同一品种不同粒重大豆苗期根系活力变异研究

利用单因素完全随机试验,开展了相同品种不同粒重大豆幼苗根系活力变异研究。结果表明:嫩丰16和东农42两个大豆品种不同粒重幼苗根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积间存在极显著差异;籽粒越大幼苗根系体积、总吸收面积、活跃吸收面积越大,说明不同粒重对幼苗根系活力性状有极显著的影响。     

黄淮海地区不同抗旱类型大豆种质资源根系特征及抗旱性研究

选用来自黄淮海地区不同抗旱类型 (强抗、中抗、弱抗或不抗 )大豆种质资源 2 5个 ,采用盆栽试验法 ,对其根系的主要数量特征及其与抗旱性的关系作了比较系统的研究。结果表明 ,黄淮海地区不同抗旱类型大豆品种间根系特征存在着基因型的本质差异 ;根系特征中不同性状对大豆抗旱性所起的作用是不同的 ,根总数、根总长度较大的品种表现抗旱性较强的趋势下 ,新生根数目与大豆抗旱性关系比较密切 ;苗期根系特征特别是根总数、根总长度、2级侧根数目与后期平均抗旱指数极显著相关 ,因此认为这 3个性状可作为大批量材料抗旱性筛选的早期形态指标。     

施氮量对沿黄粳稻根系形态、生理特性及产量的影响

以沿黄常规粳稻品种郑稻19和郑稻20为材料,设置8个氮肥施用水平,即整个生育期不施用氮肥和整个生育期施氮肥(折合纯氮)180、210、240、270、300、330、360 kg/hm~2,分析不同氮肥水平对其产量及根系形态、生理特性的影响,以期为水稻的高产高效栽培提供理论依据。结果表明,郑稻19和郑稻20的地上部干质量随生育进程的推进增加,而根系体积、根干质量、根系氧化力、根系吲哚乙酸含量、根系玉米素+玉米素核苷含量、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积则均随生育进程的推进先增加后降低。2个水稻品种的根系体积、根干质量、地上部干质量和根系总吸收表面积在分蘖中期、穗分化始期、抽穗期和成熟期均随施氮量的增加而增加;根系氧化力、吲哚乙酸含量、玉米素+玉米素核苷含量和活跃吸收表面积在分蘖中期和穗分化始期均随施氮量的增加而增加,而在抽穗期和成熟期均随施氮量的增加先增加后降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高。郑稻19和郑稻20的产量均随施氮量的增加先显著增加后显著降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高,分别为9.35 t/hm~2和8.79 t/hm~2,显著高于其他施氮量处理;氮肥农学利用率总体上均随施氮量的增加先显著增加后显著降低,在施氮量为270 kg/hm~2时最高,分别为17.0 kg/kg和14.9 kg/kg,显著高于其他处理;氮肥偏生产力则均随施氮量增加而显著降低。综上,在施氮量为270 kg/hm~2时,郑稻19和郑稻20的根系形态、生理特性最佳,产量和氮肥农学利用率最高,且品种间比较,郑稻19优于郑稻20。     

不同大豆品种增施氮肥对产量的影响

通过不同大豆品种增施氮肥试验，探索不同品种不同施氮量的应用效果，从中选出最佳的施氮量，用于指导农业生产。     

施氮量对不同小麦品种根系的影响

以不同氮利用效率小麦品种为供试材料,通过测定小麦不同时期的根系活力和根条数的方法,研究施氮量对小麦根系的影响。结果表明：根条数和根系活力随着施氮量的增加而增加,且差异显著。矮早8低氮条件下和郑麦366高氮条件下生育中及后期保持了较高的根条数和根系活力,根系衰老较缓,有利于对土壤有效氮的吸收,以郑麦366表现较为明显。     

氮肥施用量对覆膜菜用大豆根系生长的影响

在田间以新鲜豆1号为材料研究了6种不同施氮量对根系生长的影响规律.结果表明:覆膜栽培大豆单株结瘤数增加快,单位面积根系干质量比露地栽培高30.45%~53.47%;施氮肥能够显著减少单株根瘤数,但同时却能促进根量的增长和根系下扎,增加根冠比,提高根系活力;除高氮处理(N120+30)外,其余处理单位面积根干质量均在结荚期达到峰值后迅速下降;高氮处理(N120、N120+30)抑制开花至结荚期间根系的生长,但减缓了结荚期至鼓粒期间的根系干质量的降低;施氮量为90 kg/hm2时,根系综合性状优良,产量最高.     

