉定额(216、288、360 mm,分别记为W₁、W₂、W₃)和3种施氮水平(127.5、195、262.5 kg·hm^-2,分别记为N₁、N₂、N₃)的完全组合处理,进行了大田棉花膜下滴灌试验.结果表明: 水分是膜下滴灌棉花生长的决定因素,增加灌水量可以促进棉花株高增加,提高棉花各部分干物质积累量,但降低生殖器官与地上部干物质比例.W₃处理单株成铃数较W₁和W₂分别提高25.4%和17.5%,单铃质量分别降低5.8%和4.6%,籽棉产量分别增加18.1%和11.9%;单株成铃数提高是籽棉产量增加的主要因素.水氮调控对籽棉产量的互作效应显著,W₁与W₂灌水量下N₁处理籽棉产量最高;W₃灌水量下N₂处理较N₁、N₃籽棉产量分别增加8.5%和31.9%.水氮调控对纤维品质整体无显著影响.W₁N₁处理水分利用效率最高,为1.37 kg·m^-3,与W₃N₂处理差异不显著;W₃N₁处理氮肥偏生产力最高,为51.35 kg·kg^-1.在本试验条件下,灌水增产效应显著,施氮则在水分充足条件下对籽棉产量形成有促进作用.其中,灌水360 mm、施氮195 kg·hm^-2处理显著促进地上部干物质积累,籽棉产量最高,水分利用效率和氮肥偏生产力分别达1.30 kg·m^-3和36.41 kg·kg^-1,节水增产效果显著,是内蒙西部旱区较理想的机采棉水氮调控模式.     

茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下棉花种子萌发和种苗生理特性的影响

以新疆棉花主栽品种‘新陆早17’为材料,采用PEG模拟水分胁迫的方法,探讨不同浓度(0.025、0.25、2.5、25、250μmol/L)外源激素茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)预处理对23%PEG-6000模拟干旱胁迫下棉花种子萌发及种苗生长、水分含量、根系活力、脯氨酸和氧化损伤的影响,为JA和MeJA在棉花生产中的合理使用提供依据。结果显示:(1)JA和MeJA预处理能够显著缓解23%PEG-6000对棉花种子的干旱胁迫伤害,且2.5μmol/L MeJA预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽率和发芽势达到最高(70.0%、63.3%),比23%PEG-600干旱胁迫对照分别提高了49.99%、72.70%;0.025μmol/L JA预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽指数和活力指数达到最高(27.3、203.1),比对照分别提高了68.14%、190.29%;2.5μmol/L JA预处理使干旱胁迫下根系活力达到最高,比对照提高266.68%。(2)两种激素预处理均能够使干旱胁迫下棉花种苗的脯氨酸含量显著上升,丙二醛含量显著降低。研究表明,适宜浓度外源JA和MeJA能够显著缓解干旱胁迫对棉花种子伤害,促进棉花种子萌发、种苗生长,增强根系代谢和减轻种苗的氧化损伤,从而增强其耐旱能力;MeJA预处理效果要好于JA预处理,且干旱条件下棉花种子萌发及种苗生长的最适MeJA预处理浓度为2.5μmol/L,而0.025μmol/L JA则为棉花种子萌发的最适作用浓度,0.25和2.5μmol/L则分别为种苗生长过程中促进作用最明显的浓度。     

