地膜玉米根系发育初探

1 前言为了解地膜玉米根系对水分,养分的吸收和运转能力,进一步促进玉米地上部器官的生长,改善生理因素,实现早熟高产的目的,观察和分析了地膜玉米根系的生长与地上部生长发育及产量形成之间的关系,从中     

环境对水稻根系影响的研究进展

水稻根系既是吸收养分和水分的重要器官,也是很多物质同化、转化或合成的场所,还是与地上部进行物质交换的代谢器官。其生长情况与活力会直接影响整个水稻的生长发育、营养状况和产量水平。国内外的许多学者对水稻根系的形态建成、土壤中的根系分布、根系发育过程中的生理活性以及环境因素对根系的影响等进行了多次探索与研究。近年来环境凼素对水稻根系影响的研究比较系统,并取得重大进展。     

植物根系研究进展

根系是植物吸收水分、养分的重要器官。根系的生长发育以及活力直接影响着植物体地上部的生长发育、营养状况。本文从根系构型研究、生理生化、细胞学以及分子生物学等四个方面着手,总结、分析了根系研究的最新进展,并对以后根系的研究重点内容进行了展望,旨在为植物根系研究和作物遗传育种提供参考。     

根区温度对作物生长和生理代谢的影响综述

根系不仅是植物吸收、运输水分和养分的主要器官，还进行着许多复杂的生物化学反应，合成多种生物活性物质来调节植物的生长发育。根系还可以感受、识别根区的逆境信号，并向地上部转导，从而遥控地上部的生长发育。温度是影响根系生理功能的重要因素，而且植物对根区温度比地上部温度更敏感。根区温度对作物的生长和生理代谢影响很大，综述了不同根区温度对作物的生长、光合作用、产量及水分、矿质离子和激素代谢等的影响，并提出了一些存在的问题。     

分离出水稻不定根生长发育的关键基因

根在植物生长发育中具有重要作用,水稻根系主要由大量的不定根及其侧根组成,其中不定根是水稻起固着、吸收养分和水分的主要器官,是决定水稻生长、产量和抗性的重要因子。但是长期以来,育种学家在选育优良水稻品种时主要关注植株地上部分的形态和生理性状,     

水稻根系与氮素吸收利用之研究进展

当前中国过高的氮肥施用量引起相对严重的环境问题。氮素是作物最主要的营养元素,而根系则是水稻吸收养分的主要器官,多项研究表明,作物对氮素的高效吸收取决于根系的生物学特征。因此研究水稻根系与氮素吸收利用的关系对于提高氮肥利用率、缓解环境污染具有重要意义。综述了近年来与水稻对氮素养分吸收和利用有关的根系研究的情况,归纳和比较了水稻根系形态及其活力的一般研究方法,并对氮素养分与水稻根系形态及根系生理活性的关系进行了探讨。     

促进烟草根系发育研究进展

根系是烟株吸收水分和养分的重要器官,根系的生长发育以及活力直接影响着烟株地上部的生长发育、营养状况与烟叶品质。从烟草根系的组成、生理功能、影响根系生长发育的因素以及促根措施4个方面入手,总结了烟草根系研究的最新进展,并对今后的研究提出了展望,旨在为烤烟根系研究和优质烟叶生产提供参考。     

水分胁迫对水稻根系生长和部分生理特性的影响

于 1999年在盆栽条件下研究了水分胁迫对水稻根系生长和部分生理特性的影响。结果表明 :水分胁迫显著影响水稻单株次生根数、根系干重、根系吸收总面积、活跃吸收面积和根系活力 ;分蘖期干旱对根系生长发育影响较小 ,拔节后直至抽穗开花期根系对水分胁迫反应最为敏感 ;土壤水分为田间最大持水量的 70 %～ 75 %时 ,最有利于水稻根系生长发育     

氮素形态及水分胁迫对水稻根系水分吸收的影响机制

采用室内营养液培养及PEG6000模拟水分胁迫的方法,研究不同形态氮素营养(铵态氮和硝态氮)和水分条件对4种基因型水稻汕优63、扬稻6号、86优8、武运粳7号根系生理特性和水分吸收途径的影响。结果表明,在2种水分条件下,供铵营养水稻整株生物量均显著高于硝营养水稻,在水分胁迫条件下表现出较强的抗旱性。水分胁迫条件下供铵态氮营养水稻的根系具有较高的根系活力、吸收面积和水分吸收能力。在非水分胁迫条件下,供铵态氮和硝态氮营养水稻根系水分吸收和运输途径相同;水分胁迫后,硝营养水稻的水分运输途径以运输阻力较大的质外体途径为主,尤其在粳稻品种中表现显著。就不同基因型水稻品种而言,籼稻品种在供铵态氮营养时地上部干重显著高于粳稻品种,且籼稻品种在水分胁迫条件下供铵态氮营养时根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力也显著高于粳稻品种,表现出较强的水分吸收能力。     

