低钾胁迫下外源生长素对烟草根系生长及钾吸收的影响

【目的】探明生长素参与低钾胁迫下植株根系的生长发育及吸钾机制,同时为提高植物体内钾素水平提供理论依据。【方法】采用室内水培法,以模式植物烟草为试验材料,通过设置2个钾浓度(5、0.15 mmol/L)和5个外源生长素(3–吲哚乙酸)浓度(0、5、10、20、40μmol/L),对植物根系生理特征、内源生长素浓度、钾素累积及钾吸收动力学和相关钾离子通道基因转录表达进行比较研究。【结果】1)与正常钾水平相比,在低钾胁迫条件下,植株地上部干重显著降低15.6%;根系扫描8项指标中,除根平均直径外,其余7项指标值均显著降低;ATPase活性显著降低43.3%;主根尖、侧根尖及叶片内源生长素浓度显著升高;钾吸收动力学参数Vmax、Km值分别显著降低了89.2%、99.6%;植株根系、叶片钾浓度分别显著降低了93.0%、62.2%;根系中内流型钾离子通道基因Ntkc1的表达量显著降低56%。2)添加外源生长素后,正常供钾植株的根系干物质重、根系活力、主根尖及侧根尖内源生长素浓度有增加的趋势,Vmax值和内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量明显增加;低钾条件下,植株表现出和正常供钾相似的规律,除此之外,低钾植株的根系生长得到明显改善,ATPase活性和地上地下部钾素浓度明显增加,外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量明显降低。3)当添加生长素浓度为10μmol/L时,与未添加生长素相比,正常供钾植株的地上地下部干重显著增加了6.05%、8.54%;根体积及根系交叠数显著增加16.5%、23.2%;根系活力显著增加了298%;Vmax值显著增加了118%;低钾植株地上地下部干重与不添加相比显著提高了5.61%、28.6%;根系活力达到113μg/(g·h), FW,为无添加生长素时的3.3倍;根系ATPase活性相对增加了87.5%;根系钾浓度显著增加250%;钾离子通道基因NKT2在根系中表达量显著增加了7.04倍,Ntork1在根系及叶片中表达量显著降低了49.5%、72.5%。【结论】低钾胁迫影响烟草根系生长及植株对钾素的吸收累积,添加适当浓度外源生长素可改善植株根系生长发育状况,增加内流型钾离子通道基因NKT2、NtKC1的表达量,降低外流型钾离子通道基因Ntork1的表达量,且提高植株钾吸收动力学参数Vmax值、降低Km值,从而提高了植株对钾离子的吸收能力与亲和力,进而增加植株钾素浓度。     

钾对冬小麦根系生理性状及地上部生长的影响

本试验采用盆栽土培试验和液培试验相结合的方式研究了施钾对小麦根系生理性状及地上部生长的影响。结果表明：在缺钾的土壤上施钾可以促进根系生长，提高全生育期的根系活力和根中可溶糖含量，提高了根系在衰老过程中氮、钾养分的含量；施钾还能增大旗叶叶面积，提高小麦灌浆后期旗叶的叶绿素含量，有利于旗叶的光合和籽粒的灌浆。施钾能显著提高小麦成穗数、穗粒数和粒重，增加产量。     

钾营养对棉花苗期生长和叶片生理特性的影响

在田间试验条件下,研究了施钾对棉花苗期生长和功能叶片生理特性的影响。试验设2个品种,4个施钾量。结果表明,施钾增加了棉花株高和单株叶片数,而对单株叶面积的影响不同,当施钾(K2O)量为180.kg/hm2时,叶面积达最大值,继续增施钾肥叶面积减小;施钾促进了叶绿素的合成,同时增加了叶绿素荧光动力学参数Fv/Fo、Fv/Fm和qP值,降低了qN值,增加了PSⅡ的实际量子效率(ФPSⅡ)和光合电子传递速率(ETR),从而提高了棉花功能叶的光合功能;施钾还增加了叶片中生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)的含量,降低了脱落酸(ABA)的含量,提高了IAA/ABA、ZR/ABA、GA3     

