不同硝酸盐浓度对玉米幼苗生长的影响

玉米是高需氮作物,随着近几年作物经济产量的提高,施肥量投入过高导致了环境污染及作物氮肥利用率低等一系列问题。而作物苗期根系生长可以为后期的生长和经济产量提高打下坚实的基础。该研究以玉米自交系郑58和昌7-2及它们的杂交系郑单958为材料,采用液体培养方法 ,研究了0.02 m M、0.20 m M、2.00 m M、10.00 m M、20.00 m M(其中2 m M浓度处理为对照)硝酸盐浓度处理下三个玉米品种幼苗生物量、根系形态变化及测定硝态氮含量,结果表明:低浓度硝酸盐胁迫下,玉米幼苗侧根伸长受抑制,根系和地上部干物重受抑制,地上部的抑制作用较显著,表现为根冠比增加;高浓度硝酸盐胁迫下,玉米幼苗侧根长度和密度、根系和地上部干物重均下降,但体内的硝态氮含量则继续上升,表明这种奢侈的吸收与玉米幼苗的生长没有直接关系。子代郑单958品种幼苗的侧根长度大于亲本,体内硝态氮含量及干物质积累量也明显高于亲本,说明庞大的根系有利于吸收更多的养分,合成更多的干物质,同时也表明了子代的杂种优势。     

硝态盐对玉米郑单958苗期侧根生长发育的影响

以玉米郑单958自交系为材料,采用溶液培养方法,研究不同硝酸盐水平对玉米郑单958侧根生长发育的影响。结果表明,0.04mM/L硝酸盐浓度增加侧根数量,却显著抑制侧根伸长;当硝酸盐浓度超过0.40mM/L后,侧根伸长开始被诱导,却不再影响侧根数量;硝酸盐浓度达4.00mM/L时侧根伸长达最高值,地上部生物量也急剧增加;而硝酸盐浓度量达10.00mM/L时,侧根长度和植株全氮质量分数明显被抑制;全氮质量分数与侧根生长之间的数学函数关系表明,当全氮质量分数在320~330g/kg时,侧根长度和密度达最高值,随后都开始急剧下降。     

不同氮形态对水稻苗期氮素吸收和根系生长的影响

采用控制条件下的水培试验,对不同氮形态(全铵、铵硝混合(75:25)、全硝营养)条件下水稻苗期的氮素吸收和根系生长进行了研究。结果表明:铵硝混合营养条件下水稻的生物量和氮素积累量最高,全铵和全硝营养之间差异不明显。铵硝混合营养处理的水稻地上部和根系的氨基酸含量最高,全铵处理次之,全硝处理最低。全硝处理的水稻植株硝酸盐含量约为全铵和铵硝混合处理的4倍,铵硝混合营养处理的水稻植株硝酸盐含量高于全铵处理,增幅为18%。培养时间为0～5 d时,铵硝混合和全硝处理的水稻根系总长差异不明显,但高于全铵处理。从第5天开始,铵硝混合和全铵处理的根系总长增加迅速,培养到7 d时水稻的根系总长已显著大于全铵和全硝处理,增幅约为35%。全铵和全硝处理的水稻根系总长差异不显著。不同氮形态处理的水稻根系总长变化主要是由侧根总长的变化引起的,而侧根数的变化是侧根总长变化的主要原因。     

pH、氮素形态和Ca2+对玉米幼苗根系发育的影响

通过设定不同pH、氮素形态、外源Ca2 浓度,观察玉米植株根系在水培营养液中的发育情况。结果表明:硝态氮(NO3--N)可促进玉米植株侧根的生长和生物量的积累,而铵态氮(NH4 -N)处理的植株根平均直径大于NO-3-N处理。NH4 -N的毒害可能是较高浓度的NH4 取代细胞膜上的Ca2 ,从而破坏细胞膜结构。增加外源Ca2 浓度,可在一定程度上缓解H 和NH4 对玉米根发育的抑制作用。     

