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水分胁迫对不同抗旱性豇豆生长及光合特性的影响

更新时间:2009-03-28

干旱是作物生长过程中常见的逆境之一,不同品种对干旱胁迫的响应不尽相同,研究植株在水分胁迫下的生长差异对解析植物的抗旱性机理具有重要意义[1,2]。研究表明,在水分胁迫下,与抗旱性弱的品种相比,抗旱性强的玉米和大豆品种光合能力和叶片相对含水量显著增高[3~5];抗旱性强的黄瓜和番茄品种水分利用率、叶片光合速率、植株干物质累积量和叶面积指数均显著提高[6,7]。康利平等[8,9]研究表明,在水分胁迫下,豇豆的叶片相对含水量逐渐降低,可溶性糖和脯氨酸含量增加,叶绿素含量减少。目前,关于水分胁迫对不同抗旱性豇豆品种生长和生理特性影响的研究鲜见报道。以抗旱性存在显著差异的2个豇豆品种为试材,研究其在水分胁迫下生长发育及叶片水气交换参数的变化,以期解析豇豆的抗旱性机理,并为利用抗旱品种进行豇豆节水栽培提供理论依据。

近年来,贵州省相继出台关于磷石膏综合利用的相关文件,如《关于加快磷石膏资源综合利用的意见》、《贵州省“十三五”大宗工业固体废物综合利用规划》、《贵州省磷石膏“以用定产”的通知》,但是相关的税收优惠、财政支持等政策扶持力度不足。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择抗旱性存在显著差异的豇豆品种长青102(抗旱性强)和三尺绿(水分敏感型),2015年3~7月在河北省农林科学院日光温室内进行试验。3月4日在花盆(规格为25cm×30cm)中播种豇豆种子,1株/盆。栽培基质由草炭、蛭石和鸡粪按照质量比2∶2∶1配制而成,最大持水量为34.1%,pH值6.65。待植株长至5叶1心(3月28日)时选取生长一致的幼苗,采用称重法调控基质含水量,每个品种均设对照(土壤相对含水量80%,CK)和水分胁迫(土壤相对含水量40%)2个处理。每处理均20盆/区,3次重复,随机排列。每天8:00称重1次,补充土壤水分。

结荚盛期(5月8日),每处理均随机选择3株,每株均选取上数第4片完全展开功能叶,测定叶绿素含量、水势和水气交换参数[10]。其中,叶绿素含量测定采用丙酮比色法;植株叶片水势(LWP)测定采用美国WESCOR公司生产的PSYPRO水势仪;净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)测定采用Li-6400XT型光合仪,计算叶片水分利用效率(LWUE,Pn/Tr)。7月19日拉秧,测定单株嫩荚产量;同时随机选取5株,测定豇豆的株高、茎粗、根干重和地上部干重。

利用SPSS 22和Excel 2010软件进行数据统计分析。

观察组的手术时间、术后排气时间、下床活动时间、住院时间低于对照组,统计学有意义(P<0.05)。见表1。

2 结果与分析

2.1 水分胁迫对豇豆生长量和产量的影响

非水分胁迫处理下,2个豇豆品种的株高、茎粗、根干重和地上部干重均无显著差异,但长青102产量较三尺绿高12.5%且差异达显著水平(表1)。

 

表1 水分胁迫对豇豆生长量和产量的影响Table 1 Effects of water stress on the growth and yield of cowpea

  

* 同列数据后小写英文字母不同,表示在0.05水平上差异显著。下表同。

 

处理CK水分胁迫品种长青102三尺绿长青102三尺绿株高(cm)256 a 241 a 235 a 185 b茎粗(cm)0.74 a 0.72 a 0.65 b 0.57 c根干重(g/株)87.4 a 82.1 a 73.5 b 56.7 c地上部干重(g/株)279.5 a 298.4 a 224.6 b 207.5 c产量(g/株)1 547.6 a 1 354.5 b 1 254.5 b 0 985.4 c

水分胁迫处理下,豇豆生长受到明显抑制,2个品种的测定指标除长青102株高降低不显著外,其他指标均明显下降。与CK相比,长青102的株高、茎粗、根干重、地上部干重和产量分别降低了8.2%、12.2%、15.9%、19.6%和18.9%,三尺绿的各指标值依次降低了23.2%、20.8%、30.9%、30.5%和27.2%。表明长青102的各项指标值降幅均<三尺绿。最终,长青102的各项指标值均显著>三尺绿。综上分析可以看出,长青102较三尺绿更适宜在水分胁迫环境下生长。

