土壤水分对柑橘叶片生长及多胺代谢的影响

本文以2年生宫川温州蜜柑(Citrus unshiu Marc.cv. Miyagawa Wase)盆栽幼树为材料,研究了土壤相对含水量(Soil Water Content,SWC)对橘叶生长和叶片多胺(腐胺Put,亚精胺Spd,精胺Spm)代谢的影响.结果表明:SWC由30%增加到90%,橘叶面积、叶周长、叶宽值均在75%时达最大值12.25 cm2、13.84 cm、3.19 cm,且叶面积、叶周长、叶长、叶宽均与SWC呈显著线性正相关;橘叶Put在SWC=75%时最低(228.95 nmol/g,FW),Spd和Spm均随土壤水分递增呈抛物线变化,其最大值分别出现在45%和60%.(Spd+Spm)/Put的比值与叶面积、叶周长、叶长、叶长/宽间呈显著或比较显著负相关,且当SWC≤75%时,此比值(t)与SWC(x)间呈显著正相关(t＝0.0112x + 0.173, p＜0.05).因此,(Spd+Spm)/Put比值可视为柑橘对土壤水分环境敏感度的指标之一.     

土壤水分胁迫对刺槐幼苗生长、根叶性状和生物量分配的影响

[目的]探索刺槐幼苗在干旱胁迫下的适应策略,为植被恢复过程中人工刺槐林的造林选址提供科学依据。[方法]采用盆栽控水实验法,以1年生刺槐幼苗为实验对象,设置4个水分梯度(分别为田间持水量的75%～90%,60%～75%,45%～60%,30%～45%),研究水分胁迫下刺槐幼苗的适应机制。[结果]①中度(45%～60%)和重度水分胁迫(30%～45%)明显抑制幼苗生长,其株高、地径和冠幅显著低于对照组(75%～90%),轻度水分胁迫(60%～75%)与对照组差异不显著,在实验结束时其生长状态优于对照组;②随土壤水分胁迫程度加深,刺槐幼苗根磷含量升高,比叶面积和比根长减小,叶厚度和叶组织密度增大;③中度(45%～60%)和重度水分胁迫(30%～45%)显著减少了幼苗的生物量积累,提高了幼苗的根冠比。[结论]刺槐幼苗通过将同化物质相对多的投入到防御组织的策略来适应干旱环境。重度水分胁迫严重抑制幼苗的生长,而在轻度水分胁迫下,幼苗能取得最大生长收益。     

山葡萄(Vitis amurensis Rupr)晚秋叶施~(15)N-尿素的吸收、运转、贮藏及再分配的研究

本文研究了山葡萄对晚秋叶施~(15)N-尿素的吸收、运转、贮藏及再分配利用的特点。结果表明,山葡萄幼树晚秋叶施尿素后可很快被叶吸收并运到树体各部分,Ndff从叶运到根中(距离40cm)只需48小时,且运到根中后即部分形成蛋白质。休眠期80.02％的Ndff贮藏在根中,特别是细根,52.39％Ndff以蛋白态形式贮藏。翌春葡萄开始生长后,Ndff较总N优先用于新梢和叶片等新生器官的生长。不同时期,Ndff％最高的器官不同,一般生长活跃器官的Ndff％高。次年秋季,叶中Ndff仍可部分回流到树体内,第3年春天仍有小量Ndff重新分配到新生器官。Ndff可被山葡萄重复利用3年。     

水分对切花百合叶面积影响的预测模型研究

叶面积既是重要的花卉作物外观品质指标,又是作物生长和蒸腾模型中所必需的作物参数。为建立水分对叶面积影响的预测模型,该研究以切花百合品种’索邦’(Lilium’Sorbonne’)为试验材料,于2009年3月至2010年1月在南京市农科所温室内进行了不同定植期和不同水分处理的栽培试验。首先根据试验数据,确定了切花百合正常生长的临界基质水势。然后定量分析了不同定植期和不同水分处理切花百合叶面积的变化规律,以及基质水势对百合最大叶长、最大叶长伸长速率和到达最大叶长累积的光温指数动态的影响。在此基础上,进一步建立基质水势对切花百合叶面积指数影响的动态预测模型,并采用与建模数据相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,模型对百合展叶数、单叶叶长和叶面积指数预测效果较好,预测值与实测值之间基于1∶1线的决定系数(r2)分别为0.96、0.82、0.97,相对回归估计标准误差(rRMSE)分别为6.32%、8.78%、7.12%。该模型能较好地预测水分对切花百合叶面积的动态影响,可为进一步优化切花百合生产的水分管理提供决策支持。     

