汞胁迫对水稻生长及幼苗生理生化的影响

通过水培试验,研究汞胁迫下水稻的生长指标包括株高、分蘖和根冠比的变化以及生理生化指标包括叶绿素含量、游离脯氨酸含量及SOD、POD、CAT保护酶活性的变化.结果表明,低浓度汞处理对水稻株高、穗重有促进作用,高浓度处理则显著降低株高和穗重;低浓度汞处理对水稻分蘖影响不明显,而10 mg·L-1Hg2 显著降低分蘖数,且无效蘖、小、弱分蘖增多.汞胁迫下根冠比增加,汞对茎叶的抑制作用大于对根的影响.汞胁迫下CAT、POD活性总体上变化不明显,但均在10mg·L-1Hg2 时达到较高值.汞胁迫对叶片相对含水量及脯氨酸含量的影响不显著.不同浓度处理的叶绿素b、类胡萝卜素的含量与对照相比均不显著.而叶绿素a和叶绿素a b在低浓度处理时其含量均高于对照,高浓度对叶绿素a起到抑制作用.     

土壤养分异质性对入侵植物节节麦与小麦竞争关系的影响

  目的  土壤养分异质性在自然界中广泛存在，会对植物间的竞争关系造成影响。分析土壤养分异质性对入侵植物竞争能力的影响，可为其入侵危害研究提供参考。  方法  以入侵杂草节节麦Aegilops tauschii及其主要危害作物小麦Triticum aestivum为试材，设置同质性及异质性养分条件，结合de Wit取代实验方法，依据株高、叶面积及生物量等指标，探讨了土壤养分异质性对节节麦生长发育及其与小麦竞争关系的影响。  结果  ①土壤养分异质性促进了小麦和节节麦幼苗株高、叶面积及单株分蘖数的增加，2种植物总生物量增加显著(P＜0.05)。②种间竞争条件下，异质性土壤中节节麦的根冠比降幅最大，表明节节麦通过将更多的生物量分配至地上以加大对小麦的竞争抑制作用。③从竞争平衡指数可知:异质性土壤中节节麦的竞争平衡指数大于0，并较同质性土壤中略有增加，表明土壤养分异质性一定程度上促进了节节麦对小麦的竞争作用。  结论  土壤养分异质性促进了节节麦幼苗的生长发育，并提高了其对小麦的竞争抑制作用。因此认为，土壤养分异质性会进一步加剧节节麦对小麦的危害程度。图5表1参46     

线辣椒根系分泌物对辣椒等受体作物的化感效应

【目的】解决线辣椒的连作障碍及建立合理的复合群体结构。【方法】在实验室利用水培试验,研究了"陕椒2006"一株1 h根系分泌物(以下称低浓度)和一株4 h根系分泌物(以下称高浓度)对线辣椒、青椒、番茄、茄子和小麦种子发芽及幼苗生长发育(分别测根长、芽长、茎粗、侧根数、根系活力、根冠比、POD、SOD和CAT的值)的化感效应(以蒸馏水为对照)。【结果】"陕椒2006"的低浓度根系分泌物对3个线辣椒品种(系)"L26"、"L25"和"陕椒2003"的发芽率、茎粗、侧根数、根冠比、POD、SOD、CAT、根系活力均有促进作用,对芽长的生长有抑制作用;高浓度根系分泌物对3个线辣椒品种(系)"L26"、"L25"和"陕椒2003"的发芽率、茎粗、侧根数、根冠比、POD、SOD、CAT均有抑制作用,对根长、芽长、根系活力则无明显影响。"陕椒2006"的根系分泌物无论高浓度还是低浓度处理,均促进番茄根长和芽长的生长,且降低番茄侧根数和根冠比。"陕椒2006"的低浓度和高浓度根系分泌物,均对茄子的芽长和茎粗生长有促进作用,对其侧根数和根冠比有降低作用。"陕椒2006"的根系分泌物对小麦整体上表现出低促高抑的作用。【结论】随着"陕椒2006"根系分泌物浓度增大,对大部分受体作物的抑制作用增强。     