氮钾营养对春玉米叶片衰老过程中激素变化与活性氧代谢的影响

采用田间试验、砂培试验和植株分析等方法,从激素水平和活性氧代谢方面探讨氮钾互作对春玉米叶片衰老的影响及其机制。结果表明,氮钾配比适宜可提高生育后期穗叶叶绿素含量,增加IAA、ZR 及GA3 含量,降低ABA 含量,提高IAA/ABA、ZR/ABA 及GA3/ABA 之比;过氧化物酶活性降低,膜质过氧化产物丙二醛含量减少,超氧物歧化酶活性增加,从而延缓衰老。而氮钾比例失调则导致内源激素平衡受到破坏,氧自由基清除能力降低,由此引起早衰,子粒产量降低。     

钾对冬小麦根系生理性状及地上部生长的影响

本试验采用盆栽土培试验和液培试验相结合的方式研究了施钾对小麦根系生理性状及地上部生长的影响。结果表明:在缺钾的土壤上施钾可以促进根系生长,提高全生育期的根系活力和根中可溶糖含量,提高了根系在衰老过程中氮、钾养分的含量;施钾还能增大旗叶叶面积,提高小麦灌浆后期旗叶的叶绿素含量,有利于旗叶的光合和籽粒的灌浆。施钾能显著提高小麦成穗数、穗粒数和粒重,增加产量。     

供磷水平对不同磷效率玉米氮、钾素吸收和分配的影响

在砂培条件下,以磷高效利用型玉米(KH5)和磷低效利用型玉米(西502)为材料,研究了低磷(Pi25μmol/L,LP)和正常供磷(Pi2mmol/L,NP)2个供磷水平对其氮、钾素吸收和分配的影响。结果表明,磷高效利用型玉米氮钾素吸收和干物质积累受低磷处理的影响较小,表现出对氮、钾的高效吸收。正常供磷水平下,磷低效利用型玉米氮、钾素吸收量和干物质积累量显著高于磷高效利用型,但其氮、钾吸收和干物质生产能力远低于后者。低磷处理使玉米干物质和氮钾营养向根系分配的比例增加,磷低效利用型玉米这种趋势更为明显,反映其耐低磷能力较弱。     

施钾对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒产量和品质的影响

采用田间试验研究钾肥用量对高油玉米和普通玉米吸钾特性及子粒品质和产量的影响。结果表明,两品种钾素吸收最大速率随施钾量的增加呈增加趋势,在施K2O.90150.kg/hm2范围内,通油1号的钾素吸收最大速率大于四密25。成熟期通油1号的吸钾总量明显高于四密25,但其子粒产量却低于四密25。玉米子粒的钾素绝大部分来源于开花后根系的吸收。通油1号开花后根系钾素吸收量和成熟期子粒钾素吸收总量明显高于四密25。高油玉米通油1号含有较高的脂肪酸和蛋白质含量,但淀粉含量较低。施钾在提高产量的同时,增加了子粒中脂肪和蛋白质及其组分含量,但减少了淀粉总量和支链淀粉含量。表明子粒中淀粉、蛋白质、脂肪和产量之间存在内在联系。     

不同水分下腐殖酸对杨树生理生化特性和生长的影响

盆栽试验研究了不同水分条件下腐殖酸对杨树生理生化特性及生长的影响。结果表明:随水分使用量的增加,配施腐殖酸不同程度的提高了杨树根系活力、叶绿素含量和硝酸还原酶(NR)活性,但根系活力以常规水分处理的最高。相同水份条件下,配施腐殖酸提高了叶片和根系的生长素(IAA)、赤霉素(GA)含量,但对玉米素(ZT)影响小。低水条件下,配施腐殖酸可降低气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),提高水分利用效率(WUE),提高脱落酸(ABA)含量;在常规和高水分条件下,腐殖酸的施用不同程度的提高了气孔导度(Gs)和光合速率(Pn),显著降低了ABA含量。低水条件下配施腐殖酸对杨树根茎叶重和总生物量影响不大,而在常规和高水分条件下,配施腐殖酸显著提高了杨树根、茎、叶和总生物量,并显著提高了杨树氮、磷、钾养分含量,高水下提高幅度更大。     