红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响

通过盆栽柑橘控制盆内红壤不同含水量处理,研究了不同红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响.结果表明,柑橘叶片相对电导率在红壤相对含水量75% 处理时最低,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R2 = 0.8236*,n=50);柑橘叶片丙二醛(MDA)含量随土壤水分含量的减少而显著增加,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R2 = 0.9051*,n=50).柑橘叶片超氧阴离子自由基(O2.-)生成速率与过氧化氢(H2O2)含量在不同红壤水分条件下具有相近的变化曲线,在红壤相对含水量60% 的处理下达最大值后,随红壤水分减少或增加均呈下降趋势;O2.-、H2O2并不是引起柑橘在红壤水分亏缺或盈余胁迫状况下氧化伤害的单一原因.随着红壤含水量的变化,柑橘叶片抗氧化系统处于动态的平衡中,柑橘叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)酶活性在红壤干旱条件下都保持了较高的活性,但过氧化氢酶(CAT)活性随土壤水分减少却显著降低.     

红壤水分条件对柑橘叶片氨基酸及多胺含量的影响

本文以第四纪红黏土发育的红壤、2年生宫川温州蜜柑(Citrus unshiu Marc.cv.Miyagawa Wase)盆栽幼树为材料,采用土壤水分探头(FDR)实时监测土壤水分含量,控制土壤含水量为SWC30、SWC45、SWC60,SWC75和SWC90 5个处理(分别代表土壤最大田问持水量的30%、45%、60%、75%和90%),研究土壤水分对柑橘叶片氮含量、氨基酸含量和多胺(PAs)等氮代谢次生产物的影响.结果表明,缺水和水分过多都会降低柑橘叶片对氮素的吸收.游离氨基酸总量(y)随土壤相对含水量SWC(x)的增加而下降(y=-0.028 2x+12.049;R2=0.8524*;n=50);Pro含量(y)在SWC<75%处理的土壤水分条件下,与SWC(x)呈显著负相关(y=-0.015 2x+4.224;R2=0.860 5*;n=50):腐胺(Put)含量在SWC75处理时最低;亚精胺(Spd)含量随土壤水分增加呈抛物线变化,在SWC45处理时含量最高;精胺(Spin)含量在土壤水分SWC60处理时最高;Spd含量(y)与Put含量(x)之间呈显著正相关(y=0.240 4x2-51.337x+2 976.4;R2=0.858 6*;n=50);(Spd+Spm)/Put的比值(y)在SWC<75%的土壤水分条件时,与SWC(x)呈显著线性相关(y=0.011 2x+0.173;R2=0.851 8*;n=50).柑橘受土壤水分胁迫时产生的PAs对生理起调节作用的主要是Spd与Spin,(Spd+Spm)/Put的比值决定了柑橘受土壤水分胁迫影响的程度,初步提出该比值可能是柑橘响应土壤水分胁迫程度的一个潜在的敏感度指标.     

亏缺灌溉对自根与嫁接甜瓜生长发育及产量的影响

以厚皮甜瓜(伊莉莎白)、白籽南瓜砧木(青研一号)为材料,研究亏缺灌溉对自根甜瓜(T)与嫁接甜瓜(J)生长发育以及产量的影响。营养生长期灌水下限统一为田间持水量(field water holding capciaty,FC)的65%,生殖生长期设3个灌水下限,分别为T85(自根甜瓜85%FC)、T65(自根甜瓜65%FC)、T45(自根甜瓜45%FC)、J85(嫁接甜瓜85%FC)、J65(嫁接甜瓜65%FC)、J45(嫁接甜瓜45%FC)。结果表明:1)自根与嫁接甜瓜株高和茎粗在定植后的第9天表现出差异,并随着生长天数增加而增加;果实膨大期叶面积为T85J85J65T65/T45J45;果实成熟期叶面积为T85/J85J65T65J45T45;不同水分处理下甜瓜根与地上部分干质量均随水分下限降低而降低,而根冠比随水分降低而升高;不同灌溉水分下限处理甜瓜产量从高到低的顺序为J85/T85J65T65J45T45,在亏缺灌溉中,嫁接甜瓜水分利用效率及产量均高于自根甜瓜,以J65处理最高。相对于充分灌溉处理,J65处理比T85与J85分别降低17.3%、21.6%,但J65的水分利效率比J85与T85分别增加30.5%、37.7%。研究可为深入了解自根与嫁接甜瓜生殖生长阶段水分需求规律、促进设施甜瓜增产提供依据。     

