西瓜断根嫁接育苗根际营养体积对根系活力和秧苗质量影响

采用3种不同深度的50孔穴盘进行断根嫁接西瓜苗试验.试验证实嫁接苗龄20 d时,处理期间株高、茎粗、叶面积、叶片数等生物学特征无显著性差异,与根际营养体积无显著性相关关系.嫁接苗龄25 d之后,3个处理之间表现出株高、地下部干重、叶面积指数、壮苗指数及根系活力与根际营养体积间呈显著相关关系,78.4、82.9 cm3的孔穴体积抑制了秧苗的生长和根系生理活性.分析研究认为孔穴为78.4 cm3和82.9 cm3的穴盘苗嫁接后最佳苗龄为20 d,最长不宜超过25 d;孔穴为131.6 cm3的穴盘苗嫁接后苗龄可达30 d.     

根际通气对盆栽玉米生长与根系活力的影响

针对盆栽作物生长空间有限且通气不良的生长环境问题,为改善根际气体环境,试验设每隔2d通气1次(T1)、每隔4d通气1次(T2)两个通气处理,以不通气(CK)为对照,研究根际通气对盆栽玉米生长及根系活力的影响。结果表明,T1和T2处理均能提高玉米株高、叶面积、叶绿素含量,促进地上部分和地下部分干物质的积累。T1、T2处理有利于提高玉米根冠比和根系活力,拔节期T1和T2处理的根冠比分别是CK的1.27倍、1.18倍,根系活力分别为CK的1.26倍和1.54倍;抽穗期根冠比分别为CK的1.18倍、1.09倍,根系活力分别为CK的1.22倍和1.40倍。同时,通气处理能够促进作物吸收土壤内的养分。研究结果表明,根际通气能够增强盆栽玉米的根系活力,促进植株的生长发育。     

营养胁迫下不同植物根系的反应和根际效应

研究了在营养胁迫下、小麦、番茄、玉米（不同品种）根系的适应性及其根际效应。结果表明，在缺锰胁迫下植物根系分泌更多的可溶性有机物，导致根际Ｅｈ下降，高价锰氧化物还原，根际氧化锰结合态锰活化并转化为有效态，提供植物吸收。     

断根和施肥对杨树人工林根际土壤肥力及生物学特性的影响

采用田间小区试验研究了不同的断根和施肥措施对I-107杨树人工林根际养分、微生物数量及酶活性的影响。结果表明:相同处理的杨树林地根际土壤pH均低于非根际土壤,而有机质、速效氮、速效磷、速效钾、有效铜和有效锌的含量均高于非根际土壤;与其它处理相比,断根施肥处理的根际土和非根际土壤速效养分含量最高,差异达显著水平;与对照相比,断根施肥处理显著提高了林地土壤的脲酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性,而施肥未断根处理少量增加了此5种土壤酶活性,断根未施肥处理则降低了土壤酶的活性。各处理林地土壤微生物数量大小次序为:断根施肥>施肥未断根>断根未施肥>对照。由此可得出,施肥和断根措施相结合可有效改善根系土壤环境,提高林地土壤肥力。     

植物根系分泌物与根际营养关系评述

根系分泌物（ｒｏｏｔ ｅｘｕｄａｔｅｓ,ＲＥ）主要有粘胶、外酶、有机酸、糖、酚及各种氨基酸。不同营养基因型的植物,ＲＥ级分明显不同,存在养分和环境胁迫时,植物通过增加粘胶、酶及某些有机酸的分泌量以适应变化的环境。ＲＥ也是植物改善根际营养环境的重要手段。ＲＥ可改善土壤物理结构,促进矿物风化、提高土壤ＣＥＣ,影响土壤ｐＨ、土壤矿物表面吸附性能及土壤生物学性质。ＲＥ还存化根际土壤养分,促进植物对养分吸收     

