根际增氧模式的水稻形态、生理及产量响应特征

地表积水是导致水稻地下部分(根系)缺氧胁迫的主要原因。根际缺氧时,提高水稻根系通气(增加孔隙度)可能会减少营养物质的吸收面积,因此,根系必需在形态和代谢上进行一定的调节,而这种调节又会影响作物生长和根际状况。控制灌水(增加土壤和空气的接触时间)是目前常见的一种根际增氧途径,而化学物质增氧模式还处于试验阶段。为考察不同增氧模式对水稻根际缺氧调控的田间应用效果,本研究分别于2007年和2008年,采用过氧化尿素(T1)、过氧化钙(T2)以及干湿交替灌溉(T3)的根际增氧模式并以长期淹水田块为对照(CK),监测水稻根系及地上部分形态、生理、光合物质积累及产量形成特征。结果表明,与CK比较,处理T1、T2和T3对国稻1号和秀水09的增产幅度2007年分别为3.1%/11.5%、10.2%/14.9%和18.9%/16.4%;2008年分别为11.56%/6.57%、8.48%/9.20%和13.56%/9.39%。使根际增氧的响应大致表现为根系孔隙度下降、齐穗期根体积增大、根系活力提高;前期分蘖数增加较快,有效穗多;叶片叶绿素含量在齐穗后下降较慢,剑叶SOD和POD含量较高,MDA含量较低;齐穗后叶片光合作用对穗部干物质积累贡献大。不同增氧模式对水稻生长的影响虽然存在一定的差异,但对土壤淹水导致的根际缺氧胁迫,均起到一定的缓解作用。     

根际氧浓度对番茄幼苗生长发育的影响

为了探究设施园艺作物栽培时适宜的水气环境,采用水培试验,以河南四号和粉珍珠2个栽培番茄品种为研究对象,设置3个氧水平:低氧(0.5~2.0 mg/L)、正常氧(7.0~8.0 mg/L)和饱和氧(14.0~17.0 mg/L)处理,以不通气作为空白对照CK,研究根际不同氧浓度对番茄幼苗植株的形态生长、生物量、根系活力和光合色素的影响。结果表明,随着根际氧浓度的增加,番茄幼苗的长势越好,根系活力增加,但叶绿素含量降低。在处理末期,正常氧处理与饱和氧处理显著提高番茄幼苗的最长根长并增加番茄幼苗的干、鲜质量。其中,在18 d河南四号正常氧和饱和氧处理下总干质量比CK分别增加24.00%和74.86%,而低氧处理比CK降低3.43%;最长根长分别增加67.23%和230.55%,而低氧处理比CK降低1.63%。饱和氧处理下根系更发达健壮,地上部分长势更好,生物量积累最多。因此,在设施园艺栽培管理中,增加营养液中根际氧浓度有利于番茄生物量的积累,进而提高产量。     

施磷量对黑木相思苗木生长的影响

为探究黒木相思苗木生长变化对磷肥的反映机制,本研究对1a生黑木相思(Acacia melanoxylon)苗木采用随机区组设计,设置了7个不同施肥量处理(0、50、75、100、125、150、200 mg P/株),测定并分析其苗高、地径、生物量及根系形态指标。结果表明：不同施磷量对苗木高生长、地径、生物量(地上部分、地下部分生物量)以及根系的生长都起促进作用,随时间和施磷量的增加,黑木相思根长、根平均直径、根表面积、根体积、苗高、地径、生物量总体表现均有所增加,总量为100 mg/株的等量施磷量对苗木生长促进作用效果最佳,试验结束时(即施肥第12 wk),该处理的根长、根表面积、根平均直径、根体积、苗高、地径、生物量(地上、地下部分)分别为417.09 cm、35.16 cm2、0.46cm、0.48cm3、36.2mm、2.30mm、1.236g(地上部分)、0.227g(地下部分),其中根长、根表面积、根平均直径、根体积分别比对照增加了81.2%、110.7%、61.2%和127.1%。     