水分胁迫后复水对苹果结果树体内~(14)C-光合产物分配的影响

利用14 C示踪方法研究胁迫后复水对14 C 光合产物从苹果结果树叶片的输出及其在体内的分配影响。结果表明 ,胁迫期间14 C 光合产物合成和输出量均减少 ,同化物向枝、干的分配率增加 ,向新梢 (幼叶 )和果实的分配率下降 ;胁迫后复水 ,同化物的合成和输出均较胁迫条件下改善 ,但仍未完全恢复到充分供水的水平 ,同化物优先运往新梢 (幼叶 ) ,果实未获得较多的同化物。     

不同土壤水分下限对大棚滴灌甜瓜产量和品质的影响

以厚皮甜瓜品种伊莉莎白为材料,研究大棚滴灌条件下营养生长期不同土壤水分下限(75%田间持水量,I75;65%田间持水量,I65;55%田间持水量,I55;45%田间持水量,I45)对甜瓜生长、产量、品质以及灌溉水分利用效率的影响,并以沟灌(G75)作为对照。结果表明,株高、茎粗、叶面积和地上部干重均随着营养生长期土壤水分下限的降低而减小。I75果实横径、皮厚和肉厚均最大,果形指数最小;I65果实纵径最大。果实品质方面,总可溶性固形物(TSS)含量为:I65>I55>I75>I45;可溶性糖含量为:I55>I65>I45>I75;维生素C(Vc)含量为:I55>I65>I75>I45;可溶性蛋白质含量为:I55>I65>I45>I75;游离氨基酸总量为:I45>I65>I55>I75。I75的产量和平均单果重最高;I65的灌溉水分利用效率最高,达到29.16kg/m3,相比沟灌对照提高76.4%,可节水58.1%,而平均单果重仅比对照下降3.2%。综合考虑产量和品质,可以选择65%田间持水量作为武汉地区厚皮甜瓜营养生长期适宜的土壤水分下限指标。     

不同施肥模式对桃幼树根系生长与氮素吸收分配的影响

采用盆栽试验,应用15 N同位素示踪技术,研究了不同施肥模式对桃幼树根系生长与氮素吸收分配的影响。结果表明,与不施肥(CK)相比,单施化肥(MF)、生化黄腐酸钾配施化肥(BFA)及有机肥配施化肥(OF)3种施肥模式均显著提高了根系总长度、平均直径、根系表面积、根系体积、根尖数、分枝数和交叉数,其中BFA处理显著提高了根系平均直径,OF处理增加根系生物量的效果最好,并且OF处理更有利于诱导细根(d≤2mm)的发生和生长,而BFA处理更有利于诱导根系的加粗生长,增加中粗根(2mmd≤4.5mm)和粗根(d4.5mm)的长度。BFA处理的根系活力显著高于其它各处理,且根系SOD、POD、CAT酶活性显著高于其它处理,MDA含量显著低于其它处理,表现为BFA处理延缓根系衰老效果最好。不同施肥模式处理的桃幼树各器官Ndff%差异显著,BFA处理各器官Ndff%显著高于其它处理。BFA处理的15 N利用率为13.53%,显著高于OF(11.77%)和MF(10.60%)处理。不同施肥模式处理均在一定程度上促进了桃幼树地上部的生长,且BFA处理更能显著促进地上部新梢的加粗和加长生长,这与BFA处理对根系加粗生长的影响表现出一致性。综上可见,生化黄腐酸钾配施化肥(BFA)能显著促进根系生长,促进根系加粗生长,增加粗根的长度,提高根系活力,延缓根系衰老进程,同时还能显著提高根系氮素利用效率,促进桃幼树地上部的生长。     

