稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性，选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液，旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料，以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度，分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液，测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少，马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%；马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低，Water-2处理下，上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下，当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时，马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%，MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%，抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%，成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量，增强抗氧化酶活性，减少自由基的积累，缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤，提高植株生产力，增强抗旱性。     

不同种植模式对土壤质量及马铃薯生长的影响

为探究轮作藜麦、玉米及连作对马铃薯根系生理及根系发育的影响及其机制,比较了3种种植模式(轮作藜麦、轮作玉米及连作)对马铃薯根际土壤微环境、根系生理、根系发育及植株生长的影响,以期为减轻马铃薯连作障碍、筛选较好的轮作模式提供理论依据。结果表明:(1)轮作藜麦、玉米明显降低土壤pH,提高土壤中有机质、碱解氮和有效磷含量,增强土壤肥力相关酶的活性,增加土壤细菌、放线菌数量和细菌与真菌数量比值(B/F),降低真菌数量,改善马铃薯根际土壤微环境,对植株生长发育起到促进作用,表现在马铃薯的株高、茎粗、地上部干重、根干重、单株薯重均有一定程度的增加。(2)轮作藜麦、玉米使得马铃薯根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性上升,超氧阴离子产生速率下降,丙二醛(MDA)含量减少,渗透调节物质含量增加,表明通过轮作藜麦和玉米使得连作对马铃薯植株造成的胁迫得到了一定程度缓解。(3)轮作藜麦、玉米显著提高了马铃薯根系总根长、根表面积、根体积、根平均直径和根尖数,说明轮作藜麦及玉米促进了马铃薯根系的生长发育,这与轮作藜麦及玉米改善土壤理化性质、生物学性质及促进马铃薯地上部分的发育相对应。比较轮作藜麦及轮作玉米的整体表现,以轮作玉米调控马铃薯连作障碍的效果较好。     

甘肃中部地区禾谷镰孢的变异研究

 为掌握禾谷镰孢在甘肃中部地区的分布及变异情况,从根部表现有坏死和叶鞘发褐的小麦幼苗的不同部位、小麦地土壤及玉米籽粒、玉米茎秆上分离禾谷镰孢,并以形态学为基础,参照Ｎｅｌｓｏｎ分类系统进行鉴定。结果表明,在分离到的４３个镰刀菌菌株中,有１４ 个菌株经鉴定为禾谷镰孢,均从玉米茎秆上分离到,小麦根部、小麦叶鞘、小麦地土壤、玉米籽粒中分离到的镰刀菌中未见禾谷镰孢。将禾谷镰孢在特定条件下培养后,发现１４ 个禾谷镰孢菌株产生子囊壳的数量不同,为２～９０个。在以Ｆｇ１６为引物的ＰＣＲ 反应中,随机选取的１１个禾谷镰孢菌株都产生０．４１ｋｂ的ＰＣＲ 产物,而６个对照菌株都产生０．５０ｋｂ的片段,证明引物Ｆｇ１６可以区分禾谷镰孢菌株群体的遗传多态性。以Ｔｒｉ１３为引物的ＰＣＲ 反应显示,１１个禾谷镰孢菌株以及３ 个中国对照菌株都产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（ＤＯＮ）毒素,而３个澳大利亚对照菌株产生雪腐镰刀菌烯醇（ＮＩＶ）毒素。     