黄腐酸钾对烤烟生长发育及其叶片矿质元素积累的影响

为黄腐酸钾肥在烤烟生产上的应用提供参考,以云烟87为试验材料,采用田间试验研究黄腐酸钾肥对烤烟生长发育及其矿质元素吸收积累的影响。结果表明:黄腐酸钾肥料可提高烟草根系的生理活性,改善根系形态,促进烤烟生长发育;显著提高根系干物质、地上部干物质及矿质元素积累量;显著增加根系体积、总吸收面积、比表面积、活跃吸收面、根系活力及ATPase等根系形态和生理活性。     

植物生长条件下土壤水分与养分资源动态分布的模拟研究

借助根系功能-结构机理模型,在动态描述根系空间生长发育的基础上,采用根系空间吸水速率函数耦合三维土壤水动力学模型,描述根系吸收条件下土壤水分的时空分布;以根个体为中心,采用扩散方式,描述了由于根系吸收土壤中磷元素而引起的土壤中有效磷分布的动态变化。通过小麦苗期根系结构与生物量的动态观测试验,获取了根系生长参数,利用文献资料获取了土壤水分运移参数、土壤有效磷扩散参数。在设定的灌溉与蒸散情景下,模拟了根长密度与根系吸收速率在三维空间的动态分布、根系吸水条件下土壤水分三维时空变化以及根系吸收磷元素的条件下土壤中有效磷的亏缺区域变化过程。模拟结果显示,根系-土壤系统能够实时地模拟根系生长下土壤环境资源的动态变化。     

Aux/IAA和ARF蛋白对植物侧根形成的影响

植物根系发育对于植物吸收营养和水分非常重要,根系的形成主要是由各级侧根的发育完成的。因此,植物侧根的形成对于植物的生长发育及其生产力形成有重要影响。侧根的形成受到植物激素,尤其是生长素的影响。在植物生长素信号转导途径中,Aux/IAA和ARF蛋白是2类重要蛋白,对于侧根形成的影响具有重要作用。基于近几年来对生长素信号转导途径的研究,该文对其研究进展作综合评述。     

谷氨酸调节根系形态建成的研究进展

根系的主要生理学功能是在土壤中探寻并获取所需要的物质,以维持植物的正常生长与发育。根系形态的建成通常能够随着土壤环境的变化而做出适应性调整,以利于其竞争土壤中的养分、水分等。阐述了L-谷氨酸（L-Glu）在高等植物氮代谢过程中的核心作用位置、在植物体内外环境中浓度变化状况,以及其作为生物信号分子有着远古的进化起源等。综述了近期所发现的关于外源L-Glu调控根系生长发育的生物学特征,并讨论了L-Glu调控根系生长与形态结构的可能性分子遗传学机理,这对认识植物有效竞争土壤中的有机（氮源）营养具有重要的生态学和农学意义。     

土壤水分与养分对树木细根生物量及生产力的影响

树木细根是吸收水分和养分的重要器官,它的生长、死亡、分解在森林生态系统养分循环中起着重要作用。根系对水分和养分的吸收密切复杂地联系在一起,土壤水分和养分有效性对细根生长与发育影响不同,但细根生长的季节动态与土壤水分的季节动态分布规律一致,增加土壤水分显著增加细根生物量;而增加土壤养分对细根生长变化的影响较复杂,多数研究结果认为随土壤养分的增加,细根生物量增加或减少,低级根的根长和直径普遍增大,比根长减小。水肥耦合处理下的细根生物量显著大于灌溉和施肥处理下的细根生物量,并具有明显的季节规律性;水肥耦合会使细根根长密度增大;细根寿命暂时性缩短或延长等。在分析了不同树种在不同立地条件下细根生长规律及变化原因后,依据研究现状提出将来水肥耦合处理条件下树木根细的研究方向。参56     

柠条锦鸡儿根长与游离氨基酸分布特征研究

为研究柠条锦鸡儿根系及氨基酸在不同土壤深度的分布状况,在内蒙古敖汉旗黄花甸子流域研究区,在相同立地条件下分析了不同土层柠条锦鸡儿三种不同径级根系分布特征及其游离氨基酸含量。结果表明:①骨骼根和细根在水平和垂直梯度上,根长均为逐层递减,但细根分布面积远远大于骨骼根和粗根。骨骼根根长先减少后增大,总体呈偏度系数为0.908的尖峰分布,标准差为34.522,根系分布总体离散程度不大,根长分布均匀。②在17种氨基酸中,含量较大的四种氨基酸分别是:游离脯氨酸天冬氨酸游离组氨酸游离谷氨酸。不同深度对柠条锦鸡儿根系游离氨基酸分布的影响较为明显,四种根系游离氨基酸随土层深度增加其含量变化规律为:脯氨酸含量先减后增,天冬氨酸逐层增大,组氨酸和谷氨酸含量先增后减。③柠条锦鸡儿根系总根长密度和游离氨基酸含量相关系数达0.944,呈显著相关(P0.05)。细根作为吸收水分和养分的主要场所,在深土层中有较大量的分布,是确保植物正常生长发育的重要前提。此研究结果可为内蒙古农牧交错带柠条锦鸡儿复壮研究提供理论依据,为区域植被恢复和生态环境建设提供指导性建议。     