不同生育期土壤基质势调控对棉花生长和土壤水盐分布的影响

针对南疆地区水资源短缺和棉田土壤盐碱化问题,研究不同生育期土壤基质势调控对棉花生长和土壤水盐的影响,为棉田节水控盐和高效生产提供理论依据。通过大田膜下滴灌试验,以棉花灌水时期滴头下方20 cm处土壤基质势下限控制水平-50 kPa为对照(CK),在棉花的苗期(A)、苗期+蕾期(B)、苗期+蕾期+花铃期(C)设置3个基于土壤基质势下限的灌溉水平:W₁(-20 kPa)、W₂(-30 kPa)和W₃(-40 kPa),测定棉花生长、地上干物质量、产量和土壤水盐分布等指标。结果表明:不同生育期土壤基质势调控时,株高、叶面积指数和地上干物质量均表现为:WC>WB>WA>CK;不同土壤基质势水平调控时,随着土壤基质势下限的提高,株高、叶面积指数和地上干物质量也随之增加,其中,W₁C和W₂C处理显著高于其他处理。有效铃数、单铃重和衣分等产量构成要素均随着土壤基质势下限的升高而增加。W₁C和W₂C处理棉花的产量基本一致且显著高于其他处理,W₂C的水分利用效率显著高于W₁C处理。不同生育期土壤基质势均控制在-20或-30 kPa可以改善棉花主根区水分状况。各处理在收获期均表现为浅层积盐(0～40 cm),且膜外大于膜内;土壤基质势越高,膜内主根区(0～40 cm)积盐越少,其中W₁C和W₂C较其他处理减少24%。综合考虑高效生产和节水控盐,建议将当地休作期未淋洗棉田灌水时期土壤基质势控制在-30 kPa为宜。     

水氮运筹对膜下滴灌棉花光合特性及产量形成的影响

以不同基因型棉花品种为材料,在土柱栽培条件下研究膜下滴灌条件下水氮运筹方式对新疆棉花光合性能和产量构成的影响.结果表明： 播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌,并配合氮肥基施20%+追施80%的水氮运筹方式（W₄N₂）下,盛花期叶片叶绿素含量、气孔导度（g_s）、净光合速率（P_n）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（q_P）均显著低于全生育期常规滴灌处理,非光化学猝灭系数（NPQ）增加,地上部干物质累积量受到限制;盛铃期至吐絮期叶绿素含量、g_s、P_n、Φ_PSⅡ、q_P均随水氮供应量的提高而增大,地上部干物质产生超补偿积累,且有利于光合产物向棉铃的运转与分配.在氮肥基施20%+追施80%的施氮方式下,新陆早13号以播前灌溉+全生育期常规滴灌（W₃）处理的籽棉产量较高,新陆早43号以播前灌溉+盛花期前限量滴灌+盛花期后充分滴灌（W₄）处理籽棉产量最高.因此,在播前灌溉条件下适当减少盛花期前、增加生育中后期水氮供应,可以延长冠层叶片光合功能期,促进光合物质优先向生殖器官分配,充分发挥膜下滴灌棉花的增产潜力.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

喀斯特土壤条件下丛枝菌根真菌侵染对任豆幼苗生物量分配和根系结构特征的影响

喀斯特地区土壤瘠薄,植被恢复困难,根系对幼苗生长发育起重要作用。丛枝菌根真菌(AMF)侵染可促进喀斯特植物干物质积累及提升抗逆能力,但AMF对喀斯特地区主要恢复树种根系侵染机制及影响的研究尚不够深入。本研究以喀斯特地区典型造林树种任豆(Zenia insignis)幼苗为试验材料,利用不同养分条件的喀斯特原生土壤开展盆栽试验,以摩西球囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)、根内球囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)和2种菌根真菌混合菌剂(mixture inoculation,Mi)进行接种,分析不同养分土壤条件下菌根真菌对任豆幼苗生物量分配和根系结构特征影响。结果表明:贫瘠喀斯特土壤条件下Fm处理根系侵染率最高,地上部生物量、根系生物量、总生物量、根尖数、分叉数、交叉数和投影面积较CK提高2.50、5.60、3.67、3.03、3.78、3.66和3.56倍;Ri处理对地上部生物量、根系生物量、总生物量、分叉数无显著影响,根尖数、交叉数、投影面积较对照降低46.59%、50.00%、38.60%;Mi处理地上部生物量、根系生物量、总生物量、分叉数、交叉数和投影面积较CK提高3.02、3.47、3.14、1.64、1.60和1.70倍,对根尖数无显著影响。较高养分喀斯特土壤条件下Fm处理根系生物量、投影面积较CK提高2.38、1.51倍,对地上部生物量、总生物量、分叉数和交叉数无显著影响,根尖数较CK降低22.82%;Ri处理根系生物量、总生物量、根尖数、交叉数和投影面积较CK提高2.29、1.37、1.31、1.29和1.66倍,对地上部生物量、根系分叉数无显著影响;Mi处理地上部生物量、总生物量、根尖数和投影面积较CK提高1.44、1.46、1.25和1.40倍,对根系生物量、分叉数和交叉数无显著影响。养分较低条件下,Fm侵染有利于任豆生物量提高和吸收性根系分化,有助于根系觅食养分和水分,促进植物生长;养分较高条件下,Ri促进根系结构特征改变,Fm促生效应减弱。低钙高磷养分条件下Ri表现出较强的促生作用;Fm生态适应性强,在促进植物根系获取土壤养分、水分及土壤空间拓展方面具有显著优势,可作为菌根真菌促进喀斯特地区植被恢复的优势菌种。     