PP333提高干旱胁迫下油橄榄幼苗叶片细胞膜保护系统的机制

以油橄榄（品种为弗奥）一年生幼苗为试验材料，喷施66．7 mg／L的多效唑（PP333）于油橄榄幼苗叶片表面，每株喷施量为100 mL，且设置对照（喷施相同量的蒸馏水），随后停止浇水，分别取干旱胁迫0，2，7 d的油橄榄幼苗叶片进行各项生理生化指标的测定及比较分析，以期探讨干旱胁迫下叶面喷施多效唑对油橄榄幼苗叶片细胞膜保护系统的影响。结果表明，当干旱胁迫（停止浇水7 d）使细胞膜受到显著破坏时，叶片喷施PP333显著减轻了细胞膜损伤程度，其细胞膜稳定指数比对照（叶片喷施对应量的蒸馏水）高41．5％；研究结果还显示，干旱胁迫下叶面喷施PP333相对减小了油橄榄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量下降幅度，显著提高了脯氨酸和可溶性糖含量，进一步提高了SOD、POD和CAT活性，抑制MDA含量、O2·－产生速率和H2 O2含量升高的幅度，提高了Vc和还原型谷胱甘肽这2种重要抗氧化物质的含量。可见，干旱胁迫下叶面喷施PP333能通过相对提高干旱胁迫下叶片的抗氧化酶活性、抗氧化物质及渗透调节物质含量，减轻了光合色素含量的下降和活性氧、自由基的累积，由此加强了对油橄榄幼苗叶片细胞膜的保护。     

河西走廊绿洲-荒漠过渡带湿生与盐生生态型芦苇种群空间分布格局分析

河西走廊绿洲-荒漠过渡带植被生长与健康状况对绿洲的稳定性起决定性作用.本研究选取有芦苇(Phragmites australis)天然分布的湿地和盐碱生境设置样地,调查湿生芦苇和盐生芦苇种群空间分布格局,采用6种聚集指标和Iwao模型,综合分析不同取样尺度及不同高度级芦苇种群的分布格局与聚集强度,为研究种群个体行为、种群扩散型提供一定信息.结果表明:湿生芦苇和盐生芦苇种群在取样面积为4、8、16、20、40和100 m2的6个尺度上均为集群分布,其中湿生芦苇聚集程度大于盐生芦苇,盐生芦苇有一定的随机分布趋势,表明湿生生境较盐碱生境更有利于增加芦苇种群聚集强度.湿生芦苇和盐生芦苇各自在不同取样尺度间聚集程度相当.湿生芦苇种群各高度级聚集程度均大于盐生芦苇,且尤以Ⅴ级和Ⅵ级湿生芦苇老龄阶段聚集强度最大.盐生芦苇Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ高度级有一定的随机趋势,但在Ⅰ、Ⅴ高度级无随机趋势.湿生生境水分不再是芦苇生长的限制因子,种群聚集度比较高;盐生生境由于水盐胁迫,土壤水分亏缺和较高的含盐量成为芦苇种群发展的限制因子,芦苇为了满足自身对水分、养分的需求,有随机分布的倾向,进而获得较大的空间及资源来维持其生存和发展.     

外源水杨酸对连作马铃薯生长发育及抗性生理的影响

探讨了不同浓度外源水杨酸处理对连作马铃薯幼苗生长发育、耐连作障碍、抗氧化能力以及块茎营养的影响。结果表明：5年连作导致马铃薯幼苗叶片中叶绿素含量、净光合速率、细胞膜稳定指数、渗透调节物质含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性显著下降,块茎产量和硬度降低,块茎淀粉、Vc、可溶性蛋白含量下降,叶片MDA含量、活性氧水平显著增加,植株生长发育受到显著抑制;在施用外源水杨酸处理后,马铃薯幼苗的相对含水量增高,叶绿素含量、净光合速率、 根系活力和细胞膜稳定指数增强,生长得到促进,植物叶片内渗透调节物质含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性提高,块茎产量、硬度以及块茎淀粉、Vc、可溶性蛋白含量增高,叶片MDA含量、活性氧水平显著降低;比较不同浓度的外源水杨酸处理,以20 μmol·L^-1和30 μmol·L^-1对促进马铃薯连作幼苗生长发育及缓解连作伤害效果最佳,其中对于连作5年的马铃薯,30 μmol·L^-1外源水杨酸处理相比于对照块茎产量相对增加64.4%,而叶片净光合速率相对增加287.0%。可见,适宜浓度的外源水杨酸处理显著减轻了连作障碍造成的伤害,促进了马铃薯植株的生长发育,提高了马铃薯块茎的产量,并改善了块茎的营养与品质。     