不同施氮处理对平邑甜茶根系构型的影响

以平邑甜茶(Malus hupehensisRehd.)实生苗为试材,在沙培条件下研究供氮变化对平邑甜茶幼苗根系生长的影响。结果表明:1 mmol/L NO3-处理的植株茎叶生物量及根系生物量均达到最高水平,分别比对照增加116.7%和38.5%;对侧根生长而言,侧根长度与侧根数量也在1 mmol/L NO3-处理时最高,分别比对照增加168.9%和100.9%;但超过1 mmol/L后随浓度升高持续下降;NH4+处理的以上各指标表现相同的趋势,但相同供氮浓度时,NH4+处理的低于NO3-处理。对主根而言,氮素供应能明显促进主根生长,但各浓度处理间差异不显著。采用肥料袋控缓释方法研究氮素对平邑甜茶根系生长的影响,结果显示局部供应NO3-与NH4+均能显著增加侧根密度。     

缺素对普通油茶幼苗根系形态及活力的影响

以普通油茶幼苗为试材,运用沙培法研究缺素对油茶幼苗根系形态及活力的影响。结果表明,N、P、K缺乏不同程度地抑制油茶幼苗主根生长,扩大根冠比;缺钾和缺磷均抑制油茶幼苗侧根分化和生长,缺氮促进侧根伸长,但是根系相对细弱;N、P、K缺乏会降低根系活力,其中以缺磷作用最为显著,活力仅为全营养液处理的1/8;营养的不平衡对根系发育抑制作用明显。     

氮素形态对小白菜根系和硝酸盐含量的影响

为改善蔬菜品质,减少生产中叶菜类硝酸盐累积严重的问题,本试验采用无菌溶液培养技术,在以硝态氮(NO_3~--N)为氮源的基础上,添加不同浓度甘氨酸态氮(Gly-N),对小白菜根系形态、生物量、叶片硝酸盐含量及相关品质变化进行研究。结果发现,小白菜鲜重、根冠比和叶片硝酸盐含量随着添加Gly-N浓度增加而降低(P0.001),同时根系生长也受到明显抑制(P0.05);相反,干物质、叶绿素含量(SPAD)、叶片游离态氨、游离氨基酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量却增加(P0.05)。当NO_3~--N浓度为2和10mmol/L时,添加0.5、2.5、12.5mmol/L Gly-N处理主根长与单一硝态氮相比分别减少38.2%(P0.05)、47.7%(P0.05)、68.2%(P0.05)和33.4%(P0.05)、43.6%(P0.05)、51.2%(P0.05);添加0.5、2.5mmol/L Gly-N处理叶片硝酸盐含量与单一硝态氮相比分别降低56.0%(P0.05)、75.1%(P0.05)和20.9%(P0.05)、51.4%(P0.05);并且硝酸盐含量与根表面积、根体积呈显著正相关(P0.05)。当NO_3~--N浓度为10mmol/L时与2mmol/L处理相比,小白菜根直径、SPAD和叶片可溶性糖含量减少(P0.05);而叶片硝酸盐和可溶性蛋白质含量却增加(P0.05)。这些结果表明,添加GlyN可以明显降低以硝态氮为氮源下小白菜叶片中硝酸盐的累积,并且抑制根系生长,对小白菜品质的改善起到了很好的作用。     

水培条件下毛竹幼苗的氮响应研究

为进一步了解毛竹幼苗的不同氮响应特征,采用室内可控水培方式,研究毛竹幼苗对不同氮浓度（0.1、8 mmol·L^-1）和形态(铵态氮NH₄⁺、硝态氮NO₃^- )的响应。结果表明,铵态氮处理下的毛竹生物量和体内氮含量等优于等浓度的硝态氮处理,并且不同氮处理下毛竹幼苗各部分干重和氮含量由大到小趋势均为叶>根>茎和叶>茎>根。生物量和根冠比随着N处理浓度的增加而减少,但各部位N含量却随着N浓度的增加而显著增加。毛竹体内N含量与根系构型各指标的相关性分析结果表明,根长、根表面积和根体积是决定毛竹植株根系养分吸收能力的重要因素。但随着NH₄⁺处理浓度的增加,根长、根表面积和根系体积均受到一定程度的抑制,并且低于NO₃^-处理幼苗根系构型各指标。因此,这些结果表明毛竹生长和N积累表现出铵氮偏好,但浓度过高时对植物生长又表现出抑制效应。     

