一株大豆根系来源的不同类型土著B.japonicum菌株的共生特性

本文对未接种的大豆单株根系来源的不同类型Ｂ．ｊａｐｏｎｉｃｕｍ菌株共生效率进行了评价。结果表明，供试１２个菌株与６个大豆品种都形成有效共生，但不同菌株，品种和菌株－品种组合间均存在极显著差异，表现共生亲和多样性。菌株结瘤竞争力越强，其共生固氮效率越高。     

施氮量对不同氮效率玉米品种根系时空分布及氮素吸收的调控

【目的】研究不同氮效率夏玉米根系的时空分布、 植株氮素吸收利用特性及其对氮素用量的响应,探讨玉米氮素高效利用的生理基础,以期探明通过采用氮高效品种、 促进根土互作、 提高根系与水肥时空耦合、 提高玉米氮素利用效率,强化环境友好型生产的有效途径。【方法】试验于2011-2012年在山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心（N3618,E11712）和作物生物学国家重点实验室进行,以氮高效玉米品种郑单958（ZD958）和氮低效品种玉米秀青73-1（XQ73-1）为试验材料,在大田条件下设置两个氮素水平（0和315 kg/hm2）,采用土壤剖面取样法和系统取样法分别进行根系相关指标、 干物质及氮素积累与分配的测定。【结果】ZD958整个生育期根系相关指标（根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积及活跃吸收面积）及其在深层土壤（60-100 cm）中所占的比例、 单株生物量、 单株绿叶面积、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量均显著高于XQ73-1（P0.05）,抽雄期和完熟期根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积分别比XQ73-1高12.02%、 8.39%、 25.34%、 34.48%、 29.22%、 7.76%和36.74%、 24.21%、 36.29%、 29.94%、 32.83%、 13.73%,完熟期单株生物量、 植株氮素积累量、 籽粒产量分别比XQ73-1高11.65%、 11.78%、 15.16%。施氮后两品种各指标均显著提高,ZD958和XQ73-1根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积抽雄期分别提高8.13%、 6.12%、 18.08%、 15.10%、 24.71%、 12.06%和7.19%、 4.59%、 10.47%、 10.82%、 13.02%、 7.15%,而完熟期分别提高16.48%、 22.43%、 19.26%、 15.03%、 27.45%、 14.97%和15.02%、 14.59%、 13.01%、 12.81%、 21.95%、 11.06%; 单株生物量、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量完熟期分别提高9.40%、 10.08%、 13.43%和5.20%、 8.56%、 9.69%。相关分析表明,植株吸氮量与根长密度、 根系干重、 根系活跃吸收面积呈显著线性正相关（相关系数均在0.8以上）。 ZD958花前根系对氮素的响应度高于XQ73-1,花后则低于XQ73-1。【结论】氮高效玉米品种ZD958根系总量大、 深层土壤根系多、 根系活力高、 氮素吸收能力强; 施氮条件下优势更加明显,对ZD958作用大于XQ73-1,说明氮高效玉米品种发达且分布合理的根系保证了植株对氮素的吸收,有利于进行光合生产、 获得较高籽粒产量。两品种对氮素的响应不同,氮高效品种花前对氮素的响应度高于氮低效品种,花后则相反。因此,可过适度减少氮高效品种花前施氮量、 增加花后施氮量,而适度增加氮低效品种花前施氮量、 降低花后施氮量来促进根系发育,提高氮素利用效率。     

