Modulation of plant root traits by nitrogen and phosphate: transporters,long-distance signaling proteins and peptides,and potential artificial traps

As sessile organisms, plants rely on their roots for anchorage and uptake of water and nutrients. Plant root is an organ showing extensive morphological and metabolic plasticity in response to diverse environmental stimuli including nitrogen (N) and phosphorus (P) nutrition/stresses. N and P are two essential macronutrients serving as not only cell structural components but also local and systemic signals triggering root acclimatory responses. Here, we mainly focused on the current advances on root responses to N and P nutrition/stresses regarding transporters as well as long-distance mobile proteins and peptides, which largely represent local and systemic regulators, respectively. Moreover, we exemplified some of the potential pitfalls in experimental design, which has been routinely adopted for decades. These commonly accepted methods may help researchers gain fundamental mechanistic insights into plant intrinsic responses, yet the output might lack strong relevance to the real situation in the context of natural and agricultural ecosystems. On this basis, we further discuss the established—and yet to be validated—improvements in experimental design, aiming at interpreting the data obtained under laboratory conditions in a more practical view.     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-2,N240)共4个施氮水平,分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性.结果表明,随着不同施氮水平的增加,柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)整体呈现先升后降的趋势,均在施中氮(N120)处理下达到峰值.与无氮添加(N0)处理相比,施低氮(N60)、中氮(N120)和高氮(N240)处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73％、18.71％和8.86％,净光合速率(Pn)平均提高了5.55％、17.02％和12.41％,气孔导度(Gs)平均升高了7.87％、56.18％和39.33％,细胞间隙CO2浓度(Ci)平均增加了7.86％、30.71％和13.81％.柳枝稷叶片蒸腾速率(Tr)在高氮(N240)处理下达到最大值,叶片水分利用效率(WUE)随着不同施氮水平的增加而逐渐下降.隶属函数分析结果表明,施中氮(N120)处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大.因此,本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm-2.     

中国蔬菜产业发展中化肥和农药使用问题的思考

针对蔬菜中化肥和农药过量施用产生的重大问题,该文做了客观分析和思考,并提出了相应的对策,以期为降低化肥和农药的用量,落实“双减”战略提供参考。     

新型腐植酸有机肥对马铃薯茎基腐病的防效

马铃薯茎基腐病是影响马铃薯生产的重要病害,目前尚未有效的综合防控措施。试验的目的是通过新型腐植酸肥料与同等养分配方化肥的田间比较试验,探讨新型腐植酸有机肥对马铃薯茎基腐病预防效果。结果表明,5~15 g壤动FT/100 kg种薯配合腐植酸肥料对马铃薯生长发育安全,在出苗率、苗高、单株根数、最大根长、芽长分别优于配方化肥1.0~2.9个百分点、1.2~4.1 cm、1.1~5.2条、1.2~2.6 cm、0.3~1.1 cm;在单株薯重、平均单薯重、商品薯率、小区产量分别高于配方化肥66.7~394.4 g、4.6~12.1 g、4.3~11.4个百分点、12.23~83.46 kg/30.8m²;对主茎、匍匐茎、块茎基腐防效分别达78.29%~87.24%、75.62%~88.51%、72.05%~86.98%,增产效果达11.60%~79.12%。研究为开展农业技术防治马铃薯茎基腐病提供了新方法,对制定综合防治技术体系具有重要指导意义。     

苗期调控对晚播小麦产量及氮素利用的影响

针对冬小麦因播期推迟造成产量损失的问题,以2个不同分蘖能力的冬小麦品种中麦8号和航麦501为供试材料,研究苗期覆膜和补施氮肥对晚播小麦产量及氮素利用的影响。试验设置3个播期：10月5日适期播种（S0,对照）、10月15日适当晚播（S1）和10月25日过晚播（S2）。结果表明：随着播期推迟,小麦产量逐渐降低。晚播条件下,苗期覆膜和补施氮肥可调控冬小麦产量构成因素、农艺性状、茎蘖生长、成穗率以及氮素的吸收利用。综合而言,晚播条件下,覆膜和补施氮肥有利于提高小麦穗长、总小穗数及冬前群体数量;同时,覆膜可显著提高2个品种晚播条件下的分蘖成穗率和过晚播条件下的植株氮素积累量（PNA）及氮肥偏生产力（PFP）,增幅分别为46.4%~89.1%、12.7%~26.5%和19.5%~20.1%;补施氮肥在过晚播条件下有利于成穗率的提高,增幅为18.5%~34.7%。2种调控措施均有利于增加晚播小麦产量,增幅达1.4%~19.5%。但不同分蘖力的小麦对2种调控措施的响应存在差异。综合考虑产量及氮素利用等各方面因素,在晚播条件下,相比于补施氮肥,苗期覆膜更有利于提高晚播小麦产量,弥补晚播造成的产量损失,但在实际操作和节约生产成本方面,前者优于后者。     