豆科绿肥替代化学氮肥促进柑橘幼苗生长和氮素吸收

  【目的】  果园豆科绿肥还田是实现有机肥替代化肥的重要途径。研究不同绿肥替代化学氮肥比例对柑橘幼苗生长、氮素吸收、根系形态及土壤微生物量的影响,以期为柑橘减施氮肥和实现绿色有机生产提供理论依据。  【方法】  以1年生柑橘(Citrus reticulate L.)幼苗为材料进行盆栽试验,供试绿肥为拉巴豆(Dolichos lablab L.)和印度豇豆(Vigna sinensis Hayata)。在相同氮磷钾养分施用量下,设置5个绿肥氮替代比例:0 (100%F)、25% (25%G+75%F)、50% (50%G+50%F)、75% (75%G+25%F)和100% (100%G),磷钾量不足时由化肥补齐。在柑橘抽春梢期测定其各部位干物质量和氮素累积量,分析柑橘根系形态和根系活力,并测定土壤微生物量碳氮含量。  【结果】  相比100%F处理,两种豆科绿肥替代化学氮肥均显著提高了柑橘干物质量和氮素累积量,以75%G+25%F和100%G处理的效果最好,其干物质量和氮素吸收量分别提高42.71%～82.95%和38.88%～53.31%;土壤微生物量碳含量提高了5.12%～48.42%,土壤微生物量氮含量提高了6.35%～133.67%,并且微生物量碳氮含量随着绿肥替代化学氮肥比例的增加而增加。绿肥替代化学氮肥处理明显提高了柑橘幼苗总根长和根表面积,其中以< 1.5 mm径级根提高最多。相比100%F处理,绿肥替代化学氮肥处理的柑橘幼苗总根长和根表面积分别提高88.34%～324.87%和78.82%～372.91%;柑橘根径级<1.5 mm 根长和根表面积随着拉巴豆替代化学氮肥比例增加而增加,而印度豇豆处理则以替代50%和100%化学氮肥处理最高。同时,相比单施化肥处理,拉巴豆和印度豇豆替代化学氮肥处理柑橘根系活力分别提高43.95%～47.48%和40.61%～66.14%。相关性和结构方程分析表明,两种豆科绿肥替代化学氮肥可直接影响柑橘干物质量,也可通过改善柑橘根系形态和活力,增加土壤微生物量碳氮含量,直接或间接地影响柑橘氮累积量和干物质量;绿肥C/N值和柑橘氮素累积量存在显著正相关性,其通过直接影响柑橘氮素累积量,或间接改变柑橘根系形态、根系活力和微生物量,进而直接或间接影响柑橘干物质量。  【结论】  在等氮磷钾养分条件下,拉巴豆和印度豇豆替代化学氮肥均明显促进了土壤微生物增殖,提高柑橘根系活力、根系长度和根表面积,促进柑橘氮素吸收和干物质积累。在不改变柑橘常规氮磷钾施用量的前提下,豆科绿肥替代75%～100%的化学氮肥为较适宜的替代比例,其能够促进柑橘幼苗氮素吸收和干物质积累。     

不同水分状况下施锌对玉米生长和锌吸收的影响

选择潮土(砂壤)和土(粘壤)两种质地不同的土壤,进行盆栽试验,研究不同土壤水分条件下施锌对玉米生长和锌吸收的影响。结果表明,施锌显著增加了玉米植株根、茎、叶以及整株干物质重;缺锌条件下玉米植株根冠比、根叶比和根茎比趋向增大。施锌显著提高了玉米植株各器官中锌的浓度和吸收量,并明显促进锌向地上部运移。干旱胁迫抑制了玉米植株生长,根冠比、根茎比、根叶比增大;随着土壤水分供应增加,植株生长加快,各器官生物量以茎和叶增加大于根。水分胁迫下,在潮土上玉米叶片中锌浓度上升;在土上叶片中锌浓度下降。但增施锌后,根和茎锌浓度增加幅度较大,叶片增加幅度较小;施锌和水分胁迫对根和茎锌浓度的交互作用极显著。水分胁迫下,玉米植株对锌的吸收总量减少。水分胁迫和锌肥施用对玉米叶片、茎锌吸收量的交互作用十分显著,但对根锌吸收量的交互影响不显著。     