在RLSF模型中,运用不可压缩的两相流算法来实现水平集的重新初始化,保证了演化曲线的平滑特性[29],本文算法应用LBF模型的方法,无需重新初始化零水平集,也能保证曲线演化过程中的平滑性。在分割3D腮腺图像时,我们在传统的区域分割方法[30]基础上,根据待分割图像的局部灰度差异以及其空间结构信息,利用FALD算法对区域生长分割结果进行矫正。图2为3D算法的流程图,在step1中,首先从原图中选出种子层及对应的种子点,完成区域生长,得到初步的分割结果,然后在step2中,将其作为三维FALD算法的初始轮廓,最后得到准确的三维分割结果。

2.2 水分胁迫对豇豆叶片叶绿素含量的影响

非水分胁迫处理下,2个豇豆品种的叶片叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b含量均无显著差异(表2)。

近年来,国有及国有控股投资与民间投资的增长趋势出现了持续背离现象。2012年以来,民间固定资产投资增速一直处在下降通道,4年降低21.6个百分点;但国有及国有控股固定资产投资增速相对稳定,并且在2016年快速增长。已有研究表明,非国有企业的全要素生产率更高,其投资的回报率也更高(Hsieh & Klenow,2009)。因此,促进国有投资和民间投资平衡、稳定增长,是以供给侧结构性改革为主线推动发展方式转型的重要保障。

 

表2 水分胁迫对豇豆叶片叶绿素含量的影响 (mg/g)Table 2 Effect of water stress on the chlorophyll content of cowpea

  

处理CK水分胁迫品种长青102三尺绿长青102三尺绿叶绿素a 2.37 a 2.31 a 2.12 b 1.81 c叶绿素b 0.85 a 0.83 a 0.79 b 0.72 c叶绿素a+b 3.22 a 3.14 a 2.91 b 2.53 c

水分胁迫处理下,2个品种的叶绿素含量均显著降低。与CK相比,长青102的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别降低了10.1%、7.1%和9.6%,三尺绿的各指标值依次降低了21.6%、13.3%和19.4%。表明长青102的各项指标值降幅均<三尺绿。最终,长青102的各项指标值均显著>三尺绿。综上分析可以看出,长青102较三尺绿更适宜在水分胁迫环境下生长。

2.3 水分胁迫对豇豆叶片净光合速率的影响

不同水分处理下,2个豇豆品种的叶片净光合速率日变化均呈不对称的双峰曲线,且2个峰值均出现在 11:00和 15:00(图1)。

非水分胁迫处理下,长青102的Pn显著>三尺绿。

水分胁迫处理下,2个豇豆品种的Tr均显著降低,但长青102的降幅>三尺绿。其中15:00时下降最明显,与CK相比,长青102和三尺绿分别下降了40.3%和30.2%。

2.4 水分胁迫对豇豆叶片水分耗散和水分利用率的影响

2.4.1 对叶片水势的影响 不同水分处理下,2个豇豆品种的叶片水势日变化均呈先降低后升高的变化趋势 (图2)。

  

图1 不同水分处理对豇豆叶片净光合速率日变化的影响Fig.1 Effects of different treatments on the diurnal changes of Pn in cowpea leaves

 

* “102”“SCL”分别表示CK处理下的长青102和三尺绿;“102+D”“SCL+D”分别表示水分胁迫处理下的长青102和三尺绿。下图同。

  

图2 不同水分处理对豇豆叶片水势日变化的影响Fig.2 Effects of different treatments on the diurnal changes of LWP in cowpea leaves

非水分胁迫处理下,除11:00时长青102的LWP显著>三尺绿外,其他时间2个品种间均无显著差异。

[5]任海祥,童淑媛,杜维广,邵广忠,杜震宇,宗春美,岳岩磊,王玉莲.结荚鼓粒期土壤水分胁迫对不同大豆品种形态和生理特性的影响[J].中国油料作物学报,2011,33(4):362-367.

2.4.2 对叶片蒸腾速率的影响 不同水分处理下,2个豇豆品种的叶片蒸腾速率日变化均呈先升高后降低的变化趋势(图3)。

  

图3 不同水分处理对豇豆叶片蒸腾速率日变化的影响Fig.3 Effects of different treatments on the diurnal changes of Tr in cowpea leaves

非水分胁迫处理下,2个降低品种的Tr无显著差异。

在大数据时代,互联网+的成熟与发展,尤其是移动互联网时代已彻底改变了我们的生活、工作习惯和作业模式,在高数字化、移动化、信息化、智能化的大时代背景下,铁路企业要具有时代感、竞争力、创新力,唯一的途径就是顺势而为,与时俱进。

水分胁迫处理下,2个豇豆品种的Pn均明显下降,但长青102的降幅<三尺绿。与CK相比,11:00时长青102和三尺绿的Pn分别下降了12.4%和18.6%;15:00时二者的Pn分别下降了15.6%和19.6%。说明长青102较三尺绿更适宜在水分胁迫环境下生长。

2.4.3 对叶片水分利用效率的影响 不同水分处理下,2个豇豆品种的叶片水分利用效率日变化均呈升高—降低—升高—降低的变化趋势(图4)。

  

