水分胁迫条件下氮素营养对不同冬小麦基因型的生理效应

为给旱地小麦高产栽培和氮素高效利用提供依据,以水氮高效型品种小偃22和水氮低效型品种小偃6号为供试材料,通过水培试验,研究了水分胁迫下介质氮素营养对冬小麦幼苗根系和冠层干重、叶片相对含水量、根系活力、叶片叶绿素含量(SPAD值)等生理指标的影响.结果表明,水分胁迫和介质氮素供应对小麦幼苗各生理指标均有显著影响.水分胁迫下,介质供氮显著提高冠层干重、叶片相对含水量、根系活力及叶片叶绿素含量,降低根干重.而在供氮条件下.水分胁迫导致小偃22根系和冠层干重均明显降低,而小偃6号根系和冠层干重均明显增加,两个品种的叶片相对含水量(P<0.05)和根系活力(P>0.05)显著降低,培养阶段前期的叶片叶绿素含量提高.在介质缺氮条件下,水分胁迫使小偃22和小偃6号冠层干重分别增加和下降,两个品种根干重和叶片叶绿素含量均明显下降,叶片相对含水量和根系活力均增加.说明改善介质氮素营养可增强水分胁迫下小麦抗旱能力,促进冠层干物质积累,同时也增大小偃22根、苗干物质积累和两个品种叶片相对含水量对水分胁迫的敏感性,而降低了小偃6号根系和冠层干物质积累及两个品种根系活力和叶绿素含量对水分胁迫的敏感性.     

冀南地区不同产量类型夏大豆根系性状的研究

为探讨大豆产量与根系性状之间的关系,以在冀中南地区夏播表现相对高产和低产的15个大豆品种为材料,采用盆栽方法,在出苗后20 d(苗期)、41 d(开花结荚期)、65 d(结荚鼓粒期)分别测定形态和生理性状.结果表明:根系鲜重、根总长、根体积和根系活力在不同取样时期两种产量类型间未达到显著差异,但两种产量类型间的根活形态指标及其增量在出苗后41 d和65 d均达到极显著差异,且与产量呈极显著正相关,特别是出苗后65 d的根活形态指标及增量与产量的相关系数更大,该期的相应根系指标可作为大豆高产育种在根系方面的参考.根活形态增量与产量具有极显著正相关,可用于生育期差异较大的材料之间的研究,进而对大豆产量相关根系性状的遗传研究提供了可行性指标.     

超高产大豆根系相关性状的比较研究

为明确大豆根系相关性状与产量的关系,为高产品种选育和栽培提供理论依据,在大田条件下,对超高产大豆品种和普通大豆品种的根系活力、根系伤流量、根系干重、产量及倒伏指数进行了比较研究.结果表明:R4～R6期根系活力、根系伤流量和根系干重均处于较高水平.R1～R6期超高产大豆品种根系活力、根系伤流量、根系干重均极显著高于普通大豆品种.V3 ～ R4期施用适量或R6～ R8期施用高量的磷酸二铵对3个根系性状具有显著促进作用,但施肥对大豆产量和倒伏指数影响不显著.R1 ～ R6期根系活力、根系伤流量、根系干重三者间均呈显著正相关,且均与产量呈显著正相关,而与倒伏指数呈显著负相关.与普通大豆品种相比,在R1～R6期超高产大豆品种根系性状优势明显,这可能是其产量较高的原因之一.     

小麦生育后期主茎和分蘖次生根对籽粒产量和品质的影响

为通过根系调控提高小麦产量和改善品质,以弱春性优质强筋小麦品种郑麦9023为材料,研究了生育后期主茎次生根和分蘖次生根对小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦分蘖次生根根系活力与根中全氮含量显著高于主茎次生根,而根中可溶性糖含量则低于主茎次生根。随着生育进程的推进,分蘖次生根与主茎次生根间的差异逐渐减小。分蘖次生根对单株成穗数、千粒重及单株产量的贡献大于主茎次生根,而对穗粒数的贡献则显著小于主茎次生根。与对照（维持完整根系）相比,只留主茎次生根处理和只留分蘖次生根处理的籽粒直链淀粉含量与直/支比例显著提高,而蛋白质含量显著下降。因此,生产实践中可以通过调节分蘖次生根与主茎次生根的比例及生理特性来提高籽粒产量和改善品质。     

