温度和二氧化碳浓度升高对青稞生长的影响

采用开顶式气室（OTC）模拟温度和二氧化碳（CO2）浓度升高的生长环境,以模拟大田环境为对照（CK）,通过大田原位模拟试验对“藏青2000”青稞品种在增温2℃（T2）、增温4℃（T4）和增温2℃同时增加CO2浓度100μL·L-1（T2+CO2）环境下进行观测,分析气候变化环境下青稞的生育期、光合作用、农艺性状及其耕层土壤养分的变化。结果表明：增温处理（T2、T4、T2+CO2）下青稞的生育期缩短5～7d。其中,T4处理的生育期最短,为92d,T2和T2+CO2处理为94d。增温处理中青稞叶片光合作用降低,其净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）均显著低于CK。增温处理使土壤耕层有机质和速效钾含量显著降低,速效磷含量提高。与CK相比,T2、T4和T2+CO2各处理青稞产量分别下降31.4%、46.9%和39.4%;增温2℃使青稞农艺性状（株高、干物质量、穗长）有所提高,在增温的基础上增加CO2浓度对青稞的影响并不显著,增温4℃严重影响青稞的正常生长和产量。     

空气相对湿度对高温下番茄幼苗营养物质含量及干物质分配的影响

以番茄品种“金粉五号”为试材,于2016年4?9月在南京信息工程大学利用人工气候箱进行试验,设置温度为41℃（昼温）/18℃（夜温）,空气相对湿度（白天）分别设置为50%、70%和90%（正负误差控制在5个百分点）,并以28℃/18℃、45%～55%为对照处理（CK）,测定不同处理对植株各器官营养物质及干物质分配的影响。结果表明：（1）高温条件下,番茄幼苗各器官的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于正常温湿度条件下（CK）,而蛋白质含量则显著低于CK（P<0.05）;从不同空气湿度处理来看,增加湿度至70%以上时幼苗各器官可溶性糖含量降低,且湿度越高其含量越低,处理间差异显著（P<0.05）;而游离氨基酸和可溶性蛋白含量表现为,随着空气相对湿度的增大,番茄幼苗各器官的游离氨基酸和可溶性蛋白含量明显上升。（2）高温条件下番茄幼苗叶片干物质分配比例增加,茎秆和根系干物质分配比例均降低,且湿度越低,其分配比例与CK差距越大,在50%湿度处理下,幼苗茎秆和根系干物质分配比例显著降低（P<0.05）,对植株生长极为不利。（3）在高温胁迫解除后,70%和90%湿度处理的幼苗有更高的恢复能力,在恢复处理的第12天植株营养物质含量和干物质分配比例基本恢复至CK水平。说明41℃高温环境中增加空气湿度至70%以上有效提高了番茄植株的耐热性和胁迫解除后的恢复能力。     

空气温度和CO2浓度升高对晚稻生长及产量的影响

人类活动所导致的气候变化将使大气CO2浓度和温度上升,研究空气温度和CO2浓度升高对晚稻生长和产量的影响,可为评估未来气候条件下粮食安全提供依据。采用改进后的开顶式气室（OTC）大田原位模拟CO2浓度增加60μL·L-1和温度升高2℃的未来气候情景,研究气候变化对晚稻生长及产量的影响,试验设对照(气室内温度和CO2浓度与大田一致,CK)、增温2℃(IT）和增温2℃+CO2浓度增加60μL·L-1（IT+IC）3个处理,对晚稻的株高、分蘖数、叶绿素含量、叶面积指数以及产量构成进行监测。结果表明：（1）IT处理能显著增加晚稻的株高,全生育期株高平均增加约3cm,而IT+IC处理对株高无影响;（2）移栽20d后IT处理对水稻分蘖产生促进作用,每穴约增加1个分蘖茎,IT+IC处理对分蘖数无显著影响;（3）IT处理增加叶绿素含量约0.8个SPAD单位,并显著增加晚稻叶面积指数,而全生育期IT+IC处理对叶绿素含量无影响;（4）IT+IC处理使水稻显著增产,增产率达14.0%,而单纯增温使晚稻空秕率增加,降低千粒重从而导致产量增加不显著。     