新疆北部棉花冠层结构特征对滴灌定额的响应

在新疆北部地区自然生态条件下,采用棉花品种‘新陆早45号’为试验材料,设置5种滴灌定额处理(W₁:600 m³·hm^-2,W₂:540 m³·hm^-2,W₃:480 m³·hm^-2,W₄:420 m³·hm^-2,W₅:360 m³·hm^-2),研究了棉花叶面积指数、冠层开度、群体光吸收率、群体光合速率和产量对不同滴灌定额的响应.结果表明: 随着滴灌定额减少,棉花叶面积指数、群体光吸收率、群体光合速率均呈现降低趋势,其中W₁与W₂处理间的上述参数在盛蕾期至吐絮期均无显著差异;冠层开度则随滴灌定额减少呈增加的趋势.籽棉产量和皮棉产量均以W₁处理最高,分别为6549和2677 kg·hm^-2;W₂处理籽棉产量仅比W₁处理低6.5%,灌溉水利用效率较W₁处理高3.9%.相关分析表明,盛花期至盛铃期叶面积指数、群体光吸收率和群体光合速率均与籽棉产量呈显著或极显著正相关.因此,控制滴灌定额在540 m³·hm^-2有利于棉花在盛花至盛铃期保持较高的叶面积指数、增加冠层开度、保证光吸收率,进而增强群体光合速率,在不显著降低产量前提下提高灌溉水利用效率.     

不同穗型小麦光能利用和旗叶13C同化物分配特性及对补灌水平的响应

为明确不同穗型小麦冠层光能利用和¹³C同化物分配特性的差异及对补灌水平的响应,以中穗型品种‘青农2号’和‘济麦22’、大穗型品种‘山农23’和‘山农30’为材料,设置3个水分处理:小麦全生育期不灌水(W₀)、节水灌溉(W₁,拔节期和开花期0～40 cm土层土壤相对含水量分别补灌至65%和70%)和充分灌溉(W₂,拔节期和开花期0～40 cm土层土壤相对含水量分别补灌至85%和90%),研究了不同处理对两种穗型小麦冠层光能利用和旗叶¹³C同化物分配特性的影响.结果表明:W₁处理两种穗型小麦品种开花后2、11、20和31 d的叶面积指数、冠层PAR截获率和利用率均显著高于W₀处理,再增加灌水至W₂处理,上述各指标无显著变化.¹³C示踪表明,济麦22和山农23的W₁旗叶¹³C同化物在籽粒中的分配量比W₀分别高159.34和171.1 g·hm^-2,分配比例分别高6.5%和6.5%,与W₂无显著差异;两种穗型品种W₁的籽粒产量亦显著高于W₀,与W₂无显著差异.不同穗型品种比较,节水灌溉条件下中穗型品种在开花后2和11 d、大穗型品种在开花后20和31 d具有较高的冠层光合有效辐射(PAR)截获和利用能力;中穗型品种济麦22旗叶¹³C同化物在籽粒的分配量和分配比例比大穗型品种山农23分别低6.8%和2.7%.     