晒田强度和穗期氮素运筹对不同氮效率水稻根系、叶片生长及产量的影响

为研究晒田强度和穗期氮素运筹对不同氮效率水稻生育中后期根系、叶片生长与产量形成的关系,以德香4103(氮高效品种)和宜香3724(氮低效品种)为材料,设置3种晒田强度:W_1,0—20cm土壤体积含水量为(53.60±5.00)%;W_2,0—20cm土壤体积含水量为(40.20±5.00)%;W_3,0—20cm土壤体积含水量为(26.80±5.00)%和3种穗期氮素运筹:N_1,晒田复水后第1天施用穗肥;N_2,晒田复水后第8天施用穗肥;N_3,晒田复水后第15天施用穗肥。测定水稻抽穗期和齐穗后15天的根系形态特征、根系干重、叶面积指数、剑叶光合速率、叶片干重、产量及产量构成。结果表明:(1)德香4103稻谷产量比宜香3724平均高11.57%。(2)两类品种的产量均与抽穗期LAI和叶片干重呈显著正相关,其中德香4103产量与抽穗期和齐穗后15天单株根重和根冠比呈显著正相关,宜香3724产量与抽穗期和齐穗后15天的单株根重呈显著正相关。(3)德香4103氮肥生理利用率与抽穗期单株根重和叶面积指数、齐穗后15天单株根长呈显著正相关,宜香3724氮肥生理利用率与齐穗后15天单株根重呈显著正相关。(4)W_1和W_2处理中,施氮处理N_2和N_3氮高效品种和氮低效品种抽穗期总根长和根表面积无显著差异,氮高效品种齐穗后15天的总根长小于氮低效品种;W_3处理中,N_1和N_2中抽穗期氮低效品种单株总根长和单株根表面积大于氮高效品种,氮高效品种和氮低效品种齐穗后15天根重和根冠比无显著差异。(5)氮低效品种成熟期的叶片干重和LAI均高于氮高效品种,抽穗期至成熟期氮高效品种的叶面积衰减率大于氮低效品种。(6)氮高效品种德香4103采用W_1N_3处理,能增加抽穗至成熟期总根长,降低叶面积衰减速率,提高抽穗后叶片光合速率,提高稻谷产量;而氮低效品种宜香3724以W_2N_2为最佳处理。综上所述,晒田程度和穗期氮素运筹能够显著影响不同氮效率水稻品种生育中后期的根系和叶片特征。通过优化晒田程度和穗期氮素运筹组合,为两类品种构建合理的根系指标和叶片体系,促进根系对氮素养分的吸收,提高灌浆结实期叶片物质生产和转运能力,最终提高稻谷产量。     

不同谷子品种根系及其特性差异研究

要通过对10个不同谷子品种根系、气孔、叶水势等因子的测定，分析了不同品种根系及其特性的差异，为抗旱和酎旱品种的选择提供了依据。     

不同采收时期对芝麻菜营养品质和相关生理指标的影响

以不同品种的芝麻菜为试验材料,采用基质栽培方法,通过测定叶绿素含量、根系活力、硝酸盐含量、硝酸还原酶活性、单株鲜重、单株干重及各项营养品质指标,研究了不同采收时期对芝麻菜物质积累及营养品质形成的影响。结果表明:两个芝麻菜品种均在处理Ⅳ(出苗后45 d)和处理V(出苗后50 d)时,芝麻菜物质积累量较高,蔗糖、还原糖、Vc、可溶性蛋白质含量相对较高,硝酸盐含量较低,为相对适合芝麻菜收获的最佳时间。     

不同土壤类型对玉米根系干重变化及其分布的影响

利用根系双向切片法，研究了潮土与砂姜黑土两种土壤类型玉米根系干重的动态变化及其在土层中的分布．结果表明：两种土壤类型对玉米根系干重及其分布的影响差异较大．砂姜黑土玉米单株根系干重较大，且增加与减少时间较早，下扎速度快，深层根量多；而潮土玉米单株根系干重较小，且增加与减少时间较迟，下扎速度慢，整个根系主要集中分布于０～２０ｃｍ土层．     