螯合剂HIDS对亚适温下西葫芦幼苗的影响

以西葫芦品种‘农园1号’为实验材料,设置7个处理：适温处理（昼/夜25℃/16℃）,浇灌1/3倍山崎黄瓜配方营养液（CK）;亚适温处理（昼/夜16℃/8℃）,浇灌1/3倍山崎黄瓜配方营养液（TCK）;亚适温条件下分别用1/3倍山崎黄瓜配方营养液配成HIDS浓度为100、400、700、1000、1300mg·L−1的营养液浇灌（分别为T1、T2、T3、T4和T5处理）,西葫芦幼苗在人工气候室内培养18d后,分析添加HIDS对西葫芦幼苗生长指标,叶片渗透调节物质、MDA、抗氧化酶活性、光合特性及荧光参数的影响。结果表明：TCK处理西葫芦幼苗生长状况、抗氧化酶活性以及光合能力均比CK处理差。亚适温下不同浓度HIDS处理均可缓解亚适温对西葫芦幼苗生长的抑制,最适浓度为700mg·L−1（T3）,其单株叶面积、全株鲜重、干重、可溶性蛋白、脯氨酸含量、POD、SOD、CAT活性比TCK处理显著提高,MDA含量显著降低;叶绿素总量以及净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度和气孔导度显著提高;叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ、Fv'/Fm'、ETR、qP升高,NPQ降低,可缓解亚适温对西葫芦光合器官造成的伤害。因此,添加适宜浓度的HIDS可通过促进西葫芦幼苗生物量积累及叶片中渗透调节物质的积累,减轻细胞膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活性和光合能力,以此提高西葫芦幼苗对亚适温的适应能力,以HIDS浓度为700mg·L−1时各指标最接近CK处理,缓解效果最好。     

不同玉米品种萌发期耐芘胁迫的响应差异

为了评定不同玉米品种对芘的耐性强弱,确定合适的筛选指标和筛选浓度,以0mg·L-（1T0,对照）、0.5mg·L-（1T1）、1.0mg·L-（1T2）和2.0mg·L-（1T3）4个芘处理浓度,采用毒理学试验方法系统评价了14个玉米品种萌发期耐芘胁迫的差异。结果表明,不同品种玉米根干重、芽干重、根长和芽长都受到芘的影响,且这种影响的程度随着芘处理浓度不同而不同,不同品种玉米萌发对不同芘处理浓度的响应也不同,其中2.0mg·L-1的浓度处理适合进行玉米耐芘品种的筛选与鉴定。以根干重、芽干重、总干重、根长和芽长的性状相对值（处理测定值/对照测定值×100%）作为幼苗耐性指数（tolerance indices,TI）适合作为筛选指标。基于耐性指数对各玉米品种耐性进行聚类分析,将14个玉米品种聚为耐性、较耐性、较敏感和敏感4类。     