保水剂施用方式对杨树苗根系特性和土壤酶活性及生长的影响

为探讨在减量灌溉条件下保水剂不同施用方式对杨树根系特性与生长的作用效果,以一年生杨树苗为试材,通过盆栽试验研究了在仅有常规灌溉量60%的条件下不施肥和保水剂(CK)、单施尿素(U)、单施保水剂(S)、保水剂-尿素混施(SUM)与保水剂-尿素凝胶(SUG)等处理对杨树苗根系特性、根际土壤酶活性及生长的影响。结果表明：同U处理相比,SUG处理显著提高了杨树苗的根系活力、根系总吸收面积与活跃吸收面积及根系分泌物含量,其中根系总吸收面积分别比CK、U、S与SUM处理显著高出189.73%、26.44%、34.97%与15.56%;同时,SUG处理亦明显增强了根际土壤脲酶、脱氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性。此外,SUG处理还显著促进了杨树苗株高与地径的生长,其中株高相比CK、U、S与SUM处理分别提高42.96%、14.67%、26.42%与7.72%,地径分别提高41.86%、17.88%、24.31%与10.37%。与SUG处理相比,S、SUM处理对杨树苗根系特性与生长的影响作用较小。综上,在减量灌溉条件下(60%常规灌溉量)施用保水剂的3种不同方式中,保水剂-尿素凝胶方式更利于改善杨树苗根系特性和增强土壤酶活性,并促进生长。这对于干旱、半干旱地区杨树人工林的节水高产栽培具有重要参考价值。     

辽宁苗期玉米根叶对水分胁迫的响应

为了提炼辽宁春玉米苗期干旱胁迫影响的定量化评价指标,以‘丹玉39’为试验材料,采用盆栽称重控水法,对不同水平土壤含水量对春玉米苗期根叶生长的影响进行研究。结果表明：正常（75%）和偏湿（85%）水分条件下玉米具有较高的株高,茎粗和叶面积。干旱胁迫下,玉米生长发育受到抑制,株高降低、茎粗变细、根系和地上部的生物量降低,叶片光合面积减小,根冠比增大。但一定程度的干旱（55%）有利于根系下扎,增大根冠比。干旱胁迫对玉米的株高和根系的生长发育有较大的影响,地上生物量受干旱胁迫影响大于根系。     

水稻根际含氧量对根系生长的影响

以多个水稻品种为材料, 采用营养液培养试验, 通过气泵增加水稻根际的含氧量, 研究水稻根际含氧量与根系生长的关系。结果表明, 在水稻生长过程中, 抽穗期根系吸收氧气的能力最强, 需氧量最大。根际含氧量对水稻根系形态与分布有影响, 增氧显著增加根长, 提高根系自根基到根尖10~20 cm、＞20 cm部分所占的生物量比例, 同时减少根数; 而在缺氧环境下生长的水稻根数增多, 根长缩短。氧溶量对水稻根系活力的影响存在品种间差异, 提高水稻根际的氧溶量, 杂交稻汕优63和国稻1号齐穗期根系的活跃吸收面积和根系活力显著增加; 根系活力较高的常规籼稻湘早籼11和甬粳18在充氧处理中的根系活力也明显提高, 但根际氧含量的增加对根系活力较低的水稻品种湘早籼24和春江06的根系活力并无明显作用; 缺氧环境下生长的水稻根系的活力降低。     

膜下滴灌高产棉花根、冠生物量累积特性研究

在新疆膜下滴灌大田条件下,选用新陆早43号和新陆早45号2个棉花品种,测定不同产量水平棉田棉株根系生物量及其空间分布、地上部生物量、根冠比等,分析滴灌棉花产量形成过程中根、冠生物量的累积特征。结果表明:与一般产量棉田及中低产棉田相比,高产棉田在整个生育期根系生物量较高、中下层根系分布比例较大,棉株总生物量、地上部生物量、棉铃生物量均较高,根冠比较低;产量构成因子表现为总铃数较多、铃重较高。高产棉花由于其生物量快速累积起始时间较早、累积速率快,进而棉株根系生物量、总生物量累积多。因此,根据参试棉花品种的生育特点,在适期早播促生育进程提前、前期营养器官稳健生长的前提下,采取水肥后移或适当推迟停水时间,可适度增加棉花中下层根系分布,降低根冠比,提高光合产物向棉铃的分配比例,增加铃重,进一步提高棉花产量。     

棉花根系分泌物对棉苗生长及生理活性的影响

 以中棉所35为材料,研究了棉花根系分泌物水收集液对棉苗生长及生理活性影响。实验结果表明：根系分泌物低浓度时对棉花种子萌发,棉花幼苗植株的根长、株高、地下部分鲜重及地上部分鲜重有促进作用,而高浓度时有抑制作用;不同浓度的根系分泌物均有使棉苗根系活力减弱、叶绿素含量降低的趋势;根系分泌物低浓度时能促进酶SOD活性。     