不同氮素水平对重金属胁迫下紫茎泽兰生长及重金属吸收的影响

以紫茎泽兰为对象,采用水培法研究无氮、低氮、中氮、高氮4个氮素水平对Pb、Zn、Cu、Cd等4种重金属胁迫条件下紫茎泽兰生长和重金属吸收的影响。结果表明:低氮水平下,紫茎泽兰多数生长参数显著高于其他试验组;中氮水平下,紫茎泽兰POD、CAT、可溶性蛋白、可溶性糖、脯胺酸和叶绿素含量显著较高。低氮水平有利于紫茎泽兰根、茎和叶器官对Pb、Zn和Cd的吸收,试验组紫茎泽兰根器官中Pb、Zn和Cd累积量显著高于茎和叶。说明紫茎泽兰对重金属胁迫具有一定的抗逆性,低氮、中氮水平提高了紫茎泽兰对重金属的耐受性和吸收能力。可考虑将紫茎泽兰用于重金属污染的生态修复。     

Optimizing the Proportions of Plant Protein Ingredients in the Diet of Juvenile Blunt Snout Bream,Megalobrama amblycephala

An 8‐wk feeding trial was conducted to evaluate the influence of different proportions of dietary plant ingredients on the growth of juvenile blunt snout bream, Megalobrama amblycephala. A 2 × 3 factorial arrangement was set for this trial with three ratios of cottonseed meal (CSM) and canola meal (CM) (2:1, 1:1, or 1:2) and three proportions of soybean meal (SBM) (2, 1, or 0). The results showed that the specific growth rate and protein efficiency ratio both significantly decreased with decreasing amounts of SBM in the diets of blunt snout bream (P < 0.05), while the feed efficiency ratio and feed intake increased significantly (P < 0.05). Meanwhile, the growth performance and feed utilization were shown to improve with increasing amounts of CSM, although the effects were not significant (P > 0.05). The interaction of these two factors had no effect on either growth or feed utilization (P > 0.05). Diet composition was not seen to affect body composition (P > 0.05). The ratio of CSM to CM significantly affected gut amylase activity, liver alanine aminotransferase content, and plasma cholesterol levels (P < 0.05). The interaction between the two main effects significantly influenced the plasma glucose level (P < 0.05). Therefore, the suitable proportion of plant feed for blunt snout bream should include high levels of SBM and CSM, with a SBM : CSM : CM ratio of 2:2:1.     

草坪草屑的加工与利用

我国每年修剪草坪产生大量的草坪草屑,对草坪草屑的加工利用,可以对我国能源、饲料、肥料及蛋白资源的短缺起到一定的缓解作用,因此如何对草坪草屑进行合理利用已成为一项重要的研究课题。本文综述了草坪草屑能源化、饲料化、肥料化和深加工4种利用方式,详细介绍了草坪草屑在发酵生产能源、饲喂家畜、堆肥还坪以及加工叶蛋白等方面的研究进展,指出禾本科草坪草屑和豆科草坪草屑应采用不同的处理方式,对各加工方式的投入和产出也应进行进一步的量化核算,同时总结并展望了草坪草屑利用方式的发展前景。     

不同施肥条件对土池培育小球藻总脂含量及脂肪酸组成的影响

以辽宁盘锦光合蟹业有限公司养殖基地为试验场所,研究施以3种肥料(化肥、鸡肥、化肥与鸡肥的混和肥)对土池培育小球藻的主要营养指标——脂质含量和脂肪酸组成的影响。试验结果表明,施混合肥所培养的小球藻,其藻细胞密度略高于化肥组和鸡肥组;混合肥组小球藻的脂质含量(鲜质量的5.36%)也高于化肥组(鲜质量的4.02%)和鸡肥组(鲜质量的2.89%);混合肥组小球藻的多不饱和脂肪酸和高度不饱和脂肪酸的含量显著优于单一施化肥或鸡肥的小球藻。因此,在土池中施混合肥更有利于培育出高质量的小球藻。     

花前氮亏缺对水稻叶片氮代谢酶活性的影响

以籼型杂交稻中浙优1号和籼粳型杂交稻甬优12为材料,试验分析了花前不同时期氮亏缺处理对水稻叶片氮代谢酶活性的影响。结果表明,花前氮亏缺导致植株上3叶氮浓度、NR、GS、GOGAT、GOT和GPT酶活性大幅下降,GDH活性显著增长,且各叶位对花前氮亏缺敏感度总体上表现为剑叶倒2叶倒3叶;破口期亏氮对籼型杂交稻中浙优1号上3叶氮同化酶活性的影响远小于减数分裂期处理,与之相比,籼粳杂交稻甬优12对破口期亏氮胁迫仍较敏感,表明中浙优1号植株氮代谢酶的亏氮敏感性由减数分裂期至破口期逐步下降,对土壤速效氮的需求同步降低,甬优12则对土壤供氮存在更高需求。