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。     

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。     

CoCl_2与NaCl交互作用对蚕豆萌发与幼苗生长的影响

【目的】研究NaCl胁迫下CoCl_2对蚕豆幼苗生长的影响,探求较适宜于蚕豆生长的CoCl_2浓度,为钴盐在盐碱地农作物生产中的应用提供科学依据.【方法】先通过培养皿的种子萌发试验,用不同浓度CoCl_2浸种,以确定适宜的CoCl_2浓度范围,再进行不同程度NaCl胁迫的蚕豆幼苗盆栽试验,研究浇灌CoCl_2溶液对NaCl胁迫下蚕豆幼苗生长的影响.【结果】CoCl_2浓度小于0.1 mmol/L浸种对蚕豆种子的萌发有不同程度的促进作用,蚕豆种子的发芽率、相对胚芽长、相对胚根长、发芽指数和活力指数均显著高于对照(P0.05),以0.008 mmol/L较为显著;浓度大于0.1 mmol/L时,则会抑制其萌发.蚕豆幼苗受NaCl胁迫时,较低浓度CoCl_2溶液浸种能够不同程度地促进蚕豆幼苗的株高、基径、叶片形态、叶绿素含量、地上和地下部分干质量,降低幼苗的受盐害程度,以浓度0.008 mmol/L效果较好;高浓度CoCl_2(1 mmol/L)则显著抑制了幼苗生长.【结论】0.008 mmol/L CoCl_2浸种可在一定程度上提高蚕豆幼苗的抗盐性,因此,可在盐碱地区施加低浓度钴来增强蚕豆幼苗对盐碱地区的适应性.     

渗透胁迫下钴和DFMA对小麦幼苗多胺含量及膜脂过氧化的影响(英文)

探讨了渗透胁迫下小麦幼苗乙烯与多胺之间是否存在底物竞争以及CoCl2和DFMA对膜脂过氧化的影响。研究结果表明,-1.0 MPa聚乙二醇(PEG)溶液对小麦幼苗根系渗透胁迫6 h时,叶片腐胺、亚精胺含量及乙烯释放量均显著提高,之后随胁迫时间延长,腐胺、亚精胺含量逐渐下降,乙烯释放量逐渐增加;当-1.0 MPa PEG溶液中加入DFMA0.5 mmol/L,在渗透胁迫过程中,相比于未加DFMA的处理,叶片腐胺和亚精胺含量均显著下降,而乙烯释放量没有显著变化;说明在-1.0 MPaPEG溶液根系渗透胁迫过程中,叶片内乙烯与亚精胺之间并不存在显著的底物竞争关系。当-1.0 MPa PEG溶液中加入CoCl22 mmol/L,乙烯释放量的增加被抑制,且腐胺、亚精胺含量显著提高;在PEG溶液中加入CoCl2还提高了叶片抗氧化酶的活力,并在胁迫至24 h时,显著降低了活性氧水平以及MDA含量,进而对细胞膜表现出保护作用。然而,在PEG溶液中加入DFMA,上述指标表现为相反的变化趋势。说明当渗透胁迫加深时,CoCl2提高多胺含量及抑制乙烯产生可以相对降低脂质过氧化程度,且能够减轻细胞膜在深度渗透胁迫下所受伤害。     

