高磷对番茄磷素吸收、运转和利用效率的影响

用营养液培养方法,研究高磷对番茄幼苗磷素吸收、运转和利用效率的影响。结果表明,与正常磷处理（0.66 mmol•L-1 H2PO4-）比较,高磷处理（3.30-6.6 mmol•L-1 H2PO4-）植株生物量极显著降低,叶片无机磷含量极显著提高,而有机磷含量差异不显著;高磷妨碍植物体内磷素向上运输,表现为上位叶与根磷含量比值的下降;与正常磷处理比较,高磷处理磷利用率下降31.25%-37.5%,差异达极显著水平。     

磷营养对不同大豆品种生长和磷吸收利用效率的影响

采用液体培养方法,研究了磷素营养对山西省审定的10个有代表性的大豆品种生长和磷吸收利用效率的影响。结果表明,在低磷和高磷条件下,不同大豆品种的株高、主根长、根体积、叶面积和植株干物质量差异达到了显著或极显著水平。在高磷条件下不同大豆品种间植株的磷吸收量差异达到了极显著水平,但在低磷条件下其差异不显著。晋豆11号、晋豆4号和晋豆23号在低磷条件下具有较高的磷利用效率,表明它们适合于低磷土壤种植;晋豆10号和晋豆11号在高磷条件下磷的利用率较高,说明它们适合于磷有效含量高的土壤种植。合理利用大豆品种资源,有利于发挥品种利用磷素的潜力,提高磷的利用效率。     

磷铝耦合胁迫对玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响

为明确磷铝耦合胁迫对不同玉米自交系苗期生长及矿质元素吸收的影响,了解玉米耐低磷与耐酸铝之间的相互关系,以不同来源的8个玉米自交系作为试验材料,采用土培方法,研究不同磷、铝条件下玉米苗期生物学性状以及吸收利用P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Al等元素的特性。结果表明,玉米在耐低磷和耐酸铝特性方面存在基因型差异,自交系99320和99180既耐低磷又耐酸铝,低磷及酸铝胁迫下,这两个自交系具有较高的相对干重,99239、99327耐低磷但不耐酸铝,99003耐酸铝但不耐低磷,99152对低磷、酸铝均敏感。低磷抑制玉米对P、K、Ca、Mg的吸收。酸铝胁迫使各自交系吸收Ca、Mg、P、K、Fe的量显著下降,但加磷可缓解酸铝毒害,使各自交系吸收P、K、Fe的量有所增加。酸铝胁迫下,玉米各自交系植株地上部铝累积量与耐酸铝能力无相关关系。     

缺磷胁迫对甘薯前期根系发育及养分吸收的影响

为明确缺磷对甘薯前期根系发育及养分吸收的影响,以鲜食型甘薯品种烟薯25为试验材料,设置缺磷(P0)和正常供磷(P1)2个处理,通过砂砾培养的方法,研究缺磷条件下甘薯根系发育特征及对养分吸收的影响。结果表明,缺磷胁迫会抑制甘薯地上部和地下部生长,使地上和地下部生物量下降;随着培养时间的延长,缺磷胁迫下甘薯根的总表面积、根系总体积、根尖数、平均直径均呈现增加的趋势,但其根系活力下降,根系总体积和总生物量均显著低于正常供磷处理;缺磷胁迫可显著促进甘薯根系对氮、钾、钙、锰、铜元素的吸收,降低根系对镁、铁元素的吸收,使甘薯地上部氮、钾、镁、锰、铜含量升高,钙、铁元素含量下降。综合以上试验结果,缺磷胁迫使甘薯地上和地下部的生长发育受阻,但甘薯通过调节根系构型等根系发育参数来适应缺磷环境,缓解缺磷胁迫对根系营养元素吸收带来的影响。     

