加拿大多叶型玉米产量生理研究

多叶型玉米是近年来在北美开始推广的一种青贮玉米,由于此种杂交种带有多叶基因（Ｌｆｙ＊）,比普通的生育期相同的玉米杂交种要多出５片左右的叶片,而显得尤为特别。目前,多叶玉米已占据北美青贮玉米市场的１６％左右。过去１０年来,以Ｌ．Ｍ．Ｄｗｙｅｒ博士为首的加拿大农业科学家从这种特殊基因型玉米的植物学性状、产量特征、光合产物生产等方面进行了研究。一、多叶型玉米植物学性状及产量特征研究表明,多叶型玉米杂交种（以下简称：多叶种）,与普通杂交种（以下简称：普通种）相比,植株高度较高,果穗较小且在植株上的位置较…     

生殖生长期光富集及遮阴对大豆产量及其构成特性的影响

大豆冠层截获的太阳辐射强度是其产量和产量构成要素的重要决定因素.通过对3个粒重不同的大豆品种(系)生殖生长期进行不同的光处理,研究了田间条件下,高密度(54株·m-2)、中密度(27株·m-2)和低密度(14株·m-2)群体光富集及遮阴对大豆植株产量及其构成特征的影响.结果表明:光富集处理显著增加大豆单株荚数和产量,在低、中和高密度条件下,不同品种(系)单株产量增加幅度分别为26.2%-57.2%、27.7%-71.7%和10.8%-61.4%.遮阴显著降低大豆荚数和产量,不同密度条件下,单株产量相应减少幅度分别为37.1%-46.1%、34.4%-49.7%和41.7%-55.0%.光富集显著增加大豆主茎中下部节位的荚数,在低密度群体下.3个品种大豆主茎1-6节位的荚数分别由7.5个增加到17.3个、5.6个增加到10.1个和6.9个增加到17.2个,并显著减少底部节位的空荚率.光富集和遮阴有增加和减少每荚粒数的趋势,在低密度群体下,光富集使海339每荚粒数显著上升,由2.17上升到2.36,在中密度和高密度有使其每荚粒数上升的趋势但差异不显著.在低密度和中密度下,黑农35每荚粒数显著上升,分别由1.93和1.78上升到2.26和2.13,在高密度下,光富集也使垦农18每荚粒数显著上升,由1.89上升到2.08.在低密度下,遮阴使垦农18每荚粒数由2.17减少到1.97.光富集和遮阴对粒重也有一定影响,在低密度群体下,遮阴增加垦农18和海339粒重8%-ll%,而在高密度群体下,遮阴降低海339百粒重17%,百粒重的变化与种植密度及品种有关.单株荚数和粒数的改变是对产量贡献最大的因子.     

长期大气CO2浓度升高对大豆磷吸收及根际磷转化的影响

磷(P)作为第二重要的植物营养元素,能够调节作物对气候变化的适应性。东北不同地区黑土有机质含量存在着较大差异,对作物营养吸收产生较大影响。然而,长期大气CO₂浓度升高对不同有机质含量黑土大豆生长、土壤磷组分以及相关微生物机制的影响鲜有研究。本研究利用开顶式生长室(OTC)重点探究了气候变化对不同有机质黑土大豆根际土壤磷组分和相关磷转化微生物功能基因的影响。结果表明,不同有机质含量的黑土大豆磷吸收对长期大气CO₂浓度升高的响应一致,既先升高后降低。然而,大豆根际磷组分的响应存在差异性。大气CO₂浓度升高降低了高有机质黑土中大豆根际NaHCO3-Po含量,但增加了低有机质黑土中大豆根际有机磷库(NaHCO3-Po和NaOH-Po)的含量,而降低了无机磷库(NaOH-Pi)的含量。同时,大气CO₂浓度升高使高有机质黑土根际土壤基因拷贝数增加53.0%,低有机质黑土中大豆根际土壤基因拷贝数增加44.4%。因此,长期气候变化条件下,高有机质含量黑土通过有机磷矿化功能微生物来满足大豆对磷素的需求;而在低有机质含...     

钾肥施用对菜用大豆生殖生长期可溶性糖含量及产量的影响

菜用大豆籽粒可溶性糖含量是评价其食用品质的重要指标,为探究钾素影响菜用大豆"源"、"库"端可溶性糖转化关系,在正常氮、磷种肥施用基础上,以菜用中科毛豆1号和品系121为材料,进行不施钾(K0)、种肥施钾120kg·hm-2(K1)以及种肥施钾120 kg·hm-2+花期和结荚期两次喷施钾叶面肥(K2)处理,探讨植株不同部位可溶性糖积累规律。结果表明:种肥施钾显著增加菜用大豆生殖生长期(开花后4~8周)叶片、荚皮、籽粒中可溶性糖含量,在此基础上于花期、荚期两次喷施叶面钾肥有利于可溶性糖在叶片、荚皮、籽粒中的进一步积累。开花后7周(最佳采食期)时,籽粒可溶性糖含量达到最大,此时中科毛豆1号K1、K2处理相比K0处理分别高29.2%和37.5%,而品系121分别高9.3%和24.8%。同时发现,钾肥施用显著提高了菜用大豆鲜荚采食期产量,中科毛豆1号K1、K2处理的单株鲜荚产量相比K0处理分别高8.2%和37.1%,而品系121分别高18.9%及31.6%。钾肥施用可能通过增强菜用大豆源端(叶片)可溶性糖的供应以及促进荚皮可溶性糖的运转量而对籽粒中可溶性糖的积累起到促进作用。     