铅、锌、镉单一及复合胁迫对多年生黑麦草生长及生理特性的影响

【目的】探究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）单一及复合污染对多年生黑麦草生长和生理特性的影响,为检验多年生黑麦草对土壤重金属污染的抗性能力提供科学依据。【方法】采用沙培法,研究CK（不加任何重金属盐）、Pb、Zn、Cd单一及复合胁迫对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、生物量及光合色素含量、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、可溶性糖（SS）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响,利用隶属函数对生长和生理指标进行综合评价。【结果】Pb-Zn-Cd处理对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量、根冠比、POD活性和SOD活性影响最大,其中株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量和根冠比较CK分别下降61.9%、35.9%、66.5%、72.1%、92.8%、94.2%和20.1%,POD和SOD活性较CK分别增加64.6%和3.8倍。Zn处理对多年生黑麦草的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和光合色素总量的影响最大,较CK分别显著下降28.6%、31.9%、20.6%和22.9%（P<0.05,下同）,而对叶绿素b含量抑制最大的是Cd处理,其次是Pb-Zn-Cd处理,较CK分别下降20.3%和20.0%;所有重金属处理均使多年生黑麦草Pro含量显著增加;SS和MDA含量受Zn-Cd处理抑制最明显,较CK分别显著增加56.4%和7.0倍;复合胁迫对多年生黑麦草各指标的影响存在交互作用。通过隶属函数综合评价可知多年生黑麦草对各处理的耐受性为:Zn > CK > Cd > Zn-Cd > Pb-Zn > Pb > Pb-Cd > Pb-Zn-Cd。【结论】多年生黑麦草对Zn胁迫存在一定的耐受性,而对Pb-Zn-Cd复合胁迫的耐受性最差。     

旱地小麦休闲期深翻覆盖配套不同播种方式对幼苗抗旱性的影响

采用大田试验方法,研究旱地小麦休闲期深翻深施有机肥、覆盖和不覆盖下不同播种方式对幼苗抗旱性的影响。结果表明,覆盖可显著提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量,增加分蘖数、单株叶面积和干物质量;显著降低越冬期幼苗POD,SOD的活性以及幼苗脯氨酸含量,提高越冬期幼苗丙二醛的含量。结果还表明,无论覆盖或不覆盖,全膜覆土穴播提高了0～60 cm土壤蓄水量,增加了单株叶面积、分蘖数和干物质量;采用全膜覆土穴播的POD,SOD活性降低、脯氨酸含量减少、丙二醛含量提高,且差异与其他处理达到显著水平。可见,旱地小麦休闲期深翻覆盖配套全膜覆土穴播的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。     

光照强度和肥力变化对冷地早熟禾生长的影响

 【目的】研究光照强度和肥力变化对高寒草甸牧草冷地早熟禾生长的影响,为牧草合理利用和草地生态系统的健康管理提供依据。【方法】试验采用析因设计,在野外条件下,对光照和肥力变化下植物的生长参数进行测定,评估牧草对异质环境的适应特性。光照分为高光照（100%光照强度）、中度光照（43.5%光照强度）与低光照（6.74%光照强度）;肥力分为施肥与不施肥。试验测定了冷地早熟禾在不同光照和肥力水平下分蘖数、株高、地上生物量、比叶面积、相对生长率及植物个体不同部分生物量的分配。【结果】冷地早熟禾随光照强度的减弱,分蘖数减小,地上生物量降低,施肥可补偿光照减弱对分蘖数和地上生物量减小的影响。株高在中度光照强度下最高,施肥在高光照和低光照下可促进株高的增加。比叶面积（SLA）随光照强度的减弱而增加,相对生长率（RGR）随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比和根分配在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照下增加肥力,根冠比和根分配减小;叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,施肥对叶分配与繁殖分配无影响;施肥时茎分配随光照强度的减弱而减小,不施肥时茎分配在中度光照强度（43.5%）下最大,高光照强度（100%）下次之,低光照强度（6.74%）下最小。【结论】冷地早熟禾是一个光苛求物种,光照强度减弱不利于其生长。肥力增加和高光照强度对冷地早熟禾的生长有增效作用,中度光照强度下肥力的作用被光照作用掩盖,低光照强度下增加肥力可补偿缺失的光照。对于林冠下以冷地早熟禾为优势种的草地,冠层间隙光透射达中度光照水平,施肥无效;冠层间隙光透射水平较低时,可通过施肥来提高产量。     

