不同形态氮肥对大豆根系形态及磷效率的影响

采用框栽试验方法,研究生物固氮(CK),NO-3-N,NH+4-N,Glycin-N,Protein-N和Urea-N 6种不同形态氮素对大豆各生育时期根系生物量、根冠比、根系形态及磷效率的影响.结果表明:不同形态N处理对大豆根系生物量、根系形态特征(根长、根体积、根表面积及根尖数等)及磷吸收、利用效率影响不同,随着生育期的推进,NO-3-N和Protein-N均显著高于其它处理,但二者之间差异不显著;Glycin-N,Urea-N和NH+4-N均高于CK(生物固氮),但Glycin-N、Urea-N和NH+4-N处理间差异不显著.不同形态N处理的根干重、根长、根体积、根表面积均高于CK,而根冠比、平均直径以及磷利用效率则低于CK.     

难溶性无机磷酸盐对大豆苗期根系生长的影响

为了研究不同难溶性磷(钙磷,铝磷和铁磷)与大豆根系生长的关系,以田间筛选试验为基础,采用室内砂培与水培相结合的栽培方法,分别对磷高效基因型(东农44和东大1号)和磷低效基因型(黑河13和黑河24)大豆苗期根系生长进行比较。结果表明:4个基因型大豆利用难溶性磷酸盐的能力存在显著差异。难溶性磷源条件下,各基因型大豆的根干重、根冠比、总根长、根总表面积比对照处理均有显著增加,而根系全磷浓度、磷含量和平均半径均减小。磷高效基因型大豆在各处理下的根长和根表面积均大于磷低效基因型,但磷高效基因型部分性状的适应性未表现出优势。     

不同秸秆还田模式对大豆根系分布的影响

对免耕、灭茬还田和传统耕作条件下大豆根系在土壤剖面中的垂直分布的变化规律进行了研究,为改善在保护性耕作条件下大豆根系发育条件提供参考。结果表明,免耕、灭茬还田和传统耕作模式的根长、根表面积、根体积及根干重均主要分布于土壤剖面0～10 cm深度。在0～10 cm深度内,不同耕作模式之间的根体积密度、根干重密度差异显著,其中免耕模式最低。在10～20 cm深度内,免耕模式根长密度、根表面积密度、根体积密度和根干重密度最低,其根长、根表面积、根体积和根干重占土壤剖面比例最低。土壤剖面根长、根表面积、根体积和根干重累加值亦表现为免耕最低,灭茬还田与传统耕作差异不显著。灭茬还田模式的根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度与传统耕作差异不显著,同时其根长、根表面积、根体积及根干重的垂直分布与传统耕作间差异亦不显著。土壤机械阻力和根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度呈显著负相关,土壤机械阻力是限制免耕模式大豆根系发育的重要因素。     

长期定量施肥对大豆根系形态和根瘤性状的影响

为阐明施肥对大豆根系生长和结瘤性状的影响,以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位施肥试验为平台,研究了施用不同种类肥料(NPK、NPKM、NK、NP和PK)对大豆根系特征和根瘤性状的影响.结果表明:各施肥处理大豆根长、根表面积和根体积变化趋势相似,均在结荚期出现峰值.NPK和NP处理的根长和根表面积比其它施肥处理大,而...     

不同供磷水平对火龙果幼苗生长及养分吸收的影响

火龙果是热带地区重要的经济作物,近年来种植规模不断扩大,然而关于火龙果对磷吸收以及响应规律的研究仍然极其匮乏。本研究以‘软枝大红’火龙果为材料,采用盆栽方式,分析不同施磷水平（0、25、50、100、200 mg/kg）下火龙果幼苗根系形态和养分吸收量的差异,探究火龙果幼苗生长适宜的磷供应浓度。结果表明：火龙果幼苗在供磷水平25 mg/kg和50 mg/kg,地上部生物量分别为37.1 g/株和36.2 g/株,显著高于其他处理;供磷水平未影响地上部磷和钾吸收,但当供磷水平在50 mg/kg时,氮吸收量显著高于供磷水平0、100和200 mg/kg处理;火龙果幼苗在供磷水平25 mg/kg和50 mg/kg,总根长分别为1068.8 cm和1069.6 cm,显著高于其他处理;供磷水平50 mg/kg的根表面积显著高于0 mg/kg和200 mg/kg处理;土壤碱解氮含量和总根长及根表面积呈显著负相关,表明供磷水平通过影响根系生长间接影响火龙果幼苗对氮素的吸收。综上所述,供磷水平在50 mg/kg可改善火龙果幼苗根系形态,促进幼苗对氮素吸收。     