根际增氧对水稻根系形态和生理影响的研究进展

根际氧是影响稻田土壤环境和水稻根系生理代谢的重要环境因子,已有的关于水稻根际氧的综述多从低氧或缺氧胁迫的角度展开,随着技术的进步,越来越多的学者在水稻栽培中实施了主动的根际增氧措施,取得了一定的研究成果。根际增氧显著影响了水培水稻根系形态和结构,使其呈现细而长的特征,增氧条件下水稻根系形态、结构及其功能需求间存在内在的一致性;根际增氧对不同生育时期水稻的根系活力均有明显的促进作用,其增幅从10%到150%不等,并存在明显的品种间差异;从水稻根系形态、生理活性以及根部氮素形态转化等多个方面来看,增氧处理有利于水稻根系吸收氮素,但其对水稻氮素积累量的影响则与增氧处理方式和程度有关,过度增氧抑制了水稻植株对氮的利用,从而限制了其生物量的增加,反过来抑制了对氮的吸收。水稻对根际增氧的响应规律并非其对低氧和缺氧胁迫响应规律的简单倒转,饱和氧处理下水稻生物量和产量的剧烈降低表明了水稻对富氧响应的复杂性。探索根际增氧对三叶期前水稻幼苗的影响,完善根际增氧对水稻氮代谢的影响研究,并量化水稻田间需氧量,探索简单易行的苗期增氧措施,对进一步完善水稻育秧理论,改进水稻育秧技术具有重要意义。     

根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长和活力的影响

采用气雾法栽培方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长及伤流中4种内源激素含量的影响.结果表明:随着处理时间的延长,根际CO2浓度为2500 μL/L处理和5000 μL/L处理与350 μL/L处理相比,根系的生长受到了抑制,根系活力呈先升高后降低的趋势.同时伤流液体积、电导率、pH值以及促进生长类激素IAA(生长素)、ZT(玉米素)、GA3(赤霉素)含量显著降低,而ABA(脱落酸)含量升高.说明根际CO2浓度超过2500 μL/L就会明显影响网纹甜瓜根系生长和根系合成生长类内源激素的能力,这可能也是土壤栽培和基质无土栽培较汽雾法栽培减产的重要原因之一.     

植物根系和根际微生物对氮的竞争

植物根系可促进土壤中有机碳和氮的矿化^[1-3]。     

Cd胁迫对5种植物体内Cd积累及根际土壤特性的影响

以大豆、棉花、曼陀罗、蓖麻和玉米为供试材料,采用土柱栽培试验,探讨Cd胁迫后,5种植物根系活力与各器官间cd含量的差异,以及5种植物根际土壤酶活性与根际土壤营养含量对Cd胁迫的反应.结果表明:(1)5种受污染的植物体Cd富集量超出对照不受污染的植物体达3～7倍之多,但都未达富集临界值100 mg/kg.(2)不同植物不同器官Cd运转积累部位不同,以根冠比衡量,蓖麻、玉米、棉花R/S大于1,称作根优势植物;大豆、曼陀罗R/S小于1,称作冠优势植物;棉花R/S近于1,称作冠根均衡植物.5种植物吸收富集最强的前3位植物(大豆、玉米、棉花)都是人工驯化的栽培植物,其吸肥能力强于野生植物的,这种吸肥能力与吸Cd能力是否呈正相关关系,吸肥能力的差异是否可以作为污染土壤利用改良的依据值得进一步研究.(3)大豆、曼陀罗茎秆中Cd含量均较根、叶、籽实中的高,考虑到大豆是粮食作物,同时其根部Cd含量仅次子茎的,而曼陀罗作为一种杂草,其地上部Cd转移系数大于1.0,因此,比较供试5种植物,应优先选择曼陀罗用于Cd污染区域的土壤净化.(4)Cd胁迫(5 mg/kg)提高了5种植物根系还原TTC强度,抑制了大豆和蓖麻根际土壤多种酶活性,而促进了曼陀罗和玉米根际土壤多种酶活性以及棉花根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性;比较5种酶活性,碱性磷酸酶活性对Cd反应较不敏感,脲酶和蔗糖酶活性对Cd反应较敏感,多酚氧化酶和过氩化氯酶活性对CA的敏感程度因不同植物而异.结果还表明Cd胁迫不同程度地提高了供试5种植物根际土壤营养含量.(5)研究为有效开展Cd污染土壤的植物修复资源提供理论依据.     