不同生境芦苇根茎生长发育与根际微环境的比较研究

以临泽县4种生境(沙丘生境、盐渍生境、盐渍-沙丘过渡生境、沼泽生境)芦苇根茎和芦苇根际土壤为研究对象,测定不同生境下芦苇根茎生长发育指标、根际土壤微生物数量及水分、盐分含量,分析了不同生境下根茎生长发育与根际土壤微生物数量、土壤含水量及含盐量的关系。结果表明:(1)对比4种生境下芦苇根茎发育,从盐渍生境,到盐渍-沙丘过渡生境、沙丘生境,再到沼泽生境,根茎节间距呈缩短趋势,而节直径、根茎长度及不定芽数呈增长趋势,根茎含水量和根茎生物量、株高、基径也呈增加趋势。(2)根际土壤微生物数量在4种生境之间差异显著,盐渍生境下芦苇根际土壤真菌数量最多,细菌、放线菌数量最少;沼泽生境芦苇根际土壤真菌数量最少,细菌、放线菌数量最多。(3)相关性分析表明,芦苇根际土壤微生物数量对芦苇根茎数量特征的驱动作用不同。土壤细菌、放线菌数量、B/F值是芦苇根茎长度、根茎节直径、根茎生物量、根茎含水量、株高、基径的主要影响因子,土壤真菌是芦苇根茎节间距的主要影响因子。土壤细菌、真菌、放线菌、B/F是芦苇根茎不定芽数的主要影响因子。土壤细菌、放线菌、B/F值为正向驱动,真菌为负向驱动。     

巴丹吉林沙漠南缘沙地芦苇种群生态特征

对天然分布在巴丹吉林沙漠南缘2种沙地生境(盐渍沙地、普通沙地)芦苇(Phragmites australis)分株种群的构件特征、种群年龄结构、动态特征及种群空间分布格局进行调查,研究表明:(1)盐渍沙地土壤含水量和含盐量都显著大于普通沙地,普通沙地芦苇的株高、生物量以及各构件的生物量整体上都高于盐渍沙地的芦苇,土壤含水量和含盐量是该地区芦苇形态特征差异的重要驱动因素。(2)不同生境样地因土壤条件及种间竞争程度的差异,芦苇种群呈现出不同的年龄结构以及数量动态变化,普通沙地芦苇种群趋向于衰退型,盐渍沙地芦苇种群表现为增长型。(3)普通沙地中芦苇种群空间分布格局在0~4 m尺度上表现为聚集分布,在大于4 m的尺度上表现为随机分布;盐渍沙地的函数值基本都在2条包迹线之间,在0~10 m的尺度内均为随机分布。     

