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《美洲黑杨×青杨派杂交新无性系抗旱性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、美洲黑杨×青杨派杂交新无性系抗旱性研究1、相关定义1.1、抗旱性的定义旱条件下所具有的适应性,并能够忍受外界环境水分的短缺。之前的学者对抗旱性做出了很多种的定义。Levitt[1]等把抗旱性定义为在水分供应量较低的情况下,植物仍然能够存活的能力。Tumer[2]认为作物的抗旱性是在承受阶段性的水分亏缺之后,植物依然可以正常生长发育并结实的能力。Turner[3]在1997年又进一步丰富了抗旱性的概念,即在缺水的条件下,作物又能收获足够的产量。其中将植物适应干旱的机理分为4类,即逃旱性、避旱性、耐旱性和复原抗旱性[4]。1.2、抗旱性的概念抗旱是一个笼统的生态学和生物学概念,是指生物
2、在干旱条件下的抗旱和耐旱能力,以及生存能力[27]。从实质上来讲,是指在缺水地区对深层土壤、沙漠中有限水分的利用能力,和在大气干旱和土壤干旱条件下对有效水分的保持能力,既保持更多的束缚水的能力和一定水分利用效率(WUE)的能力。如沙漠中的仙人掌等类植物,将大量的水分储藏在退化的叶状茎组织中,长久保存并加以利用。生存对耐旱和抗旱植物是第一要素,不要求有高的生长速率和高的产量和水分利用效率。抗旱和耐旱性有许多途径和机理和研究的指标,生理生态学家主要是看植物的生长活力状况,长久保持绿色(stayinggreen)是一个重要抗旱特别是耐旱的生理指标;农艺学家则认为生物学产量和经济产量高是一
3、个重要的抗旱指标。提高抗旱性途径有四个方面[27]:一是在干旱土壤有限水分条件下吸取更多的水分,二是在大气和土壤干旱条件下,保存更多的束缚水分,以保证生命活力;三是无论在缺水和不缺水的条件下,都要提高蒸腾效率,即蒸腾单位水分固定更多的CO2,产生更多的光合产物和生物学产量;四是将更多的光合产物转运到籽粒产量中,获得高的收获指数和经济产量。干旱可分为土壤干旱、大气干旱和混合干旱三种类型。第一种类型是逐渐发展的,而植株能够通过锻炼在某种程度上适应它,我国北方旱地小麦发生的干旱多属这种类型。而大气干旱则是突然来临的。对于只能在灌溉条件下从事农业的地区来说,作物非常需要对大气干旱的抗性和抗
4、热性。干旱是个宏观复杂的生态学问题,需要不同学科的科学家在不同尺度及层次方面对抗旱、节水和水分高效利用进行不同重点的研究,为旱地和节水农业的发展提供不同层次的信息和解决问题的方法与技术。生态学家和气象学家注重的是气候干旱问题,他们是在年、几十年、世纪,甚至上万年大时间尺度上和大面积尺度上,研究干旱问题和区域及全球气候变化问题。涉及地圈、水圈和大气圈等大尺度和宏观生态问题。利用长期、中期和短期的气候变化规律,预测未来气候干旱或洪涝变化,可为国防及工农业经济发展提供大量有用信息。例如我国根据对下一年和近年来的气候干旱和洪涝灾害发生的预测,可以决定粮食等物质的进出口,提前准备抗旱抗洪物资
5、,减少灾害到最低程度的损失。随着气象科学的飞速发展,利用卫星和大型电子计算机,气象学家利用短期的气象预报,实现耕云播雨,根据短时间内区域空间云水资源的多少,进行人工降雨(雪)和防雹减灾,获得了更多但在自然条件下不能降下的雨(雪)水资源,在解决城市用水和农业用水等干旱问题方面有重要作用,这也是提高空间水资源利用效率的一个重要措施。水文地质学家注重的是土壤干旱和水资源问题。他们是在年、甚至上万年大时间尺6度,和几十平方公里,甚至几千平方公里大面积尺度上,研究地上及地下水资源变化和宏观调控问题和方法。例如我国著名的地质学家刘东生院士,利用黄土的沉积变化来揭示全球气候干湿变化。我国著名水利
6、学家陈光斗,钱正英院士等致力于建设三峡大坝和南水北调大型远距离调水工程,控制南方洪涝灾害,解决北方干旱问题,同时还能进行发电,充分高效通常依靠群众个人和集体难以利用的巨大河流水资源的利用效率。遗传育种学家主要利用遗传内在因素,通过对抗旱节水性不同的品种进行杂交,在月、季节和年的时间尺度上,在中度干旱条件下和干湿交替的条件下,选育产量构成要素自身调节能力强,抗旱节水、高WUE,强抗逆性、广适应性的高产品种。育种学家最关注的是作物成熟期的最高产量潜力和大面积尺度种植的适应性、稳产性和高产性。例如有的小麦、水稻优良品种可以在不同国家和洲际间种植,巴西旱稻在我国和其他国家广泛种植,我国的杂
7、交水稻推广到了亚洲、美洲的许多国家和地区。作物栽培学家是在天和周的短时间尺度上和中小尺度面积上,进行小区和大田试验,在中度干旱条件下和干湿交替的条件下,主要研究作物不同生育时期的生长发育规律和抗旱节水的优化调控措施配套技术。主要是通过改变外界环境条件来增强抗旱节水性能和提高产量和WUE。例如通过平整土地,修建梯田,利用窑窖集流雨水,进行垄沟种植等,充分储蓄有限降水;利用镇压土壤,地膜、秸秆等覆盖技术,最大限度地减少土壤水分的无效散失;通过增施肥料,喷施各种生长调节剂,