铝胁迫对不同耐铝小麦品种根伸长生长影响的研究

为探讨铝胁迫抑制根生长的机理,以耐铝型小麦品种ET8和铝敏感型ES8为试验材料,研究了铝胁迫对小麦根相对伸长率,根尖细胞显微结构的影响以及细胞壁木质素含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,ET8和ES8经50μmol/L铝胁迫6、122、4 h后,根相对伸长率随铝胁迫时间延长而变小。利用植物显微技术发现,ET8和ES8经50μmol/L胁迫24 h后,根尖伸长区皮层细胞变扁平,细胞间隙变小,细胞壁褶皱,并呈齿轮状交合;ES8细胞受伤害程度较ET8显著。经50μmol/L铝胁迫6、12、24 h后,ET8和ES8根尖细胞长度受铝胁迫的程度随时间延长而加强,根尖细胞相对长度与根相对伸长率呈显著正相关的关系(r=0.9911**)。50μmol/L铝胁迫24 h后,ET8和ES8根尖苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、过氧化物酶(POD)活性及细胞壁木质素合成显著增加。上述结果表明,铝胁迫通过增加苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶、过氧化物酶活性,促进根尖细胞壁木质素合成,加快细胞的木质化,细胞壁延展性变小,从而抑制细胞的伸长,减小根的生长。由于铝胁迫下ES8中木质素合成显著高于ET8,且根尖细胞结构受破坏较ET8显著,造成铝胁迫下ES8根生长受抑制比ET8显著,是ET8较ES8耐铝胁迫的主要原因。     

铝胁迫下不同耐铝性小麦根际pH值变化及其与耐铝性的关系

Al3+是植物铝毒害的主要形态,而其活性受环境pH值的影响,H+-ATPase通过调节根的质子分泌改变根际pH值。为探讨铝胁迫下根际pH值变化与小麦耐铝性的关系,以小麦品种ET8(耐铝型)、ES8(铝敏感型)为试验材料,采用溶液培养的方法对铝胁迫下根际pH值及根尖H+-ATPase活性变化进行了研究。结果表明,铝处理条件下,小麦根际pH值随培养时间的延长而升高;随培养液中铝浓度的增加,根际pH值上升幅度下降,相同铝浓度处理条件下ET8根际pH值显著高于ES8。根际pH值与根尖铝含量呈极显著负相关(R2=0.9321),与根相对伸长率呈极显著正相关(R2=0.8585),表明小麦通过提高根际pH值降低根尖铝含量,减轻铝毒害。根尖H+-ATPase活性随铝处理浓度升高而显著降低,100μmol·L-1Al处理24hET8和ES8根尖H+-ATPase活性分别为各自无铝处理的69.8%和60.0%,根尖H+-ATPase相对活性与根际pH值呈极显著负相关(R2=0.8319)。温度显著影响根的伸长,低温处理(9℃)根际pH值显著高于常温处理(25℃),而根尖铝含量却显著低于常温处理。表明小麦通过根尖H+-ATPas...     