缺磷胁迫对不同玉米幼苗生长的影响

营养液砂培4种不同玉米自交系材料,设置0.25mol/LKH2PO4全磷(对照)、0mol/LKH2PO4(缺磷)两种处理,于5、7、9、11d时考察幼苗生长指标。对缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系生长的研究表明,低磷胁迫对040651、044191地上部分的抑制大于根系,根系的相对干生物量明显高于地上部分的相对干生物量;从相对株高和相对叶面积的研究显示,编号为040651的自交系受缺磷胁迫的影响小于其他3个自交系材料。缺磷胁迫下4种不同基因型玉米自交系根系形态的研究显示:缺磷胁迫诱导玉米根伸长,根系表面积增大,根冠比显著增加。     

增铵营养对棉花幼苗形态及干物质积累的影响

为棉花生产氮肥合理运用提供理论依据,采用水培试验法,研究了不同形态氮素配比(NH_4~+-N/NO_3~--N分别为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)对农大棉601的形态特征及干物质积累的影响。结果表明,随着生育时期的进行,棉花株高、茎粗、叶面积、主根长逐渐增大;随着营养液中NH_4~+浓度的增大,棉花株高、茎粗、叶面积、干物重均呈现先增高后降低的趋势,而主根长呈现持续增长趋势。在增铵营养处理7,14,21 d时,棉苗株高分别在NH_4~+/NO_3~-为50/50,25/75处理下最高;在增铵营养7,14,21 d时,NH_4~+/NO_3~-为50/50的处理棉花茎粗、叶面积最大,表明增铵营养大于50%时则明显抑制了棉苗的生长。就干物质而言,总干质量、茎干质量、叶干质量均在NH_4~+/NO_3~-为75/25处理时达到最大,但根干质量和根冠比无显著差异,表明增铵营养对棉花干物重的促进作用主要表现在地上部,而对地下部促进作用并不明显。此外,单铵处理根冠比最大,主根长最长,表明单铵处理促进了根系的生长,说明铵态氮和硝态氮对棉花地下部和地上部器官的生长发育具有不同的调控机制,混合态氮素更利于棉苗的地上部生长。     

双季稻区长期不同施肥管理对大麦干物质积累及产量的影响

为探明双季稻区不同施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响, 以 ‘通 0306’ 和 ‘蒙啤麦 1号’ 为材料, 采用田间小区试验方法, 系统比较研究了 30%有机肥+70%化肥、 60%有机肥+40%化肥和无肥 3种施肥制度对大麦干物质积累及产量的影响。结果表明, 大麦主要生育期, 单株根系、 茎干物质和地上部分干重均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥; 分蘖期至成熟期, 各处理间大麦单株根系和茎干重差异均达显著水平。叶、 穗均表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 60%有机肥和 30%有机肥处理均显著高于对照。分蘖期到成熟期, 根系干重占总干物质量的比例为无肥＞30%有机肥＞60%有机肥, 穗干重比例为 30%有机肥＞60%有机肥＞无肥; 拔节期到成熟期, 茎的比例均以 60%有机肥处理最高; 叶干物质比例在成熟期为无肥＞60%有机肥＞30%有机肥。大麦主要生育期, 30%有机肥和 60%有机肥处理大麦叶片 SPAD值均显著高于无肥处理; 成熟期, 各处理间差异达显著水平。大麦各生育期, 各处理大麦单株叶面积表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥。各施肥处理大麦产量表现为 60%有机肥＞30%有机肥＞无肥, 分别比无肥增产 717.45~721.15 kg/hm²和 756.45~782.05 kg/hm²。说明不同施肥制度大麦干物质积累和产量有各自特征, 有机肥与化肥配施处理植株干物质总量大而且分配合理, 有利于改善产量构成因素, 增加大麦产量。     

不同玉米杂交种抗旱性比较及抗旱性鉴定指标的研究

在人工设置的土壤干旱条件下，对4个推广玉米杂交种的抗旱性以及与抗旱性有关的生理生化指标和农艺性状进行了比较与评价。结果表明，在供试的4个杂交种中奥玉3101的抗旱性最强。游离脯氨酸的累积含量、根冠比、叶片相对含水量可以作为鉴定玉米抗旱性的指标。     