亏缺灌溉对马铃薯生长产量及水分利用的影响

为了解析马铃薯不同品种对水分亏缺的响应,探讨不同品种对水分需求量的差异,该研究在大田遮雨棚滴灌下,以马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’为材料,参考西北区和本试验区的年平均降雨量,设置5个水分处理,将参考试验区年平均降雨量的值划分为正常灌水(A),逐级调亏灌水量的值划分为轻度(B)、中度(C)、重度(D)和特重度(E)亏缺灌水处理,研究灌水量对不同品种马铃薯植株生长(株高、茎粗、叶面积)、生物量与分配、叶片相对含水量、产量与构成因素、水分利用的影响。结果表明:正常灌水下,‘青薯9号’株高增长速度大于‘大西洋’,且测定期内持续增高,但‘大西洋’叶面积快速扩增期的扩增速度大于‘青薯9号’;2个品种各器官干质量变化趋势不一致,‘大西洋’各器官干质量呈增长趋势,‘青薯9号’茎叶和根干质量呈前期增长后期下降、块茎干质量呈显著增加趋势(P0.05),且‘青薯9号’块茎生物量分配比例最高值为57.96%,仅是‘大西洋’最高值的67.43%;2个品种叶片相对含水量均呈先升高后降低的变化趋势;‘大西洋’单株结薯数、单株产量、公顷产量、商品薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),‘青薯9号’仅商品薯率和大薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),其他指标则显著低于轻度亏缺灌溉(P0.05),水分利用效率和灌水效率分别为152.62kg/(hm~2·mm)和130.70%。亏缺灌溉下,随水分亏缺度加重,‘大西洋’株高、茎粗和叶面积扩增的抑制大于‘青薯9号’,2个品种叶片相对含水量降低、生物量积累的增速和绝对值降低、产量和大薯率显著下降(P0.05),且‘青薯9号’上述指标的降幅小于‘大西洋’,其中轻度亏缺灌溉下,‘青薯9号’单株结薯数和公顷产量具有补偿效应,较正常灌水分别增加22.79%和11.71%,水分利用效率提高41.48%、灌水效率提高60.05%,抗旱系数为1.12。因此,‘青薯9号’轻度亏缺灌溉,可控制其地上部旺盛生长,利于块茎形成和膨大,‘大西洋’应保证充足水分供给,不宜亏缺灌溉。     

两个海拔分布下红砂叶片对渗透胁迫的生理响应

探讨了2个海拔分布红砂叶片对渗透胁迫的生理响应的差别及其机制,结果表明,在渗透胁迫逐渐加强的条件下,山下的红砂叶片持水力较强,渗透调节物质含量较高,活性氧水平和脂质过氧化产物丙二醛含量较低,可见山下红砂叶片耐渗透胁迫的能力强于山上的红砂;渗透胁迫下红砂各项生理指标变化的相关性分析显示,叶片相对含水量、水势及自由水/束缚水均与MDA含量、O₂^-·产生速率显著负相关, SOD活性与O₂^-·产生速率呈显著正相关。可见,对于九州台山上和山下生长的2组材料,在PEG胁迫加深的条件下,山下的红砂叶片具有较强的渗透调节能力和抗氧化能力,脂质过氧化的水平也较低,产生这些生理响应差别的主要因素可能为2组材料水分状况的不同,即山下红砂叶片束缚水含量较高,在深度胁迫下的保水性较好,且在通常情况下山下红砂叶片较低的相对含水量和水势也可能是其抗渗透胁迫能力较强的重要原因。     

二氯化钴对NaCl胁迫下甘草幼苗叶片活性氧水平及抗氧化酶活性的影响

[目的]研究二氯化钴(CoCl2)对NaCl胁迫下甘草幼苗叶片活性氧水平、抗氧化酶活性及脂质过氧化程度的影响.[方法]抗氧化相关酶的活性测定.[结果]在80 mmol/L NaCl胁迫下,随胁迫时间延长甘草幼苗叶片抗氧化酶活性、活性氧水平发生显著变化且脂质过氧化程度逐步加重.在NaCl胁迫前期,幼苗叶片细胞内除过氧化物酶外,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及抗坏血酸过氧化物酶活性显著升高,而活性氧水平和脂质过氧化程度无显著变化.随着胁迫时间的延长,即当80 mmol/L NaCl胁迫延长至30～ 35 d时,活性氧水平与脂质过氧化程度的显著提高;在80 mmol/L NaCl溶液中加入40 μmol/L CoCl2,在胁迫的整个过程中相对提高抗氧化酶的活性,在胁迫延长至30～ 35 d时显著抑制脂质过氧化水平的上升.[结论]40 μmol/L CoCl2可以相对提高80 mmol/L NaCl胁迫后期(30～35 d)甘草幼苗叶片抗氧化酶的活性,并显著抑制活性氧的产生和脂质过氧化的程度.     