中国绿肥科研60年回顾与未来展望

本文梳理了建国后我国绿肥生产与科研的发展历程，回顾了各时期的主要工作和成就，提出了绿肥行业未来发展建议。上世纪50年代中后期至今的60年里，我国绿肥生产和研究经历了繁荣、萧条、恢复三大时期。二十世纪50～80年代初的近30年是生产繁荣、科研经验累积时期。科学家对大量历史经验和科学成果进行了总结提升，提出了“以磷增氮”、“磷肥治标，绿肥治本”、“起爆效应”等经验、技术和理论；组建了全国绿肥试验网。绿肥生产于二十世纪70年代达到最高峰，面积最高年份约1300万公顷。二十世纪80年代至本世纪初的20多年里绿肥生产萧条，绿肥面积下降至约200万公顷。绿肥科研方面，全国绿肥试验网组织了全国性协作研究，推动了绿肥学科的系统进步；90年代，着眼提升综合经济效益开展工作，积极寻找绿肥发展途径，为我国的绿肥事业积累了许多经验和资源；研究制订了中国绿肥区划，整理鉴定了一批绿肥资源，选育出一批丰产性能好的绿肥新品种，评选出具有综合效益的绿肥种植利用模式，明确了绿肥提高土壤有机质的效果及其作用条件，出版了一批具有重要价值的绿肥文献。2007年以来，绿肥生产回升，科研快速恢复。国家和部分省份实施了绿肥补贴试点，绿肥科研专项“十一五”、“十二五”期间连续实施，国家绿肥产业技术体系获准建设。通过绿肥科研专项的实施，绿肥种质资源条件进一步完善，绿肥轻简化生产水平大大提升，一批生产新方式、新技术被研发运用，基于绿肥的高产稳产及清洁生产技术体系广泛推广。证明了绿肥在有效促进作物养分供给、保障作物稳产高产、全面改善土壤物理、化学、生物性状以及减少温室气体排放等方面的作用。60年的实践证明，绿肥是农作物生产的重要物质基础，是绿色农业的有效技术支撑。“绿水青山就是金山银山”的发展理念将主导今后农业生产。未来，绿肥科研要围绕种质资源利用与创新、轻简化高效生产、绿色生产模式构建、绿肥供肥与培肥技术及机制、绿肥产业增值增效路径、宏观战略及产业经济等绿肥产业的全链条，研发关键技术，解决生产难题，夯实理论基础，努力形成适应新形势的绿肥生产技术与理论体系。     

菜籽饼肥与化肥配合施用对烤烟生长及土壤养分的影响

在土培试验条件下研究菜籽饼肥及其与化肥配合施用对烤烟(Nicotiana tabacumL.)生长发育、土壤养分含量的影响。结果表明,施用化肥烟草根系中后期较饼肥和饼肥与化肥配施处理大,饼肥处理根系生长发育停滞较早,但下部叶成熟期以前各施肥处理根系干重以及整个生育期各施肥处理茎干重均无明显差别。施用化肥的烟草下部叶片平均单叶长、宽和鲜重及产量均比施用饼肥小,上部叶片则有相反趋势,饼肥与化肥配合施用下、中、上部叶片均得到较好发育,总产量最高。在烟草不同生育时期,土壤有机质含量总的趋势为饼肥处理>饼肥 化肥处理>化肥处理>对照,而土壤碱解氮、有效磷和有效钾含量一般表现为化肥处理>化肥 饼肥处理>饼肥处理>对照,随着生育期推进,3种施肥处理的土壤碱解氮含量均逐渐降低,土壤有机质及有效磷含量表现为先升高后降低,而有效钾含量无明显变化。     

硼对不同硼效率棉花品种苗期叶片膜脂过氧化和多胺含量的影响

土培条件下研究缺硼对不同硼效率棉花品种苗期叶片膜伤害、保护酶活性及多胺化合物含量的影响。结果表明 ,遭受缺硼胁迫时 ,两棉花品种叶片膜透性和丙二醛含量增加 ,膜脂肪酸不饱和度下降 ,保护酶SOD、POD、CAT活性降低 ,但硼高效品种变化幅度比低效品种小。缺硼还导致两品种叶片中腐胺 (Put)含量显著降低 ,而低效品种降低幅度更大 ,但缺硼使高效品种叶片中精胺 (Spm)、亚精胺 (Spd)含量及多胺总量 (Spd +Spm +Put)显著升高 ,低效品种仅有升高趋势。推测硼高效品种在缺硼条件下保持较高的多胺含量是其保护酶活性较高、膜受伤害程度较轻的原因之一。     

油菜秸秆、紫云英绿肥及其不同比例配施还田的腐解及养分释放规律研究

试验以油菜秸秆和紫云英(Astragalus sinicus L.)为研究材料,通过盆栽模拟稻田条件,研究了油菜秸秆、紫云英绿肥及其不同比例混合处理腐解及养分释放动态。结果表明,腐解过程均呈现出前10~20 d分解较快,后期分解较慢并逐渐趋于平稳的规律。不同处理各养分的释放快慢不同,表现为钾磷氮碳,在翻压90d时钾的累积释放率为95.09%~97.17%,磷的累积释放率为62.65%~87.14%,氮的累积释放率为70%~76.48%,碳的累积释放率为39.53%~64.69%。翻压90 d后紫云英腐解率达到60.07%,油菜秸秆仅40.8%,混合紫云英后,混合处理的腐解程度加快,且腐解程度随紫云英量的增加而增加。     

