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干旱胁迫是限制作物生长的重要因素之一。在全球气候变暖的大环境下，干旱造成大量作物产量损失，使得世界范围内粮食安全受到威胁。为应对这一问题，必须实现生产过程中作物水分含量的实时监测，以指导合理灌溉。同时有必要加快选育耐旱、抗旱的作物品种，以保证干旱胁迫下农业的可持续稳定发展。近年来，借助遥感技术、光谱技术、机器学习技术的集成能力，基于高通量表型技术的作物生长监测研究取得极大进展，为干旱胁迫下，大规模作物水分含量快速、无损、精确研究提供可能。高通量表型技术在作物干旱胁迫中的应用有助于指导精准灌溉，提高作物水分利用效率，并帮助育种学家快速筛选耐旱作物品种，辅助优质作物改良。系统阐述了高通量表型技术的原理以及其在作物干旱胁迫中的应用进展，以期为相关研究提供参考。 相似文献
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土壤水分调控对滴灌青贮玉米作物系数和水分利用效率的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索提高滴灌青贮玉米水分利用效率,进行了连续2年的田间灌溉试验,研究了滴灌条件下不同土壤水分调控(4个灌水水平:70％θfc、60％θfc、50％θfc、40％θfc)对滴灌青贮玉米作物系数和水分利用效率的影响.结果表明,青贮玉米拔节-抽雄期受旱,比对照处理减产27150 kg/hm2,减产率达到41.8％,为青贮玉米需水的关键期;青贮玉米耗水量(ETa)与产量呈现出二次抛物线关系,相关性为0.9118;青贮玉米各处理作物系数在播种-苗期为0.81～0.97,苗期-拔节期0.97～1.32,拔节-抽雄期达到最大值0.98～1.63,抽雄-收割期0.59～1.07,整个生育期的作物系数呈二次抛物线形;不同降水量与水分调控条件下,降水量较小的年份,灌水量对青贮玉米水分利用效率影响较明显;反之,灌水量对青贮玉米水分利用效率影响不显著. 相似文献
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灌水方式对华北不同品种玉米产量形成和水分利用的影响 总被引：5，自引：3，他引：2
【目的】发展华北地区高效节水灌溉技术,探索华北地区主栽玉米品种的产量与水分利用对灌水量和灌溉方式响应,筛选不同灌溉模式下抗旱稳产玉米品种。【方法】设置了3种灌溉方式(地面灌溉、滴灌和微喷灌)、3种灌水量(高、中、低灌溉水平)和5~6个玉米品种处理,研究了不同玉米品种在不同灌溉模式和灌水量条件下的产量与水分利用特征。【结果】地面灌溉模式下,低灌水处理产量显著低于中灌水和高灌水处理,低灌水和中灌水处理水分利用效率显著大于高灌水处理;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率最高,其次为浚单20和郑单958。微喷灌溉模式下,高灌水处理产量显著高于中灌水和低灌水处理,但后二者差异不显著;灌水处理对水分利用效率影响不显著;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率显著高于其他品种,其次为先玉335和郑单958。滴灌灌溉模式下,灌水处理对夏玉米产量影响不显著,对水分利用效率影响显著,低灌水处理水分利用效率显著高于高灌水处理;浚单20、先玉335和登海605品种夏玉米产量显著高于中单909和郑单958品种的。因此,低灌水量可显著提高夏玉米水分利用效率,但3种灌溉模式下低灌水处理品种间产量差异显著。【结论】综合来看,华农101较适于地面灌溉和微喷灌,浚单20、先玉335和登海605适于喷灌技术。 相似文献
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甘蔗是全球重要的糖料作物,其生产在很大程度上依赖于稳定的水源供给。然而,全球约20%的甘蔗种植处于旱作或半旱作条件,面临水资源短缺的挑战,这显著影响了甘蔗的生长周期、产量和蔗糖品质。为了提高旱作条件下的甘蔗产量和抗旱能力,科研人员开始关注甘蔗抗旱品种的筛选。这一过程涉及田间观察鉴定、生理指标分析和分子标记技术的应用等方法。通过这些方法,可以鉴别出在干旱环境下具备优良生长性能和高水分利用效率的甘蔗品种,同时评估其生物量和糖分积累能力。在抗旱高产栽培技术方面,土壤和灌溉管理是关键。实施适当的土壤保水措施、改良土壤结构和施用有机肥料可显著提升土壤的水分保持能力。巴西的案例显示,综合的土壤和水分管理策略,配合先进的栽培技术和抗旱品种的应用,可以有效提高旱作条件下甘蔗的生产效率和经济收益,为全球甘蔗产业在面临水资源限制时提供了重要的参考。 相似文献
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镉低积累小麦品种的筛选研究 总被引：4，自引：1，他引：3
《灌溉排水学报》2019,(8)
低吸收重金属作物品种的筛选已经成为重金属污染农田的主要修复方式之一。【目的】筛选镉低积累冬小麦品种。【方法】针对华北平原种植结构,于2017年10月15日在河南省北部某地区进行田间小区试验,采用人工拉沟点播方式播种。研究了47个不同品种冬小麦对重金属镉吸收的差异性。【结果】重金属镉在不同品种冬小麦各部位的量的顺序均为根>茎叶>籽粒,且镉的转运系数和富集系数均小于1,转运系数介于0.10～0.60之间,富集系数介于0.002～0.060之间。不同品种冬小麦籽粒中重金属含镉量介于0.004～0.130之间,相差35.28倍。筛选出籽粒含镉量符合国家标准(GB2715—2016,≤0.10 mg/kg)的品种42个,占所有品种的89.36%,有5个品种籽粒含镉量超过国家标准。冬小麦不同品种间对镉的吸收显示出巨大的差异性。【结论】在重金属镉轻度污染碱性土壤条件下,多数冬小麦品种籽粒含镉量并未超标。 相似文献