图4 不同水分处理对豇豆叶片水分利用效率日变化的影响Fig.4 Effects of different treatments on the diurnal changes of water use efficiency in cowpea leaves

非水分胁迫处理下,2个豇豆品种的LWUE差异不显著。

水分胁迫处理下,2个豇豆品种的LWUE均显著提高,但长青102的增幅>三尺绿。其中15:00增幅最大,与CK相比,时长青102和三尺绿的LWUE分别增加了41.4%和15.1%。

综上所述,水分胁迫条件下,长青102的叶片水势和蒸腾速率降幅均>三尺绿,水分利用效率>三尺绿,表现出了较强的抗旱性。

3 结论与讨论

在本试验条件下,水分正常供应时,2个豇豆品种的株高、茎粗以及干物质量均无显著差异;但在水分胁迫处理下,长青102的株高、茎粗、根干重和地上部干重等生长指标值均显著>三尺绿。说明长青102较三尺绿更适宜在水分胁迫环境下生长。

植株生物量的累积主要依赖于叶片的光合作用,水分是植物光合作用的反应物,水分胁迫下植株含水量降低,导致光合速率下降[11]。同时,水分胁迫条件下往往造成植株叶片叶绿素合成不足,进而降低光合作用[12]。本研究结果显示,水分胁迫处理下,抗旱性较强的长青102叶绿素含量和净光合速率的降低幅度均<三尺绿,从而使得长青102在水分胁迫下能够获得更多的生物量累积。

水分胁迫下,植株一方面通过降低叶片水势达到从土壤中吸收更多水分的目的[13],另一方面通过降低蒸腾作用减少体内水分的散失[14]。高水平的水分利用效率是缺水条件下植株健壮生长的关键,水分胁迫条件下植株通过增强水分利用效率,以维持体内正常的代谢 [15]。本试验中,水分胁迫处理下,参试豇豆叶片的水势和蒸腾速率均降低,水分利用率提高,与前人研究结果相一致;对2个品种进行比较发现,在水分胁迫条件下,长青102的水势和蒸腾速率降幅均>三尺绿,水分利用率>三尺绿,从而表现出较强的抗旱性。

我们跑农业农村口的记者,经常要去一些条件艰苦的地方采访,遇到类似的“反差”是家常便饭。有一次去西部采访一个大型水利工程,坐吉普车一天跑下来,头发、衣服上全是一层细土面儿。这样的经历多了,使我们对中国国情、地区发展的不平衡,有了更真切的了解和感受。

水分胁迫条件下,抗旱性较强的豇豆品种植株生长量、产量、光合速率和水分利用率均显著高于水分敏感型品种。在豇豆栽培过程中,应用抗旱品种可在一定程度上达到生物节水的目的。

第三起:南部某市有一只波斯猫因为地震从阳台上摔下来,瘸了右前腿,成了一只残疾猫。这是本次地震造成的最严重损失。

[4]王玉芬,李 娟,路战远,杜永春,张德健.玉米高产品种光合特性及抗氧化系统对水分胁迫的响应[J].华北农学报,2015,30(6):97-104.

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第二,矫治工作流程不规范。心理矫治还处于自我摸索、自我积累经验的阶段,没有形成统一的、可供复制的操作流程,对基层司法所缺少规范的操作标准,职责分工不明确,司法所心理矫治工作进展参差不齐,各方面标准还有待商榷。

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参考文献:

水分胁迫处理下,2个豇豆品种的LWP均显著降低,但长青102的降幅>三尺绿。其中15:00时下降最明显,与CK相比,长青102和三尺绿分别下降了91.9%和68.2%。

电力通信网是电力系统的专用通信网,随着智能电网的发展,电力通信网同其他通信或电信网络出现不同程度的融合,电力通信网的运营模式和业务承载面临新的变革,县域电力通信网在规划时期应适当增强网络的接入能力和业务承载能力,建设可扩展和升级的电力通信网,更好地服务智能电网建设。

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自1990年Wang等[11]开展异构数据库系统中数据世系的研究以来,数据世系得到了越来越多的关注,其实质可认为是数据对象产生并随时间推移而演变的整个过程(包括数据源和一系列处理步骤),在这个过程中需要构造和存储用以追踪的世系标识[12]。

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良渚文化存在的年代最近为距今3700年,已经与夏王朝有些重叠了。有些学者基于良渚文化已经具有文明的诸多性质,主张良渚存在一个朝代。虽然,这一说法有待更多的考古材料佐证,但是,众多的考古发现,足以支撑这样一个结论:良渚文化晚期,中国大地不独北方,而且南方,都显露出璀璨的文明曙光,作为一个真正的国家——中国快要诞生了。

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曹岩坡,戴素英,代鹏,岳晓历,要荣慈,韩鹏
《河北农业科学》 2018年第01期
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