Root Function in Nutrient Uptake and Soil Water Effect on NO3- -N and NH4+-N Migration

Root function in uptake of nutrients and the effect of soil water on the transfer and distribution of NO3--N in arable soil were studied using summer maize (Zea mays L. var. Shandan 9) as a testing crop. Results showed that root growth and water supply had a significant effect on NO3--N transfer and made NO3--N distributed evenly from bulk soil to rhizosphere soil. Under a natural condition with irrigation, the difference of NO3--N concentration at different distance points from a maize plant was smaller, while obvious difference of NO3--N concentration was observed under conditions of limited root growth space without irrigation. Whether root growth space was restricted or not, the content of soil NO3--N decreased gradually from 10 to 0 cm from the plant, being opposite to the root absorbing area in soils. When root-grown space was limited, changes of NO3--N concentration at different distances from a plant were similar to that of water content in tendency. Results showed that NO3--N could be transferred as solute to plant root systems with water uptake by plants.However, the transfer and distribution of NH4+-N were not influenced by root growth and soil water supply, being different to NO3--N.     

无土栽培营养液pH值对黄连木幼苗生长及营养元素吸收的影响

珍珠岩作为培养基质,采用营养液pH值为5、6、7、8、95个水平希勒尔(Hiller)营养液,对黄连木幼苗生长进行处理。盆栽87d后,测定黄连木幼苗苗高、地上鲜重、根鲜重和地上干重、根干重以及黄连木幼苗对营养元素吸收情况。分析结果表明,在pH5～9的范围内,黄连木幼苗生长发育适宜的营养液pH值范围是5～6,所测定的叶片中营养元素含量,其中5种元素Fe、Mn、Zn、N、Mg在pH5时最高,3种元素P、Ca、Cu在pH9时为最高,中间变化规律不尽相同。     

天然植物营养素对水稻生长发育及降镉效应研究

为探明天然植物营养素(水溶有机肥料)对水稻生长发育、稻米品质和降镉效应的影响,通过镉超标土壤盆栽试验开展研究。结果表明:喷施天然植物营养素对水稻株高及分蘖有一定的促进作用,提高水稻对氮、钾的吸收和稻谷产量,稻草氮、钾含量分别较对照提高2.2%~5.4%和15.4%~26.4%,稻谷产量提高5.7%;显著提高稻米粗蛋白和赖氨酸含量,粗蛋白含量提高6.1%~10.9%,赖氨酸含量提高50.0%~63.6%;增加稻根镉含量,阻止镉向地上部转移,茎叶镉含量较对照降低3.7%~9.6%;稻米镉含量0.07 mg/kg,低于国家食品卫生标准(0.2 mg/kg)。叶面喷施浓度以1∶900倍稀释液为宜。     

湿害后小麦生理变化与品种耐湿性的关系

 选用 12个小麦品种 (系 )为材料 ,研究了湿害对小麦某些生理特性的影响 ,以及小麦耐湿性与其自身某些性状间的关系。结果表明 ,湿害使植株的根系活力下降 ,旗叶丙二醛含量增加 ,旗叶叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性、相对含水量下降 ,对植株体内有机物的含量产生较大的影响 ,从而使得单株粒数及千粒重下降 ,最终导致单株产量下降 ;孕穗期小麦的旗叶保水力、次生根游离氨基酸含量、次生根淀粉含量、成熟期主穗穗重占单株产量的百分比与小麦的耐湿性呈极显著相关 ,孕穗期旗叶丙二醛含量、旗叶相对含水量、叶部游离氨基酸含量等指标与小麦的耐湿性呈显著相关。这些性状可作为耐湿育种的参考指标。     

三种根系分泌脂肪酸对花生生长和土壤酶活性的影响

为了探讨花生连作后土壤中脂肪酸类物质的累积与花生连作障碍间的关系,为花生连作障碍机理的研究提供新的理论依据,以田间土壤为介质,采用盆栽试验的方法研究了花生根系分泌物中3种长链脂肪酸,即:豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的混合物,对花生植株生长、产量和土壤酶活性的影响。结果表明,当土壤中脂肪酸的初始含量较低时(80 mg/kg土),对花生植株的生长和产量有微弱的促进作用(P > 0.05),当土壤中脂肪酸的初始含量较高时(160 mg/kg土和240 mg/kg土),显著抑制了花生植株的生长和产量(P < 0.05)。叶片叶绿素含量、根系活力、土壤酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶)活性在低脂肪酸含量处理下升高,在高脂肪酸含量处理下显著降低(P < 0.001)。光合产物、根际有效养分的减少和根系养分吸收能力的降低,可能是导致花生植株生长和产量降低的原因之一。花生连作土壤中豆蔻酸、软脂酸和硬脂酸的累积与花生的连作障碍有着密切关系。