限域供应NO3-对玉米根系形态及其吸收的影响

用 PVC管进行土柱栽培试验 ,研究了限域供应 NO- 3 对玉米根重、根系密度大小和分布的影响及玉米根系形态对 NO- 3 吸收的影响 ,并讨论了限域供应 NO- 3 与侧根萌发、伸长的关系。结果表明 ,土表下灌施 NO- 3能促进根系在土壤中下层的分布 ,显著增加根系密度及其在土壤中层的分布 ;根系密度与 NO- 3 吸收量关系密切 ,相关系数 (R2 )为 0 .95 0 6。限域供应 NO- 3 能够刺激侧根萌发伸长和增加根系密度。     

干旱胁迫对四翅滨藜幼苗根系生长的影响

为评价优良引进树种四翅滨藜(Atriplex canescens)的抗旱适应性,采用模拟长时间持续干旱的控水盆栽方法进行试验,生长季末测定处理幼苗的单株生物量及根系形态性状,通过分析干旱胁迫(中度和重度干旱)下较适宜水分条件(CK)的变化,重点探讨根系的生长反应及关联性。结果表明:随着土壤含水量的下降,幼苗根系生物量、主根长度和粗度、一级侧根数都减少,根生物量比例、根冠比、主根长度与粗度的比值均增大;二级侧根数在中度干旱下增加而在重度干旱下减少。所受影响,根系在植株整体及其组成中最低,且一级侧根低于二级侧根,主根长度低于其粗度。幼苗通过促进根系发育或生物量在土壤中的分散分布来应对旱情,同时也具有构成上的协同自适应性。对干旱胁迫没有表现出显著的敏感性,可见四翅滨藜较强的抗旱性。     

施氮对白刺灌木幼苗生长的影响

通过4种浓度氮素处理,对唐古特白刺的形态特性及生物量分配等方面进行研究,探讨施氮对唐古特白刺表型可塑性的影响。结果表明:1)一定浓度范围内的氮素有利于白刺生长,施用氮素后白刺的株高、基径、比叶面积、新枝数及生物量等指标均有所增加,但随施氮浓度的增加,部分指标呈现出先增加后降低的趋势。2)当施氮浓度为36mmol·L^-1时,白刺叶片干重和比叶面积增加幅度最显著(P<0.05),分别达1.14g、196.17cm2·g^-1,较不施氮处理增加48.05%和49.93%;当氮添加浓度为60mmol·L^-1时,白刺根总干重已显著低于无氮添加处理(P<0.05),此时根总干重仅为不施氮处理的59.54%。3)白刺根茎叶分配比例虽施氮浓度变化有所调整,其叶片分配比例和茎分配比例增加,根系分配比例和根冠比降低,60mmol·L^-1的氮添加对根系分配比例和根冠比的抑制作用最严重。并非浓度越高的氮素对白刺生长越有利。     

Nitrogen acquisition,fixation and transfer in maize/alfalfa intercrops are increased through root contact and morphological responses to interspecies competition

Nitrogen(N) fixation by legumes and nitrogen transfer to cereals have been considered as important pathways for overyielding and higher N use efficiency in cereal/legume intercropping systems. However, the extent to which root morphology contributes to N fixation and transfer is unclear. A two-factorial greenhouse experiment was conducted to quantify the N fixation, transfer and root morphology characteristics of the maize/alfalfa intercropping system in two consecutive years using the 15 N-urea leaf labeling method, and combining two N levels with three root separation techniques. N application could inhibit N fixation and transfer in a maize/alfalfa intercropping system. Irrespective of the N application level, compared with plastic sheet separation(PSS), no separation(NS) and nylon mesh separation(NNS) significantly increased the total biomass(36%) and total N content(28%), while the N fixation rate also sharply increased by 75 to 134%, and the amount of N transferred with no root barrier was 1.24–1.42 times greater than that with a mesh barrier. Redundancy analysis(RDA) showed that the crown root dry weight(CRDW) of maize and lateral root number(LRN) of alfalfa showed the strongest associations with N fixation and transfer. Our results highlight the importance of root contact for the enhancement of N fixation and transfer via changes in root morphology in maize/alfalfa intercropping systems, and the overyielding system was achieved via increases in maize growth, at the cost of smaller decreases in alfalfa biomass production.     