影响粳稻品种吸氮能力的根系性状

 【目的】研究不同吸氮量类型粳稻品种根系性状的演变趋势与差异,明确吸氮量大的粳稻品种根系性状的特征,为粳稻品种根系性状的遗传改良提供参考依据。【方法】2008—2009年,在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定根系形态、根系活性、植株各器官干物重和含氮量、产量构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类,研究各类品种根系等性状的差异,分析影响氮素高效吸收的主要根系性状。【结果】供试品种间吸氮量的差异很大,吸氮量最大品种为最小品种的2.94倍（2008年）和2.59倍（2009年）;吸氮量大的品种平均产量极显著高于吸氮量小的品种;生育期、吸氮强度均是影响吸氮量的重要因素,吸氮强度对吸氮量的影响大于生育期对吸氮量的影响;不同吸氮量类型粳稻品种间单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积差异显著,单株根数、单株根系活力的差异因年而异。吸氮量大的品种单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积优于吸氮量小的品种;改良根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重等性状能显著提高水稻的吸氮量。【结论】供试粳稻品种间吸氮量的差异很大。吸氮强度大是粳稻品种吸氮量大的重要因素。吸氮量大的品种单株根数、单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积、单株根系活力优于吸氮量小的品种,根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重是影响粳稻品种吸氮能力的主要根系性状。     

不同氮效率基因型小麦根系吸收特性与氮素利用差异的分析

【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。     

不同氮肥用量对春玉米幼苗生长和根系形态的影响

为促进玉米幼苗根系发育,提高氮素的吸收能力,从而提高氮素积累量和利用效率,通过田间试验,研究不同氮肥用量对春玉米幼苗生长、根系形态及氮素吸收利用效率的影响。结果表明:在一定氮素范围内施氮量的增加玉米苗期生物重增加,而高量施氮(N180)导致根冠比下降;优化施氮(N150)处理提高了土壤速效氮、磷以及钾含量;由扫描图片可得不同施氮处理玉米根系形态差异不大,优化施氮处理具有很好的根系形态;减量施氮(N120)和优化施氮处理能够增加苗期玉米根系长度、体积、平均直径以及表面积指标;随着施氮量的增加,苗期春玉米植株氮素吸收效率呈下降趋势,而氮素生理利用效率先增加后降低,减量施氮处理玉米氮吸收效率较高,优化施氮处理具有较高的氮素生理利用效率。     

中美大豆Ⅲ熟期组代表品种根系形态和活力的比较研究

【目的】研究中美大豆（Glycine max（L.）Merr.）Ⅲ熟期组不同年代育成代表性品种根系的形态和活力,及其对施肥水平的响应,试图揭示大豆品种根系性状随产量改良的演变趋势。【方法】以祖先亲本相同（均来自Williams和Amsoy）,分别在中国辽宁省和美国俄亥俄州（相同纬度）育种程序下育成的代表性品种为试材,于2012和2013年盆栽条件下,采用随机区组试验设计,在大豆幼苗期（V2）将磷酸二铵水溶后均匀施入盆中,施肥量设3个水平,分别为0、150 mg·kg^-1干土、300 mg·kg^-1干土。在大豆苗期（V4）、开花期（R2）、鼓粒中期（R6）和鼓粒末期（R7）取样,于植株子叶节处剪断,套上内置脱脂棉的离心管,利用吸液差重法测定根系伤流量;用Epson Expression 10000XL仪扫描洗净的根系,使用WinRhizo2012软件分析扫描图像,测定根系总长度、根系总表面积和根毛数量;采用氯化三苯基四氮唑法（TTC法）测定根系活力;将扫描完毕的根系在105℃下杀青30 min,80℃下烘干至恒重,测定根系干重;在成熟期测定单株籽粒产量。【结果】随着大豆品种产量的遗传改良,俄亥俄品种和辽宁品种的根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根干重、根系伤流量和根系活力的改良趋势一致,均随产量的改良呈递增趋势,特别是在鼓粒中期和鼓粒末期,根系形态和活力等指标随育成年代增加而增幅较大。相同年代品种相比,俄亥俄品种根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根系伤流量和根系活力的改良程度大于辽宁品种。随着施肥水平增加,俄亥俄当代品种和辽宁当代品种在中肥（150 mg·kg^-1干土）和高肥（300 mg·kg^-1干土）水平下根系性状值均表现较高,而俄亥俄中期品种和辽宁中期品种在中肥水平下表现最佳。在相同施肥水平下,当代品种根系形态和活力等指标大于共同亲本和中期品种。相关和通径分析表明,苗期、开花期、鼓粒中期、鼓粒末期根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根干重、根系伤流量、根系活力均与单株籽粒产量呈极显著正相关,其中根系活力与单株籽粒产量相关性最为密切。【结论】在大豆品种产量改良过程中,俄亥俄品种和辽宁品种根系形态和活力等指标的改良趋势相同,其根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根系伤流量和根系活力均随产量改良呈递增趋势,但俄亥俄品种的改良程度大于辽宁品种。俄亥俄品种和辽宁品种根系的耐肥性均得到增强,两地区当代品种的根系性状值在中肥和高肥条件下均表现较高,而中期品种在中肥水平下表现最好。     

