不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征,探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制,在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,研究抗旱型品种"花育22号"、"唐科8号"和干旱敏感型品种"花育23号"3个不同抗旱性花生品种根系形态发育特征及其对干旱胁迫的响应。结果表明:抗旱型品种根系较发达,具有较大的根系生物量、总根长、总根系表面积。干旱胁迫使抗旱型品种根系总表面积和体积增加,而干旱敏感型品种则相反。干旱胁迫显著增加抗旱型品种"花育22号"20 cm以下土层内根长密度分布比例及根系表面积和体积,但"唐科8号" 相应根系性状仅在20-40 cm土层内增加;干旱胁迫使干旱敏感型品种"花育23号"40 cm以下土层内各根系性状升高,但未达显著水平且其深层土壤内各根系性状增加幅度小于"花育22号"。花生根系总长、总表面积及0-20 cm土层内根系性状与产量间呈显著或极显著正相关。土壤水分亏缺条件下,花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性,优化空间分布构型,以调节植株对水分的利用。     

不同基因型花生品种根系形态差异的研究

[目的]明确不同基因型花生品种根系形态发育特征和根系生长发育规律.[方法]采用土柱栽培法,研究不同基因型花生品种不同生育期、不同土层根系形态发育特征及其差异.[结果]两品种单株总根长、根系总生物量、根系总体积、根系总表面积均随生育进程呈先增后减的“抛物线”型变化趋势,根系总生物量在播种后46d达最大值,而单株总根长、根系总体积、根系总表面积峰值则滞后到播种后68 d.两品种0～20cm、20～40cm土层中根系生物量均表现先增加后减小的变化趋势,40～100 cm土层则随生育进程呈渐增趋势.唐科8在各生育时期单株总根长、根系总生物量、根系总体积、根系总表面积均大于花育23,在播种后68d达峰值时,唐科8的根系总体积、单株总根长是花育23的1.66、1.65倍,40～100 cm土层根系生物量增加速率大于花育23.[结论]唐科8品种根系发达,具有较强的吸收水分、养分及抗逆能力;唐科8比花育23有更好的根系空间分布.     

膜下滴灌氮肥分期追施对花生光合生理和产量的影响

为提高氮肥利用率和优化氮肥施用量,设置膜下滴灌氮肥分期追施试验,探究氮肥运筹对花生光合生理、产量和效益的影响。结果表明,相同氮肥施用量下,分期追施可提高生育后期花生叶片的SPAD、净光合速率和产量,施氮量108 kg·hm~(-2)处理产量最高,72 kg·hm~(-2)处理产量最低。产量与净光合速率、SPAD、叶面积指数间均呈线性正相关,生育前期叶片净光合速率与产量的相关性高于生育后期,但生育后期SPAD值、叶面积指数与产量间的相关性高于生育前期。生育后期维持较高的叶面积指数、SPAD和前期保持较高的叶片净光合速率是氮肥分期追施增产的主要原因。本研究为花生肥料减施、提质增效和实现水肥供需同步配施提供理论指导。     

施用钙肥对盐碱地花生开花期后土壤水分、盐分和速效养分运移的影响

为探索黄河三角洲盐碱土区花生高产高效栽培技术、提高出苗和建苗率,田间条件下,设置Ca-0 (CK、 0 kg/hm_² CaO)、Ca-1(180 kg/hm_² CaO)和Ca-2(360 kg/hm_² CaO)试验,研究盐碱土花生开花期后0-100 cm剖面土壤水分、盐分和速效氮磷养分含量随花生生育进程的动态变化。研究结果表明,施用钙肥可明显降低0-60 cm土层含盐量, 80 cm以下土层含盐量明显增加,对0-40 cm土层含水量影响不大,但明显提高开花后60-80 cm土层土壤含水量,且较高钙肥用量可降低60-100 cm土层含水量。施用钙肥可明显提高开花期后0-60 cm土层水解性氮和速效磷含量,明显降低土壤水解性氮的淋溶强度,尤以Ca-2处理表现明显。黄河三角洲盐碱土区,土壤水解性氮含量匮乏,速效磷含量虽然较充足,但由于盐碱胁迫、团粒结构缺乏、土壤板结严重等因素制约,不利于花生根系对养分的吸收,使土壤磷效率难以发挥,基施钙肥可有效提高0-60 cm土层水解性氮和速效磷含量,降低水解性氮的淋溶强度,使其土壤肥力有效发挥。     