灌溉量对马铃薯生理特性及 块茎产量品质的影响

以 “大西洋”马铃薯品种为试验材料，在甘肃省中部沿黄高扬程灌区的白银市景泰县条山农场马铃薯种植基地设置小区试验，在各发育阶段分别设置5个水分梯度（原灌溉量的50%、75%、100%、125%和150%，其中原灌溉量，即100%灌溉量，为当地常用的、维持试验地25.8%左右土壤含水率的灌溉量），探讨马铃薯各发育阶段灌溉量对其生理特性及块茎产量、品质的影响。结果表明，在马铃薯的各发育阶段，随着灌溉量的增加马铃薯叶片净光合速率 (P_n)和蒸腾速率(T_r)分别先增加到最大值30.19 μmol·m^-2·s^-1、12.50 mmol·m^-2·s^-1，而后减小。当灌溉量为50%和150%时叶片P_n较100%灌溉量分别降低35.06%和19.59%。在不同发育阶段马铃薯叶片的生理活性对灌溉量表现出敏感响应。幼苗期75%灌溉量马铃薯叶片叶绿素含量、P_n和水分利用效率（WUE）分别为0.86 mg·g^-1、21.88 μmol·m^-2·s^-1、2.29 μmol·mmol^-1，较100%灌溉量分别提高了14.15%、0.31%、3.80%，而MDA含量、SOD活性及CAT活性最低，较100%灌溉量分别降低了8.40%、11.69%、8.23%；发棵期100%灌溉量处理下P_n和WUE最高，较50%灌溉量处理分别提高了53.99%、24.85%，此时脯氨酸含量、可溶性糖含量、POD活性最低，分别为89.06 μg·g^-1、143.45 μmol·g^-1、438.14 U·g^-1，同时超氧阴离子产生速率较50%灌溉量也降低了26.07%；结薯期125%灌溉量处理的P_n和WUE最高，较100%灌溉量分别提高了19.16%、6.76%，而SOD、POD活性较100%灌溉量分别降低了0.93%、6.23%；成熟期75%灌溉量马铃薯叶片P_n最高，较其余各灌溉量处理的P_n分别提高了38.64%、13.81%、14.16%、21.27%，而MDA含量、超氧阴离子产生速率分别为21.107 μmol·g^-1、6.07 nmol·min^-1·g^-1，较100%灌溉量分别降低了19.35%、2.26%。同一生育期低灌溉量（50%灌溉量）块茎中淀粉含量较低。在幼苗期75%灌溉量处理使得块茎的可溶性蛋白含量较100%灌溉量处理提高6.20%。发棵期100%灌溉量块茎中淀粉含量达到最高（15.14%），而结薯期125%灌溉量处理的块茎可溶性蛋白含量处于最高水平，较100%灌溉量下提高4.61%。成熟期75%灌溉量块茎淀粉含量处于最高水平，较100%灌溉量提高12.77%。结合块茎的总鲜重、商品薯率、淀粉含量、维生素C含量、可溶性蛋白含量、还原糖含量等指标，可知在幼苗期、发棵期、结薯期、成熟期灌溉量分别为原灌溉量的75%、100%、125%、75%时马铃薯块茎品质最优而且产量最高，分别为654.30、650.60、773.00、703.53 g·株^-1。     

干旱胁迫和磷肥用量对马铃薯根系形态及生理特征的影响

以马铃薯品种大西洋为材料,探究干旱胁迫条件下马铃薯根系生理及根系形态对磷肥不同增施量的响应,旨在确定干旱胁迫下提高马铃薯产量及抗旱性的最佳磷肥施用量。试验设2个干旱胁迫处理、1个充分灌溉处理,土壤含水量分别保持在9.5%、14.0%、32.0%左右;以及5个磷肥用量(以P_2O_5计),分别为:T1(27.3 kg·hm~(-2))、T2(54.5 kg·hm~(-2))、T3(81.8 kg·hm~(-2))、T4(109.1 kg·hm~(-2))、T5(136.3 kg·hm~(-2)),另设不施肥处理为对照(T0)。结果显示:与充分灌溉相比干旱对马铃薯造成了一系列不利影响,以轻度干旱为例,轻度干旱导致马铃薯根系含水量较充分灌溉处理组降低了5.54%,超氧阴离子■产生速率、丙二醛(MDA)含量分别升高了63.33%和180.47%,株高和匍匐茎数分别降低了11.74%、7.66%,马铃薯根重和块茎产量分别下降了9.85%和6.75%;比较5种磷肥增施量,以每公顷增施54.5 kg磷肥对马铃薯抗旱性及生长发育的促进效果最佳,其中,在轻旱条件下,马铃薯根系活力提高了36.28%,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了29.31%、46.27%和114.53%,马铃薯块茎产量提高了39.75%,马铃薯总根长、根表面积、根体积分别增加了104.20%、31.65%和21.06%。综上所述,干旱胁迫显著抑制了马铃薯根系生长发育,而增施适量磷肥可通过提高抗氧化酶活性,增强根系活力及优化根系形态来缓解干旱胁迫下马铃薯根系脂质过氧化程度,减轻干旱对生长发育的抑制,增强植株整体抗旱性。