大豆品种苗期根系性状的遗传变异及其与耐逆境胁迫的关系

从301份黄淮海和长江中下游地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取62份,用以研究不同生态区大豆苗期根系性状的遗传特点、与地上部性状的相关以及与逆境胁迫的关系.大豆苗期一级侧根数、主根长、根干重、总根长和根体积等性状,在品种间、各苗龄间均存在显著遗传变异.不同生态区间生长进度不同,长江中下游晚熟品种的根干重、总根长、根体积发育速度较快,而北方早熟品种的根系发育较慢.根系性状与整株干重呈高度相关;根干重、根总长和根体积的相对值与耐旱平均隶属函数值,一级侧根数、主根长、总根长、根体积、根干重的相对值与耐铝毒平均隶属函数值呈极显著相关,且根系性状的相对值在品种间存在显著变异,可用做耐逆性选择的根系指标.黄淮海区品种的耐旱相关根系性状值高于长江中下游区品种,表明耐旱种质的相关根系性状具有生态适应性.     

低分子量有机酸对大豆根系形态和磷素吸收积累的影响

采用砂培试验研究了几种低分子量有机酸(柠檬酸、草酸、苹果酸和三种酸的混合)对根系形态和磷素吸收积累的影响.结果表明:不同有机酸处理均显著降低了大豆根系生物量和根冠比,同时使根长、根表面积和根体积均显著降低,而且随着有机酸浓度的增加抑制作用加强,几种有机酸混合后,抑制作用也相对增强,表明不同有机酸处理均抑制了大豆根系的生长,同时使大豆根系的竞争能力降低.几种有机酸处理均降低了大豆对磷素的吸收积累,从而降低了大豆对磷素的吸收效率,但磷利用效率增加.     

不同磷效基因型大豆在生长关键时期根系形态变化的研究

利用不同磷效基因型大豆:磷高效品种(HP134、HP119)、磷低效品种(LP113、LP102),采用盆栽控制磷供应量(低磷和高磷),探讨其牛长关键时期(花期、结荚期、鼓粒期)的根系形态变化,以期从根系形态学特点为筛选磷高效利用基因型大豆提供一定的理论基础.结果表明:在低磷处理下,磷高效品种的根系适应性强,根系通过增加根长、根总表面积、根体积、根直径、总根毛数来增强对土壤中磷素的吸收,但HP119和HP134两者适应低磷的根部表现又有所不同;磷低效品种根系适应性较差,其根长、根总表面积、根体积、总根毛数在不同处理下相差很大,多数郜呈显著甚至极显著差异,且各项数值在低磷处理下远低于高磷处理.由此可见,在大豆生长关键时期可以利用根系形态变化来较好的区分筛选不同磷效基因型.     

硼素营养对菠萝根系和地上部生长的影响

采用土培试验的方法,研究不同施硼浓度对菠萝根系形态、根系活力、植株生长量、各营养器官含硼量的影响.结果表明,与对照相比,施硼处理对菠萝根系的根长、根数、根粗、根系表面积、根体积都有所增加,表明施用硼肥有利于菠萝根系生长发育:施硼增强了根系活力,增加了菠萝地下根系干重与地上部分干物质积累量;施硼对植株的含硼量有明显影响,更能促进菠萝植株对硼营养的吸取与累积.其中施硼浓度为4.0mg/kg处理的各项指标最佳,植株表现出最旺盛的生长状况.     

磷对花生根系形态特征的影响

为探讨花生合理施磷量,采用大田无底圆桶的桶栽试验,研究不同磷水平对花育22号(大花生)和花育20号(小花生)根系形态和产量的影响。2015和2016两年结果表明,磷对花生植株根系长度影响显著,在磷肥用量0~135kg/hm^2范围内,根系总长度随施磷量的增加而增加;磷肥用量为180kg/hm^2时,根系总长度不再增加或增加甚少;根系总表面积也基本随施磷量的增加而增加,施磷处理的根系总表面积比对照(不施磷)增加20.0%以上;根系总体积两品种两年大多数处理高于对照。将根系按照根的粗细划分为细、中、粗三类,发现施磷可显著增加细根长、细根表面积和体积,而粗度中等和较粗的根增加量较小,甚至出现负值。两品种施磷处理的主茎高、侧枝长、分枝数、单株结果数和百果重提高1.3%~20.6%,其增加的幅度远低于磷对根系形态的促进效应。在0~90kg/hm^2范围内,施磷增产效果显著,超过90kg/hm^2后产量增加较少,甚至略有下降。小花生产量对磷肥的响应比大花生敏感。花生产量与根系长度相关性可达显著或极显著水平,而根系表面积和体积与产量的关系因品种而不同。形态上细分根的类型将可能更有利于花生高产栽培。     

砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻苗生长、磷和砷吸收的影响

 通过盆栽试验研究了苗期砷胁迫下磷用量对磷高效水稻99011和磷低效水稻99056生长以及对P、As吸收的影响。试验设3个磷水平（0、30、150 mg/kg）和5个砷水平（0、25、50、100、200 mg/kg）。结果表明,苗期施砷显著增加了两个水稻品种地上部及地下部砷的含量,降低了两个水稻品种的株高、分蘖数、地上部及地下部干质量;施磷不但促进了两个水稻品种的生长,而且还增加了根系对砷的吸收量。当土壤砷浓度为25 mg/kg和50 mg/kg时,施用30 mg/kg磷抑制了两个水稻品种砷向地上部的转移,但施用150 mg/kg磷却促进了砷向地上部的转移。相同的处理,磷高效水稻99011地上部干质量和根干质量均显著高于磷低效水稻99056。施砷后,在30 mg/kg磷水平上磷低效水稻99056的砷转移系数最低。     

磷素对甘薯生长前期源库关系建立和平衡的影响

通过2年盆栽试验研究不施磷P₀（P₂O₅ 0 g/kg）、适量施磷P_0.04（P₂O₅ 0.04 g/kg）和过量施磷P_0.08（P₂O₅ 0.08 g/kg）对鲜食型甘薯‘烟薯25’和‘普薯32’生长前期（栽后0~40 d）根系活力、根系形态分化、潜在块根重量、结薯数、薯块重量、根生物量、叶面积、茎叶生物量、根干物质分配比例、茎叶干物质分配比例及根冠比的影响。结果表明,在块根形成期（栽后0~30 d）,与不施磷处理相比,适量施磷显著提高了甘薯总根条数、根尖数、总根长、根系表面积、根系平均直径、根系体积和总根鲜重,并显著提高了根系活力,提高了潜在块根鲜重;显著提高叶面积、叶鲜重、茎鲜重、地上部总鲜重;显著提高甘薯茎叶干重、根干重和植株干重,显著增加干物质根分配比例,降低干物质茎叶分配比,显著提高根冠比,为块根形成提供良好的物质基础。而过量施磷抑制干物质在根中的分配比例,导致根冠比降低,不利于块根的形成。在封垄期（栽后40 d）,与不施磷处理相比,适量施磷可以显著增加单株结薯数（主要提高直径5 mm以上的块根数量）、单薯重和单株薯重,若继续增加施磷量将导致单株结薯数和单薯重显著降低。因此,适量施磷可以促进甘薯根系和茎叶发育,增加干物质根分配比例,降低干物质茎叶分配比,显著提高根冠比,增加甘薯单株结薯数和单薯重,提高单株薯重,促进甘薯生长前期源库关系建立和平衡,为甘薯丰产奠定基础。     

氮素用量对菜用大豆生殖生长期根系及鲜荚产量的影响

采用盆栽试验,利用根系扫描分析系统研究了不同氮素用量(0、100、200、300 mg.kg-1)下菜用大豆生殖生长期根系形态动态变化特征,并比较了单株鲜荚产量差异。结果表明:不同氮素用量下生殖生长期菜用大豆根系形态指标均呈单峰曲线变化,峰值出现在开花后21 d;100 mg.kg-1氮素用量能明显促进菜用大豆根系发育和根瘤干物质的积累,促使大豆形成较大的根系表面积,较高的单株产量以及2粒荚和3粒荚数;当氮素施用量增加到200和300mg.kg-1时,根系干物质、根系表面积、根长和单株鲜荚产量均降低;300 mg.kg-1氮素施用量的根体积最大;不施氮处理的根瘤数目和重量最高,形成较多的细根,表现为根系长度最长,根系干物质重最低。     