花生根际土壤细菌群落对干旱和盐胁迫的响应

为明确旱、盐及旱盐双重胁迫对花生根际土壤细菌群落的影响，本研究采用盆栽试验，通过16S rRNA基 因测序技术，研究了花生开花期干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫下花生根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明，花 生根际土壤细菌群落均以放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、未分类菌目（norank_p__Sac⁃ charibacteria）、蓝藻纲（Cyanobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteria）、芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）和β-变形菌纲 （Betaproteobacteria）7个优势菌纲为主。干旱和盐胁迫处理均不同程度提高了α-变形菌纲和蓝藻纲的含量，且对蓝 藻纲的诱导效果较显著，推测蓝藻纲在提高花生胁迫耐受性方面具有重要功能。非生物胁迫影响根际土壤微域环 境，对花生根际土壤细菌群落结构具有调控作用。调节微生物群落结构，改良土壤微域环境，是提高植物胁迫耐受 性的有效途径。     

花生品种苗期耐盐性评价与筛选

为明确不同花生品种耐盐性差异和筛选培育耐盐性品种,发展盐碱地花生生产,设置0%和0.3%(W/W)盐胁迫浓度处理,采用盆栽试验,对近年来推广应用面积较大的30个花生品种的出苗率、出苗速率、第一对侧枝长、植株高度和干质量等指标调查研究,通过聚类和主成分综合分析。结果表明：供试的30个花生品种其耐盐性划分为5种类型,即：高度耐盐型、耐盐型、中间型、盐敏感型和高度盐敏感型;通过逐步回归建立花生品种耐盐性预测方程,F=2.694RPH+1.34RPW+2.539REV-3.353(R²=0.958);确立了相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率,可作为花生品种耐盐性鉴选的主要指标,其中相对株高对品种耐盐性的直接影响较大。花生品种粒型大小与其耐盐性呈极显著相关,相关系数为0.614。花生品种耐盐性与其粒型大小呈极显著相关,可将品种相对株高、相对植株干质量和相对出苗速率等作为其耐盐性鉴选的主要指标。     

国内外根瘤菌研究的文献计量学分析

基于文献计量学及CiteSpace V分析,对Web of Science和CNKI数据库中根瘤菌固氮的文献数量、出版刊物、研究内容及热点等做深入分析,总结目前该领域研究的重点与薄弱点,以期为致力于作物根瘤菌固氮的科研工作者与决策者提供一定的参考。分析结果表明,自1980年至今,研究根瘤菌固氮相关论文整体呈波浪式上升趋势,根瘤菌逐渐成为研究热点。目前,国际上美国、法国和英国是该研究领域发文量和被引频次最多的3个国家,而国内发文机构则主要集中在农业发展水平较高、学术力量雄厚的省份,如北京、江苏、黑龙江等,其中,发文量最多的为中国农业科学院,且根瘤菌方面的研究文献主要发表在农业类的专业学术期刊中。CiteSpace V分析发现,近40年国内外根瘤菌固氮研究领域的高频关键词主要有大豆、共生固氮、紫花苜蓿等,新兴热点有分子对话、化学模拟、功能基因组等。基于以上分析,今后应加强国内外该领域高水平科研机构间的合作与交流,这将是提高科研成果产出水平的有效途径之一。此外,研究根瘤菌固氮的分子机理,选育高效根瘤菌固氮品种,加强根瘤菌剂的高效应用,优化施肥技术,创建最佳根瘤菌固氮体系,提高根瘤菌固氮效率已成为当前和今后根瘤菌固氮研究的重点和热点,这将为科研人员掌握该领域前沿问题及确定选题方向提供依据。     