根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长和活力的影响

采用气雾法栽培方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO₂处理,探讨根际CO₂浓度对网纹甜瓜根系生长及伤流中4种内源激素含量的影响。结果表明：随着处理时间的延长,根际CO₂浓度为2500 μL/L处理和5000 μL/L处理与350 μL/L处理相比,根系的生长受到了抑制,根系活力呈先升高后降低的趋势。同时伤流液体积、电导率、pH值以及促进生长类激素IAA（生长素）、ZT（玉米素）、GA3（赤霉素）含量显著降低,而ABA（脱落酸）含量升高。说明根际CO₂浓度超过2500 μL/L就会明显影响网纹甜瓜根系生长和根系合成生长类内源激素的能力,这可能也是土壤栽培和基质无土栽培较汽雾法栽培减产的重要原因之一。     

渗透胁迫对玉米幼苗根系活力和K+吸收动力学特征的影响

本试验以三个抗旱性不同的玉米品种作为试验材料,以26％聚乙二醇Polyethylene.glycol(PEG)(分子量4000)溶液对幼苗进行模拟渗透胁迫,研究了渗透胁迫对3个抗旱性不同的玉米品种幼苗根系活力及对K+吸收的动力学的影响。结果表明,玉米幼苗根系对K+的吸收速度符合Michaelis-Menten动力学方程;短期(24h内)的渗透胁迫可在一定程度上促进根系的生长,根系活力增强,NR活力升高,根系与离子的亲和力增加(Km下降),抗旱性强的品种促进程度大于抗旱性弱的品种;较长时间(超过48h)的渗透胁迫则抑制根系的生长,根系活力、NR活性等降低,根系与离子的亲和力下降(Km升高)。抗旱性强的品种受抑程度轻,Km值的升幅小,而抗旱性弱的品种受抑程度重,Km值的升幅大。玉米幼苗根系吸收K+的Km与根数、根重、根系活力、吸收面积、NR活力等极显著相关,可作为玉米抗旱性强弱的指标。     

氮、磷、钾营养胁迫对黄芪幼苗根系活力及根系导水率的影响

以膜荚黄芪为试验材料,通过室内1/2Hoagland全营养液、1/2Hoagland缺N(-N)、缺P(-P)和缺K(-K)营养液控制营养水平,进行水培试验,比较在营养胁迫情况下黄芪幼苗根系活力、根系导水率和叶绿素含量的变化。结果表明:与全素营养(CK)相比,缺素条件下黄芪根系活力、根系导水率及叶绿素含量降低,根面积减少,根冠比差异显著。-N和-P处理对根系导水速率影响极显著。     

Zinc priming promotes seed germination and seedling vigor of rice

The present study evaluated effects of seed zinc (Zn) priming at concentrations from 0 to 25 mM ZnSO₄ on seedling vigor and viability in rice (Oryza sativa L.). Zinc priming substantially increased Zn concentration in the husk, but not in brown rice. The movement of primed Zn from the husk into the inner layers of rice seed during germination was suggested by Zn concentration declining in the husk coinciding with the increase in brown rice over time (r = –0.62; p < 1%), which did not happen in unprimed seed. Zinc priming significantly enhanced seedling growth and development up to 5 mM. Germination rate, root number, and dry weight were much higher than in unprimed seed, but higher Zn concentrations (10 and 25 mM) depressed seedling vigor. Priming rice seed with 2.5 mM Zn also improved the germination rate of rice in a Zn‐deficient soil, with or without soil Zn application. The results confirm that priming rice seed with Zn can improve germination and seedling vigor and for the first time show how Zn requirement of germinating rice seed and seedlings can be met by the prime Zn accumulated in the husk.     