大气CO2浓度和气温升高对大豆叶片光合特性及氮代谢的影响

以大豆品种“中黄35”为材料,利用人工气候室,设置对照CK（CO2浓度和气温与外界测定值相同）、EC（CO2浓度为外界测定值+200μmol·mol–1,气温与外界测定值相同）、ET（CO2浓度与外界测定值相同,气温为外界测定值+2℃）、ECT（CO2浓度为外界测定值+200μmol·mol–1,气温为外界大气测定值+2℃）共4个处理。大豆整个生育期均种植在人工气候室内,在大豆鼓粒期（8月12日）利用相对叶绿素仪测定大豆叶片相对叶绿素含量,利用便携式气体交换系统测定光合参数,利用便携式光合测量系统测定光响应曲线和CO2响应曲线,并测定叶片氮代谢相关指标,以研究CO2浓度升高200μmol·mol–1和气温升高2℃对鼓粒期大豆叶片的光合特性和氮代谢关键指标的影响。结果表明：（1）ET处理鼓粒期大豆叶片相对叶绿素含量（SPAD）显著增加,EC和ECT处理对其影响不明显。（2）各处理鼓粒期大豆叶片气孔导度（Gs）均显著下降。ET处理中,叶片净光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）显著下降,EC处理对其影响不大,但是可以提高叶片水分利用效率（WUE）,改善气温升高对叶片的负面影响。（3）EC和ET处理鼓粒期大豆叶片最大净光合速率（Pnmax）均显著下降,ECT处理对其影响不显著。（4）EC处理中,鼓粒期大豆叶片CO2补偿点（Γ）、饱和胞间CO2浓度（Cisat）、光呼吸速率（Rp）均显著增加,ET和ECT对其影响不大。各处理均使鼓粒期大豆叶片最大净光合能力（Amax）下降。（5）EC处理鼓粒期大豆叶片硝酸还原酶（NR）活性和可溶性蛋白含量均显著下降,但是ET和ECT处理叶片可溶性蛋白含量显著增加,硝酸还原酶（NR）活性变化不显著,各处理均降低了谷氨酰胺合成酶（GS）的活性。总之,CO2浓度升高200μmol·mol–1可以改善气温升高2℃对鼓粒期大豆叶片光合作用的负面影响,但对氮代谢有抑制作用,而气温升高2℃可以一定程度上缓解CO2浓度升高200μmol·mol–1对鼓粒期大豆叶片氮代谢的抑制作用。     

茉莉酸甲酯和酵母提取物对白鲜试管无菌苗生长和药用成分含量的影响

为探究最适白鲜幼苗生长以及提高其药用成分含量的茉莉酸甲酯(MeJA)和酵母提取物(YE)浓度,以白鲜种子为试验材料,以不加诱导子的MS培养基作为对照处理(CK),观察白鲜幼苗在不同MeJA和YE添加浓度的MS培养基中的生长情况,并采用高效液相色谱法(HPLC)测定白鲜碱、梣酮和黄柏酮含量。结果表明,不同浓度MeJA和YE能影响白鲜幼苗的生长以及药用成分含量。其中,白鲜幼苗根长、侧根数、生物量和三种药用成分含量均随MeJA浓度的增加呈现先上升后下降趋势,在1μmol·L^-1时,白鲜幼苗根长、侧根数、鲜重净增量和干重净增量达到最大值,分别是CK的1.78、1.51、2.38和1.28倍,5μmol·L^-1时白鲜碱、黄柏酮含量最高,分别是CK的2.88和3.13倍,0.1μmol·L^-1时梣酮含量提升最为明显,是CK的3.64倍。对YE而言,白鲜幼苗根长、侧根数、生物量和三种药用成分含量均随YE浓度的增加呈现先上升后下降趋势,在30 mg·L^-1时对白鲜幼苗的根长、侧根数、鲜重净增量和干重净增量提升最为明...     