玉米根系形态对光照、氮水平反应的基因型差异

用溶液培养的方法，研究了光照、以及氮水平对不同氮效率玉米自交系奶系形态养分吸收的影响，研究结果表明，提高光照水平有助于光合产物向根系分配，表现为总根长、根体积、根系重量等显著增加，在不同光照水平低氮胁迫时，氮低效品种白瓷与其它三个品种相比，根系的形态指标均有不同程度的降低。在高光强，0.4mmol/L氮水平胁迫时，与氮高效品种478相比，根系体积减少27.54%，根干重减少21.24%，并降低了根系的吸收效率，同时也表明，光照与氮水平对光合产物的分配具有耦合效应。     

不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异研究

试验研究不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异结果表明,高温对不同水稻品种根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有影响,但对耐热型品种的影响显著小于热敏感品种,耐热型品种在高温胁迫后保护酶活性能较快恢复并接近对照水平;高温胁迫对耐热型水稻品种根系α-萘胺氧化力无影响,但热敏感品种根系氧化力明显下降,故根系α-萘胺氧化力可作为根系耐热指标之一。     

不同耐密性玉米品种地上部与根系性状的协同效应

【目的】阐明不同玉米品种在增密种植条件下地上部性状和根系构型的协同响应,为耐密性玉米的遗传改良提供理论支撑。【方法】以我国18个主栽玉米品种为试材,设置2个种植密度(6万株/hm²和7.5万株/hm²),分别在吐丝期和成熟期测定14个地上部农艺性状和8个根系构型性状,利用方差分析与回归分析等统计方法解析耐密高产品种的地上地下协同关系。【结果】随着种植密度的增加,玉米单株地上部和根系生物量及籽粒产量等指标下降,群体地上部生物量和籽粒产量显著提高。根据两个种植密度下的群体产量,受试品种中6个被划分为高低密度下均高产的双高型(DH);3个品种为仅高密度下高产的高密高产型(HH);7个品种为高低密度下均低产的双低型(DL);2个品种为仅低密度下高产的低密高产型(HL),供试品种主要为双高型(DH)和双低型(DL)。在高密度下,DH品种比DL品种具有更多的吐丝前干物质累积量和更高的收获指数,DH品种在减少根系干重、节根数和根系宽度的同时,保持了较高的根系表面积与总根长。综合两个种植密度下地上部与根系性状对产量的贡献,发现吐丝期茎秆干物质、成熟期籽粒干物...     

不同类型滴灌专用肥对棉花根系生长及产量的调节

在新疆气候生态条件下,选用高产棉花品系293和710为试材,采用田间小区对比试验,探讨膜下滴灌条件不同类型固体滴灌专用肥对棉花根系生长及产量的调节。结果表明:与对照相比,滴灌专用肥显著增加了根系生物量及根系活力,其中有机无机肥处理显著增加了40～100 cm土层以下根系的分布比例及根系活力,降低了根冠比,促使光合产物较多向地上部分配比例,尤其向生殖器官分配的比例增加,单株结铃数、单铃重和籽棉产量较高。品种间,293品系籽棉产量表现为有机无机肥处理>生物肥处理>无机肥处理>CK,710品系则表现为有机无机肥处理>无机肥处理>生物肥处理>CK。因此,依据不同品种对不同类型滴灌肥敏感性的差异,结合滴灌棉田土壤水分和养分可控性强的特点,制定相应滴灌专用肥随水施肥方案,对实现膜下滴灌棉田节水高产高效具有重要意义。     

酸性紫色土上紫花苜蓿的结瘤性能与养分吸收

盆栽试验表明,在pH.5.45的酸性紫色土接种苜蓿根瘤菌,可显著提高紫花苜蓿地上部和地下部生物量。根瘤菌不同株系的结瘤性能和对宿主生长的影响存在显著差异,且不同紫花苜蓿品种的结瘤性能也存在显著差异。结瘤性能良好的菌株显著提高地上部氮、磷和钙的含量,而降低地上部钾含量和铝含量。紫花苜蓿地上部的氮、磷、钾和钙含量高于地下部,镁含量差异不大,而铝含量在接种后地下部含量高于地上部。相关分析表明,紫花苜蓿根瘤重和根瘤数与地上部生物量和地上部氮含量之间存在显著正相关关系;而地下部铝含量与地上部生物量、结瘤性能和植株氮含量呈显著负相关关系。说明酸性土壤良好的结瘤性能可提高生物固氮效率、促进紫花苜蓿生长,但根系铝的过量吸收影响紫花苜蓿的生长、结瘤与氮素吸收。     