施磷与休闲期耕作对旱地小麦幼苗生长的影响

采用大田试验,探讨了休闲期不同耕作措施结合施磷调控对旱地冬小麦播前与越冬期0～100cm土壤蓄水量、农艺性状、根冠比、倒二叶丙二醛(MDA)和脯氨酸含量的影响。结果表明:休闲期深耕、深松可明显提高播前与越冬期0～100cm土壤的蓄水量,且以深耕与中磷处理效果最好;同时,休闲期不同耕作措施结合施磷可调控旱地小麦幼苗生长,影响越冬前小麦的株高、叶面积、分蘖数、单株干重与根冠比;深耕中磷处理明显降低叶片MDA和脯氨酸的含量;休闲期深耕处理效果优于深松与免耕处理,中磷优于高磷与低磷;总之,休闲期不同耕作措施结合磷调控均有利于提高旱地小麦冬前土壤蓄水量、促进旱地小麦地上部与地下部的合理均衡生长,可确保旱地小麦安全越冬与来年增产。     

硅钙肥与纳米碳对干旱胁迫下小麦幼苗形态及生理的影响

[目的]研究硅钙肥和纳米碳处理对小麦幼苗生长及生理特性的影响,为提高作物的抗旱能力提供新的依据。[方法]用硅钙肥和纳米碳对干旱胁迫下的小麦幼苗进行处理,研究对干旱敏感的小麦品种幼苗株高、根长、根数、鲜重、干重、根冠比的影响,分析小麦叶片光合色素、超氧阴离子自由基、丙二醛、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。[结果]结果表明,在干旱胁迫下,硅钙肥、硅钙肥与纳米碳混施处理比对照(CK)的小麦叶片的株高、根长、鲜重、干重均明显升高,超氧阴离子自由基、MDA均明显降低,叶绿素总量,SOD、POD活性明显升高。[结论]硅钙肥与3‰纳米碳混施对冬小麦幼苗期的干旱胁迫缓解最显著。     

冬小麦根系与地上部性状相关性的研究

本文对冬小麦根系与地上部生长状况作了系统分析,结果表明,单株次生根数与分蘖数、根干重与冠干重、叶面积与总吸收面积、活跃吸收面积等存在相关关系;根冠比反映着各自干物质积累的特点,与经济系数关系密切;根系活性与叶片衰老、产量构成相关。     

水肥空间组合对冬小麦生物学性状及生物量的影响

 【目的】研究水肥空间组合对冬小麦形态指标及生物量的影响，对指导旱地施肥具有一定理论和实践意义。【方法】以肥熟土垫旱耕人为土为供试土壤，在全生育期遮雨和人工控制土壤水分条件下，采用分层隔水土柱试验法研究与田间土层分布相同土柱不同土层水分、氮、磷组合对冬小麦叶面积、株高、分蘖数、生物量、根冠比和收获指数等指标的影响。【结果】与整体湿润水分处理相比，上干下湿水分处理（0～30 cm土层干旱胁迫，30～90 cm土层湿润）下，抽穗期小麦旗叶面积、株高分别降低7.03%和3.77%；小麦地上部和根系生物量及收获指数也不同程度降低，但根冠比增加。从肥料处理看，单施磷和氮磷配施处理，小麦叶面积、株高、有效分蘖数和总生物量均极显著高于单施氮和CK，这与供试土壤各土层严重缺磷，而氮素供应相对丰富有关。从不同土层施肥看，在两种水分处理下，单施氮时，以均匀施入0～90 cm土层小麦叶面积、株高、有效分蘖数、地上部生物量和根系生物量最高，施入0～30 cm土层最低；单施磷和氮磷配施时，0～90 cm与0～30 cm土层施肥间总叶面积、旗叶面积、株高、有效分蘖数以及总生物量差异不显著，但均显著高于30～60 cm和60～90 cm土层相应施肥处理。【结论】由于土壤供氮充分，将氮肥集中施于0～30 cm土层对生物量形成具有一定抑制作用，而均匀施入0～90 cm土层有明显促进作用；在上层干旱胁迫时，这种趋势更加明显。两种水分处理下氮磷配施，特别是在上干下湿水分处理下，保证0～30 cm土层较充分的养分供应对改善形态指标和增加生物量仍具有重要作用。因此，对旱地养分和水分应同层供应较好的观点，应予以重新认识和评价。     