大气CO2浓度倍增和高温对玉米气孔特征及气体交换参数的影响

为深入了解未来大气CO2浓度升高背景下玉米气孔特征及气体交换过程对高温的响应机理,该研究利用人工气候室,探究在大气CO2浓度400 μmol/mol（C400）和800 μmol/mol（C800）下,不同温度处理（昼/夜）25/19 ℃、31/25 ℃和37/31 ℃对玉米气孔特征及气体交换参数的影响机理。结果表明：1）CO2浓度升高对玉米气孔密度的影响并不显著（P > 0.05）,增温却导致玉米不同轴面气孔密度均显著增加（P < 0.001）;不同轴面气孔密度的增加幅度均随温度升高而增大,叶片气孔密度对环境温度升高的响应呈现出非线性变化趋势。2）将环境温度由25/19 ℃增加到37/31 ℃导致C400和C800处理下玉米蒸腾速率（Tr）分别提高57%和84%,且不同轴面的气孔密度均与Tr之间存在较好的线性相关关系（近轴面R2=0.69;远轴面R2=0.71）。3）当温度从25/19 ℃升高到31/25 ℃,2个CO2浓度处理下玉米的Pn分别提高23%和21%,但环境温度提高到37/31 ℃却导致Pn分别降低24%和13%,说明高温环境（37/31 ℃）对光合反应位点造成生理伤害,而高浓度CO2缓解了高温对玉米造成的生理胁迫。同时,37/31 ℃条件下玉米叶片光合系统II（PSII）最大光化学效率（Fv/Fm）显著降低的结果也直接支持了上述结论。研究结果有助于从气孔特征的角度深入了解 CO2 浓度和温度升高对玉米叶片气体交换过程产生的影响,为未来气候变化背景下实现农作物绿色高效提质增产提供理论依据。     

高浓度CO2与添加生物炭对水稻根系和产量的交互影响

为明确大气CO2浓度升高背景下,施加生物炭对水稻根系和产量的影响,利用自由CO2富集系统（free-air carbon dioxide enrichment,FACE)对吉粳88号水稻进行研究。试验设计4组处理,分别为大气CO2浓度不添加生物炭（CK）、大气CO2浓度每千克干土加20g生物炭（NB）、高浓度CO2（550µmol·mol−1）不添加生物炭（CN）、高浓度CO2每千克干土加20g生物炭（CB）,分别于水稻分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期取样测定根系形态和生理指标,水稻成熟后测产,比较各处理间的差异。结果表明,单一因素及互作处理均增加了水稻根系形态指标中的总根长、总根表面积和根冠比,CN处理使分蘖期根系干重降低了39.24%,CB处理对水稻总根长、总根表面积的互作效应在各试验期均达到极显著水平;各试验期水稻根系生理指标对单一因素及互作处理均表现出积极响应,CB处理各试验期根系伤流强度分别增加了148.10%、34.21%、6.13%和40.43%,对根系吸收面积的互作效应不显著;单一因素及互作处理均增加了水稻产量构成中的每穴穗数、每穗粒数和千粒重,CN和CB处理对结实率的影响表现为负效应,CB处理使每穗粒数和千粒重分别增加了0.11%和3.39%,互作效应均未达到显著水平。试验结果显示,除CN处理降低了分蘖期根系干重外,单一因素及互作处理对水稻根系形态及生理指标的影响均表现为正效应,互作处理对水稻根系形态的影响达到极显著水平,对根系生理功能的影响则表现为不显著,提高了水稻产量构成中的每穗粒数,降低了结实率。     

CO2浓度升高对不同水稻品种幼苗养分吸收和根系形态的影响

本文利用水培试验研究了CO2浓度升高对水稻幼苗生物量、养分含量和根形态的影响,探讨了CO2浓度升高下粤杂889(YZ)和荣优398 (RY)幼苗养分吸收和根系形态的差异性.结果表明,与CO2浓度正常水平(对照)相比,CO2浓度升高显著增加了2个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量,YZ分别增加58.33％、27.96％、33.16％;RY分别增加45.87％、34.17％、36.07％.同时,CO2浓度升高增加了2个水稻品种的根冠比.CO2浓度升高显著降低了2个水稻品种茎叶中的N、P、K、Ca、Mg和Fe含量,这是“稀释效应”的结果;但YZ幼苗中S含量显著增加,2个品种幼苗Mn含量均显著增加.CO2浓度升高显著增加了2个水稻品种的幼苗根系根毛数、总根长、表面积,降低幼苗粗根比例,增加了细根比例.CO2浓度升高增加了细根在总根长中的比例,有利于水稻对养分的吸收,导致部分营养元素含量增加;但CO2浓度升高条件下水稻生物量的增加使大部分营养元素含量降低.同时,CO2浓度升高对水稻幼苗生物量、养分吸收和根形态的影响存在显著的品种差异.     