Effect of biochar on the growth of Poncirus trifoliata (L.) Raf. seedlings in Gannan acidic red soil

Soil acidification has become a serious problem for citrus cultivation in China. As a soil amendment, biochar is expected to increase soil pH as well as soil fertility. In this study, we assessed the effect of biochar on Trifoliate orange, the most frequently used citrus rootstock, in a pot experiment using acidic red soil from the Gannan citrus production area. Plant height and shoot diameter of Poncirus trifoliata (L.) Raf. seedlings increased significantly after biochar was added to soils. This positive effect was further evidenced by the increased plant biomass and leaf net photosynthetic rate. The root system architecture (RSA) was evaluated based on root length, root surface area, root volume and root tip. Biochar amendment significantly increased the total absorptive surface area of the root system. Due to the significant role of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in citrus root nutrient uptake, the AMF colonization and community in Poncirus roots were investigated. The AMF colonization rate was not significantly affected by biochar, whereas AMF diversity increased upon biochar treatment. In addition, the biochar treatment resulted in increases in soil pH, organic matter and mineral nutrients. Together, our results suggest that the positive effects of biochar on the growth performance of Poncirus seedlings can be attributed to the substantial augmentation of soil fertility, increased soil pH, optimized RSA and improved AMF species composition.     

A flood-free period combined with early planting is required to sustain yield of pre-rice sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench)

Abstract

Understanding the responses of sweet sorghum to flooding and the characters associated with flooding tolerance may be a useful strategy for pre-rice production and help meet demand for biofuel feedstock. Three sweet sorghum genotypes (Bailey, Keller and Wray) and five flooding treatments including non-flooding control, continuous flooding extended from 30, 45, 60 and 75 days after emergence to harvest were conducted under greenhouse conditions. Flooding decreased leaf dry weight (22–60%), leaf area (10–70%), number of node per stalk (1–5%), shoot dry weight (5–20%) and stalk yield (2–22%) with highest reduction in 30 days after emergence flooding treatment. Flooding later than 30 days after emergence did not significantly affect shoot growth, yield and yield components. Brix value, sucrose content and total sugar content were not significantly affected. All studied cultivars had similar shoot growth response. Flooding induced development of roots in water; root length, root dry weight, nodal root and lateral root number and interconnection of aerenchyma spaces from roots in flooded soil to stalk base above water level but suppressed root growth in flooded soil. The acclimation traits were highest in Keller, flooding from 30 days after emergence but there was a lack of root development in 75 days after emergence flooding treatments. These findings indicate the effect of waterlogging on sweet sorghum growth and yield strongly depends on the growth stage at which it occurs. There were genetic variations in root morphological and anatomical responses to flooding of sweet sorghum. The development of nodal and lateral roots and aerenchyma formation from flooded plant parts to stalk bases above water level may distribute to flooding tolerance in sweet sorghum. Based on the results, a flood-free period of at least 30 days after emergence is required to sustain yield of pre-rice sweet sorghum and early planting is highly recommended.     

Abstracts of Nippon Dojo-Hiryogaku Zasshi

The peach tree root respiration rate is high, which requires large amounts of oxygen. When the rhizosphere oxygen content is poor, the root respiration and energy metabolism are restrained which will have negative impacts on peach trees growth, fruit quality and yield, especially during high temperature and rainy season. Our objectives were to investigate the relationship between rhizosphere ventilation and orchard soil enzyme activity, nutrient status, root architecture and growth of young peach trees. Two-year-old ‘Chunmei’ peach (Prunus persica L. Batsch) was subjected to various treatments (Treatment 1 [T1]: ventilation every three days; T2: ventilation every six days; T3: natural ventilation; Control: no ventilation) under field cultivation conditions. The soil oxygen content decreased and subsequently increased during the growth period, reaching a minimum in August. The rhizosphere soil oxygen content was higher under ventilation treatment than control, and T1 markedly increased the rhizosphere soil oxygen content. The rhizosphere soil available K and organic matter decreased while the rhizosphere soil available N and available P content increased and the soil enzyme activity was improved under ventilation treatments. The root activity and root nitrate reductase activity increased under ventilation treatments. Under T1, the total root surface area, total root length and number of first lateral root and second lateral root were increased significantly, but the average root diameter and the average length of first lateral root was reduced significantly, the branching angle between first lateral root and vertically downward direction was decreased, the number of small angle was increased. T1improved leaf functions and increased the net photosynthetic rate. Under T1, the leaf chlorophyll content and leaf protective enzyme activity (Superoxide dismutase, Guaiacol peroxidase and Catalase) increased markedly in the middle- and late-growth period and leaf senescence was postponed. The total nitrogen, phosphorus and potassium contents of young peach roots, shoots and leaves, as well as shoot growth, leaf weight and leaf area, increased under T1.     