接种Glomus mosseae对磷石膏施用烤烟苗期生长及磷、硫、砷吸收的影响

为了研究接种丛枝茵根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）对低硫缺磷土壤上烤烟苗期生长及养分吸收的作用,以及磷石膏在农业上应用的可行性问题,通过盆栽模拟试验研究了添加或不添加磷石膏与接种丛枝茵根真菌Glomus mosseae（GM）对烤烟‘NC297’苗期生长及磷、硫、砷吸收的影响。研究结果表明：无论接种与否,与不添加磷石膏（PG0）处理相比,添加磷石膏40g／kg（PG40）使‘NC297’植株地上部和根系的生物量得到明显增加,地上部和根系的磷含量和磷吸收量以及磷、硫、砷的吸收效率显著增加,因而使其根系砷含量、吸收量和磷砷吸收比及其地上部硫含量和吸收量也有显著增加。同一磷石膏添加水平下,接种GM真菌显著增加了烤烟‘NC297’磷的吸收效率（SAR）和磷砷吸收比、地上部磷、硫含量及吸收量,显著降低了PG0处理下‘NC297’地上部和根系的砷含量及砷吸收量。因此,PG40和接种GM真菌组合处理更有效地促进烤烟‘NC297’植株磷、硫等营养元素的吸收,并在一定程度上抵御砷的胁迫而改善生长。     

不同磷水平对橡胶树幼苗氮钾吸收、分配与利用的影响

为研究磷素的缺乏对橡胶树氮、钾吸收利用分配特性的影响,利用橡胶树PRIM600号实生无性系幼苗为材料,通过水培试验,研究不同磷水平（P2O5浓度为31、10、5、1、0 mg/L）下橡胶树氮和钾的吸收、利用和分配规律。结果表明,随着磷水平的下降,橡胶树氮、钾的吸收效率均显著降低。茎的氮利用效率随着磷水平的下降而显著升高。根、叶的氮利用效率在10 mg/L、5 mg/L、1 mg/L等轻度磷胁迫下与正常处理无显著差异,但在0 mg/L处理下与正常处理达到差异显著水平。茎的钾利用效率随着磷水平的下降显著提高,但叶、根等器官钾的利用效率无显著变化。同时,低磷胁迫下,橡胶树增加了对根系的氮、钾素分配比例,促进根的生长,从而增强橡胶树的氮、钾的吸收能力。此外,缺磷显著可提高橡胶树的N/P比和K/P比、降低N/K比。说明在缺磷条件下,磷是主要的生长限制因子,且会导致N/K比例失调,产生相对的氮素缺乏。在生产中,缺磷条件下应适当提高氮肥的比例,从而保持氮和钾的相对平衡。     

甘蓝型油菜重组自交系苗期磷效率的评价

设置低磷P1 (5 μmol L^-1)和高磷P2 (1 000 μmol L^-1)处理水培甘蓝型油菜重组自交系群体的135个株系及亲本的幼苗, 以地上部干重(SDW)、根干重(RDW)、根冠比(R/S)、主根长(AMRL)、地上部磷积累量(SPU)、总磷吸收量(TPU)、磷利用效率(PUE)作为耐性指标, 调查群体各株系和亲本间对缺磷反应的差异, 并对各性状参数与磷吸收、利用效率进行相关性分析。结果表明: (1) 低磷胁迫严重抑制甘蓝型油菜苗期生长, 所调查的各性状均表现出显著差异,其中地上部干重和根干重的变异系数较大;(2) 2种处理条件下, 各株系的地上部干重、根干重、根冠比和主根长4个性状均表现出显著分离, 并呈现正态分布,低磷处理的分离更为明显;(3) 相关性分析表明, 相对地上部干重和根干重可以作为磷效率的主要评价指标,为了避免遗传因素影响, 还应考虑低磷处理下基因型各性状的绝对差异;(4) 通过上述筛选指标,确定065﹑102﹑070为候选的极端磷高效基因型, 105﹑076﹑011等为候选的极端磷低效基因型。     

燕麦根系对缺磷胁迫的适应性反应

采用溶液培养的方法,在燕麦苗期,研究了磷素充足供应和缺磷胁迫两种条件下根系形态指标的变化。结果表明,经过30d的缺磷胁迫,燕麦根系生物量显著低于充足供磷处理,但根系总长并未表现为缺磷处理显著低于充足供磷处理,而且根冠比、比根长却表现为缺磷处理显著高于磷素充足供应处理。缺磷条件下比根长的增加与根轴直径的减小是一致的,因此根轴横向生长减弱可能是导致缺磷燕麦根系比根长增加的原因。由于比根长的增加意味着消耗同样的同化产物,却可以形成具有较大吸收范围的根系,因此燕麦根轴直径减小、比根长的增加是燕麦对缺磷胁迫的适应。     