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灌溉处理对冬小麦-夏玉米不同品种土壤水分和WUE的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
在冬小麦-夏玉米轮作下,于2008—2010年采用不同小麦和玉米品种,研究不同灌溉处理下土壤水分动态及对冬小麦和夏玉米水分利用效率(WUE)的影响。2a试验结果均表明,灌水在不同土层的入渗是一个缓慢的过程,大致以1a为周期,冬小麦生长期间,0~60 cm土层土壤水分变异较大,60 cm以下土层土壤水分夏玉米无法利用是导致灌水利用效率低的原因。通过分析冬小麦和夏玉米的WUE表明,抗旱节水品种的WUE随着灌溉次数的增加而减小,而非抗旱节水品种的WUE则相反;抗旱节水品种的产量在适度水分胁迫下变化不大,而耗水量有所减少,非抗旱节水品种在适度水分胁迫时,产量减少幅度较大,致使WUE有减小趋势。因此,在冬小麦-夏玉米轮作的华北地区,选用抗旱节水品种,适度减少灌水次数,可以减少无效灌水的入渗,在不影响产量的情况下,提高WUE。 相似文献
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土壤水分对枣树光合特性及耗水量的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以3年生盆栽梨枣幼苗为试验材料,测定了正常水分、中度和重度干旱胁迫下梨枣树果实膨大期和成熟期的光合特性以及蒸腾耗水量。结果表明,在果实膨大期和成熟期,中度和重度胁迫均降低叶片的最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQY)、光合有效辐射范围以及暗呼吸速率(Rd),但果实膨大期光合能力显著高于成熟期。果实膨大期中度胁迫使得净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)升高,但水分利用效率(WUE)保持不变,而重度胁迫下气孔导度(Gs)、Pn、Tr和WUE均下降。果实成熟期中度和重度胁迫均降低Gs、Pn和Tr,但中度胁迫下WUE不降反升。此外,梨枣树这2个时期总耗水量均随着土壤含水率的降低而显著减少,且相同土壤含水率下果实膨大期耗水量均大于成熟期。 相似文献
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《灌溉排水学报》2019,(12)
【目的】探讨不同生育期干旱胁迫对设施栽培葡萄水分利用效率、产量和品质的影响。【方法】在甘肃省永登县设施葡萄试验基地开展了葡萄滴灌不同生育期水分调控田间灌溉试验,在葡萄新梢生长、开花、果实膨大、着色成熟期分别以55%田间持水率(θ_f)为灌水下限的干旱胁迫处理,依次为新梢生长期干旱胁迫(PS)、开花期干旱胁迫(FS)、果实膨大期干旱胁迫(ES)、着色成熟期干旱胁迫(CS),其他生育期灌水下限均为75%θ_f;全生育期以75%θ_f为灌水下限的处理为(CK)充分供水,研究了不同处理对葡萄粒径膨大速率、产量、水分利用效率(water use efficiency,WUE)以及品质的影响。【结果】新梢生长期干旱胁迫处理能抑制葡萄粒径膨大,但不会影响其生长的"双S"变化规律,且复水后粒径恢复生长并出现复水补偿效应;横、纵径在膨大期后14 d左右和52 d左右时达到膨大高峰,且第1次膨大高峰时的膨大速率远大于第2次的;新梢期和着色成熟期干旱胁迫较对照依次增产44.6%、42.5%,WUE依次提高71%、57%,果实膨大期干旱胁迫较CK可减产9.7%,WUE降低1.2%;新梢生长期、开花期和果实膨大期干旱胁迫单穂质量、单粒质量均显著(P<0.05)高于CK,开花期干旱胁迫花青素量显著(P<0.05)高于CK,着色成熟期干旱胁迫果糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性固形物量显著(P<0.05)高于CK,并可抑制葡萄果实可滴定酸的积累;隶属函数综合分析表明,着色成熟期干旱胁迫葡萄产量和品质最优。【结论】着色成熟期干旱胁迫为当地设施栽培葡萄最佳的水分调控处理,可达到节水和提高葡萄果实产量和品质的生产效果,其水分调控模式为:土壤含水率为田间持水率的55%～80%,灌水定额为270 m~3/hm~2。 相似文献
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作物干旱胁迫补偿效应研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
干旱是作物生长环境中普遍存在的逆境胁迫之一,在一定范围的干旱胁迫后复水短期内,作物在生理生化代谢和生长发育等方面产生补偿或超补偿效应的正面效应,以弥补干旱胁迫期间对作物造成的伤害和损失.补偿效应是作物抵御逆境胁迫的重要调节机制,也是对作物进行有效水分调控,实现节水高效农业的主要生理依据.文中从生长、生理生化、代谢及产量补偿效应及其影响因素等进行了综述.在此基础上,提出今后可从胁迫-复水条件下作物农艺及生理指标的补偿机制,光合作用的补偿规律及反馈机制,水分胁迫后补偿效应的效益评价3个方面进行研究.对于完善和丰富生物性节水理论和指导农业高效用水管理,发展节水灌溉和提供作物水分生产力具有重要的理论意义和实用价值. 相似文献
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在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。 相似文献