旱地小麦休闲期耕作施肥下氮磷对幼苗的影响

采用大田试验研究旱地小麦休闲期深松+深施有机肥条件下不同施氮量、不同氮磷配比对冬前幼苗抗旱性的影响。结果表明,施氮量为150kg.hm-2时,越冬期0～60cm土壤蓄水量以N、P比为1∶1显著最高,施氮量为225kg.hm-2时,以1∶0.75显著最高。增加施氮量,可增加越冬期幼苗的株高、分蘖数、主茎叶龄、单株叶面积、单株干物质量及叶片可溶性糖含量,可显著增加N、P比为1∶0.5和1∶0.75条件下丙二醛含量、脯氨酸含量,可显著降低POD活性,可显著降低N、P比为1∶0.5、1∶0.75条件下SOD活性。结果还表明,施氮量为150kg.hm-2时,增加施磷量,可增加分蘖数、单株干物质量、MDA含量,可降低POD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量;施氮量为225kg.hm-2时,株高、分蘖数、单株叶面积、单株干物质量及MDA含量均以N、P比为1∶0.75最高,POD活性、SOD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量均以N、P比为1∶0.75显著最低。因此,旱地小麦休闲期深松+深施有机肥条件下适当增加施氮量且N、P比为1∶0.75时有利于提高土壤蓄水量,增强旱地小麦的抗旱性。本研究可为旱地小麦的高产稳产提供理论依据。     

休闲期耕作配施磷肥对旱地小麦越冬期幼苗生长的影响

采用大田试验,研究了休闲期不同耕作配施磷肥对旱地小麦越冬期幼苗生长特性的影响。结果表明,旱地小麦休闲期深松较深翻可显著提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量以及小麦幼苗的分蘖数、单株叶面积、单株干物质量、根系活力、可溶性糖含量、氮素积累量,可提高低磷(LP)、中磷(MP)条件下植株含氮率;且增加施磷量均可显著提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量,可增加分蘖数、主茎叶龄、单株叶面积、根系活力、植株含氮率及其氮素积累量;单株干物质量在深松条件下以高磷(HP)最高,在深翻条件下以MP最高,且休闲期深松较深翻有利于磷的吸收。     

水氮耦合对棉花幼苗根冠生长和水分利用效率的影响

为明确节水灌溉条件下配施氮肥提高水分利用效率(WUE)的可行性,采用分根交替灌溉(APRI)和常规供水(NI)的方式分别培养棉花幼苗,同时配施不同水平氮素(高氮200 kg/hm~2、中氮120 kg/hm~2、低氮80 kg/hm~2),研究了干旱胁迫后棉花幼苗生长、光合作用、根系形态、根冠生物量、瞬时和生物量水分利用效率(WUEi和WUEb)等的变化。结果表明:干旱胁迫显著降低了棉花幼苗的株高、叶面积、光合作用参数[净光合作用速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)]、蒸腾耗水量和根冠生物量,但显著增加了棉花幼苗的根冠比、根系长度(总根长和直径2 mm的细根长度)和根系表面积;同时干旱处理也显著增大了WUEi和WUEb。与正常施氮(中氮处理)相比,增施氮肥促进了棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、蒸腾耗水量以及根冠生物量、总根长、根系表面积等的增大,显著降低了WUEi但未改变NI处理的WUEb;减施氮肥则加大了干旱对棉花幼苗生长、光合作用能力和根冠生物量积累的抑制程度,但在干旱条件下提高了WUEi和WUEb。与NI处理相比,APRI处理的棉花幼苗株高、茎粗、叶面积、Pn、Tr、Gs、根冠生物量、总根长和根系表面积增加,蒸腾耗水量减少,WUEi和WUEb增加。综上,APRI配施氮肥处理可以减轻干旱对棉花幼苗生长和根系形态的抑制程度,并提高WUE;虽然在干旱条件下APRI配施低氮处理具有最大的WUE,但APRI配施高氮处理棉花幼苗的根冠生长最好。     