狭果鹤虱幼苗营养生长和生物量分配对凝结水梯度的响应

以新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,研究少凝结水、自然凝结水和倍增凝结水3个梯度下狭果鹤虱幼苗形态、生理响应对策及单株植物的干物质分配格局.结果表明: 随凝结水量增加,狭果鹤虱幼苗与叶片吸收水分有关的性状叶绿素相对含量、叶片水势、株高、冠幅、茎质量和叶质比均显著增高,而与根吸收和运输水分有关的性状主茎径、根长和根径无显著变化;株高和叶绿素相对含量对凝结水量的响应最迅速;不同凝结水梯度下,狭果鹤虱幼苗对茎的生物量投入比例无显著差异,但随幼苗生长,3个梯度植物的根质比均逐渐下降,少凝结水处理植株降幅相对较小.狭果鹤虱幼苗主要通过改变地上部分性状响应凝结水量的变化,叶片光合潜力和干物质比重随凝结水量增加而显著增加.     

干旱胁迫及复水对不同黍稷品种根系生理特性的影响

以2种抗旱性不同的黍稷品种(‘陇糜4号’和‘晋黍7号’)为试验材料,采用盆栽试验研究了苗期中度和重度干旱胁迫后拔节期复水对其根系生理特性的影响。结果显示:(1)干旱胁迫引起2个黍稷品种根系活力明显下降,根系SOD、POD活性以及MDA、脯氨酸含量明显升高,而且重度干旱胁迫处理变化幅度显著大于中度干旱胁迫。(2)复水后,2个黍稷品种根系的各项生理指标均有不同程度的恢复,且中度胁迫处理较易恢复,重度胁迫下恢复能力很弱。(3)2个黍稷品种根系各项生理指标在干旱胁迫及复水条件下变化幅度不同,干旱胁迫下抗旱性强的‘陇糜4号’根系活力下降幅度明显低于抗旱性弱的‘晋黍7号’,根系SOD活性、POD活性、MDA含量和脯氨酸含量的上升幅度明显高于‘晋黍7号’,而复水后‘陇糜4号’根系的各项生理指标的恢复能力明显强于‘晋黍7号’。研究表明,干旱胁迫及复水条件下‘陇糜4号’均表现出较高的根系活力、保护酶活性和脯氨酸含量,且MDA含量较低,从而表现出较强的抗旱性。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长及根部次生代谢物含量的影响

以山西道地药材黄芪一年生幼苗为试验材料,设置常规水分条件(CK)、轻度干旱胁迫(A1)、中度干旱胁迫(A2)、重度干旱胁迫(A3)4个不同处理,研究土壤干旱胁迫对黄芪生长及生理的影响。结果表明:黄芪茎叶快速生长集中在出苗后80—120d,以后生长减缓;当茎叶枯萎时,根中生物量短期快速积累。与常规水分条件相比,干旱胁迫处理显著降低了黄芪苗高及茎叶生物量,但对抗氧化能力、根系生长及次生代谢物积累产生了不同的影响。轻度干旱胁迫下SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性降低,同时根长与根生物量增加、多糖与皂苷两种次生代谢物积累增多,黄芪药材的质量得到显著提高(P0.05);胁迫上升到中度、重度时,SOD酶活性逐渐降低,重度胁迫下低于对照,而POD及CAT酶活性、MDA含量、细胞膜透性均随胁迫增强而升高,相反,根长、根生物量、多糖与皂苷含量降低,导致黄芪药材的质量显著降低(P0.01)。综上表明,干旱胁迫下,SOD酶表现较为敏感,可能在清除活性氧中起主要作用;轻度水分胁迫能有效启动黄芪体内抗氧化酶系统和次生代谢,它们相互协作共同对抗胁迫对细胞产生的伤害,通过降低地上部分的生长,将营养物质优先运往根部,促进根产量及药材质量的提高。这一结论,可在黄芪多糖和皂苷次生代谢物定向培育的水分管理中加以利用。     

