根区供氧对滞水油菜生长特性的影响研究

通过盆栽试验,研究了根区不同供氧条件下滞水油菜的根系形态和产量及其生理特性。结果表明,油菜根区供氧提高了根冠比、根系活力和根系总吸收面积,有利于根系生长;根区加双氧水溶液可提高叶片的光合速率,增强叶片的气孔导度,利于提高叶肉细胞内的CO2摩尔分数,可提高产量。根区加双氧水溶液效果最佳。     

分根区交替灌溉对玉米水分利用和土壤微生物量碳的影响

分根区交替灌溉由于创造了一个土壤水分分布不均匀的环境,从而影响土壤中微生物活性,作物水分和养分利用。为探明这种影响,该文通过盆栽试验,研究了在2种灌水水平(正常灌水W1,70%～80%田间持水率;轻度缺水W2,60%～70%田间持水率)和2种有机无机氮比例(100%无机氮,70%无机氮+30%有机氮)条件下,常规灌溉和不同生育期分根区交替灌溉(分别在苗期～灌浆初期、苗期～拔节期以及拔节期～抽雄期进行分根区交替灌溉(AI),即AI1、AI2和AI3)对玉米干物质积累、水分利用以及拔节期、抽雄期和灌浆初期土壤微生物量碳(MBC),可溶性碳(DOC)含量以及基础呼吸和诱导呼吸CO2释放量等的影响。结果表明,与常规灌溉相比,轻度缺水时,拔节期～抽雄期分根区交替灌溉总干物质质量增加23.2%～27.4%,水分利用效率提高23.3%～26.7%;相同施肥和灌水水平条件下,抽雄期时拔节期～抽雄期分根区交替灌溉土壤MBC增加,但是土壤诱导呼吸CO2释放量降低。与单施无机氮相比,有机、无机氮配施增加玉米干物质质量,在某些水分条件下(W1CI、W1AI1和W1AI2)还提高灌浆初期基础呼吸和诱导呼吸CO2释放量。因此,轻度缺水时拔节期～抽雄期进行分根区交替灌溉可以提高玉米总干物质质量、水分利用效率和微生物量碳。     

不同控水时段根区局部灌溉对玉米生理和水分利用效率的影响

【目的】根区局部灌溉(PRI)是一种节水灌溉方法,包括分根区交替灌溉(AI)和固定部分根区灌溉或称部分根区干燥灌溉(PRD),其中PRD技术是在作物生育时期一半根区总不灌水,另一半根区充分灌水,AI技术则是在作物生育期内根据生育时期和土壤水分情况交替对根系两侧进行灌水。本文研究在不同施肥条件下,拔节前期至抽雄期不同时段采用PRI对玉米生理指标、 干物质积累和水分利用效率(WUE)的影响,以期为玉米合理灌溉和施肥提供依据。【方法】采用盆栽方法,设3种灌溉方式为常规灌溉(每次对盆内全部土壤均匀灌水)、 分根区交替灌溉(每次交替对盆内1/2区域土壤灌水)和固定部分根区灌溉(每次固定对盆内1/2区域土壤灌水);2种灌水量为正常灌水(70%~80%f,f为田间持水量)和轻度亏水(60%~70%f); 2种施肥处理为100%化肥氮、 80%化肥氮+20%有机氮。在拔节期至抽雄期进行12 d、 24 d和36 d根区局部控水灌溉处理。分别测定玉米的光合速率、 气孔导度、 叶绿素、 类胡萝卜素、 可溶性糖和脯氨酸含量,总干物质量、 耗水量和水分利用效率。【结果】不同灌溉方式、 灌水水平和有机无机氮比例处理对拔节中期、 拔节末期和抽雄期玉米光合速率、 气孔导度、 类胡萝卜素含量、 叶绿素含量和可溶性糖含量的影响不显著,灌水量对抽雄期脯氨酸含量的影响也不显著,表明控水持续时间长短,根区局部灌溉、 轻度亏水和有机无机氮配施不会显著影响玉米生理指标。与常规灌溉相比,拔节前期至抽雄期3个控水时段根区局部灌溉对玉米总干物质量和水分利用效率的影响虽不显著,但是显著降低了玉米耗水量,在正常灌水量和单施化肥氮条件下,拔节末期控水24 d和抽雄期控水36 d,根区局部灌溉可分别提高水分利用率24.4%和16.3%。此外,轻度亏水、 有机无机氮肥配施(80%化肥氮+20%有机氮)对玉米生理指标、 总干物质量和水分利用率的影响也不显著。【结论】在正常灌水量和单施化肥氮条件下,在拔节期至抽雄期进行根区局部灌溉可显著降低玉米耗水量,而对玉米生理指标和总干物质量无明显影响,因而显著提高玉米水分利用效率。     

Low Root Zone Temperature Exacerbates the Ion Imbalance and Photosynthesis Inhibition and Induces Antioxidant Responses in Tomato Plants Under Salinity