外源甜菜碱对NaCl胁迫下玉米幼苗生长和叶绿素含量的影响

以玉米(Zea mays L.)幼苗为材料,通过水培试验,研究了不同浓度的外源甜菜碱对NaCl胁迫下玉米幼苗地上部、根系生长和叶绿素含量的影响。结果表明,在150 mmol/L NaCl胁迫下,不同浓度甜菜碱处理均能缓解NaCl胁迫对玉米幼苗的伤害,促进其生长,其中1.00 mmol/L甜菜碱处理的各项指标均优于其他浓度处理,与NaCl胁迫对照相比,其幼苗的株高、地上鲜重、根鲜重、地上干重和根干重分别提高了16.59%、14.35%、26.41%、32.63%和69.43%,叶绿素含量增加了24.27%,幼苗的总根长、总表面积、根体积、总分支数、总交叉数和根系活力分别提高了118.70%、71.38%、28.25%、176.15%、169.15%和63.99%,根系直径降低了30.25%。说明外源甜菜碱可通过促进幼苗的生长、增强根的吸收能力来缓解NaCl胁迫对玉米幼苗生长的抑制,且以1.00 mmol/L甜菜碱处理的缓解效果最好。     

骆驼蓬提取物对玉米生长的影响

以不同浓度的骆驼蓬提取液浸泡玉米种子20h,通过室内培养和田间试验研究了对玉米生长的影响。结果表明,经一定浓度骆驼蓬提取液浸种处理的玉米,根系和地上部生长量增加,根苗比增大;叶绿素和叶片可溶性蛋白质含量增加,硝酸还原酶活性提高,而过氧化氢酶活性降低。田间试验表明,0.1g/mL和0.2g/mL浓度浸种处理明显促进玉米株高、茎粗增加,穗粒数和千粒重提高,产量增幅分别达12.68%和11.48%。     

淹涝胁迫和供氮形态耦合对苗期玉米根系的影响

【目的】研究苗期玉米根系对供氮形态和淹涝胁迫的适应特性,为玉米抗涝的氮营养生理调控提供理论依据。【方法】采用砂培模拟培养方法,比较研究2种水分条件（淹涝胁迫和非淹涝胁迫）以及不同供氮形态（NH₄⁺-N（7.5 mmol/L(NH₄)₂SO₄）、NO₃^--N（7.5 mmol/L Ca(NO₃)₂）和NH_{4⁺+NO3^--N（7.5 mmol/L(NH4)2}SO₄与7.5 mmol/L Ca(NO₃)₂等体积混合）对苗期玉米根体积、根系气体体积、伤流液流量、根系脱氢酶活性、植株氮累积量及根系氮、磷和钾含量的影响。【结果】在非淹水胁迫条件下培养3周,玉米植株的叶及茎鞘干质量均以铵、硝混合处理最高;但在淹涝胁迫条件下,在玉米同一部位单一铵态氮处理的生物量抗淹涝系数（淹涝胁迫条件下的生物量/非淹涝胁迫条件下的生物量）最高,且均大于1,并以根系的生物量胁迫系数最高;而硝态氮处理的生物量胁迫系数均低于其他2种氮形态处理,且以根系的生物量胁迫系数最低,表明苗期玉米根系对不同供氮形态的响应与其耐淹涝胁迫能力密切相关。与硝态氮处理和铵、硝混合处理相比,铵态氮处理玉米的根系具有相对较高的根系气体体积,且其和根体积在淹涝胁迫条件下能保持同步增长,故铵态氮处理可维持稳定的根系孔隙度、单位质量根系活力以及根系氮、磷、钾含量,并提高其单株根系活力、伤流液流量、氮素吸收以及氮/磷、氮/钾和磷/钾,进而提高苗期玉米对淹涝胁迫的适应能力。【结论】在铵态氮营养条件下,苗期玉米根系对淹涝胁迫的适应能力相对较强。     

干旱胁迫下CoCl_2对辣椒幼苗生长及部分生理特性的影响

【目的】研究中度干旱(60%田间持水量)下,缓解辣椒幼苗干旱胁迫的适宜的CoCl2溶液浓度.【方法】以‘陇椒5号’辣椒为试材,采用不同浓度CoCl2(0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12mmol/L)溶液浇灌处理,并测定处理期间辣椒幼苗相关生长生理指标.【结果】随着CoCl2浓度的增加,辣椒幼苗株高、茎粗、地上部干质量、根冠比呈先增大后减小的趋势,均在0.06~0.08mmol/L处理时出现峰值;CoCl2浓度在0.06mmol/L以上时可显著促进叶片中叶绿素含量的增加;0.06~0.10mmol/L CoCl2处理辣椒幼苗叶片丙二醛和脯氨酸含量显著低于单一干旱胁迫处理;高浓度的CoCl2(0.10~0.12 mmol/L)处理,对地下部干物质的积累和根系的伸长有显著的抑制作用.【结论】综合各项生长及生理指标,外源施用0.06~0.08mmol/L CoCl2可缓解辣椒幼苗干旱胁迫.     