低温胁迫下磷肥施用量对油橄榄生长发育的影响

  【目的】  探究自然低温胁迫下磷肥施用量对油橄榄幼苗生长发育的影响，旨在确定低温条件下增强油橄榄幼苗抗寒性及促进其生长发育的最适磷肥施用量，为油橄榄苗期养分管理提供科学依据。  【方法】  本试验选用我国油橄榄主栽品种‘鄂植8号’为试验材料，所用磷肥为磷酸二氢钠 (NaH₂PO₄·2H₂O)，6个处理的每株幼苗P₂O₅施用量分别设为0、15、30、45、60和75 g，记作P0、P15、P30、P45、P60 和 P75；低温胁迫是在自然条件下，取样时间为2018年9月16日、11月15日和12月30日上午9:00左右，取样当日与前两日平均气温分别为17.6℃、3.1℃和–5.3℃，采集样品为植株叶片、根系，分析油橄榄幼苗叶片冻害指数、渗透调节物质含量、膜伤害指标、抗氧化酶活性、叶绿素含量、磷含量及根系活力、根系形态和生物量积累。  【结果】  在低温环境 (3.1℃、–5.3℃) 下，增施适量磷肥可降低油橄榄叶片冻害指数，增加叶片中脯氨酸 (Pro)、可溶性蛋白 (SP)、可溶性糖 (SS)、叶绿素和磷含量，增强叶片抗氧化酶活性，降低叶片膜透性、超氧阴离子产生速率和丙二醛 (MDA) 含量，增强根系活力。在3.1℃条件下，P45处理油橄榄叶片超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT) 与抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活性较P0分别增加了104.75%、95.02%和100.01%；叶绿素含量和磷含量较P0分别增长了114.83%和33.66%。在低温条件下，油橄榄幼苗根系和地上部生长均受到抑制，P45处理的油橄榄总根长、根表面积、根体积和根尖数较P0处理增加了42.60%、28.79%、55.50%和25.01%，各磷肥处理下根系平均直径间差异不显著；株高、根干重、地上部干重较P0处理分别增加了48.48%、80.27%和34.51%。  【结论】  低温抑制油橄榄幼苗生长发育，而适量增施磷肥可有效提高油橄榄的生理活性，进而缓解低温对油橄榄幼苗的损伤，增强了植株的抗寒性。低温胁迫条件下，每株施用45 g磷肥 (P₂O₅)的效果最佳。     

渗透胁迫对柠条叶片脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

采用PEG溶液对不同海拔下的柠条叶片进行渗透胁迫处理并对其生理响应进行了探讨。结果表明,在渗透胁迫下兰州市九州台山下的柠条叶片相对含水量、丙二醛含量和活性氧水平较低,脯氨酸含量较高,耐渗透胁迫的能力较强。SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性在渗透胁迫下变化不一致,但总体表现为在轻度胁迫时升高,胁迫加重时下降的趋势。相关分析表明,渗透胁迫下柠条叶片各生理指标之间存在广泛的关联,说明多种因素影响柠条的抗旱性;相对含水量与脯氨酸含量显著负相关,与SOD活性呈显著正相关,说明叶片相对含水量低可能是其抗渗透胁迫能力较强的关键因素。     

Co~（2＋）对渗透胁迫下小麦幼苗叶片乙烯产生率及蛋白酶活性的影响

在－１．０ＭＰａＰＥＧ渗透胁迫下，小麦幼苗叶片乙烯产生速率和蛋白酶活性随胁迫时间延长递增，蛋白质和叶绿素含量递减。在－１．０ＭＰａＰＥＧ溶液中加入２ｍｍｏｌ／ＬＣｏＣｌ２处理可以抑制乙烯的产生及蛋白酶的活性，对蛋白质和叶绿素起到保护作用。同时还观察到，渗透胁迫过程中乙烯的产生速率与叶片的衰老过程具有正相关性，加入Ｃｏ２＋能一定程度的减轻渗透胁迫造成的伤害。