钾对玉米苗期抗冷性的影响

利用玉米为材料,在砂培试验中,设置了0、1．5、3．0、15．0mmol／L4个钾水平,当玉米长至五叶期时分别进行8℃、25℃两种温度处理4天,测定了钾对玉米苗期抗冷性的影响。结果表明,在砂培条件下,适施钾肥增加了玉米地上部钾含量。低温胁迫下玉米叶片质膜离子渗透率增加,施钾有利于质膜透性保持较低水平;15．0mmol／L钾处理叶片质膜的离子渗透率仅为不施钾处理的58％。与此同时,在低温胁迫下,高钾植株叶片过氧化物酶活性降低,萎蔫率明显下降,抗冷性增强。     

钾素对玉米茎腐病抗性反应中糖类物质代谢的影响

通过砂培试验比较人工接种禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）后,不同钾处理对玉米幼根中糖含量及糖代谢关键酶活性和基因表达的影响。结果表明,不施钾处理中,接菌比未接菌处理玉米幼根中蔗糖和葡萄糖含量显著降低,且蔗糖的下降速率高于葡萄糖的下降速率。随着病原菌入侵时间的延长,不施钾处理葡萄糖与蔗糖比值显著升高,接菌8 d后,缺钾幼根葡萄糖与蔗糖的比值是充足供钾幼根的近10倍。此外,钾素有利于病原菌入侵,幼根中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性提高,ss和sps基因表达量增加; 而缺钾处理中,ss基因的表达量几乎没有发生变化,sps基因的表达量在接菌后6 d才有所增加。说明在病原菌入侵后,钾素可以通过调节受侵染组织糖代谢相关酶的活性,协调受侵染部位糖代谢过程,增强抗病能力。     

Soil microbial activity measured by microcalorimetry in response to long-term fertilization regimes and available phosphorous on heat evolution

Microcalorimetric technique was used to investigate the effects of balanced versus nutrient-deficiency fertilization on soil microbial activity in a long-term (19-year) fertilizer experiment. The number of microorganisms in soils was measured by viable cell count, and the power-time curves were recorded for soil samples supplemented with glucose and ammonium sulphate, also with or without sodium dihydrogen phosphate for P-deficiency fertilization. Both the bacterial and the fungal populations were significantly higher (P < 0.05) under balanced fertilization than under nutrient-deficiency fertilization. The microbial activity presented by heat dissipation per cell unit indicated that microorganisms under balanced fertilizer treatments had more efficient metabolism, while decreased microbial activity under nutrient-deficiency treatments was firstly due to soil available P, followed by N and K (P < 0.05). In addition, microbial growth in soils under P-deficiency fertilization was stimulated by adding available P, while the lower growth rate, less peak heat, and longer peak time all indicated the low activity of soil microorganisms. We emphasize the importance of balanced fertilization, as well as the role of available P, in maintaining and promoting soil microbial activity.     