钾肥施用增加菜用大豆生殖生长期不同部位钾素积累

利用菜用大豆品种(系)中科毛豆1号和品系121,在正常氮磷种肥用量基础上,进行不施钾(K0),种肥施钾120 kg·hm~(-2)(K1),种肥施钾120 kg·hm~(-2)+叶面喷施钾肥(K2)3种施钾处理,探究菜用大豆开花后28~56 d内茎秆、叶片、叶柄、荚皮、籽粒中钾素积累动态。结果表明:相同时期不同部位钾素积累均为K2K1K0,各部位钾的相对积累量为籽粒荚皮叶片叶柄茎。同时发现,菜用大豆茎秆、叶片、叶柄、荚皮中钾积累量均随着生育进程逐渐下降,而籽粒中钾素的积累在开花后28~42 d下降,42~49 d升高,随后略有降低。施用钾肥增加了菜用大豆植株各部位的钾积累量,施钾叶面肥可进一步增加钾积累量。     

根系研究的现状与展望（下）

四、机能形态学的研究 要明确根系整体的养分、水分吸收及运输，首先要研究单条根的养分吸收和运输。解析根组织结构与功能的关系，有助于我们对根机能的理解。例如，了解根毛及侧根的形成，内皮层的生长发育与吸水机能，维管束的分化成熟与根机能之间的关系，以及这些组织相互之间的关系等等，均有助于理解根的养分、水分吸收及运输的机理（川田和赖，１９６８）。最近，从了解根机能观点出发，对根机能形态学研究又重视起来了。长野（１９９３）提出：单条根中水分运输阻力可分为沿轴方向的阻力和横向方向的阻力，而且轴方向的运输阻力与…     

污染土壤植物修复技术及其机理研究

阐述了污染土壤植物修复技术消除污染物的吸收、积累、降解、抑制和转化作用的关键机制 ,并指出该技术存在的问题、局限性及其应用植物修复技术应注重的关键环节。研究表明植物根际对石油烃降解及抑制是这些化合物的主要损失机制 ,而金属的植物修复技术主要基于植物的稳定和积累作用。     

黑土区农田土壤氮循环关键过程微生物基因丰度的分布特征

土壤微生物作为碳氮循环过程的主要驱动者与作物生产和生态环境安全关系密切。目前,仅有少数基于单一氮循环过程的研究报导了功能基因的空间分布特征,缺乏关于氮循环关键过程微生物分布特征的耦联分析。本研究采用实时荧光定量PCR技术,对东北黑土农田土壤氮循环关键过程的固氮、氨氧化和反硝化过程功能基因丰度特征及对土壤因子的响应进行关联分析。研究发现,在低pH（4.5?5.0）土壤中,不同氮循环基因丰度均显著低于其他pH土壤样本。种植大豆的土壤nifH基因丰度显著高于种植玉米的土壤样本（分别高于60%和83%）。AOA amoA基因丰度显著高于AOB amoA基因丰度,AOA amoA与AOB amoA基因丰度的比值为3.1到91.0。氮循环功能基因丰度与土壤pH和TC之间存在显著的正相关关系（P < 0.01）。非度量多维尺度分析（NMDS）结果显示主要表征黑土区氮循环基因组成的NMDS1与土壤pH和TC显著正相关。方差分解分析（VPA）和随机森林分析（RF）结果显示土壤pH和TC是氮循环微生物基因丰度空间分布的最主要驱动因子。本研究发现除了土壤因子外,地理距离对农田土壤氮循环关键过程微生物分布也产生重要影响,为认识土壤微生物参与的农田生态系统的生物地球化学循环过程提供理论基础。     

典型黑土区不同坡位剖面土壤速效钾空间分布规律研究

本研究系统地揭示了典型黑土区典型样带多个剖面0~60 cm土壤速效钾横向和纵向分布规律。研究结果表明:研究区各样带土壤速效钾含量处于97.5~395.5 mg/kg之间,各样带土壤速效钾平均值一般是从表土层0~20 cm向20~40 cm处减小,然后逐渐向50~60 cm处增大。其变异系数和极差一般从表土层0~20 cm向50~60 cm处逐渐降低。土壤速效钾总体沿坡向向下呈下降趋势,同一土带各土层相隔越近速效钾沿坡向变化趋势越接近。各样带土壤剖面0~60 cm土层速效钾沿坡向变异均是从坡顶变异程度最大(CV=23%~28%),至坡肩变异程度相对较小(CV=12%~14%)。剖面土壤速效钾变化趋势整体上从0~20 cm向深土层先逐渐减少而后增加,通常在20~40 cm出现最低值。     

不同开垦年限农田黑土磷素形态及数量变化

试验研究了黑龙江省不同经纬度不同开垦年限的4个地区农田黑土磷素形态分布及数量变化。结果表明:随开垦年限增加的农田黑土,全磷逐渐升高;有机磷含量呈先升高再降低的趋势;速效磷、Al-P、Fe-P、Ca-P呈先降低再升高的趋势;O-P变化不显著;无机磷各组分的绝对变化量排序为Fe-PCa-PAl-PO-P;变化强度为Fe-PCa-PO-PAl-P。对于开垦年限均为100~150年的侵蚀程度不同的双城和宾县农田黑土,宾县侵蚀区黑土全磷、Al-P、Fe-P、O-P、有机磷含量高于双城非侵蚀区黑土;速效磷、Ca-P非侵蚀区高于侵蚀区;黑土由非侵蚀到侵蚀无机磷各组分的绝对变化量排序为Fe-PCa-PAl-PO-P;变化强度为Fe-PCa-PAl-PO-P。黑土的速效磷、有机磷与全磷之间存在极显著的相关性;无机磷中的Ca-P、Al-P、O-P是有效的磷源。