夹茎式番茄钵苗取苗机构设计与试验

为避免取苗机构在夹取钵苗过程中对钵体与根系造成损伤,该研究针对夹茎取苗方式,提出一种基于二阶椭圆齿轮行星轮系以及凸轮摆杆机构的夹茎式番茄钵苗取苗机构。依据二阶椭圆齿轮传动特性与机构工作原理,建立机构运动学理论模型,并对凸轮轮廓曲线进行设计,结合番茄钵苗取苗作业要求及机构特点,基于MATLAB软件开发机构分析软件对机构参数进行优化,并进一步分析优化后取苗轨迹与凸轮各工作段的对应位置关系,建立了夹茎式取苗机构虚拟样机模型,利用ADAMS软件对取苗机构运动过程进行仿真分析,验证机构参数优化结果及零部件结构设计的准确性与合理性。试制取苗机构物理样机开展高速摄影试验,通过对比分析实际工作轨迹与理论分析及仿真轨迹的一致性,验证了取苗机构设计的正确性。搭建自动取苗试验台进行取苗试验。试验结果表明,取苗机构工作性能可靠、稳定,取苗频率为80株/min时,取苗成功率为92%,投苗成功率为94.2%,伤苗率为2.9%。研究结果可为番茄钵苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。     

不同类型氮肥对番茄穴盘基质育苗的影响

为了明确不同类型氮肥在穴盘基质育苗中的效果,向中药渣废弃物育苗基质中施用不同类型氮肥进行番茄育苗,研究育苗完成后成苗生长指标参数.结果表明,施用氨基酸氮肥和化学氮肥均显著增加叶绿素SPAD值(6.4％和8.4％)和幼苗茎粗(2.5％和3.8％).氨基酸氮肥较不施肥对照和化学氮肥显著增加了成苗的地下部干重(17.9％和2...     

介质阻挡放电低温等离子体处理对小麦种子活力及幼苗生理的影响

为揭示低温等离子体处理对小麦种子活力及幼苗生理特性的影响,该研究以济麦22、百农307为处理对象,对其进行不同时长（0、6、9、12、15 s）的介质阻挡放电（dielectric barrier discharge,DBD）低温等离子体处理,分析其对小麦种子萌发、幼苗生长、种皮形态结构、幼苗代谢生理及抗氧化性指标的影响。结果表明：以氩气为气源的DBD低温等离子体处理明显提高了小麦种子发芽率及其幼苗根苗长、鲜干重、活力指数;各处理时长条件下小麦种子吸水率均有所增加,当处理时间为9 s时,两种小麦种子的吸水率增幅最大,分别显著增加了6.4%（济麦22）、5.9%（百农307）（P<0.05）;小麦种子接触角随处理时间的延长而逐渐减小,表明其润湿性能逐渐提高;处理9 s时小麦的种皮结构组织轮廓模糊,呈现明显裂纹;处理后小麦种子的新生幼苗中光合色素含量、可溶性蛋白含量均得到不同程度的增加;处理后小麦种子的新生幼苗抗氧化能力有所提高,当处理时间为9 s时,两种小麦幼苗中的丙二醛含量降幅最大,分别显著降低了15.6%（济麦22）、18.0%（百农307）（P<0.05）。因此,DBD低温等离子体有效改善了小麦种子活力及其幼苗生理特性,可作为潜在的种子强化方法用于提高作物生产中的种子质量及促进后续小麦生长。     