碳水化合物代谢参与番茄响应低磷胁迫的分子机制

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素。土壤中磷主要是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,所以低磷胁迫是其生长发育过程中常见的一种逆境胁迫。为明确不同基因型番茄通过碳水化合物代谢的改变从而启动根部对低磷的响应机制,本研究对两个番茄品系9号(耐低磷型)和30号(磷敏感型)进行低磷胁迫处理,测定了不同部位碳水化合物含量及关键酶活性的变化,并利用实时定量RT-PCR技术分析了蔗糖转运蛋白SUT在番茄不同部位中的表达。结果表明,番茄品系9号在低磷胁迫下果糖、葡萄糖和蔗糖在叶和茎中均增加,而番茄品系30号则相反。对番茄糖类代谢起到主要作用的是蔗糖中性和酸性转化酶。转化酶活性在番茄品系30号品系有不同程度的降低,而番茄品系9号品系中转化酶活性主要在根中降低,茎叶中较高。SUT的基因表达结果表明蔗糖转运蛋白在低磷处理的24 h内,各基因表达变化显著,在番茄品系9号的叶和茎中SUT1的表达较高,根中SUT2表达较高,而SUT4在叶中表达较高。这一结果说明,低磷胁迫下番茄植株地上部的光合作用受到影响,导致碳水化合物水平的改变,进而影响了蔗糖转运蛋白的表达及对蔗糖在植株的分配,最终影响了植株对低磷胁迫响应的不同。本实验结果为阐明番茄适应低磷的机制,选育开发低磷养分高效吸收型的作物品种,提高养分利用率提供重要的理论与实践依据。     

不同磷水平对山东褐土耕层无机磷形态及磷有效性的影响

为了在褐土土壤上合理施用磷肥及提高磷的植物有效性,笔者采用室内土柱模拟试验,研究了不同施磷量对褐土耕层中不同磷组分的含量及磷素有效性的影响。结果表明,褐土耕层的速效磷含量与施磷量成极显著正相关,土壤磷素的活化系数也随施磷量的增加而显著提高;在褐土无机磷组分中对速效磷的贡献最大的是Ca2-P,其次是Fe-P,再次是Ca8-P。随着施磷量的增加,而作为作物迟效磷源的Ca10-P含量没有明显变化,说明在相当长的时间内是不可能被作物吸收利用的。石灰性磷仍是褐土耕层无机磷的主要形态,无机磷的各组分所占比例的高低依次是Ca10-P、O-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P,所占比例最低的是Ca2-P。     

低磷胁迫下光质对番茄幼苗生长及生理抗性的影响

为研究低磷胁迫下不同光质对番茄幼苗生长及生理抗性的影响,以番茄品种‘中杂9号’为试材,采用水培法,设置2种不同光质（蓝紫光、白光）与3个磷素水平（0.22、0.44、0.66 mmol/L）共6个组合处理。结果表明,与正常供磷水平相比,轻度、重度低磷胁迫下番茄叶绿素含量、叶片相对含水量、生物量均显著降低,总根长、丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性和可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量均显著增加。同时,低磷胁迫下,相较于白光处理,蓝紫光处理明显增加了番茄幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量、总根长、总表面积、平均直径;同时降低了叶片和根系中的MDA含量,提高了可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和抗氧化酶活性,进而促进了植株生物量的积累。综上,蓝紫光处理能够增强番茄植株对低磷胁迫的适应能力。     