耐瘠杂交粳稻及高产粳稻品种的氮代谢相关指标研究

采用水培方法,分析了5个粳稻品种(系)在正常和低氮2种氮量水平下的7个氮素代谢指标和3个农艺指标的差异。结果表明:与正常施氮量处理相比,在低氮条件下,生产上表现耐瘠的滇杂35的根系氧化力、谷氨酰胺合成酶(GS)活性及叶绿素a、b和叶绿素总含量及有效穗数均没有显著变化,但根系还原力显著上升,硝酸还原酶(NR)活性显著下降,株高及生物产量极显著下降;其余4个供试粳稻品种(系)的根系还原力没有显著上升,但根系氧化力等9个指标值均发生了显著或极显著变化,这说明耐低氮胁迫的品种具有根系还原力显著上升,而根系氧化力、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、叶绿素b、叶绿素总含量和有效穗数变化不明显的特性。这些特性可以作为耐低氮水稻材料筛选的参考指标。     

干旱胁迫对春大豆叶绿素含量和根系活力的影响

以抗旱性不同的3个春大豆品种为材料,对各生育时期不同干旱胁迫条件下叶片叶绿素含量、根系活力和根系相对含水率的变化进行了研究.结果表明:随干旱胁迫程度的增加,叶绿素含量、根系相对含水率显著降低;根系活力苗期＞开花期＞结荚期＞鼓粒期,根系相对含水率鼓粒期＞结荚期＞开花期＞苗期.在干旱胁迫条件下,叶绿素含量在苗期、根系活力在...     

水旱轮作大豆的营养生长与根系活力的关系

大豆是实行水旱轮作制度的重要作物之一,水田的排水不良是导致轮作大豆减产的重要原因.通过对水旱轮作大豆幼苗进行过湿处理,分析了不同大豆品种的营养生长特性与根系生理活性的关系.轮作大豆在过湿条件下,所有品种的生育都受到抑制,干物质生产受抑制程度存在着品种间的差异.营养生长诸性状中,伤流速度受过湿处理影响最大,处理区的伤流速度仅为对照区的64.2%.过湿处理导致伤流液中氮含量几乎减少了一半,伤流中的氮含量与叶片氮素含量之间存在极显著正相关关系,过湿条件下叶片氮含量的减少是由于根的氮素吸收能力的低下所致.遭遇过湿逆境时的植株个体大小与维持物质生产关系密切.过湿处理期间及其后的干物质增加量的大小与以伤流速度为代表的根系活力密切相关,说明从田间管理技术上提高大豆的根系活力以维持水旱轮作大豆的干物质生产是可行的.     

不同燕麦品种的镉毒害效应及耐镉性差异

为探讨不同燕麦品种耐Cd能力的差异,采用营养液培养,对10个燕麦品种的Cd毒害效应及耐Cd性差异进行了研究。结果表明,供试燕麦品种添加5 μmol·L^-1 Cd处理20 d后,幼苗生物产量均低于对照,不同品种间降幅差异显著,其中“品5号”生物产量下降幅度最小,耐Cd指数最高,而“坝莜6号”生物产量降幅最大,耐Cd指数最低。Cd胁迫条件下,供试燕麦品种叶绿素含量、根系活力均有不同程度降低;POD活性、Pro含量不同程度增加,并且这些指标的增减幅度品种之间差异显著。Cd胁迫下,各品种叶片POD活性增加率、Pro增加率与耐Cd性呈显著正相关,根系活力降低率与耐Cd性呈显著负相关,这三者可作为燕麦耐Cd性的生化指标。     

大豆硝酸还原酶活力与硝态氮含量的关系

大豆植株主茎硝酸盐含量从基部向上逐渐增加,营养生长期和开花盛期,近幼生茎下段茎节间硝态氮含量较高,结荚期以后幼生茎段硝态氮含量较高。大豆品种间硝态氮含量和硝酸还原酶活力有明显的差异。吉林20号硝态氮含量和硝酸还原酶活力较高,而大白眉较低。大豆品种间内源基质硝酸还原酶活力差异和外源基质硝酸还原酶活力差异结果是一致的。内源基质硝酸还原酶活力和外源基质硝酸还原酶活力都与幼生茎段硝态氮含量呈显著正相关。     

青霉菌发酵液对大豆幼苗生长及生理特性的影响

采用室内生理检测及生物化学方法,研究了青霉菌发酵液对大豆幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:用一定浓度的青霉菌发酵液对大豆浸种和茎叶处理,大豆幼苗的生长呈明显上升趋势,处理后大豆的株高、根长、株鲜重和根鲜重均明显得到了提高,且生长状态好于对照,不同浓度处理间具有明显差异,在发酵液浓度为5 g·L-1时,效果最佳。尤其是对根鲜重的影响,促进率最高可达56.21%,同时增强了幼苗根系活力,最大可以提高57.82%,浸种和茎叶处理后,分别提高了叶绿素含量41.25%和15.40%;超氧化物歧化酶活性12.20%和11.70%;过氧化物酶31.33%和29.95%;过氧化氢酶活性42.8%和20.0%,这为发酵液在大豆田推广应用、提高大豆产量提供了重要理论依据。     