侧开孔穴盘在番茄育苗中的应用效果

传统的育苗用穴盘多为底部开孔穴盘,存在根系容易从底开孔钻出、易伤根、浇水频繁、浪费水资源等问题。为了解决这些问题,设计开发了侧部开孔的育苗穴盘。该文采用侧开孔穴盘和底开孔穴盘培育番茄幼苗作为比较,明确侧开孔穴盘在番茄育苗中的节水效果和育苗效果。结果表明:在整个育苗阶段,底开孔处理平均每穴盘浇水总量为28.97 kg,侧开孔处理平均每穴盘浇水总量为25.58 kg,侧开孔处理比底开孔处理少浇水11.7%。并且其番茄幼苗长势好,株高较高、茎粗较粗、生物量较大,且壮苗指数较底开孔穴盘高22.76%;试验表明侧开孔穴盘能显著的促进幼苗的生长,并具有较好的节水性能。     

蔬菜穴盘苗自动补苗试验台穴孔定位与缺苗检测系统

为了精确获得蔬菜穴盘育苗空穴信息并为自动补苗提供依据,研制了蔬菜穴盘苗自动补苗试验台。利用该试验台获取了苗龄25、35 d的拟南介穴盘苗彩色图像,对彩色图像依次进行灰度化处理、Otsu阈值分割得到幼苗和穴盘二值图;对幼苗二值图进行开运算去除噪声,提取出幼苗特征图像;将穴盘二值图去除幼苗图像并去除噪声获得穴盘特征图像,依据穴盘特征图像分别在行、列上的像素统计峰值、峰宽及穴盘规格化结构,精确确定了穴孔边界;对穴孔内幼苗图像像素统计以判定是否空穴,结果表明:25、35 d拟南芥穴盘苗有苗穴孔与无苗穴孔内像素统计值差异极显著,空穴、有苗穴判断正确率均为100%,为穴盘苗空穴自动补苗提供了精确的幼苗信息与穴孔位置。     

不同供钾水平对西瓜幼苗生长和根系形态的影响

通过盆栽试验,研究5个供钾水平(0、60 kg.hm 2、240 kg.hm 2、500 kg.hm 2和700 kg.hm 2)下西瓜苗期生长指标和根系形态参数的变化。结果显示:240 kg.hm 2钾浓度下,西瓜幼苗茎鲜重、叶鲜重、茎干重、叶干重、子叶面积、茎粗、株高、根长、比根长、表面积、根体积、根尖数和根平均直径分别比不施钾处理增长46.05%、31.31%、57.56%、29.87%、2.92%、12.71%、37.18%、67.23%、64.00%、64.03%、58.88%、154.11%和6.25%。700 kg.hm 2钾浓度下,西瓜幼苗茎鲜重、叶鲜重、茎干重、叶干重、子叶面积、茎粗和株高比240kg.hm 2钾浓度处理分别降低40.24%、25.31%、36.90%、23.08%、31.09%、9.81%和41.44%。700 kg.hm 2钾肥处理对西瓜幼苗根系生长的抑制作用不明显。所有处理的西瓜幼苗直径≤1.0 mm的根长占总量的90%以上,直径≤0.5 mm的根尖数占总量的98%以上;直径≤2.0 mm的比根长、根体积和根表面积占总量的50%以上;钾素对西瓜幼苗直径≤2.0 mm、2.5 mm<直径≤3.0 mm、3.5 mm<直径≤4.0 mm的根长、比根长、根表面积、根体积影响最明显。由于细根的吸收活力比较强,而西瓜细根所占比例最大,因此缺钾条件下,西瓜幼苗钾营养状况受到的影响较根系生长受到的影响更为严重。适宜的钾浓度有利于西瓜幼苗的生长,提高幼苗的生长质量,促进根系的生长发育,而不施钾和高钾处理会抑制幼苗的生长,但高钾对根系生长的抑制作用不明显。在本试验条件下,综合考虑经济因素,240 kg.hm 2钾肥施用量对西瓜幼苗生长和根系形态建成效果最明显。