艾氟迪不同滴施量对棉花生长发育及产量的影响

通过探索新型植物生长调节剂艾氟迪在棉花生产中适宜的滴施量，为棉花轻简化栽培提供依据。于2020年4-10月进行田间试验，设置0(CK)、750(A)、1050(B)、1350(C)和1650g/hm²(D)5个处理，分析不同艾氟迪滴施量对棉花农艺性状、干物质积累量、籽棉产量及纤维品质的影响。结果表明，不同艾氟迪滴施量对棉花的株高和茎粗无显著影响，对其叶枝长和果枝长的生长有促进作用。随着艾氟迪滴施量的增加，棉花的果枝台数、有效棉铃数、单株及其各器官(茎、叶、铃)干物质质量均基本表现为增加的变化趋势，各处理表现为D>C>B>A>CK；棉花单株铃数和单铃重均比CK处理显著提高，进而提高籽棉产量，其中以D处理的产量最高，为5269.70kg/hm²，较CK、A、B和C处理分别提高12.45%、11.57%、7.68%和1.82%。艾氟迪处理水平与棉株整齐度、断裂比强度、纤维长度呈正比，均以最大滴施量D处理最大，而对短纤维率和马克隆值有抑制作用。综合考虑，在本试验棉花栽培中艾氟迪滴施量以1650g/hm²处...     

施用高氮控释肥对辣椒生长及干物质分配的影响

以‘陇椒5号’辣椒为试验材料,不施肥(CK)和普通施肥(CK1)为对照,通过盆栽方式,研究““一次性基施””不同缓释期高氮控释肥和““一基多追””普通化肥的施肥方式对辣椒生长、干物质积累以及不同器官干物质分配的影响,以期为辣椒栽培中合理使用控释肥提供理论依据。结果表明,与CK相比,施肥可显著提高辣椒株高、茎粗、叶面积的增长以及干物质的积累,促进辣椒地上部干物质积累,增强根系活力。辣椒移栽120天内,“一次性基施”控释肥的辣椒植株干物质积累量较“一基多追”普通化肥低19.3%~30.5%、干物质积累速率低20.8%~33.5%;移栽120天后,干物质积累量较“一基多追”普通化肥高3.9%~15.5%、干物质积累速率高60.9%~63.6%;干物质最大积累速率出现的时间滞后26~29天;“一次性基施”控释肥使根的干物质分配较“一基多追”普通化肥低8.3%~11.1%,叶片干物质分配较“一基多追”普通化肥高7.0%~7.2%。说明“一次性基施”控释肥有利于生育后期辣椒的生长。     

裸苗移栽棉花根系形态特征的初步观察

 对收获期裸苗移栽、营养钵育苗移栽和直播棉花的成熟棉株根系形态特征进行了剖面观察,发现裸苗移栽棉株的侧根向四周呈伞面放射状生长,可见粗而健壮的优势侧根6~8条·株^-1;营养钵移栽棉株的侧根多向一侧呈鸡爪状极性伸展,可见优势侧根1~2条或2~3条;直播棉花为典型的直根系。经测定,裸苗移栽棉花一级侧根条数44条·株^-1,分别比营养钵移栽和直播棉的多15.8%和37.5%;根直径0.31 cm,分别比营养钵移栽和直播棉的粗20.5%和88%;根干重31.9 g·株^-1,分别比营养钵移栽和直播棉的重22.2%和75.3%。     

竖管通气对覆盖栽培雷竹生长的影响

探究竖管通气对覆盖栽培条件下雷竹生长的影响,为雷竹林集约化经营提供更为科学合理的技术。本试验共设置4个处理:不覆盖不通气(CK)、不覆盖通气(A)、覆盖不通气(M)、覆盖通气(MA),分析各处理的土壤氧气浓度、土壤矿质元素以及雷竹根系活力、光合参数等指标,探究通气对集约经营雷竹林生长及立地条件的影响。与不覆盖处理(CK)相比,覆盖处理(M)显著增加了土壤表层的有机质、全氮、全磷等的含量,而覆盖加通气处理(MA)则促进了土壤有机质、全氮、全磷等物质的分解;在0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm的各土层中,覆盖通气处理(MA)下的土壤氧气含量比覆盖处理(M)分别提高了：26.19%、28.36%、30.77%、26.92%(P<0.05)。MA处理下的雷竹根系活力比M处理增加了57.16%(P<0.05),叶片净光合速率增加了49.47%(P<0.05)。竖管通气显著改善了雷竹林因长期覆盖经营而引起的土壤缺氧、雷竹根系生长不良、净光合速率降低等问题。     

施肥对不同品种麦田CO2通量的影响

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响，设计以四个不同施肥水平为主处理，以三个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象，采用封闭式静态暗箱技术，应用LI-6400型便携式光合测定仪（美国）在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了作物的生理生化指标（株高、叶绿素含量、旗叶叶面积）和生物量以及环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明：（1）施肥有利于增加土壤CO2释放量，且中氮处理水平释放量最多。（2）土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响，土温越高，水分越大，CO2释放越多。