旱后复水条件下磷添加对白羊草根系形态及氮磷累积的影响

植物生长及养分利用特征可揭示半干旱区植物对多变水肥环境条件的适应策略。在白羊草分蘖期设置2个供水条件(正常供水和干旱胁迫21天后复水)和2个磷添加水平(复水当日1 kg干土添加0,0.2 g P_2O_5),2周后测定其根冠生物量、根系形态以及氮磷含量。结果表明,旱后复水条件下,磷添加后白羊草根冠生物量、总生物量和根冠比无显著变化,总根长和根表面积显著增加27.1%和24.1%,比根长和比根面积分别显著增加18.3%和15.9%,根系平均直径显著降低1.3%;白羊草地上部、根系和整株磷含量分别显著增加61.1%,35.8%和49.6%,磷累积量分别显著增加68.6%,52.0%和61.3%,氮磷比显著降低。除地上部氮累积量外,各水分和磷处理下白羊草地上部、根系和整株氮磷累积量与总根长和根表面积呈显著正相关关系。本研究表明,根长和根表面积增加是白羊草响应水肥环境条件改善的主要策略。     

水分胁迫下新造地施磷深度对苦荞生长及根系分布的影响

  【目的】  根系构型影响作物的抗旱能力，研究磷肥施用深度调节苦荞根系分布的可行性，为贫瘠干旱地区苦荞的生长提供科学养分管理措施。  【方法】  以‘黑丰1号’苦荞 (Fagopyrum tataricum L.) 为试验材料，进行根管土柱 (直径25 cm、高50 cm) 栽培试验，设置田间持水量65%～75% (W1)、45%～55% (W2) 和35%～45% (W3) 3种土壤水分条件，磷肥施用深度分别设置距离地表10 cm (P10)、20 cm (P20)、30 cm (P30) 以及3层均匀施用 (P-all) 4种方式，共有12个处理。在苦荞幼苗三叶一心期进行处理，生长22天后取样，测定根系构型，并记录生物量。  【结果】  干旱胁迫抑制了苦荞植株生长、干物质量的积累以及根系发育，其中W3水分条件抑制作用最为明显，导致苦荞株高、茎粗和叶面积较W1水分条件分别下降17.20%、18.03%和23.17%；根长、根表面积和根体积分别下降16.97%、20.39%和17.39%；地上部干物质量和根系干物质量分别下降39.16%、28.60%。干旱胁迫促进根系下扎，增加深层土壤中的根系分布。与W1水分条件相比，W2、W3水分条件下0—10和10—20 cm土层平均根长分别下降30.18%和27.55%、41.83%和41.02%，根系干物质量分别下降36.62%和33.61%、49.72%和48.11%；而20—30和30—45 cm土层中的苦荞平均根长则分别增加33.53%和42.52%、31.74%和50.95%，根系干物质量分别增加13.70%和26.84%、5.85%和28.64%。深层施磷促进施磷层土壤根系生长，与P-all处理相比，P10处理10—20 cm土层根长平均增加18.96%，P20处理20—30 cm土层平均增加32.39%，P30处理30—45 cm土层平均增加28.73%，根系干物质量依次分别增加26.62%、30.74%和24.65%。方差分析结果表明，各水分处理条件下，0—10和10—20 cm土层根系干物质量均表现为P10处理显著高于其他施磷处理，且其他处理间差异也达显著水平；而20—30、30—45 cm土层根系干物质量则表现为P20、P30施磷处理显著高于其他处理。  【结论】  水分和施磷深度对苦荞苗期植株生长以及根系分布均有显著影响。在干旱胁迫下，增加磷肥的施用深度可促进苦荞根系在20—45 cm深土壤中的分布，显著扩大根系对土壤养分和水分的获取空间，并最终促进苦荞的生长。本试验条件下，采样仅限于苦荞苗期，在水分胁迫条件下磷肥以10 cm的施肥深度效果最佳。     