大豆氮高效种质苗期筛选与鉴定

氮高效利用种质资源的筛选与鉴定是大豆高产育种的重要前提。本研究以78份大豆种质资源为材料，采用水培养法，分析正常氮（氮浓度为7.5 mmol/L）和低氮（氮浓度为0.75 mmol/L）条件下大豆生物量和耐低氮指数。根据地上部干重、总干重、耐低氮胁迫指数初步筛选出3份耐低氮材料（2011-X-559、2011-X-618、2011-X-639）、3份低氮敏感材料（2011-X-472、2011-X-531、2011-X-547）和2份中间型材料（吉育86、东农53）。进一步复筛测定8份大豆种质材料的叶绿素含量、生物量、氮含量和根系形态构型等17个氮利用相关指标，通过对性状指标的变异系数、相关性和主成分分析，筛选出总干重、整株氮含量、整株总氮、总根长、根体积和根表面积6个指标可作为大豆苗期耐低氮评价关键指标，并依此鉴定出耐低氮材料2011-X-618和低氮敏感材料2011-X-531。本研究为大豆耐低氮机制解析和氮高效育种提供了优异种质资源和理论指导。     

硅对干旱胁迫下野生大豆幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源硅对干旱胁迫下野生大豆生长的影响,以野生大豆为试验材料,研究不同浓度外源硅对干旱胁迫下大豆幼苗的生长及生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫会使野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力及SOD、CAT、POD活性降低,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量增加。随着硅处理浓度的不断升高,野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力逐渐增加;低浓度硅胁迫提高了SOD、CAT、POD活性,降低了细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,随着硅胁迫浓度的不断提高,SOD、CAT、POD活性逐渐下降,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量先下降再升高。说明一定浓度的外源硅能有效促进干旱胁迫下野生大豆幼苗的生长,提高抗氧化酶活性,降低细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,能够缓解干旱胁迫对野生大豆幼苗的危害,提高野生大豆抗旱能力。     

石灰性土壤上大豆耐低铁品种的鉴定指标研究

采用盆栽试验,研究了45个不同铁效率品种生育期间新叶的叶绿素含量变化及收获后株高、单株荚重、单株粒重、单株生物量、百粒重、籽粒铁含量,以总结石灰性土壤上不同铁效率大豆品种叶片的黄化规律,确定不同铁效率大豆品种的鉴定指标。结果表明:根据叶片黄化规律,可将品种分为1级、2级、3级、4级。V2~V4期不同品种新叶平均叶绿素含量1级2级3级4级,差异达极显著水平;至R1期时,2级品种新叶已经复绿,而4级品种的植株已全部死亡;R1~R6期,1级与2级品种新叶平均叶绿素含量差异不显著,但2级3级4级,差异达极显著水平。不同铁效率类型品种平均株高、单株荚重、单株粒重、单株生物量均存在显著差异,1级、2级品种平均百粒重、籽粒Fe含量差异不显著;2级、3级、4级品种以上各性状平均值均达极显著差异。说明苗期为大豆叶片缺铁黄化的敏感时期,可将苗期和生殖生长期的叶绿素含量共同作为大豆铁效率鉴定指标,株高、单株荚重、单株粒重和单株生物量可作辅助鉴定指标。     

大豆芽期和苗期耐盐性评价指标筛选

大豆耐盐性是决定盐碱地大豆产量的关键因素之一。为探究不同盐浓度对大豆芽期、苗期生长发育的影响,评价不同大豆品种对不同盐浓度的耐受能力,以合豆3号、徐豆14、中黄55和临豆10号大豆品种为材料,在芽期,设置50,75和100 mmol·L~(-1)的盐溶液处理,苗期设置100,200和250 mmol·L~(-1)盐浓度处理。记录大豆芽期生长指标和苗期形态生理指标,并以各指标耐盐指数隶属函数值、总隶属函数值为依据,对4个大豆品种芽期和苗期耐盐性进行比较及聚类分析。结果表明:芽期主根长、下胚轴长、根干重、含水量、鲜重、根鲜重、活力指数耐盐指数的隶属函数值与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到极显著水平,苗期根干重、根鲜重、MDA含量、株高的耐盐指数与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到显著水平。在不同时期和不同品种的盐耐受分析中,不同生育时期的大豆耐受性表现不同;芽期4个大豆品种耐盐程度大致相同。苗期徐豆14、临豆10号耐盐性较强,中黄55耐盐性中等,合豆3号耐盐性较弱。在耐盐指标筛选分析中,下胚轴长、根干重、含水量、鲜生物量、根鲜重和主根长的耐盐指数可作为大豆芽期耐盐鉴定指标,而MDA含量和株高的耐盐指数则可以作为大豆苗期耐盐鉴定指标。     

氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆光合特性和产量及品质的影响

为确定南方大豆增产增效的栽培管理措施及光合特性与产量品质的相关性,本研究以5个南方主栽大豆品种为材料,于初花期（R1）和鼓粒期（R5）进行叶面喷施不同浓度的尿素和复硝酚钠,试验设置5个处理,3个种植区域,每个种植区3次重复,通过2年的数据,研究了叶面喷施氮肥以及氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆品种产量、品质以及光合特性的影响。结果表明,增施氮肥可以提高南方大豆各品种的叶绿素SPAD值、净光合速率等光合特性,可提高单株有效荚数、单株粒重等产量构成因素进而提高大豆的产量;同时,氮肥与复硝酚钠复配与单独施用氮肥相比可使油6019、中豆44、中豆41和中豆63的产量增加,对脂肪和蛋白含量影响较小,对高蛋白品种皖豆28未起到增产的效果,但可使脂肪含量有所增加;经过氮素处理后,油6019的产量与品质呈现正相关性。综上所述,氮肥与复硝酚钠复配喷施具有进一步协同提高南方大豆品种产量和品质潜力,但由于对不同品种作用效果存在差异,针对不同基因型大豆品种需要制定最佳的处理方案。     

难溶性无机磷酸盐对大豆苗期根系生长的影响

为了研究不同难溶性磷(钙磷,铝磷和铁磷)与大豆根系生长的关系,以田间筛选试验为基础,采用室内砂培与水培相结合的栽培方法,分别对磷高效基因型(东农44和东大1号)和磷低效基因型(黑河13和黑河24)大豆苗期根系生长进行比较。结果表明:4个基因型大豆利用难溶性磷酸盐的能力存在显著差异。难溶性磷源条件下,各基因型大豆的根干重、根冠比、总根长、根总表面积比对照处理均有显著增加,而根系全磷浓度、磷含量和平均半径均减小。磷高效基因型大豆在各处理下的根长和根表面积均大于磷低效基因型,但磷高效基因型部分性状的适应性未表现出优势。     

氮素用量对菜用大豆生殖生长期根系及鲜荚产量的影响

采用盆栽试验,利用根系扫描分析系统研究了不同氮素用量(0、100、200、300 mg.kg-1)下菜用大豆生殖生长期根系形态动态变化特征,并比较了单株鲜荚产量差异。结果表明:不同氮素用量下生殖生长期菜用大豆根系形态指标均呈单峰曲线变化,峰值出现在开花后21 d;100 mg.kg-1氮素用量能明显促进菜用大豆根系发育和根瘤干物质的积累,促使大豆形成较大的根系表面积,较高的单株产量以及2粒荚和3粒荚数;当氮素施用量增加到200和300mg.kg-1时,根系干物质、根系表面积、根长和单株鲜荚产量均降低;300 mg.kg-1氮素施用量的根体积最大;不施氮处理的根瘤数目和重量最高,形成较多的细根,表现为根系长度最长,根系干物质重最低。     

早稻直播覆膜旱作对灌浆成熟期根叶生理特性及产量的影响

 对早稻直播覆膜旱作与常规水作栽培对灌浆成熟期根叶生理特性及产量的影响进行了比较研究。与常规水作栽培水稻相比，直播覆膜旱作早稻千粒重显著下降，是导致产量明显下降的主要原因之一。而粒重的下降则主要归因于直播覆膜旱作较常规水作水稻灌浆成熟期根叶生理机能的衰退要快，表现为根系活力、叶片叶绿素含量、叶面积指数、净光合速率等下降较快，叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶等保护酶活性迅速下降，而丙二醛含量较高，使籽粒干物质积累受阻，揭示出提高灌浆成熟期根叶生理机能是进一步提高直播覆膜旱作早稻粒重和最终产量的重要途径。     

施用微量元素镍对大豆产量影响

试验结果表明,微量元素镍的施用能增加植株干重、根瘤数、根鲜重、叶绿素含量、提高大豆产量。施用镍千分之三浓度的处理比对照增产9.14%。因此施用镍能促进大豆生长发育提高大豆产量。