瘠薄亚表层施磷对大豆生长及产量的影响

为促进大豆磷高效利用,通过盆栽模拟试验,在贫磷的亚表层土壤里施过磷酸钙,研究不同磷用量0 kg·hm~(-2)(T_0)、30 kg·hm~(-2)(T_1)、60 kg·hm~(-2)(T_2)、120 kg·hm~(-2)(T_3)、240 kg·hm~(-2)(T_4)对大豆黑农48的生育性状及产量的影响。结果表明:大豆苗期对磷的反应较弱,施磷处理与对照相比对株高、干物质质量的影响差异不显著,SPAD值表现为T_3T_2T_4T_1T_0,其中T_3与T_0处理差异显著,其它各处理间差异未显著;大豆结荚期(R4)表现为:随着施磷量的增加,根系指标及干物质质量呈单峰曲线变化,施磷促进大豆根长、根表面积增大,根瘤数的增加,利于干物质的积累,施磷量≥120 kg·hm~(-2)的处理与≤30 kg·hm~(-2)的处理差异达显著;大豆产量施磷处理与不施磷处理间差异显著,但年季间略有差异,2016年最佳施磷处理为T_2,T_3比T_0处理增产10.5%~12.1%,2017年最佳施磷为T_3处理,盆栽产量为73.0 g,且表现为T_3T_2T_4T_1T_0的趋势,T_3处理与其它各处理差异显著。两年的试验结果进一步证明,在瘠薄缺磷的土壤上进行亚表层磷培肥,最佳施磷处理为T_3,即120 kg·hm~(-2)时为最佳施肥量,能够促进大豆根系的生长,对大豆高产具有重要的意义。     

不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系

【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。     

不同供镁浓度对芝麻生长及养分累积的影响

 为促进芝麻高产营养与栽培,探讨不同镁浓度对芝麻生长和养分累积的影响。以品种中芝13为材料,设置5个供镁浓度处理（0、50、100、500和1 000μmol/L）,30d后测定不同处理芝麻生物量、根系形态参数、氮磷钾含量等指标。结果显示：不同供镁浓度对芝麻生长有着不同程度的影响,镁在100μmol/L及以下时,芝麻出现缺素症状,表现为植株矮小、老叶失绿黄化,根系生长受阻。芝麻植株生物量随着供镁浓度增加而增加,根系生长对镁浓度的变化尤为敏感,缺镁抑制根系生长。与1 000μmol/L相比,3个缺镁浓度（0、50和100μmol/L）处理下根系干重分别减少97.83%、93.88%和86.65%,且侧根长、侧根数、根表面积、根体积以及根平均直径显著降低。同时,随着镁浓度增加,芝麻叶片和根系中氮、磷、钾累积量显著上升,说明适宜供镁有利于芝麻生长和养分累积。此外,与供镁浓度500μmol/L相比,1 000μmol/L处理下的芝麻植株,叶片与根系中钙的积累量均显著降低,暗示芝麻在钙和镁吸收方面可能存在拮抗关系     

不同种植密度下东北春玉米根系特征及其干物质积累的差异比较

以郑单958和先玉335为供试品种,对45 000、67 500和90000株/hm2种植密度下春玉米关键生育期0～60 cm土体根系的主要形态指标及其干物质积累进行分析.结果表明,随密度提高,0～ 60 cm土体中玉米单株根系生物量积累下降,但群体根系总生物量呈上升趋势.3个密度下,从拔节期至乳熟阶段郑单958玉米根系的根长、根表面积、根体积与根长密度均随生育进程呈单峰曲线变化,在抽雄吐丝期达最大值;先玉335根系的相应形态指标从拔节期至乳熟阶段呈下降趋势,在拔节期最大.抽雄吐丝期和乳熟期,两个品种的单株根长、根表面积和根体积随密度增加而下降,但群体的总根长、根表面积、根体积和根长密度随密度的增加而增大.     

施磷对开割橡胶树根系生长发育的影响

以甘蔗渣为介质,设计0、250、500、1 000、2 000、4 000、8 000 mg/kg等7个供磷浓度,研究磷肥供应对橡胶树根系生长的影响。结果表明,在1 000 mg/kg供磷处理下,橡胶树吸收根数量、总长度、根表面积分别为对照的297.4%、246.0%、210%,平均直径增加达到0.008 cm/d,促进效应达极显著水平;500 mg/kg供磷处理下吸收根伸长速度为0.68 cm/d,比对照增加了51%;最高浓度8 000 mg/kg供磷处理对胶树吸收根生长发育各项指标表现出负效应;通过测定吸收根发生量、行根直径、长度、生长速度、表面积等参数变化,可以发现局部根系构型随施磷浓度增加在二分枝型、分枝鲱骨型、鲱骨型三者之间转换,说明橡胶树根系构型对磷丰缺具有适应性变化。