GGR6浸种处理浓度对沙打旺种子活力及萌发特性的影响

利用植物生长调节剂调节植物生长、发育和繁殖,是有效提高植物对逆境适应能力和生产能力的重要手段.为探究植物生长调节剂GGR6对沙打旺种子活力及萌发特性的影响,通过观测不同GGR6浓度(0、50、100、150和200 mg/L)浸种处理下,沙打旺种子活力及萌发特性指标,利用隶属函数法,综合分析筛选出适宜沙打旺种子萌发的GGR6处理浓度.结果表明:1)种子发芽动态呈“单峰型”,GGR6处理提高了种子发芽速度和发芽率,缩短发芽时间;2)处理浓度为100 mg/L以下时,种子活力、发芽势、发芽率、发芽指数、萌发指数和活力指数均随着GGR6浓度升高而升高,且浓度在50 ～ 100 mg/L之间,升高最为显著,高于100 mg/L后,各处理之间差异不显著(P＞0.05);3)促进沙打旺种子萌发的最佳GGR6作用浓度为100 mg/L.研究对利用植物措施在荒漠化土地治理中,加速植被建设的进程和效果具有重要意义.     

低温胁迫下增施锌肥对水稻氮代谢与干物质积累的影响

[目的]施锌是缓解低温胁迫对水稻伤害的有效途径之一,低温胁迫下研究增加施锌量对水稻氮代谢与物质积累的影响,为低温年提高水稻抗低温能力提供理论依据.[方法]采用三叶一心期水稻幼苗进行水培试验,设置低(Zn?0.08?μmol/L)、常规(Zn?0.15?μmol/L)、高(Zn?0.30?μmol/L)?3个ZnSO4·...     

Zinc priming promotes seed germination and seedling vigor of rice

The present study evaluated effects of seed zinc (Zn) priming at concentrations from 0 to 25 mM ZnSO₄ on seedling vigor and viability in rice (Oryza sativa L.). Zinc priming substantially increased Zn concentration in the husk, but not in brown rice. The movement of primed Zn from the husk into the inner layers of rice seed during germination was suggested by Zn concentration declining in the husk coinciding with the increase in brown rice over time (r = –0.62; p < 1%), which did not happen in unprimed seed. Zinc priming significantly enhanced seedling growth and development up to 5 mM. Germination rate, root number, and dry weight were much higher than in unprimed seed, but higher Zn concentrations (10 and 25 mM) depressed seedling vigor. Priming rice seed with 2.5 mM Zn also improved the germination rate of rice in a Zn‐deficient soil, with or without soil Zn application. The results confirm that priming rice seed with Zn can improve germination and seedling vigor and for the first time show how Zn requirement of germinating rice seed and seedlings can be met by the prime Zn accumulated in the husk.     