缺素对高州油茶幼苗生长的影响

试验设置全素(control)、缺氮(-N)、缺磷(-P)、缺钾(-K)、缺钙(-Ca)、缺镁(-Mg)、缺硫(-S)7个处理,对高州油茶幼苗进行缺素施肥试验,通过测定苗高、地径、叶面积、叶片周长、叶片长宽比等指标,探究不同缺素处理对高州油茶苗期生长的影响。结果表明：（1）除缺Mg处理各项指标与对照相当外,各缺素处理下高州油茶幼苗的地径和苗高均低于对照,缺素抑制了高州油茶幼苗径高的生长,其中主要影响元素为N、K、Ca。（2）对高州油茶幼苗叶片生长影响较大的元素为Ca和K,但各项指标差异不显著(P＞0.05),缺N、缺P、缺Mg、缺S处理下的高州油茶幼苗各项指标与对照无明显差异。缺素对高州油茶幼苗叶面积、叶片周长、叶片长宽比和叶片干重的影响不显著,其原因有待进一步探讨。     

土壤深松下磷肥施用深度对夏玉米根系分布及磷素吸收利用效率的影响

采用大田试验与土柱试验相结合的方式,设置距离地表-5 cm (P5)、-10 cm (P10)、-15 cm (P15)和-20 cm(P20)施用磷肥处理,以不施磷肥为对照(CK),研究磷肥施用深度对夏玉米根系分布、干物质积累与产量形成及磷肥吸收和利用效率的影响。结果表明,磷肥施用深度显著影响夏玉米根系干重及根长,表现为P15P10P20P5CK。与常规磷肥施用深度(P5)处理相比,P15处理玉米籽粒产量两年平均提高23.1%,根干重及总根长两年平均提高13.1%、22.9%; P15、P20处理均增加了-20 cm以下土层的根干重比例及根长比例,土柱试验分别达到35.4%和36.4%、58.7%和59.3%,大田试验根干重两年均达到19.0%,根长比重分别达到39.8%和39.9%。根系分布的优化促进了植株磷素积累与转运, P10、P15、P20处理较P5处理磷积累量2年平均提高10.6%、25.2%和14.7%,磷转运量平均提高46.9%、76.6%和57.6%,籽粒产量相应增加12.9%、23.1%和10.6%。P15比P5处理的磷肥偏生产力、农学利用效率和表观利用效率两年平均值分别提高19.1 kg kg~(–1)、19.1 kg kg~(–1)和25.2%。磷肥深施能够增加深层土壤根系的分布比例,提高植株对磷肥的吸收、利用效率,显著提高夏玉米产量,在本试验条件下以磷肥集中施用在-15 cm处效果最好。     

缺磷胁迫对黑籽南瓜幼苗根系生长和根系分泌物的影响

采用营养液培养方法,以1/2单位日本园试配方为基本营养液,在温室内培养黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia B.)幼苗,测定正常供磷处理和缺磷胁迫下黑籽南瓜幼苗在根系生长、根系形态和根系分泌物等方面的差异,以期为南瓜磷高效种质创新和耐低磷机制研究提供理论依据.结果表明,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗地上部生物量显著降低,根系生物量与正常供磷处理相比没有明显差异,根冠比增大;总根长和根表面积显著增加,根数、根横径和根体积与正常供磷处理相比没有明显的差异;根系吸磷量和磷转运率下降,根系吸磷量占总吸磷量的百分数增加,根系磷利用效率显著增高.总根长和根表面积增加可能与其磷吸收效率密切相关,是黑籽南瓜幼苗对缺磷胁迫的适应性变化.与正常供磷处理相比,缺磷胁迫后21 d,黑籽南瓜幼苗根系分泌的化合物种类组成类似,主要由酚类、芳香烃类、酯类、胺类、烯烃类和烷烃类化合物组成.但缺磷胁迫后根系分泌物中的化学成分多于正常供磷处理,邻苯二甲酸二(1丁基2异丁基)酯等8种化合物是缺磷胁迫下黑籽南瓜根系分泌物的特有成分.缺磷胁迫后黑籽南瓜的自毒作用增强.     