不同钾肥对甘蓝产量、品质和营养元素形态的影响

选择重庆地区适宜栽培的甘蓝品种,采用田间小区试验,研究不同种类和用量钾肥对甘蓝产量、品质和营养元素形态的影响,为无公害甘蓝生产确定合理的施钾技术提供科学依据。结果表明,不同施钾处理甘蓝生物产量和商品产量均显著提高(增量为4.3%~20.2%),两种钾肥均以中量水平(K2)增产最显著,但相同用量下钾肥种类间增产效果无显著差异,从肥料成本看以氯化钾更优。各处理均提高甘蓝氨基酸含量,以低量硫酸钾最优,增幅达56.9%;除中量氯化钾提高甘蓝维生素C含量6.8%外,其余处理均降低维生素C含量;各处理对甘蓝硝酸盐含量以降低为主,以高量硫酸钾降幅最大达12.3%;钾肥对甘蓝还原糖含量表现为提高,且以低量氯化钾最优。各处理均在一定程度上提高甘蓝矿质元素含量(Zn除外)。甘蓝各营养元素形态中,均以非蛋白态为主。不同钾肥处理蛋白氮含量与氨基酸含量呈极显著负相关(相关系数r=-0.820),蛋白磷与氨基酸含量呈显著正相关,而非蛋白磷含量与维生素C含量呈显著正相关;与氮、磷素形态相比,不同钾素形态与甘蓝品质间关系更为密切,其中全钾、蛋白钾含量与维生素C含量均呈显著正相关。综合各指标效应看,甘蓝适宜钾肥种类为氯化钾,且以中量施钾水平最优。     

包膜尿素减量化施用对大白菜产量品质及土壤硝酸盐含量的影响

通过埋袋法及大田试验,研究了包膜尿素的养分释放规律及其减量化施用对大白菜产量、品质及土壤硝酸盐含量的影响。结果表明,包膜尿素的氮素释放与大白菜的氮素吸收基本吻合。与习惯施肥等几个处理相比,30%减氮包膜尿素处理的大白菜产量最高,为39534.6kg.hm-2,20%减氮包膜尿素处理的大白菜Vc、还原糖含量最高,硝酸盐含量最低,有效提高了大白菜品质,减氮包膜尿素处理的大白菜含氮量较高,100%包膜尿素含磷、钾量较高;减氮包膜尿素处理减少了氮素向土体深层的淋溶损失,降低了环境污染风险。因此,减量施用包膜尿素能保证大白菜的产量、提高其品质,并有效减少硝态氮在土壤中的累积。     

施用钾肥对叶菜产量和品质的影响

Over a period of two years, field experiments were conducted on four silty loam soils grown with foliar vegetable crops including Chinese cabbage (Brassica pekinensis Rupr., cv.Lu-Bai 3), autumn greens (B. chinensis L., cv.Piao-Geng-Bai), winter greens (B. var.rosularis Tsen et Lee, cv.You-Dong-Er), and summer greens (B. chinensis L., cv.Zao-Shu 5), respectively. Each experiment included one CK treatment without K, N and P fertilizers applied, and four treatments with from low to high doses, 0~300 kg hm^-2 for Chinese cabbage, 0~150 kg hm^-2 for autumn and winter greens and 0~180 kg hm^-2 for summer greens, of K fertilizers in the form of sulfate of potash (SOP) applied together with N and P fertilizers. One treatment of K fertilizer in the form of muriate of potash (MOP) applied at high levels (150 or 180 kg hm^-2) together with N and P fertilizers was included in the experiments of autumn, winter and summer greens, respectively, in order to compare the effects of SOP and MOP. The market yields of the tested crops increased significantly with the increasing rate of K application. The crops supplied with K fertilizers yielded more stably as the CV% of their yields decreased with the rate of K application. K fertilization increased not only K contents but also the amounts of N, P and K absorbed in shoots of autumn, winter and summer greens, which were statistically significantly correlated to their yields. It can also be found that potassium improved the quality of the foliar vegetable crops as their dry mater contents were generally increased and Vc contents obviously increased and nitrate contents markedly decreased. As compared to MOP, SOP was more effective on the yields and quality of autumn, winter and summer greens at the high levels of fertilization.     

