Soil physical changes and maize growth in a structurally fragile tropical soil due to mulching and duration between irrigation intervals

Under tropical meteorological conditions, the volume of soil explored by plant roots is crucial for crop growth as it allows increased water and nutrient use efficiency. We hypothesized that, under different irrigation intervals, leguminous mulch can extend the duration between irrigation events but maintain crop performance, because decreased evaporative fluxes also reduce constraints to root exploration imposed by mechanical stress. We evaluated the combined effects of leguminous mulch and irrigation intervals on soil physical properties to determine whether the growth and productivity of maize were modified in a structurally fragile tropical soil. The experiment involved the following treatments: 4‐day irrigation intervals with soil mulched (4C) or bare (4S), 6‐day irrigation intervals with soil mulched (6C) or bare (6S), 8‐day irrigation intervals with soil mulched (8C) or bare (8S) and 10‐day irrigation intervals with soil mulched (10C) or bare (10S). Mulch decreased soil penetration resistance and increased to 4 days the favourable time for root development in drying soil. Relative to bare soil, mulch with a 6‐day irrigation interval almost doubled nitrogen uptake post‐tasselling, which decreased nitrogen remobilization and increased the crop growth rate during this stage. These conditions had a positive effect on the transpiration rate and stomatal conductance as well as on the growth and yield of maize. A 6‐day irrigation interval with mulch compared to 4 days with bare soil resulted in similar conditions for root development, but greater uptake of nitrogen (102.73–78.70 kg/ha) and better yield (6.2–5.3 t/ha), which means greater efficiency in nitrogen and water use.     

不同微灌方式下水分调控对猕猴桃光合特性及产量的影响

【目的】为了研究不同微灌方式下水分调控对猕猴桃叶片光合特性及产量的影响,以"翠玉"猕猴桃为研究试材。【方法】采用小管出流(X)、微喷灌(P)和滴灌(D)3种灌溉方式在猕猴桃全生育期实施85%灌水量的轻度亏水(LD)、70%灌水量的中度亏水(MD1)、55%灌水量的偏重度亏水(MD2)和40%灌水量的重度亏水(SD)处理,并设置100%灌水量的对照组(CK),研究了猕猴桃叶片胞间CO2摩尔分数(Ci)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、羧化速率(CE)、瞬时水分利用效率(WUEi)、产量及产量水分利用效率(WUEET)在不同水分亏缺下的变化。【结果】与CK相比,D-MD1处理的日均WUEi及CE分别提高了8.5%和2.7%。P-MD1处理的日均Pn与CE较CK分别提高了10.7%和10.4%,X-MD1处理的日均Ci、Pn、CE较CK分别提高了10.9%、12.2%和11.4%。D、P和X三个处理的WUEET均较CK有不同程度的提高,但D、P和X的产量随着水分的亏缺程度的加大而下降,而滴灌各处理间无显著性差异。与CK相比D-MD1、P-MD1、X-MD1处理的产量分别提高了1.4%、1.6%、2.3%,重度亏水处理的产量显著低于其余水分处理,且其他各处理间无显著性差异。MD1处理在不降低产量的情况下,可以节约灌水同时提高WUEET,重度亏水与偏中度亏水间在WUEET无显著性差异,同时X-MD1的产量均高于其他处理。【结论】X-MD1处理是"翠玉"猕猴桃较为合适的灌溉水分亏缺模式。     

H2S的信号分子作用及其对果蔬采后生理代谢的调控研究进展

硫化氢（H2S）作为气体信号分子，参与调控植物体的一系列生命活动，并在果蔬采后生理代谢过程中发挥着重要作用。本文综述了H2S的理化性质、发展应用历史及其在果蔬采后生理调控机制中的信号分子作用，讨论了H2S对果蔬生理代谢的调控作用，包括对果蔬采后抗逆性和品质的影响，以期为采后果蔬的贮藏保鲜提供理论参考。     

一氧化碳(CO)在植物体内的生理生化作用研究进展

为了促进一氧化碳(CO)在植物生理生化方面的研究,本文归纳了CO在植物体中的生物合成途径,CO作为信号分子对植物各种生理功能的调控,以及CO与其他信号分子之间的相互作用。经过分析得出,CO在植物生物胁迫过程中的作用及其作用机制方面的研究还很少,因此,CO在这方面的研究将会成为今后的研究重点。     

