水分胁迫下硫对作物苗期根系导水率的影响
【摘要】：植物根系吸收传导水分的能力对植物的生长状况起决定作用。根系导水率(Lpr)表征根系运输传导水分的能力,是根系感受土壤水分变化的最直接的生理指标之一。旱地农业发展的限制因素主要为土壤水分不足,研究作物根系吸水机理与水肥耦合效应的相互关系,研究硫营养对作物根系水导能力的调节作用,有利于帮助提高作物对土壤水分的利用效率,具有重要的理论和实践意义。
本试验以玉米、小麦为材料进行水培和盆栽试验,研究水分胁迫条件下硫营养对作物苗期根系导水率的调节作用。通过试验得出如下主要结论:
1.与正常供水植株相比较,干旱胁迫降低根系导水率,胁迫时间越长,程度越重,根系导水率下降越多。同样,与正常供硫植株相比较,硫胁迫降低根系导水率,胁迫越严重,根系导水率下降越多。比较水分胁迫和硫胁迫对作物导水率的影响可以看出,水分胁迫对作物的影响大于硫胁迫。
2.无论正常供水还是干旱胁迫,硫营养对根系导水率都有明显调节作用,增施硫肥可以提高作物根系导水率。旱后复水过程中,根系导水率指标也表现为供硫处理的恢复能力较无硫处理强。
3.硫营养对作物根系导水率的促进作用可能存在最佳浓度范围,硫浓度太小促进作用不明显,硫浓度太大反而会降低根系导水率,起削弱作用。对玉米来说,在Hoagland营养液水培试验中,最佳硫浓度在4mmol/l左右;盆栽的最佳硫浓度可能在50~100mg/kg土范围内。
4.缺硫植株复硫后,根系导水率迅速增加,因为硫胁迫的补偿效应,可以恢复到接近甚至超过正常供硫水平的根系导水率,再次说明硫对根系导水率有明显的调节作用。
5.加入HgCl2,有硫与无硫处理植株根系导水率均下降,有硫处理的下降速率低于无硫处理,表现出抗抑制剂作用。抑制10min 时,有硫和无硫处理分别下降约26.08%和34.47%,有硫仍明显高于无硫处理;抑制30min 时,都降至最低且两个数值接近。表明作物根系吸水与AQP 有关,硫营养能调节AQP 的活性,抵御环境对AQP 的影响。
6.用压力室法测定作物的根系导水率(Lpr),静水压力△P0.8MPa 时,降压法测得的水流速率及回归直线的线性关系都显著大于升压法;△P 为0.8~1.2MPa 时两者的测定结果基本相同。即Jv降Jv升有一个△P 压力临界点,对玉米约为0.8MPa。
【关键词】：硫营养 水分胁迫 根系导水率(Lpr) 玉米 小麦 【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S311
【目录】：
- 中文摘要6-7
- 英文摘要7-8
- 第一部分 文献综述8-27
- 第一章 植物根系导水机理与根系导水率的研究现状8-27
- 1.1 研究的目的与意义8-9
- 1.2 根系吸水机理的研究现状9-13
- 1.2.1 根系吸水机制9-10
- 1.2.2 根水分的运输和传导10-11
- 1.2.3 水通道蛋白(AQP)的研究进展11-12
- 1.2.4 根系水导的测定技术12-13
- 1.3 水分胁迫对植物生长的影响13-19
- 1.3.1 水分胁迫对植物生长形态的影响13-15
- 1.3.2 水分胁迫对植物吸收和传导水分影响15-16
- 1.3.3 水分胁迫对植物生理生态的影响16-18
- 1.3.4 水分胁迫对作物肥料吸收的影响18-19
- 1.4 硫营养对作物抗旱能力的调节作用19-21
- 1.4.1 植物体中硫的生物学作用19-20
- 1.4.2 硫与植物的抗逆性20-21
- 1.5 作物的水肥耦合效应21
- 1.6 根系导水率(Lp_r)21-24
- 1.6.1 根系导水率的测定方法21-23
- 1.6.2 根系导水率的影响因素23-24
- 1.7 试验的主体思路24-27
- 1.7.1 试验材料的选择24-25
- 1.7.2 试验方法的选择25
- 1.7.3 试验的主体思路25-27
- 第二部分 试验研究27-53
- 第二章 根系导水率测定方法探讨27-33
- 2.1 材料与方法27-28
- 2.1.1 玉米水培试验27
- 2.1.2 小麦盆栽试验27-28
- 2.1.3 根系导水率的测定28
- 2.2 结果与分析28-31
- 2.2.1 玉米水培试验—升压与降压过程玉米根系导水率的变化28-30
- 2.2.2 玉米水培试验—玉米根系水流速率(J_v)与压差(△P)的关系30-31
- 2.2.3 小麦盆栽试验—小麦根系水流速率(J_v)与压差(△P)的关系31
- 2.3 讨论31-33
- 第三章 不同硫水平对玉米苗期根系导水率的影响33-41
- 3.1 材料与方法33-34
- 3.1.1 材料33
- 3.1.2 水培试验33-34
- 3.1.3 盆栽试验34
- 3.1.4 根系导水率的测定34
- 3.2 结果与分析34-39
- 3.2.1 充分供水条件下硫浓度对根系导水率的影响34-36
- 3.2.2 盆栽试验中水分胁迫条件下不同硫浓度水平对根系导水率的影响36-39
- 3.2.3 盆栽试验中不同硫水平处理与作物根冠比的关系39
- 3.3 讨论39-41
- 第四章 水分胁迫条件下硫营养对玉米苗期根系导水率的影响41-47
- 4.1 材料与方法41-42
- 4.1.1 材料41
- 4.1.2 水培试验41-42
- 4.1.3 测定项目及方法42
- 4.2 结果与分析42-45
- 4.2.1 玉米根系水流速率(J_v)与压差(?P)的关系42-43
- 4.2.2 硫营养对水分胁迫下玉米根系导水率的影响43
- 4.2.3 充分供水条件下无硫处理复硫对根系导水率的影响43-44
- 4.2.4 硫营养对水分胁迫下玉米苗期根冠比的影响44-45
- 4.2.5 HgCl_2 抑制对根系导水率的影响45
- 4.3 讨论45-47
- 第五章 水分胁迫条件下硫营养对小麦苗期根系导水率的影响47-52
- 5.1 材料与方法47-48
- 5.1.1 材料47
- 5.1.2 水培试验47
- 5.1.3 盆栽试验47-48
- 5.1.4 测定项目及方法48
- 5.2 结果与分析48-51
- 5.2.1 小麦根系水流速率(J_v)与压差(?P)的关系48-50
- 5.2.2 硫营养对水分胁迫下小麦根系导水率的影响50-51
- 5.3 讨论51-52
- 第六章 结论52-53
- 参考文献53-62
- 致谢·个人简介62-63
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