秸秆和氮肥配合施用对高肥力植烟土壤理化性质的影响

在高肥力植烟土壤上研究施用C／N高的小麦秸秆对土壤理化性状的影响。结果表明：在烟株上、中、下部叶成熟期等3个生育期，不同施氮水平下加秸秆处理可明显提高土壤0．25～10mm水稳性团粒数量，降低小于0．25mm小团粒数量，显著增加土壤水分含量，提高土壤pH。同时，施用秸秆可显著降低烟株不同成熟期土壤中NH4-N和NO3-N含量，还使土壤有效钾明显上升，土壤P、Ca、Mg明显下降，S及B、Cu、Zn、Fe、Mn等元素有升高趋势。可见，高肥力植烟土壤上施用C/N比高的秸杆可以调控土壤养分供应，改善土壤理化性质。     

植物硼的长距离运输

综述了硼在植物中长距离运输特别是韧皮部运输的研究进展，大多数植物中，硼主要通过木质部运输，但不排除在蒸腾作用较弱的部位，特别是缺硼胁迫时，韧皮部对硼运输起一定作用，而对于以山梨醇，甘露醇，半乳糖醇等多元醇为光合作用初级运输物的植物中，硼可以与多元醇形成络合物而在韧皮部中自由运输。硼是目前已知的在不同植物韧皮部中移动性相差最大的营养元素，韧皮部中硼运输基因型差异机制的深入研究可为改良植物硼的运输和再利用特性提供理论依据。     

冬种绿肥和稻草全量还田对单季稻田土壤理化性质的影响

采用田间定位试验,研究了冬闲期种植绿肥和稻草全量还田对江汉平原单季稻田土壤理化性质和水稻产量的影响。试验设置稻草不还田水稻不施肥(CK)、稻草不还田单施化肥(NPK)、稻草原位焚烧还田+化肥(RSB+NPK)、稻草全量还田+化肥(RSM+NPK)、稻草不还田单独种植绿肥+化肥(GM+NPK)以及稻草全量还田+种植绿肥+化肥(RSM+GM+NPK),共6个处理。结果表明,与不还田的CK及NPK处理相比,RSM+NPK、GM+NPK和RSM+GM+NPK处理模式均有利于改善土壤物理性状和提高耕层土壤养分及有机质含量,其中多以RSM+GM+NPK处理增幅最大。RSB+NPK处理较CK处理显著提高土壤pH值、土壤有效磷和速效钾含量,但对土壤有机质、全氮和碱解氮含量影响不大。GM+NPK处理与RSM+GM+NPK处理稻谷产量近似,分别较NPK处理显著增加6.9%~11.7%和6.0%~13.4%,3年平均增加9.1%和8.7%,而RSM+NPK和RSB+NPK处理的稻谷产量3年里与NPK处理无显著差异。综合考虑,在江汉平原单季稻作条件下,以冬闲期稻草条带覆盖还田与种植绿肥配合还田为宜,可以改善土壤理化性质,显著提高水稻产量。     

硼对甘蓝型油菜不同品种花期生理特性的影响

土培条件下研究硼对甘蓝型油菜缺硼敏感与不敏感品种花期某些生理特性的影响。结果表明：缺硼使敏感品种花期下部叶片中蛋白酶、肽酶、酸性磷酸酯酶活性降低,而不敏感品种有升高趋势。缺硼后敏感品种下部叶片中Ｎ、Ｐ、Ｋ养分的再利用能力降低,而不敏感品种仍有一定数量的养分可以再利用。缺硼还使油菜花药和雌蕊中淀粉、可溶性糖、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及花粉活力降低,敏感品种降低幅度明显大于不敏感品种。