土壤水分时间变异对油麦菜水分利用效率的影响机制

  【目的】  土壤水分根据其随时间的变异情况可分为稳定性和波动性土壤水分,稳定的土壤水分有利于提高作物的水分利用效率。我们研究了土壤水分的时间变异影响油麦菜水分、养分吸收利用效率的机制。  【方法】  以油麦菜(Lactuca sativa L. var. longifolia)为供试作物于遮阳网室内进行盆栽试验。设两个供水处理:传统浇灌(traditional irrigation, TI)和负压灌溉(negative pressure irrigation,NPI),其所提供的土壤水分分别为波动性土壤水分和稳定性土壤水分。供水处理于油麦菜4叶期开始运行,用土壤水分仪测定土壤含水量,每两天测定一次,处理28天后收获。于NPI开始运行的第1、11、21和28 天,测定油麦菜株高、叶片数、最大叶长和最大叶宽,同时用LI-6400便携式光合仪测定油麦菜叶片净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s),生化方法分析叶片抗旱生理指标游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、可溶性蛋白(SP)和可溶性糖(SS)以及稳定碳同位素比值(δ13C)和分辨率(Δ13C)的变化。  【结果】  NPI和TI的累计灌水量和平均土壤体积含水量处于基本相同的水平,NPI土壤体积含水量的变异系数为5.0%,属于稳定性土壤水分,TI的变异系数为10.3%,属于波动性土壤水分。NPI处理油麦菜株高、最大叶长和最大叶宽分别显著高于TI 103.8%、155.4%和62.5%。NPI处理4次监测的各项光合参数值大多高于TI,第11 天的T_r和G_s值,以及收获时(处理第28天)的C_i均显著高于TI。收获时NPI处理油麦菜的产量、水分利用效率、叶片含磷量、氮磷钾养分吸收量和Δ13C明显高于TI,根冠比、脱落酸含量、可溶性糖含量和δ13C明显低于TI。Δ13C与水分利用效率呈正相关,与土壤水分变异系数呈显著负相关。  【结论】  相较于传统浇灌提供的波动性土壤水分,负压灌溉提供的稳定土壤水分降低或者避免了土壤水分胁迫,促进了油麦菜地上部的生长发育、光合作用、养分吸收和水分利用效率。     

水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响

盆栽试验条件下,研究水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响。结果表明,在供水量相同条件下,黍稷幼苗株高、叶面积、根系总表面积、总体积与总根长均随施氮量的增加而增加,供水量相同时根冠比随施氮量增加而降低;施氮量相同条件下随灌水量的增加黍稷幼苗各指标呈相似变化趋势,各处理与对照差异均达到了显著水平。不同的水氮处理组合,黍稷叶片叶绿素含量差异显著,以高水高氮的W3N3处理[土壤田间持水量70%~80%,尿素用量4.6 g.kg 1(土)]为最大值,低水低氮的W1N1处理[土壤田间持水量30%~40%,尿素用量为0 g.kg 1(土)]为最小值;灌水量相同,叶绿素含量随施氮量增加而增加;施氮量相同,叶绿素含量也随灌水量增加而增加,水分和氮素对叶片叶绿素含量的影响表现为明显的协同效应;黍稷幼苗叶片电解质外渗率的变化趋势则相反。黍稷根系超氧化物歧化酶活性以低水中氮的W1N2处理[土壤田间持水量30%~40%,尿素用量2.3 g.kg 1(土)]为最高,达213.71 U.g 1(FW);W3N3最低,为72.93 U.g 1(FW)。水分相同条件下黍稷幼苗根系过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量均随施氮量的增加而降低,施氮量相同时则随灌水量的增加而降低。根系活力则相反,且各处理间差异均达到显著水平。在干旱胁迫条件下,适当的增施氮肥可以提高苗期黍稷的叶绿素含量和根系活力,增加根系总表面积、总体积与总根长,降低根系丙二醛含量,在一定程度上缓解干旱胁迫的影响。