乙烯抑制剂对钾缺乏棉花根系生长和侧根形成的影响

The relationships between increased ethylene levels induced by potassium deficiency and the inhibition of root elongating and branching of cotton, were investigated by treating roots and leaves of cotton seedlings in hydroponic cultures containing ethylene precursor ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid) and ethylene inhibitors AOA(aminooxyacetic acid), Co²⁺ and Ag⁺, respectively. The addition of ACC to K⁺-rich culture medium simulated the effects of K deficiency on root growth and branching, and aggravated the effects of K deficiency in K⁺-poor culture medium. In contrast, treatment with high concentrations of the ethylene synthesis inhibitor AOA decreased primary root length (PRL), lateral root length (LRL), and lateral root number(LRN) under low K conditions, and this was similar for the ethylene action inhibitor Ag⁺. Treatment with Co²⁺ under low K conditions significantly increased LRL and, at high concentrations, PRL, but caused reduced LRN at high concentrations. Our results indicated increased ethylene levels induced by K deficiency might account for inhibition of root elongation, but not for the suppression of root branching. Leaf application of Co²⁺ enhanced leaf area, root growth (PRL and LRL), and branching(LRN) of cotton seedlings grown under low K condition, though the effects of different Co²⁺ concentrations were not significant. These findings suggest that improving leaf growth might positively regulate root morphology.     

不同形态氮素对番茄幼苗体内营养元素含量的影响

应用溶液培养法,采用全根和分根两种培养方式,研究了不同NO3-、NH4+配比处理下,番茄幼苗不同部位中12种营养元素含量的差异。结果表明,在全根和分根培养下,番茄体内总N浓度：花 > 叶、根 > 茎。在全根培养下,叶片和茎中总N浓度随营养液中NH4+比例增加而增加,适量增铵（NO3-:NH4+=75:25）显著提高了根系中P和K含量;在分根培养下,局部根系供单一NH4+营养显著降低了花和茎中总N浓度,提高了自身根系中总N浓度,但降低了两侧根系中P和K浓度。全部和局部根系供单一NH4+和NO3-、NH4+混合营养均降低了番茄幼苗各部位中Ca和Mg含量,但增加了叶片中S含量。在全根培养下,增加营养液中NH4+比例,增加了叶片中B和Mn含量,同时增加了叶片和根系中Zn和Mo含量。在分根培养下,局部根系供单一NH4+营养显著增加了根系中Fe、B、Zn、Cu和Mo含量。另外,全部和局部根系供混合N素营养（NO3-:NH4+=75:25）提高了N、P和K在体内总积累量。     

施用磷和钙对花生生长、产量及磷钙利用效率的影响

发挥元素间互作优势是作物高产及养分高效利用的重要措施。为探明外源磷钙配施在花生上的作用效果及磷钙互作关系,在豫南砂姜黑土区开展了施用磷钙对花生生长、产量及磷钙吸收利用的影响研究。结果表明,单独施磷和磷钙配施比不施磷钙肥显著促进了花生生长和增产;磷钙配施比单独施磷显著增产29.75%,主要原因是增加了花生单株饱果数、单株饱果重、百果重和出仁率,且磷钙配施比单独施磷显著增加花生体内磷积累量、磷吸收和利用效率,其中磷吸收和利用效率分别增加5.36%和8.08kg/kg;单独施磷比不施磷钙显著增加花生体内钙积累量、吸收和利用效率,其中钙吸收和利用效率分别增加1.72%和3.60kg/kg,表明磷钙之间存在协同效应。因此,磷钙合理配施可提高花生磷钙吸收效率,有利于花生生长和增产,是花生高产及磷钙高效利用的一种优化施肥模式。     

大豆苗期耐低磷性及其QTL定位

利用来自波高和南农94-156（耐低磷种质）的重组自交系群体NJ(SP)BN（151个家系）通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状,并进行耐低磷性状的QTL定位。初步结果表明,不施磷处理的总干重主要由单株P吸收量决定,而与磷利用效率无关;而单株P吸收量与根干重、根效率均极显著正相关,单株P吸收量变异的76.2%由根效率决定。不施磷处理的根冠比（R/S）显著增加主要是茎干重无显著变化而根干重显著增加所致。在D1b+W、F、G、N和O等5个连锁群上共检测到7个QTL与耐低磷有关。分别可解释所对应性状表型变异的4.8%~17.0%,其中5个QTL的增效基因来自亲本波高,2个QTL的增效基因来自亲本南农94-156。