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水分亏缺对玉米生理指标、形态特性及解剖结构的影响

马旭凤

   水资源短缺严重制约我国农业发展,研究适度水分亏缺对作物生长的影响以及复水后的补偿效应,以确保灌溉的适时适量是减少水资源浪费、发展可持续农业的根本途径之一。本文以高农901为材料,通过盆栽控水试验,运用分光光度计法、组织特异染色法以及扫描电子显微镜、普通光学显微镜观察等手段,研究了不同生育阶段(苗期和拔节期)、不同水分亏缺[处理土壤含水量分别为田间持水量的75%~85%(对照)、65%~75%(轻度)、55%~65%(中度)、45%~55%(重度)]对玉米生理指标、形态特性及解剖结构的影响,研究结果如下: (1)水分亏缺对各生理指标的影响:苗期水分处理,随水分亏缺程度的加重,超氧阴离子自由基、可溶性蛋白、脯氨酸含量,POD活性均升高; SOD、CAT活性呈上升再下降的趋势。拔节期超氧阴离子自由基、脯氨酸、SOD和CAT活性的变化与苗期相同,而POD活性和可溶性蛋白含量却呈上升再下降的趋势。随着水分亏缺程度的加重,苗期和拔节期,根和叶片中ABA含量都增高,拔节期比苗期的增长幅度大。H2O2的变化与ABA一致,两者的变化与气孔的开关呈负相关。 (2)水分亏缺对形态指标的影响:苗期水分亏缺和拔节期水分亏缺均抑制了株高的增长、叶面积的扩展;亏缺复水后,株高、叶面积出现了不同程度的补偿效应,尤其以苗期亏缺的株高补偿最为明显。苗期进行水分亏缺,随着水分亏缺程度的加重,根系长度缩短、根直径变细、总生物量降低;而根冠比增加;侧根根毛长度、根毛密度、根毛总长度在中度水分亏缺条件下达到最大。在过度干旱条件下,根毛会受到抑制或损伤。 (3)水分亏缺对根系解剖结构及根尖多糖的影响:苗期水分亏缺下,根解剖结构发生变化,随土壤含水量的降低,导管数目变化不大,中柱面积变小,导管壁变的不规整,致使中柱变小的原因是导管的直径变小。复水后,变形的导管有不同程度的恢复,轻度和中度处理基本恢复正常,而重度处理恢复程度小。根尖多糖分布随土壤含水量的降低逐渐增多,根尖多糖含量的增加主要表现在表皮细胞和根冠细胞内,在表皮细胞内多糖主要以游离形式分布,而根冠细胞内主要以淀粉粒形式分布。 总之,在水分亏缺条件下,玉米启用抗氧化系统清除自由基对植株的伤害,通过增加ABA含量,促进气孔关闭,减少水分散失以及通过自身的渗透调节物质,维持低渗透势,提高保水能力,增加了植物的抗旱性。水分亏缺抑制植株的生长,复水后适当的水分亏缺具有补偿效应,甚至有超补偿,过度的亏缺补偿不明显,甚至有损伤耗。……   
[关键词]:水分亏缺;解剖结构;形态特性;补偿效应
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2010年