不同用量风化煤腐殖酸对玉米根系的影响

【目的】 我国风化煤腐殖酸储量丰富,腐殖酸含有多种活性官能团,其对植物生长发育具有重要意义。当腐殖酸施于土壤时,根系对腐殖酸的响应是促进植物生长的最初动力。因此,研究腐殖酸对玉米根系生长发育的影响机制,可为风化煤腐殖酸资源的高效利用和作物的增产提质提供理论依据。【方法】 采用霍格兰营养液溶液培养试验,供试玉米品种为郑单958,待玉米幼苗长至两叶一心时移到营养液培养盆钵中缓苗1 d,外源添加不同添加量（0、5、10、15和20 mg C·L ^-1）腐殖酸,研究其对玉米生物量、根冠比、根系形态以及根部养分状况的影响。 【结果】 （1）腐殖酸可显著增加玉米根系和地上部干物质量、根冠比、根系活力和根系TTC还原总量,较对照分别平均提高42.31%、19.33%、18.18%、46.54%和81.01%。（2）腐殖酸可改善玉米根系的形态,其处理玉米总根长、总根数量、根体积、根表面积和平均直径分别比对照平均提高13.51%、16.74%、69.62%、14.68%和49.28%。（3）添加腐殖酸可增加玉米根系的轴根数、轴根长度和侧根数,腐殖酸处理分别比对照提高16.28%、21.65%和16.80%。（4）随腐殖酸添加量的增加,对玉米根系生长的促进作用呈现先升高后降低的变化,以中等浓度（10 mg C·L ^-1）腐殖酸对玉米根系的作用效果最明显,其根干物质量和根系活力分别比对照提高了69.36%和69.07%。（5）腐殖酸处理（尤其是10 mg C·L ^-1）可有效增加玉米根系糖类、碳水化合物、脂类物质、蛋白质、多肽和氨基酸类物质等的含量。 【结论】 添加腐殖酸可明显增加玉米干物质量和根系活力,增加根冠比,改善根系形态,有效增加玉米根系主要化学组分的含量。本试验条件下,中等浓度（10 mg C·L ^-1）的腐殖酸对玉米根系的促进作用最好。     

氟污染对玉米幼苗生长及生理特性的影响

为探讨氟污染对农作物的影响,以玉米为供试材料,采用砂基培养的方法,研究了不同浓度的氟(F)对玉米幼苗形态、生物量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活力以及丙二醛含量的影响。结果表明,与对照相比,低浓度F(≤0.25mmol·L-1)对玉米幼苗生长无明显抑制现象;随着溶液中F浓度的增加,玉米幼苗生长显著受到抑制,叶长、株高生长变慢,叶面积减小;根系和地上部干物质积累下降;叶片中叶绿素合成受阻,光合速率降低;同时丙二醛(MDA)含量增加;过氧化物酶(POD)活性明显升高,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均表现出一定的下降趋势。说明氟的存在不利于植物的正常生长,研究结果还为进一步揭示氟污染机理以及氟污染的综合治理提供了理论依据。     

缺磷对不同基因型玉米苗期生长及氮磷钾吸收的影响

采用营养液培养方法,研究了缺磷对9个玉米品种苗期的生长发育、根系形态、根系活性、氮磷钾吸收和转运率的影响。结果表明:缺磷减少玉米的叶片数、株高、根系活跃吸收面积、植株干重、氮磷钾吸收量和磷钾转运率,增加玉米的总根长、根表面积、根体积、总吸收面积和根冠比。品种间比较,缺磷条件下以‘蠡玉16’的干重最多,相对生物量最高为95.6%,原因是该品种有较大的根系表面积、活跃吸收面积、氮磷钾吸收量、氮磷转运率和磷钾根效比。