花生种子大小和形状对出苗和幼苗建成的影响

以不同花生品种的饱满种子为试验材料,采用盆栽方法,在幼苗3叶期和6叶期不同幼苗生长阶段研究种子大小(重量)、形状(长、宽、长/宽比)等特性与出苗速率及幼苗生长的关系。结果表明,花生种子大小、形状影响萌发出苗和幼苗生长。①花生种子质量愈大且种形愈长,其出苗后残留于子叶中的物质能量愈多,幼苗地上部鲜重较小;种子质量较小时,其长、宽、厚等性状与幼苗生长无明显相关关系,但种子质量和长/宽比显著影响地上部干物质的积累;适中质量的种子其长、宽、质量和长/宽比均明显促进地上部和根系的生长发育,且其种子长度和质量与残留物间呈显著相关关系。②中等质量的种子对根系生长的影响很小,且适中的长/宽比明显促进种子萌发时物质的运转和幼苗的生长。③较长粒型花生种子其长度与子叶残留物呈极显著正相关,宽度与子叶残留物呈显著负相关,且与地上部生长无显著相关关系;中等长度和较短粒型的种子的质量明显利于幼苗地上部的生长。     

非充分灌溉对不同花生品种渗透调节物质含量和抗氧化活性的影响

采用防雨棚池栽试验研究不同生育时期非充分灌溉对不同花生品种各生育期叶片膜脂过氧化、渗透调节物质含量和保护酶活性的影响,旨在揭示不同花生品种在不同生育时期对非充分灌溉的响应机制。结果表明,苗期和花针期灌水后,叶片保护酶活性和渗透调节物质含量均有不同程度的降低,随生育期推进和土壤水分降低,其活性升高,但升幅因品种、保护酶和渗透调节物质类型有差异,2个品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性糖(SS)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量均以对水分最为敏感的花针期升幅较大,且‘花育25号’的SOD、CAT、可溶性糖和可溶性蛋白质(Pr)的升幅大于‘花育22号’;结荚期灌水后,各保护酶和渗透调节物质未表现降低。2个品种全生育期灌水处理与苗期灌水处理间的POD、SOD、CAT、SS、Pr和AA差异不显著,但2个品种两处理间Pro和MDA含量存在差异。全生育期水分胁迫条件下,SOD、CAT活性显著低于生育期灌水处理,但SS、Pr、Pro和MDA含量明显升高,尤以‘花育25号’变幅较大。POD活性对灌水时期响应相对较弱,SOD和CAT是花生适应土壤水逆境的主要保护酶。     

灌水时期对花生生育后期土壤剖面水分变化和产量的影响

通过对防雨旱棚池栽条件下,花生生育后期土壤剖面水分、产量的测定,研究了不同灌水时期对花生生育后期土壤水分时空变化以及花生产量的影响.结果表明,花生生育期内,0～120cm土壤剖面含水量的分布以其变异系数大小可分成激变层、次活跃层、相对稳定层和活跃层4个层次.浇水时期影响土壤水分垂直分布;花生结荚至结荚后20d,苗期浇水和全生育期浇水处理的0～20cm土层土壤含水量随深度增加而降低;结荚后期除全生育期浇水处理外,其余生育期浇水处理0～30cm土层土壤含水量随深度增加而增加;30～70cm土层为花生根系吸水贮存层,土壤含水量随深度增加相对稳定;70cm以下土层含水量均随深度增加而增加,为水分补给层.在花生生育期内土壤水分时间变化特征与灌水时期有密切关系,浇水可明显提高0～20cm土层土壤含水量,70cm以下土层土壤含水量的变化滞后于灌水时期20d左右;结荚期浇水可明显提高花生水分生产效率和产量.