密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究

针对水稻育苗用土资源日益减少、适用于密闭式水稻立体育秧基质缺乏等制约水稻工厂化育苗技术发展的问题,该文以粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆、珍珠岩、大田土为基质材料,设计3种单一基质CK1(100%大田土)、CK2(100%盼碎玉米秸秆)、CK3(100%粉碎稻壳)和按体积比配制的6种复合基质S1(80%粉碎稻壳+10%大田土+10%珍珠岩)、S2(60%粉碎稻壳+20%大田土+20%珍珠岩)、S3(40%粉碎稻壳+40%大田土+20%珍珠岩)、T1(80%粉碎玉米秸秆+10%大田土+10%珍珠岩)、T2(60%粉碎玉米秸秆+20%大田土+20%珍珠岩)、T3(40%粉碎玉米秸秆+40%大田土+20%珍珠岩)进行育苗试验,并分析9种基质的理化指标,结果表明,各处理的理化指标含量差异显著;添加粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆复合基质的秧苗品质要优于单一基质;添加玉米秸秆的复合基质(T1、T2、T3)秧苗品质要优于添加稻壳的复合基质(S1、S2、S3);粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆的添加量对秧苗生长影响较大,其添加量在60%(S2和T2)时,秧苗的各性状表现最优,其他2个处理差异不显著。以秧苗的农艺、生物量、力学性能作为评价指标,最佳的复合基质配方为处理T2。田间栽培结果表明,与常规育苗模式(普通平面大棚+自然光+大田土)对比,经T处理(密闭式立体+LED日光灯+T2基质)的秧苗在穴数上没有差异,株高平均值117.9 cm,低于对照的常规育苗平均值121.8 cm;千粒质量平均值25.35 g;其他各项指标平均值均高于常规育苗,实测增产5.9%。该研究结果可为密闭式水稻立体育秧系统高效稳定生产提供参考。     

Cu~(2+)对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响

研究了Cu2+浓度对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响。结果显示,低浓度Cu2+(25 mg/L)处理对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度、生物量和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;而幼苗的质膜相对透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及保护酶活性均在此浓度得达最低。但在高浓度Cu2+(Cu2+浓度在50~300mg/L时)处理下,随着Cu2+浓度增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300mg/L时抑制作用最显著。     

复硝酚钠对低温下黄瓜种子萌发和幼苗耐寒性的影响

为缓解低温胁迫对黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗的伤害,以黄瓜中农106为试验材料,研究不同浓度复硝酚钠(CSN)浸种对低温胁迫下黄瓜种子萌发及萌发后生长的影响,以及CSN灌根处理对黄瓜幼苗壮苗效果及幼苗耐寒性的影响。结果表明,适宜浓度的CSN浸种能显著提高低温胁迫下黄瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、侧根数和鲜重,以50 mg·L^-1浓度效果最佳。在黄瓜育苗过程中,100 mg·L^-1的CSN灌根处理能显著提高穴盘苗质量和壮苗指数,低温胁迫下CSN通过促进矿质元素吸收,提高幼苗叶绿素含量、净光合速率、根系活力、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性,提高生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)含量,降低活性氧和丙二醛(MDA)含量以提高幼苗的耐寒性。本研究为培育黄瓜壮苗和提高黄瓜幼苗耐寒性提供了新方法,也为复硝酚钠在设施蔬菜上的应用提供了技术支持。     

Effect of salt stress on tomato plant and the role of calcium

Abstract

Salinity is one of the serious abiotic stresses that has adverse effects on plant growth. The aim of this study was to investigate the effect of sodium chloride (NaCl) on germination and growth parameters of tomato plant as well as the role of Ca²⁺as an ameliorating agent. 100?mM NaCl and two concentrations of calcium (5 and 10?mM) were applied to tomato seeds and seedlings. This study was carried out in a Completely Randomized Design (CRD) with a total of six treatments each comprising of three replicates. The application of 100?mM of NaCl delayed the germination time by 27.6%, reduced the seedling length and seedling vigor by 24.33% and germination stress tolerance by 27.6% as compared to control. Salinity also reduced the plant growth (root and shoot length, root fresh and dry weight, shoot fresh and dry weight, membrane stability, relative water content and leaf area), whereas the application of calcium mitigated the negative effects of salinity on germination and growth to a greater extent. With increased calcium concentration, growth and germination increased significantly both alone and in the salt-affected plant. 10?mM calcium showed best results and enhanced the promptness index by 20.7%, seedling length and vigor by 15.1% and GSI by 20.7%. It also improved root fresh and dry weight, shoot fresh and dry weight, relative water content and leaf area. Similarly, 5?mM calcium also increased plant height and membrane stability index. The present study suggests that application of Ca²⁺ enhanced the growth of tomato plant under saline conditions.