硅对籼稻和粳稻品种磷积累的影响

硅(Si)可以改善磷(P)的营养,但是其内在机制尚不明确。本研究以4个籼稻和3个粳稻品种为研究对象,通过水培试验探究硅对不同水稻品种磷积累的影响。在营养液中添加硅显著降低了籼稻和粳稻品种的地上部磷含量,但几乎不影响根部磷含量。加硅处理不影响所有供试水稻品种的磷吸收及磷从根系向地上部的转移,但提高了磷的利用效率,增加了植株P/Mn和P/Zn比率。磷转运蛋白(PT)基因表达分析表明,在粳稻品种中只有OsPT6被硅下调,而OsPT6在籼稻品种中没有显著性变化;其他PT基因的表达不受硅的影响。由此,硅对不同水稻品种的磷积累有不同的影响,磷利用率的提高可能归因于较高的P/Mn和P/Zn比率,从而导致植物中较高的有效磷。     

低氮胁迫对谷子苗期性状的影响和耐低氮品种的筛选

筛选和培育耐低氮能力强的作物品种,是提高作物氮素利用效率,减少氮肥施用量,降低环境污染的有效措施。本研究以45份谷子品种为试材,采用水培的方法,在低氮(0.1mmol·L~(-1))和正常氮(5mmol·L~(-1))条件下,测定苗高、根长和根数等22个氮效率相关指标,采用综合耐低氮系数法以及基于主成分分析的隶属函数法评价参试谷子品种的耐低氮性。结果表明,与正常氮条件相比,低氮胁迫下,谷子苗期根长、根冠比、地上部氮素生理效率、地下部氮素生理效率、单株氮素生理效率有不同程度提高,其余17个指标都有不同程度降低。两种评价方法均根据45个谷子品种的耐低氮能力将其划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮性较强的品种5份,编号分别为11、14、17、35和39。利用GGE双标图对品种-耐低氮相关指标的分析表明,编号39和14的耐低氮品种主要耐低氮性状为地下部干重、地下部鲜重、根长;编号为11、35和17的耐低氮品种主要耐低氮性状为地上部鲜重、叶片数、叶宽、叶长、单株氮累积量、地上部氮累积量、单株干质量、地上部干重、地下部氮累积量、根数、苗高和SPAD。可见不同谷子品种的耐低氮机制存在一定差异,研究结果可为谷子耐低氮品种的选育提供材料基础。     

不同水稻品种磷利用效率与耐铝性的关系研究

铝毒和磷缺乏是酸性土壤上作物生产的主要限制因子。本研究中我们探究了5个粳稻和5个籼稻品种的磷利用效率和耐铝性之间的相互关系。结果表明,粳稻品种的耐铝性显著高于籼稻品种。对于耐铝性强的水稻品种,施加磷肥后地上部生物量显著增加,而铝敏感的品种对磷肥响应较小,这可能是由于其耐铝性差而酸性土壤中的铝毒导致根系结构和功能受损,从而影响养分的吸收和利用。不同水稻品种的耐铝性和磷吸收效率呈正比而与磷利用效率呈反比,且粳稻的地上部磷浓度及磷吸收效率高于籼稻,但磷利用效率则低于籼稻。这些结果对于酸性土壤中筛选耐铝和磷高效利用的水稻品种具有重要意义。     