重庆酸性紫色土马铃薯的高产优质与养分平衡

Over a period of two years,field experiments were conducted on four silty loam soils grown with foliar vegetable crops inculding Chinese cabbage(Brassica pekingensis Rupr.,cv.Lu-Bai 3),autumn greens (B.chinensis L.,cv.Piao-Geng-Bai),winter greens(B.var.rosularis Tsen et Lee,cv,You-Dong-Er),and summer greens(B.chinensis L.,cv.Zao-Shu5),respectively,Each eperimpent included one CK treatment without K,N and Pfertilizers applied,and four treatments with from low to high doses,0-300 kg hm^-2 for Chinese cabbage,0-150 kg hm^-2 for autumm and winter greens and 0-180 kg hm^-2 for summer greens,of K fertilizers in the form of sulfate of potash(SOP)applied together with N and P fertlizers,One treatment of K fertilizer in the form of muriate of potash(MOP) applied at high levels(150 or 180 g hm^-2)together with N and P fertilizers was included in the experiments of autumn,winter and summer greens ,respectively,in order to compare the effcts of SOP and MOP ,The market yields of the tested crops incresaed significantly with the increasing rate of K application.The crops supplied with K fertilizers yielded more stably as the CV% of their yields decreased with the rate of K application.K fertilization increased not only K contents but also the amounts of N ,P and K absorbed in shoots of autumn,winter and summer greens,which were atatistically significantly correalted to their yields.In can aslo be found that potassium improved the quality of the foliar vegetable crops as their dry mater contents were generally increased and Vc contents obviously increased and nitrate contents markedly decreased ,As compared to MOP,SOP was more effective on the yields and quality of autumn,winter and summer greens at the high levels of fertilization.     

基于多效唑减量和川麦冬优质高产的施肥量研究

【目的】川麦冬生产上存在多效唑滥用现象,长期过量施用多效唑会造成土壤酸化、有效养分淋湿,降低川麦冬产量及品质,不利于川麦冬出口。本研究旨在找到合理的氮、磷、钾肥配比,以期减少多效唑的施用量。【方法】田间试验采用4因素5水平 (2、1、0、–1、–2水平) 二次正交旋转组合设计,氮肥5个水平分别为3200、2500、1800、1100、400 kg/hm2;磷肥5个水平4100、3100、2100、1100、100 kg/hm2;钾肥5个水平分别为1760、1333、907、480、53 kg/hm2;多效唑用量分别为150、112.5、75、37.5、0 kg/hm2共36个处理。于收获期调查了川麦冬根、茎、叶生长状况,块根产量及折干率、根冠比。【结果】试验因素对块根鲜重、块根干重、叶鲜重、叶干重、叶长、根冠比有显著影响,对叶片数、叶宽、分蘖数、须根数、须根长、块根数及折干率无显著影响。随氮肥施用水平的增加,叶长、叶鲜重、叶干重、块根鲜重、块根干重均降低。随磷肥施用水平的增加,叶干重先增加后降低、根冠比先降低后升高。随钾肥施用水平的增加,叶鲜重、叶干重增加,块根鲜重先降低后增加,根冠比 (干) 降低。随多效唑施用水平的增加,叶长、叶鲜重、叶干重、块根鲜重、块根干重均降低。在影响地上部生长的因素中,多效唑贡献率最高,在影响产量的因素中,氮肥贡献率最高。【结论】通过肥料的合理配施,可保证川麦冬产量,多效唑的施用量较川麦冬生产中用量降低41%。川麦冬产量大于3100 kg/hm2的肥料用量为尿素799～1051 kg/hm2、过磷酸钙1904～2296 kg/hm2、硫酸钾823.31～900.69 kg/hm2,其多效唑用量为44.25～58.88 kg/hm2。     