The combined effects of salinity with low root zone temperature （RZT） on plant growth and photosynthesis were studied in tomato （Solanum lycopersicum） plants. The plants were exposed to two different root zone temperatures （28/20℃, 12/8℃, day/night temperature） in combination with two NaC1 levels （0 and 100 mmol L-l）. After 2 wk of treatment, K＋ and Na~ concentration, leaf photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and leaf antioxidant enzyme activities were measured. Salinity significantly decreased plant biomass, net photosynthesis rate, actual quantum yield of photosynthesis and concentration of K＋, but remarkably increased the concentration of Na＋. These effects were more pronounced when the salinity treatments were combined with the treatment of low RZT conditions. Either salinity or low RZT individually did not affect maximal efficiency of PSII photochemistry （Fv/Fm）, while a combination of these two stresses decreased Fv/Fm considerably, indicating that the photo-damage occurred under such conditions. Non-photochemical quenching was increased by salt stress in accompany with the enhancement of the de-epoxidation state of the xanthophyll cycle, in contrast, this was not the case with low RZT applied individually. Salinity stress individually increased the activities of SOD, APX, GPOD and GR, and decreased the activities of DHAR. Due to the interactive effects of salinity with low RZT, these five enzyme activities increased sharply in the combined stressed plants. These results indicate that low RZT exacerbates the ion imbalance, PSII damage and photosynthesis inhibition in tomato plants under salinity. In response to the oxidative stress under salinity in combination with low RZT, the activities of antioxidant enzymes SOD, APX, GPOD, DHAR and GR were clearly enhanced in tomato plants.     

根区温度对甜瓜幼苗光合特性的影响

以甜瓜品种银帝3号和西州蜜1号为试材，采用有机生态型无土槽式栽培，研究了根区温度对甜瓜幼苗叶片叶绿素含量 、气体交换特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：甜瓜幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气 孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、荧光产量（F）、光化学量子产量（Yield）、光化学猝灭系数（qP）、非光化学猝灭系 数（NPQ）均随着根区温度的降低而降低。非气孔限制是导致根区低温胁迫下甜瓜幼苗叶片光合作用下降的主要影响因素；PS Ⅱ光化学活性抑制是甜瓜光合作用降低的重要原因之一。     

一种更加适合林业的灌溉技术——根区导灌技术

新疆是一个干旱的地区，生态系统非常脆弱。为了保护和改善我们的生活环境，各级政府和相关部门一直在加大埴树造林的力度。随着造林面积的增加，林木灌溉的问题就更加突出，其主要表现在灌溉用水与灌溉方式上。传统的灌溉方式灌溉水利用率低，浪费严重，而滴灌等灌溉技术又存在抗堵塞和抗破坏能力差的缺点。“根区导灌技术”的出现可以从根本上解决这一问题。     

根区温度对开花坐果期黄瓜和番茄内源激素含量的影响

采取人工加热的方法,研究了根区不同温度对日光温室开花坐果期黄瓜和番茄叶片内源激素含量变化的影响。结果表明,根区加温增加了黄瓜和番茄叶片赤霉酸(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)的含量,而且随温度的提高其含量呈上升趋势,15,20,25℃处理与自然低温间差异大多达显著水平。脱落酸(ABA)的含量则随温度提高而下降,20,25℃处理与自然地温间差异显著。说明根区温度的变化影响了黄瓜和番茄内源激素的合成、运输和分配。     

不同生育时期分根区交替灌溉对烤烟生长和氮钾含量的影响

通过盆栽试验研究了在2种施肥条件下,不同生育时期分根区交替灌溉(APRI)对烤烟生长、干物质积累与分配以及烟叶氮(N)、钾(K)含量的影响。结果表明,伸根期和成熟期APRI不但对烤烟植株有明显的增高作用,而且能显著提高烟叶中N、K含量。与常规灌溉(CI)相比,低肥时伸根期和成熟期APRI的株高、烟叶N含量、K含量分别提高5.19%、9.16%、6.42%和14.02%、28.03%、28.13%;高肥时分别提高9.11%、23.71%、18.75%和16.55%、38.57%、50.84%。可见在较高肥条件下,烤烟伸根期和成熟期进行分根区交替灌溉是烟叶适产优质生产中一种较好的水分调控方式。     

分根区垂向交替供水对玉米生长影响的研究

为探索1种新的节水灌溉技术——分根区垂向交替供水的节水增产效应，选用3种不同灌水方式(表面灌、下部灌、交替灌)和不同灌水周期(3 d、5 d、7 d)及不同灌水方式下的相同灌水量组合进行了盆栽玉米对比试验研究。结果表明，垂向交替供水是可行的，相同灌水量条件下交替供水对作物根系的生长有明显促进作用，使根系在土壤垂直剖面分布更为均匀。同时根系活力和吸收功能明显增强，整株作物长势呈现出苗壮根旺的特点。此外5 d的交替灌与3 d的表面灌相比，作物长势明显改善，且节水26%以上；7 d的交替灌与5 d的表面灌相比，作物长势无明显差异，但节水20%以上，而5 d的灌水周期是试验范围内交替灌应用时较为成功的方式。     

用水生植物处理污水

生物膜法或活性污泥法是常用的处理污水的有效方法,但其费用高,仅在人口密集的城市和工业区适用,而在人口稀疏的地区采用这种方法则不合算,因而也是行不通的。这就需要寻找廉价而又有效的方法来代替。本文概括地介绍了利用既廉价又有效的各种水生和半水生植物处理污水的研究结果。这些方法包括天然生长的植物系统处理污水、沼泽塘法、根区法等。根区法中的芦苇床系统是研究得最多的,也是效果最好的。