干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及生长参数的影响

为了明确干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及植株生长参数的影响,选取了抗旱(RD)和不抗旱(SD)品种为材料,利用盆栽方法,分析大豆营养生长期在水分胁迫下对不同品种大豆生理生化指标及生长参数的影响。结果显示,在正常浇水条件下,RD和SD品种植株叶片中与抗旱相关的生理生化指标差异不明显,而在水分胁迫15 d后,RD植株叶片中SOD和POD活性分别为SD植株叶片的1.34~1.45倍和1.46~1.69倍,SD植株叶片中的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)为RD植株叶片中的1.80~2.35倍1.09~1.46倍。另外,在干旱胁迫条件下,发现RD地上部和根部生物量均明显高SD品种,且其根系形态参数明显优于SD品种。实验结果表明在干旱胁迫条件下,抗旱品种植株通过调节体内生理变化和优化根系形态参数来响应外界环境,从而保证在干旱条件下植株能正常生长,提高干旱胁迫的响应能力。     

不同基因型烤烟品种吸收钾差异的根系特性研究

以4个烤烟品种为试验材料,研究了不同基因型烤烟苗期根系形态学和生理学特性。采用植株钾含量、钾积累量和植株钾利用率等指标,把烤烟品种分成钾高效积累型和钾高效利用型,并从根系形态和生理方面分析了两种类型的差异。结果表明,苗期烤烟不同类型间根系还原力、根系阳离子交换量(CEC)、活跃吸收面积和总吸收面积差异显著,钾高效积累型烤烟品种的活跃吸收面积、总吸收面积、根系阳离子交换量(CEC)和根系还原力显著大于钾高效利用型品种,而类型内各品种间的差异不显著;不同类型间根系鲜重、根体积、地上部干重和总干重等指标差异不显著。     

不同基因型水稻氮效率与生育后期根系性状关系研究

以两优培九、扬稻6号、珍汕97B、香晚、猫牙、丝苗、Ceys和IR4共8个水稻品种为供试材料,在盆栽条件下,采用4个氮肥水平,研究了抽穗期与成熟期主要根系性状品种间的差异及其与产量、氮效率的关系。结果表明,品种间水稻氮素吸收总量、干物质积累量差异显著;不同品种间根系性状差异显著,抽穗期氮吸收效率高的品种其不定根干重及吸收面积较大;根系性状与干物质重、吸氮量和稻谷产量成正相关。氮素吸收效率高的品种在生育前期有较大的根干重与根表面积;而氮素利用效率高的品种表现为在生育中期与后期均有较高的根系活性,增加了生育后期的干物质及氮素的积累量与转运量,氮素籽粒生产效率较高。     

抗旱型稻根系形态与机能的研究

以6个抗旱性不同的栽培稻品种为材料，对其根系形态及解剖学进行研究。结果表明：抗旱型稻平均根长、根粗、根系穿透力、不定根伸长速率、不定根中柱及导管面积等显著大于非抗旱型品种；而根干重、不定根数量、根冠比及根系的渗透调节能力等指标，抗旱型与非抗旱型品种间差异不显著。对栽培稻抗旱性的形态指标与抗旱机理进行了探讨。     

氮肥对大豆结瘤及叶片氮素积累的影响

以3个大豆品种为材料,研究不同施氮水平对大豆结瘤特性及氮素积累的影响。结果表明,种肥高施氮肥水平对不同品种大豆的根瘤形成均有抑制作用,其持续时间长短因品种而异。不同大豆品种叶片氮素积累动态相同,但长生育期品种(东农42)氮素积累峰值期出现时间晚。施用氮肥可提高叶片氮素积累量、拖后氮素积累峰值期。施用氮肥能促进大豆生长,优化产量构成因子,提高大豆产量。     

不同施氮量和施氮方式对大豆根瘤生长及产量的影响（英文）

为了探讨不同施氮量和施氮方式对大豆根瘤干重、根瘤数量、大豆产量及产量构成的影响,本文以春大豆品种晋豆19为材料,研究了接种根瘤菌与不接种根瘤菌2种方式以及0、27、54和75 kg/hm~2(N1～4)4个施氮量对大豆根瘤干重、根瘤数量、大豆产量及产量构成的影响。结果表明氮肥显著影响大豆接瘤和大豆产量,随着施氮量的增加,根瘤干重和根瘤数量逐渐增加且接种根瘤菌较不接种根瘤菌产量显著提高;在接种根瘤菌的条件下,施氮量为75 kg/hm~2时,晋豆19生育期固氮结瘤效果较好,小区产量为4 997.417 kg/hm~2,较不接种根瘤菌增产4.06%,较不施氮肥增产12.50%。     