干旱胁迫对甘薯苗期根系分化和生理特性的影响

以‘济薯26’和‘广薯87’为试验材料,采用砂培试验方法,以10%浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,动态研究了干旱胁迫对甘薯发根分枝结薯期的3个不同阶段根系形态、内源激素、叶绿素荧光和活性氧代谢的影响.结果表明: 不同时期干旱胁迫均导致甘薯生物量显著降低,影响程度为移栽后第10天＞第20天＞第30天.与正常供水相比,移栽后10 d干旱胁迫导致甘薯平均直径和根体积下降幅度最大,其次是移栽后20 d,最后是移栽后30 d.双因素分析表明,不同时期和干旱胁迫显著影响了根系形态特征,且交互效应显著.不同时期干旱胁迫均显著降低了甘薯功能叶的叶绿素荧光特性,导致光合产物形成受阻,进而抑制了甘薯根系的分化.不同时期干旱胁迫均导致根系中促生长激素(吲哚乙酸和玉米素核苷)含量显著下降,抑制生长激素(脱落酸)含量显著上升,以及激素间比例失衡,从而抑制甘薯根系分化,且胁迫时间越早,甘薯根系分化受阻越严重.其中,济薯26根系分化受阻的严重程度显著低于广薯87.逐步回归分析表明,根内源激素和叶绿素荧光是影响平均直径和根体积的关键指标(R分别为0.936和0.972);通径分析表明,对甘薯平均直径和根体积的影响直接作用系数较大的是玉米素核苷、最大光化学效率和脱落酸.甘薯的水分临界期在发根分枝结薯期,其中移栽后第10天对干旱胁迫更敏感.在实际生产中,应加强栽苗后缓苗水分的供应.     

干旱胁迫对不同烤烟品种根系生长和生理特性的影响

以抗旱型烤烟品种‘农大202'及一般型烤烟品种‘NC89'和‘K326'为材料,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对根系生长和生理特性的影响,以明确各烟草品种的抗旱能力及其与根系生长和生理特性的关系.结果显示:严重干旱胁迫之后各烤烟品种根系鲜重、干重上升,而根系活力、根系吸收面积以及根系SOD和POD活性等根系生理指标则呈下降趋势.在干旱胁迫条件下,‘农大202'的根系总吸收面积、活跃吸收面积、根系活力、SOD活性和POD活性均显著高于两对照品种‘NC89'和‘K326',但其根系鲜重和干重等生物量并不具有太大的优势.研究表明,烟草的根系生长和生理特性对环境水分条件的响应存在明显的基因型差异;在干旱胁迫条件下, ‘农大202'根系能保持较高总吸收面积、活跃吸收面积、根系活力和保护酶活性,是其具有较强抗旱性的生理基础.     

不同红小豆品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

为筛选红小豆（Phaseolus angularis Linn.）幼苗抗旱性鉴定指标,采用盆栽控水方法,对红小豆3个品种‘保红947’、‘东北大红袍’、‘晋小豆5号’进行了苗期形态特征及根系生理生化特性的研究。结果表明：干旱胁迫抑制了红小豆3个品种植株的生长;重度干旱胁迫下,3个品种光系统Ⅱ（PSⅡ）的潜在活性（可变荧光/初始荧光,Fv/Fo）、最大光化学效率（可变荧光/最大荧光产量,Fv/Fm）、株高、叶面积、茎粗、根鲜重、根系活力、可溶性蛋白质含量等指标均随干旱胁迫强度的增加呈明显下降趋势,根冠比、根系脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、MDA含量等指标随着干旱胁迫强度的增加呈明显上升趋势。综合各项生理指标,‘东北大红袍’在干旱胁迫下能保持相对较优的生理状态,抗旱性最强。通过主成分分析表明,株高、叶面积、茎粗、主根长、根鲜重、最大光化学效率、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量等生理生化特性可作为鉴定红小豆苗期抗旱性的指标。     

Effects of prolonged restriction in water supply on photosynthesis, shoot development and storage root yield in sweet potato