施肥和秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦品质的影响

通过在青海省河湟灌区栗钙土上连续19年的春小麦连作长期定位试验,研究了施用化肥与秸秆还田对土壤肥力质量及春小麦产量、品质的影响。结果表明,在施氮、磷化肥的基础上增施钾肥和或秸秆还田可降低土壤容重1.2%～7.1%,提高土壤含水量4.7%～13.5%,增加土壤＞0.25mm团聚体的数量,促进团聚体的稳定性;对土壤轻组有机质、有机质、土壤氮、磷、钾养分含量的提高也有明显的作用,尤其是提高土壤速效钾含量最高达2.6倍;对春小麦产量和品质也有一定的维持和促进作用。在施氮、磷的基础上增施适量无机钾肥或秸秆还田能够改善农田土壤肥力及质量状况,稳定和提高春小麦产量和品质。考虑矿质钾肥成本较高和资源有效利用,当地农业生产在氮、磷肥基础上半量秸秆还田可以替代无机钾肥。     

氮磷钾配比对甘蓝产量及养分吸收利用的影响

[目的]对兰州市甘蓝生产中的氮磷钾三要素与产量、养分吸收的关系进行研究,为该地区甘蓝科学栽培提供科学依据。[方法]以该区域主栽春茬品种"中甘21"为供试材料,设CK,NP,NK,PK,NPK 5个施肥处理。在甘蓝各生育阶段测量其生物量、养分含量,分析不同肥料配比对甘蓝各时期养分吸收速率、养分累积量以及最终产量的影响。[结果]"中甘21"的生物累积动态呈现S形曲线,生物量在苗期增加较小,结球后生长加快,至成熟期后生长速度减缓。氮肥对生物量的形成影响最大,其对甘蓝生物量的限制在整个生育期都存在,其次是钾肥和磷肥。不同肥料配比显著影响了甘蓝植株养分吸收速率和累积量。甘蓝对养分的吸收速率变化趋势一致,均表现为:结球—成熟莲座—结球苗期—莲座移栽—苗期。同时氮、磷、钾的吸收累积量随着甘蓝生长不断提高,其中氮、磷素的累积在结球期后提高明显,钾素的累积在莲座期后开始提高。甘蓝氮、磷、钾含量随着植株的生长逐渐增加,同时累积量不断提高。[结论]不同氮磷钾肥料配比显著影响甘蓝的生物质量和产量以及养分利用率,其中氮肥的影响最大,其次是磷肥和钾肥。     

寒地冬小麦对低温逆境的生理适应

冬小麦东农冬麦1号可在黑龙江省高寒地区安全越冬（返青率大于85%）,研究其对低温逆境的适应特性对于了解植物的抗寒机制具有重要意义。以东农冬麦1号为试材,测定了大田自然降温（最低温度5℃到-15℃）条件下冬小麦不同器官的抗寒生理指标及3种抗寒基因表达量的变化。结果表明：东农冬麦1号分蘖节中抗寒物质的储备能力强于叶片和根系...     

硝酸钾和硫酸钾对番茄幼苗生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培试验,研究不同钾肥种类(KNO3、K2SO4)、不同钾素水平(0、2.0、4.0和8.0mmol/L)对"天福冠露"和"毛粉802"2个番茄品种幼苗生长、根系特征及对钾素吸收、生理利用效率的影响。结果表明,随钾素水平提高,番茄鲜重、干重以及根长、根体积、根直径等根系特征显著提高。在钾素水平为4.0、8.0mmol/L时,硝酸钾处理的番茄株高、根长显著高于硫酸钾。钾素水平为8.0mmol/L时,硫酸钾根直径显著高于硝酸钾处理的;"天福冠露"施用硝酸钾的根尖数显著高于施用硫酸钾;"毛粉802"施用硫酸钾,植株的根直径、钾含量和钾素积累量显著高于硝酸钾处理。番茄水培适宜的钾素浓度为8.0mmol/L,硝酸钾有利于番茄生长发育,硫酸钾有利于番茄对钾素的吸收。在相同钾素水平条件下,2个番茄品种鲜重、干重均无显著差异。