水氮互作对花生根系生长及产量的影响

【目的】明确不同水分处理下氮肥对不同抗旱性品种根系生长及产量的影响,探讨花生根系对水分和氮肥的反应机理,为花生水肥管理提供理论依据。【方法】防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫（W0,45%-50%田间持水量）和充足灌水（W1,70%-75%田间持水量）两个水分处理下设置N0（不施氮）、N1（中氮,90 kg×hm^-2)、N2（高氮,180 kg×hm^-2) 3个施氮水平,研究抗旱型品种花育22号和干旱敏感型品种花育23号2个不同抗旱性花生品种根系生物量、根长、根系表面积、根系伤流量及产量变化。分别采集0-20 cm、20-40 cm和40 cm以下土层根系样品,采用WinRhizo Pro Vision 5.0a分析程序对扫描根系图像进行分析。【结果】不同抗旱性花生品种根系发育在不同水分条件下对施用氮肥的响应不同。对于抗旱型花生品种花育22号,与不施氮肥相比,干旱胁迫处理下施用氮肥降低其总根长、总根系表面积和0-20 cm土层内根长和根系表面积,增加了40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下施用氮肥处理降低其0-20 cm土层内根系生物量、根长和根系表面积,但增加40 cm以下土层内根系性状。干旱敏感型品种花育23号的根系对水分和氮肥的响应与抗旱型品种花育22号不同：干旱胁迫处理下,施用氮肥增加其总根系生物量和总根长和40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下,施用氮肥降低其40 cm以下土层内根长和根系表面积。不同抗旱性花生品种根系伤流强度对水氮互作的响应一致,与正常供水处理相比,两品种干旱胁迫下根系伤流强度均降低,干旱敏感型品种花育23号的降低幅度大于抗旱型品种花育22号。施用氮肥增加两品种干旱胁迫处理下的根系伤流强度,提高其干旱胁迫下产量;正常供水处理下中氮处理增加抗旱型品种花育22号的产量,对干旱敏感型品种花育23号的产量无显著影响。两年试验条件下水分和氮肥处理对产量的互作效应均达显著差异水平。相关性分析表明,干旱胁迫处理下40 cm以下土层内根长、根系表面积与产量间的相关性达显著或极显著水平;正常供水处理下20-40 cm土层内根系表面积与产量达显著相关;两种水分条件下根系伤流量均与产量达显著相关水平。【结论】干旱胁迫处理下增施氮肥能提高花生产量,改善花生根系的生长,增加40 cm以下土层内的根系生物量、根长和根系表面积,提高花生根系伤流强度。     

油菜根系特性与氮效率系数的关系研究

采用砂培试验,在两种施氮水平下研究3个油菜品种根系形态特征与生理特性差异及其与氮效率系数的关系。结果表明：在正常供氮条件下,3个油菜品种的根系干重、一级侧根数以及总根长差异明显,根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著;在氮胁迫条件下,根系干重、一级侧根数、总根长以及根系活力差异明显,根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著。在正常供氮和氮胁迫条件下以上各项指标比值的变化趋势是：氮效率系数高的品种,其比值高,反之亦然,尤其是根系干重和一级侧根数的变化趋势与氮效率系数完全一致。     

氮肥形态和品种对棉花根系形态与氮素积累的影响

【目的】研究氮肥形态和品种对棉花根系形态与氮素积累量的影响,分析品种与氮肥形态的互作机制,为棉花合理选择氮肥形态和品种提供理论基础。【方法】试验于2020年设在新疆农业大学农科楼培养室,设置2个品种(新陆早45号和新陆早48号)与4个施肥处理(不施氮肥(CK)、施尿素(N₁)、施硫酸铵(N₂)、施硝酸钙(N₃))双因素完全随机根箱培养试验,氮肥施用量为300 kg/hm²,播种后90 d采样,测定根系形态参数指标和氮素积累量。【结果】棉花根系形态和氮素积累量变化规律为N₃>N₁>N₂>CK,N₃处理的根系形态参数(总根长、干物质质量(P<0.05)、表面积、体积)和根部、茎部、叶部(P<0.05)和植株氮素积累量显著高于N₂和CK处理(P<0.01),比N₂分别平均提升24.66%、33.93%、19.61%、18.57%和52.64...     

大豆品种抗旱性对比分析与综合评价

本次研究分别选取中国大豆品种8份、俄罗斯大豆品种12份,在正常供水和水分胁迫两种环境下,研究20种大豆品种开花结荚期的相对电导率、叶片相对含水量(RWC)、过氧化物酶活性(POD)、净光合速率(Pn)四项生理生化指标,并通过田间试验分析大豆品种的抗旱性,旨在筛选出中俄两国的优秀大豆品种,为大豆选种提供抗旱性强、丰产性好的新资源。