种间互作的生态效应 Ⅱ.与蚕豆间作对作物生长的影响

在2种不同土壤条件下,测定3种间作系统(蚕豆/小麦、蚕豆/油菜和蚕豆/大蒜)和4种单作系统(蚕豆、小麦、油菜和大蒜)生物量、株高、荚数、经济产量的变化。结果表明,在胶泥土和砂壤土中与大蒜间作均能促进蚕豆生物量增加;而与小麦和油菜间作时,只有在砂壤土中才对蚕豆生长具有促进作用。在2种土壤条件下,3种作物均不同程度抑制蚕豆的株高,尤以大蒜抑制作用最强。在胶泥土中,大蒜促进蚕豆结荚作用最强,小麦促进蚕豆结荚作用最弱;大蒜对蚕豆经济产量促进作用最弱,小麦对蚕豆经济产量促进作用最强。在砂壤土中,大蒜对蚕豆生物和经济产量的促进作用均为最强。在2种土壤条件下,小麦间作蚕豆以后,小麦除生物产量稍有降低外,经济产量、株高和分蘖数均有少量提高;油菜间作蚕豆后,油菜经济产量和株高均得到提高;大蒜间作蚕豆后,蒜薹与蒜瓣产量下降,而株高增加。以上结果表明,在农田生态系统中,种间相互作用或强化作物间的竞争或强化物种间的化感效应,影响间作系统中不同植被类型的生长潜力。     

平茬高度对中国沙棘根蘖能力的影响

林木萌蘖与平茬高度关系的研究目前几乎局限于伐桩萌枝,为探讨中国沙棘根系萌蘖(根蘖数量、生长量、根系扩散)能力对平茬高度的响应规律及其生物量调节机制,对伐桩0、10、20 cm及未平茬(对照)的相关指标进行比较分析。结果表明:随平茬高度增大,根蘖能力及克隆生物量先升后降,且根蘖能力与水平根、垂直根、叶片生物量呈正相关。平茬使克隆对水平根、垂直根、叶片的生物量投资和分配加大,从而增强了根系萌蘖能力。其中,水平根对根蘖数量起主导作用、垂直根对根蘖生长起主导作用、叶片通过促进根系发育而起间接作用。由于水平根、垂直根、叶片生物量随平茬高度的增大先升后降,因此根蘖能力也呈先升后降趋势。     

施氮量对直播稻郑旱10号群体特征及产量的影响

以直播稻品种郑旱10号为供试材料,设置8种施氮水平,即全生育期施氮肥(折合纯氮)0、150、180、210、240、270、300、330 kg/hm2,探讨不同氮肥水平对直播稻郑旱10号的群体特征、根系活力和产量的影响。结果表明,直播稻郑旱10号的产量随施氮量的增加先增加后降低,当施氮量为270 kg/hm2时,产量最高(10.40 t/hm2),显著高于其他施氮量处理。直播稻郑旱10号的最高分蘖数、穗数、叶面积指数、株高、叶基角均随施氮量增加而增加;但成穗率、结实率、粒叶比、透光率则均随施氮量增加而降低;穗粒数和千粒质量与产量变化趋势一致,均随施氮量的增加先增加后降低。地上部干物质量随生育期的推进呈增加趋势,叶片净光合速率、根系活力在齐穗后随生育进程推进呈降低趋势,但地上部干物质量、叶片净光合速率和根系活力同一时期处理间变化趋势与产量变化趋势一致,均随施氮量的增加先增加后降低,当施氮量为270 kg/hm2时最高。综上,当施氮量在270 kg/hm2条件下,直播稻郑旱10号的群体质量较好,根系活力最高,产量最高。