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1、高粱論文：干旱脅迫及復(fù)水對(duì)高粱水分傳導(dǎo)特性的影響【中文摘要】水分虧缺是限制干旱、半干旱地區(qū)作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因子之一,嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)發(fā)育等一系列生理過(guò)程。目前,對(duì)高粱、甜高粱的研究主要是集中在逆境脅迫下生理生態(tài)指標(biāo)的變化分析上,而對(duì)干旱脅迫及復(fù)水條件下根系水分運(yùn)輸能力的變化及與地上部光合特性、植株生長(zhǎng)之間關(guān)系的研究較少。本研究通過(guò)盆栽抗旱性較強(qiáng)的高粱栽培品種晉雜4號(hào)和甜高粱雅津13號(hào),較系統(tǒng)地研究和分析了高粱、甜高粱在不同程度水分虧缺及復(fù)水條件下葉片氣體交換參數(shù)、根系水導(dǎo)及生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)的變化,并分析了其間的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下:1)高粱葉片凈光合速
2、率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）均隨脅迫程度的加劇而降低;復(fù)水四天后恢復(fù)至對(duì)照水平。中度水分（MS）處理葉片的胞間CO2（Ci）最低,氣孔限制值（Ls）最高,表明MS處理葉片Pn降低的主要原因是氣孔限制;重度水分（SS）處理葉片的Ci最高,Ls最低,Gs最低,表明SS處理葉片Pn降低的主要原因是葉肉細(xì)胞光合能力下降引起的,表現(xiàn)為非氣孔限制;復(fù)水后,脅迫處理葉片的Ls降低,Ci升高?？梢?jiàn),隨著干旱脅迫程度的加劇,高粱葉片光合能力的下降有一個(gè)從氣孔限制到非氣孔限制的變化過(guò)程。MS處理葉片復(fù)水第一天時(shí),Ls急劇下降,Ci迅速升高;SS處理葉片復(fù)水第二天時(shí),Ls急
3、劇降低,Ci迅速上升。高粱葉片的光化學(xué)效率（Fv/Fm比值）隨著干旱脅迫程度的加劇逐漸降低,表明干旱脅迫增大了高粱葉片的光抑制程度,降低了光系統(tǒng)Ⅱ的原初光能轉(zhuǎn)化效率;復(fù)水四天后,基本恢復(fù)至對(duì)照水平。隨著干旱脅迫程度的加劇,脅迫處理葉片的實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）、光化學(xué)猝滅系數(shù)（qP）逐漸降低;復(fù)水第二天開(kāi)始升高,可見(jiàn)ΦPSⅡ、qP的恢復(fù)存在滯后效應(yīng)。SS處理葉片的非光化學(xué)猝滅系數(shù)（NPQ）最大,MS處理次之,CK最小。表明脅迫過(guò)程中高粱葉片通過(guò)光合電子傳遞過(guò)程中的熱耗散途徑減少了過(guò)剩激發(fā)能的產(chǎn)生,減輕了干旱對(duì)高粱的傷害。2)水分條件顯著影響了高粱根系
4、吸水,不同水分條件下根系導(dǎo)水率（Lpr）表現(xiàn)為:中度水分（MS）處理>對(duì)照（CK）處理>重度水分（SS）處理;復(fù)水后,MS處理植株的Lpr緩慢上升;SS處理植株的Lpr急劇升高,復(fù)水第五天,極顯著的高于MS處理,并且超過(guò)CK處理。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)高粱在MS及CK處理下根長(zhǎng)的增大有利于水分的吸收及傳導(dǎo),同時(shí)MS處理植株的葉表面積較CK的小,有效降低了葉片的水分散失;復(fù)水后,SS處理植株的根系各參數(shù)變化幅度不大,但Lpr迅速升高,主要原因可能是復(fù)水增大了根系的活性。其原因有待于進(jìn)一步研究。3)不同水分條件下,甜高粱氣體交換參數(shù)的變化為:SS處理葉片的Pn高于
5、CK及MS處理;復(fù)水四天,三個(gè)處理間無(wú)顯著差異。水分虧缺下,Gs表現(xiàn)為:重度水分處理>對(duì)照處理>中度水分處理;Ci的大小順序?yàn)?CK處理葉片的Ci極顯著的高于脅迫處理;脅迫處理葉片的Ls極顯著的高于CK處理;復(fù)水三天后,三個(gè)處理葉片的Gs、Ci和Ls均維持穩(wěn)定,處理間差異不大。干旱脅迫下,MS處理葉片的Ls較高,Ci及Gs較低;復(fù)水后,Ls逐漸降低,Ci升高,Gs增加,Pn逐漸上升至對(duì)照水平,表明氣孔限制是影響Pn的主要原因。CK處理葉片的Ls最低,Ci最高,Gs較低,較低Pn的主要原因可能是葉肉細(xì)胞光合能力較低,CO2的利用率較低。SS處理葉片的Ls
6、最高,Ci最低,Gs最高,可能與其較高的Pn有關(guān);復(fù)水后,Ls降低,Ci升高,Gs降低,與CK的表現(xiàn)一致。隨著干旱脅迫程度的加劇,甜高粱葉片的Fv/Fm比值逐漸降低;復(fù)水四天,三個(gè)處理間差異不顯著。SS處理葉片的ΦPSⅡ極顯著的高于CK及MS處理;復(fù)水后降低。MS處理葉片的ΦPSⅡ在水分虧缺時(shí)降低;復(fù)水后逐漸升高。qP的變化趨勢(shì)與ΦPSⅡ一致。甜高粱熒光參數(shù)的變化與其光合參數(shù)的變化相一致,在熒光水平上解釋了甜高粱光合的變化。4)不同水分處理下,甜高粱根系Lpr表現(xiàn)為:重度水分處理>對(duì)照處理>中度水分處理;復(fù)水后,SS處理植株的Lpr與CK處理植株之間的
7、差異不顯著,MS處理植株的Lpr低于SS及CK處理的植株。研究發(fā)現(xiàn),甜高粱在MS處理下具有較高的根系表面積,使其在單位時(shí)間內(nèi),單位壓力梯度下流經(jīng)單位根表面積（或長(zhǎng)度）的水流降低。【英文摘要】Waterdeficitisanmainlimitingfactorforcropsgrowthanddevelopmentinaridandsemi-aridareas,itcanseverelyaffectaseriesofphysiologicalprocessesofplant.Atpresent,moreresearcheswerefocusedonthe
8、changesofphysiologicalandmorphologicalindexesof