不同基因型小麦对NaCl胁迫的反应

在液培条件下研究了NaCl胁迫对小麦生长及体内矿质营养含量的影响。结果表明 ,与对照相比 ,NaCl胁迫明显降低了小麦地上部、地下部的干、鲜重以及降低根中钾和镁含量 ,而茎叶中钾和镁含量仅在 200mmol/LNaCl处理时降低 ;提高了茎叶和根中钠含量和根中钙含量 ,茎叶钙含量在 50mmol/L时降低、200mmol/L时上升。植株茎叶钠含量与生物量高度负相关。4个品种抗盐性大小的顺序是 :J9428LK7LK6J411。     

铅胁迫对19个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

用浓度分别为0(对照)、200、400、600mg/L的Pb2+分别处理19个品种草坪草的种子,测定了供试种子发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素含量、丙二醛含量等7项指标,比较19个品种草坪草生长初期耐铅性的强弱。结果表明：在不同浓度Pb2+胁迫下,有的品种种子发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素含量呈先上升后下降的变化趋势,有的品种这些指标呈下降变化趋势;有的品种丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势,有的品种丙二醛含量呈上升的变化趋势。通过聚类分析,Pb2+400 mg/L胁迫下将19个草坪草品种的耐铅性分为3 类;耐铅性强的品种有热浪;耐铅性较强的有星火、回报、绿城、爱瑞3号、家园、美洲豹3号、3A、麦哲伦、自豪、里园2号等; 耐铅性弱的有晚霞、本特、橄榄球2号、高地、优异、优美、午夜、抢手股;并通过主成分分析进一步确定19个品种在Pb2+400 mg/L胁迫下耐铅性由强到弱的顺序为热浪＞星火＞爱瑞3号＞3A＞回报＞美洲豹3号＞绿城＞家园＞自豪＞里园2号＞麦哲伦＞晚霞＞本特＞橄榄球2号＞高地＞优美＞抢手股＞午夜＞优异。     

甘蓝型油菜苗期磷高效基因型的TOPSIS法筛选

本研究以8个经田问初步筛选的不同磷营养效率代表品系为材料,在缺磷和施磷条件下进行营养液培养试验,通过测定苗期与磷营养效率相关程度较高的根长、冠部和根部鲜重、单株干重、根冠比、磷含量、冠部和根部酸性磷酸酶活性8个指标,引入TOPSIS法进行综合排序,以筛选出真正的磷高效甘蓝型油菜品系.结果表明:缺磷和施磷条件下,甘蓝型油菜品系W17(第1)和W39(第8)的TOPSIS排名相同,与田间试验结果一致;缺磷处理的W23及施磷处理的W11和W31的TOPSIS排名与田问试验结果一致:缺磷处理的W31和W290及施磷处理的其他4个品系的TOPSIS排名与田间试验结果相差1位;缺磷处理的W11、W27和W288的TOPSIS排名与田问试验结果相差2～4位.可以看出,TOPSIS法准确地筛选出了磷高效基因型甘蓝型油菜W17和磷低效基因型甘蓝型油菜W39;其他品系排序结果也与田问试验比较吻合,表明TOPSIS法可增加材料筛选的准确性,尤其适宜于极端品系的筛选.     