生草栽培对南方鲜食枣生长及光合特性的影响

【目的】筛选适宜南方鲜食枣园生草栽培的草种。【方法】以白三叶、多年生黑麦草、1年生黑麦草为试材,采用Li-6400XT便携式光合仪测定枣树的光合指标,研究不同生草栽培处理对鲜食枣的生长及光合作用的影响。【结果】3个草种生草栽培处理均可促进鲜食枣的生长,其中白三叶生草栽培处理中鲜食枣的株高增幅、地径增幅、枣吊长度、SPAD值分别比对照高出30.94%、9.83%、11.58%、26.39%,优于其他处理。不同生草栽培处理中,鲜食枣的光合能力差异显著,其中白三叶生草栽培处理的最大光合速率为16.83 μmol/(m^2·s),显著高于其他处理,而光补偿点和暗呼吸速率分别为11.62、3.36 μmol/(m^2·s),显著低于其他处理。鲜食枣的净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值分别出现在11:00和17:00,白三叶生草栽培处理11:00的净光合速率最高,为18.79 μmol/(m^2·s)。蒸腾速率和气孔导度的日变化趋势与净光合速率一致,而胞间CO_2浓度呈早晚高、中午低的不规则"V"形曲线变化,在13:00降到最低值,之后又逐渐回升。按照净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日变化均值由高到低排序,依次均为白三叶生草栽培处理、多年生黑麦草生草栽培处理、1年生黑麦草生草栽培处理、对照。【结论】综合各处理对鲜食枣主要生长指标和光合指标的影响,白三叶生草栽培处理下,鲜食枣可充分利用光合有效辐射和CO_2,提高净光合速率,进而促进树体生长。     

干旱胁迫对药用绿化植物千里光和密蒙花生长的影响研究

为筛选利用抗旱性较高的乡土植物用于边坡生态修复,通过盆栽试验研究滇中地区常见的密蒙花和千里光在干旱胁迫条件下的抗旱性,对干旱胁迫下植株的生长状况及各种酶活性、丙二醛和脯氨酸含量等有关生理指标进行研究。结果表明,在断水干旱胁迫下,千里光幼苗忍耐干旱环境的能力强;密蒙花幼苗在断水干旱胁迫前期调节能力较好,在后期抗旱能力减弱,植株生长受到严重抑制。     

干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响及其生理原因分析

【目的】旨在阐明全生育期干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响。【方法】以抗旱性差异显著的4个水稻品种(籼稻扬稻6号和两优培九,粳稻旱优8号和镇稻88)为材料,以常规水层灌溉(CI)为对照,在盆栽条件下研究了轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD)对水稻产量、根系、叶片及籽粒部分生理特性的影响。【结果】与CI相比,WMD处理下抗旱性较强品种扬稻6号和旱优8号产量分别提高6.90%和7.45%,抗旱性较弱品种两优培九和镇稻88产量分别降低7.28%和8.10%。WSD处理下,4个水稻品种的产量均显著下降,抗旱性较弱的品种产量降幅远高于抗旱性较强的水稻品种。WMD处理下,扬稻6号和旱优8号复水后根系氧化力、根系与叶片细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性均较CI有不同程度提高,而两优培九和镇稻88上述指标则与CI持平或有不同程度降低。WSD处理下,4个品种上述指标均较CI不同程度降低。【结论】轻干湿交替灌溉条件下,根系活性强、叶片细胞分裂素含量和光合速率高、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性强是抗旱性较强水稻品种的基本生理特征。     

基于氮梯度加载下的温室核桃砧木苗生长生理特性变化

【目的】探究新疆核桃砧木苗生长特征及生理特性对氮梯度的响应,为核桃砧木苗施氮标准化的探究奠定基础。【方法】以阿克苏厚皮农家种质核桃砧木苗为研究对象,进行不同梯度的氮素诱导,测定核桃砧木苗生长及生理指标。【结果】基于氮梯度加载下的核桃砧木苗株高、地径、叶片数、叶长、光合色素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性均呈上升趋势,并在15 g.a^-1.m^-2处理下达到最高值。【结论】适量地增施氮肥有利于核桃砧木苗的生长、提高砧木苗体内营养物质含量以及促进氮代谢能力。     

海拔梯度对橡胶树生理特性及产量的影响

为了解海拔梯度对橡胶树(Hevea brasiliensis)生理特性和胶乳产量的影响,对4个海拔水平(A1,650~750m;A2,750~850 m;A3,850~950 m;A4,>1 000 m)的2个橡胶树品种(GT1和RRIM600)进行研究。结果表明:随着海拔梯度的上升,土壤水分呈下降趋势,而土壤养分呈低-高-低的规律。海拔梯度对橡胶树生理生态特性和胶乳产量具有显著影响,随着海拔的升高,2个橡胶树品种的Chl含量呈下降趋势,MDA和MP呈上升趋势,而非酶保护物质(SS、Suc、Pro和SP)系统和抗氧化酶(CAT、SOD和POD)系统相互协同发生变化。采用主成分分析法对8个主要生理生化指标分析得出特征值、贡献率、累积贡献率和主成分载荷矩阵,最终提取前3个主成分(POD、SS和Pro)对不同海拔下橡胶树品种进行综合评价。经计算,2个品种在各海拔下综合得分(Q值)高低顺序为:GT1-A3>RRIM600-A3>RRIM600-A2>GT1-A2>RRIM600-A4>GT1-A4 RRIM600-A1>GT1-A1。此研究结果验证了云南热区山地植胶海拔上限为950 m的合理性,而超高海拔(>1 000 m)的确不适合植胶。