Besides the paucity of information on the effects of drought stress on photosynthesis and yield in sweet potato [ Ipomoea batatas (L.) Lam.], available reports are also contradictory. The aim of this study was to shed light on the effects of long-term restricted water supply on shoot development, photosynthesis and storage root yield in field-grown sweet potato. Experiments were conducted under a rainout shelter where effects of restricted water supply were assessed in two varieties (Resisto and A15). Large decreases in stomatal conductance occurred in both varieties after 5 weeks of treatment. However, continued measurements revealed a large varietal difference in persistence of this response and effects on CO₂ assimilation. Although restricted water supply decreased leaf relative water content similarly in both varieties, the negative effects on stomatal conductance disappeared with time in A15 (indicating high drought acclimation capacity) but not in Resisto, thus leading to inhibition of CO₂ assimilation in Resisto. Chlorophyll a fluorescence measurements, and the relationship between stomatal conductance, intercellular CO₂ concentration and CO₂ assimilation rate, indicated that drought stress inhibited photosynthesis primarily through stomatal closure. Although yield loss was considerably larger in Resisto, it was also reduced by up to 60% in A15, even though photosynthesis, expressed on a leaf area basis, was not inhibited in this variety. In A15 yield loss appears to be closely associated with decreased aboveground biomass accumulation, whereas in Resisto, combined effects on biomass accumulation and photosynthesis per unit leaf area are indicated, suggesting that research aimed at improving drought tolerance in sweet potato should consider both these factors.     

Changes in morphological, physiological, and biochemical responses to different levels of drought stress in chinese cork oak (Quercus variabilis Bl.) seedlings

Changes in growth, leaf water status, pigments, osmolytes, activities of peroxidase (POD), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and ascorbate peroxidase (APX), and ascorbic acid (ASA) content were investigated in Chinese cork oak (Quercus variabilis Bl.) seedlings. Three-month-old seedlings were subjected to four drought cycles (30, 60, 90, and 120 days) and four drought intensities (80, 60, 40, and 20% field capacity (FC)). The seedlings had optimal height, basal diameter, and leaf water status at 80% FC. These parameters significantly decreased as drought intensity increased. The total root length, diameter, and surface area at 60% FC significantly increased compared with those at 80% FC. However, at 40 and 20% FC these parameters significantly decreased compared with those at 80% FC. The ratio of total root length to seedling height significantly increased with increasing drought intensity. The contents of chlorophyll a + b (Chl _{a + b} ) and carotenoids (Car) significantly decreased at 40 and 20% FC. However, no significant changes in Chl _a /Chl _b and Car/Chl _{a + b} ratios were observed among the four drought intensities. Comparatively, the seedlings accumulated more soluble sugars and proline, as well as they demonstrated the higher POD, SOD, CAT, APX activities and ASA content at >40% FC. However, prolonged drought stress at 20% FC suppressed antioxidant activities and osmolyte accumulation, leading to a rapid increase in lipid peroxidation. These results suggest that a water supply >40% FC is required to support the growth and survival of the current-year seedlings of Chinese cork oak     

NaCl分根胁迫对羊草幼苗生长及其生理生化特性的影响

在自动控制的遮雨棚中,研究了200 mmol·L-1NaCl胁迫对不同分根处理羊草幼苗生物量、活性氧代谢以及渗透调节物质含量的影响.结果表明:单一胁迫根茎(RHS)、单一胁迫根系(ROS)以及同时胁迫根茎和根系(RHSS)3种处理方式下羊草幼苗各器官干重均低于对照,且大体呈现RHSS>ROS>RHS趋势.在RHS和ROS处理下,羊草叶片和根茎SOD、POD、CAT活性及MDA含量均无显著差异;RHSS处理时根系中SOD、CAT活性相比ROS处理显著降低.3种处理下根茎和根系MDA、可溶性糖、脯氨酸含量均显著高于对照,可溶性糖、脯氨酸含量在RHS和ROS处理间存在显著差异.可见,根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;盐胁迫下羊草不同器官同一抗氧化酶对活性氧淬灭具有不同的作用,与POD相比不同器官SOD和CAT作用可能更大;根茎可能参与光合同化物——可溶性糖在羊草地上部和地下部的调节运输,且协同根系增强了羊草对盐胁迫的耐性作用.