2个不同抗旱性小麦品种耗水特征及根系生理特性对开花期干旱的响应

为探明不同抗旱性小麦品种的耗水特征、根系生理特性及产量对开花期干旱的响应，以抗旱性强品种"新春6号"（XC 6）和抗旱性弱品种"新春22号"（XC 22）为试材，在土柱栽培和大田条件下设置常规灌溉（CK）、开花期轻度干旱（T1）和中度干旱（T2）处理，研究干旱胁迫对滴灌麦田耗水特征、不同土层根系生理特性和产量的影响。结果表明：开花期干旱后2个小麦品种全生育期耗水量和耗水强度均表现为CK>T1>T2，拔节—孕穗期耗水模系数最大。T1处理复水后伤流液、根系活力、根系水力学导度（Lpr）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性及可溶性蛋白（SP）含量显著提高，进而促进地上部质量和千粒重增加，提高产量和水分利用效率。与XC 22相比，XC 6伤流液、Lpr、根系活力、SOD、POD、SP含量、地上部质量以及产量均显著增加，T1处理下XC 6的伤流液、Lpr较XC 22高5.4%~25.1%，2.2%~15.7%；0—20，20—40，40—60 cm土层SOD （6.9%~20.0%，2.6%~24.7%和3.6%~31.1%）、POD （4.1%~19.1%，3.9%~25.2%和3.7%~21.6%）、CAT （7.8%~15.2%，8.3%~13.3%和10.8%~13.3%）活性及SP （4.5%~20.4%，0.8%~29.4%和1.3%~7.9%）含量显著高于XC 22。根质量、地上部质量和产量与耗水量呈二次抛物线关系，与伤流液、Lpr、MDA和CAT活性呈显著正相关。水分处理与品种互作对Lpr、POD、CAT活性及SP含量影响显著。因此，抗旱性强品种开花期轻度干旱可降低耗水量，提高根系SP含量及抗氧化酶活性，增强根系活力，促进地上部质量提高，有利于提高产量和水分利用效率。     

不同品种杞柳对高锌胁迫的忍耐与积累研究

采用营养液培养实验方法,研究了高浓度Zn对3个杞柳品种"微山湖","大红头"、"一枝笔"生长,耐性及Zn吸收积累的影响.结果表明,Zn对杞柳生长的影响与品种、植物部位以及介质中Zn浓度有关,低Zn(100 μmol·L-1)、高Zn(1 000 μmol·L-1)均不同程度降低了3个杞柳品种的生长参数,低Zn显著减少了"微山湖"、"大红头"的根长及"大红头"根生物量,高Zn显著降低了3个品种株高、根长、生物量等生长参数;3个品种对Zn吸收与积累存在一定差异,地上部Zn含量随介质中Zn浓度升高而降低,根系中Zn含量随Zn浓度升高而增加,Zn在根中含量高于地上部,低Zn时3个品种地上部Zn含量为1477.58～1 583.19 μg·g-1,平均1 530.29 μg·g-1;位移系数(TF)随Zn浓度升高而降低,低Zn时"微山湖"、"一枝笔"位移系数高于"大红头"而接近1;迁移总量随Zn处理浓度增加而降低,3个品种迁移总量为2 332.58～3 871.41 μg,平均3 266.27μg,迁移总量比大于1;耐性指数(TI)随营养液中Zn浓度增加而降低,低Zn时3个品种耐性指数均大于0.5.以上结果表明,高Zn严重干扰了3个杞柳品种的生长,3个品种对低Zn有较强的耐性及积累能力,显示出具有修复≤100 μmol·L-1Zn潜力.     

Study on Effects of Different Medium Compositions on Growth and Seedling Quality of Two Tomato Varieties Under Greenhouse Conditions

This research was conducted to investigate the effects of different medium compositions on physicochemical properties and the growth of two tomato varieties. Five treatments were applied, combining medium composition with rice husk ash (RHS) and coconut fiber (CF) with the following proportions: 1/3 Peat moss + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T1); 1/3 Vermicompost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T2); 1/3 Cattle manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T3); 1/3 Chicken manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T4); 1/3 Hog manure compost + 1/3 rice husk ash + 1/3 coconut fiber (T5). The results demonstrated that between pH, electrical conductivity (EC) value, and nutrient content in the media, there was a significant difference that led to different concentrations of total macro- and micronutrients in the shoots of both varieties. In addition, the root weight, shoot weight, and root volume were affected by medium composition for two varieties in seedling stage. A mixture of cattle manures composted with RHS and CF under the rate (1:1:1 by volume), respectively, gave the highest value of germination rate, plant height, leaf number, and plant biomass. Medium composition significantly influenced the germination rate and elongation of seedlings, specifically for each tomato variety. Therefore, cattle manure compost as a medium supplement improves seedling quality and growth of the two tomato varieties.