不同磷水平柱花草磷效率及根构型研究

为研究不同磷水平下柱花草磷效率的基因型差异及其与根构型的关系,利用盆栽试验,以磷低效、磷高效、磷敏感3种基因型柱花草品种为材料,研究0、0020、0035、0050、0075、0100、0200 g·kg-1共7个磷水平下,不同基因型柱花草的磷营养特性;并进一步比较两个代表性基因型（磷低效、磷高效）柱花草在对照(0 g·kg-1)、缺磷(0010 g·kg-1)、正常磷（0025 g·kg-1）处理下苗期根系生长状况,从而确定根构型与磷效率的关系。结果表明：不同基因型植株的磷含量、吸磷量随磷浓度的增加而增加,磷利用效率对磷浓度的反应趋势则相反。在不同磷处理下,磷高效基因型的磷利用效率均较高,且随着磷浓度的增加不同基因型品种磷利用效率的变化趋势度表现为：磷高效＜磷低效＜磷敏感。随着磷胁迫的加重,磷高效和磷低效基因型的侧根数、主根长、根体积、根表面积和根活跃吸收面积均增加,根直径减小。磷高效基因型柱花草根体积显著高于磷低效基因型,且在其他根构型指标上优于磷低效基因型。磷高效基因型品种较耐低磷,柱花草根系形态的改变是其适应低磷胁迫的重要机制。研究为柱花草的优质栽培提供理论依据。     

不同根构型大豆对低磷的适应性变化及其与磷效率的关系

 【目的】探讨土壤低磷胁迫下大豆的根形态、构型适应性变化的基因型差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【方法】采用具有不同根构型和磷效率的51个大豆品种,分别在广东省博罗县和英德县两个试验点的酸性缺磷红壤上,分春播和夏播两个季节进行田间试验,测定低磷、高磷处理下根形态、构型的差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【结果】低磷处理下供试大豆基因型间生物量和产量具有极显著的基因型差异;供试大豆基因型的根形态、构型与磷效率密切相关,浅根型大豆根系具有合理的三维空间分布和较长的总根长,其磷效率和产量最高;低磷条件下,浅根构型和深根构型的大豆基因型根构型可塑性最小,中间根构型的大豆供试材料根构型最不稳定,可塑性最大。【结论】缺磷是供试酸性红壤上大豆生长的主要限制因子之一,大豆具有适应低磷土壤的遗传潜力;土壤中磷的有效性等环境因素对根构型具有调节作用;具有较好根形态构型的大豆基因型有利于从耕层土壤中吸收有效磷和其它养分,其产量和磷效率均较高。     

大豆根形态和根分泌物特性与磷效率

通过土培和水培试验 ,对不同大豆品种进行了根系形态及根分泌物的比较研究 结果表明 :大豆在耐低磷特性方面存在着一定的品种差异 ,其中大豆品种南雄 36号有较高的耐低磷能力 ,在低磷 (P0 )胁迫条件下其苗期整株生物量为 1 5 0g/株 ,显著高于博罗 5 8号 (0 92g/株 )和博罗 61号 (1 0 3g/株 ) 在不同磷处理下 ,大豆的根冠比、主根长、总吸收面积和活跃吸收面积有变化 ,但品种间缺乏明显一致的规律性 ,表明这些性状不一定适合作为大豆磷效率比较的特异性指标 磷胁迫时大豆总酸和H+的分泌量较正常供磷条件下高 ,其中南雄 36号在磷胁迫时总酸分泌量为 0 93μmol·g-1·h-1,显著高于博罗 5 8号 (0 60 μmol·g-1·h-1)和博罗 61号 (0 63μmol·g-1·h-1) 此外 ,南雄 36号在低磷胁迫下草酸和乳酸分泌量均显著高于另外 2个品种 ,表明该品种对活化土壤中难溶性磷有一定的遗传潜力 ,具有较高的磷效率     

不同供磷条件下大豆根构型的适应性变化

根系的许多指标 (如根长、根质量、根吸收面积等 )与作物磷效率具有较好的相关关系 .Ｂｏｎｓｅｒ等[1] 发现菜豆磷效率的遗传变异与根的构型有关 ,根的空间构型可能是菜豆吸收磷的一个重要影响因素 .但在大豆的研究上至今还鲜有报道 .本研究将以 2个大豆基因型为材料 ,通过特殊设计的营养袋纸培系统 ,结合计算机图象分析技术 ,定量测定大豆根构型在低磷胁迫及局部供磷条件下的适应性变化及其基因型差异 ,为通过遗传改良根构型来提高磷吸收效率提供依据 .1　材料与方法供试大豆 [Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ (Ｌ .)Ｍｅｒｒｉｌｌ]基因型为广州大…     

不同磷效率基因型大豆根际微生物特性研究

对6种不同磷效率基因型大豆生物量、苗期根际微生物以及它们之间的关系进行了研究，结果表明：大豆基因型磷效率(PPER)与单粒大豆种子重量(SSW)有关，且不同磷效率基因型大豆在苗期出现了根际微生物数量比根外微生物数量相对少的趋势，但不同基因型大豆其根际微生物的根际效应与磷效率的高低关系不明显。相关分析表明，根际放线菌数量与不同磷效率大豆基因型的若干性状有很大相关关系。     

大豆根构型在玉米/大豆间作系统中的营养作用

 运用根构型不同的大豆品种与玉米进行间作，比较大豆根构型在玉米/大豆间作系统中的营养作用。结果表明，玉米与大豆间作具有明显的间作优势，间作作物的生物量、氮磷含量都显著好于单作。玉米与浅根型大豆品种巴西10号间作，间作优势大于与深根型大豆品种本地2号。说明大豆根构型在玉米/大豆间作系统中具有十分重要的作用。间作系统的氮磷养分竞争比率表明，玉米/大豆这类豆科/禾本科间作组合的优势主要来自对氮的优势性吸收，而玉米与不同基因型大豆间作的优势差异则主要来源于对土壤磷吸收的差异。浅根型大豆品种不仅有利于两种间作作物对土壤磷的吸收，同时还有利于对氮的吸收。     

一种更有效的根构型研究纸培系统

在原有营养袋纸培系统的基础上,改进了磷供应方式,研究了介质磷空间有效性对大豆根构型的调控及基因型差异.结果表明:1)改进后的分层磷处理导致的介质磷空间有效模拟了农业生产系统中有效磷的分布,能够更高效地调控大豆根构型.在上层高磷下层低磷的分层磷处理中,大豆总根长和总根表面积增加、平均基根生长角度变小、根系分布变浅、植株磷吸收和生物量提高.2)改进后的分层磷处理导致的介质磷空间有效性对大豆根构型的调控基因型间差异显著.磷高效大豆基因型HN89比磷低效基因型HN112对磷空间有效性变化的反应更快,总根长和总根表面积的变幅更大,磷含量和生物量更高.     

不同供磷水平对韭菜根构型及酸性磷酸酶活性的影响

采用水培法,以4个不同基因型韭菜品种为试材,研究了低磷胁迫下根系形态适应性变化与磷效率的关系及低磷胁迫对根、叶酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,在无磷条件下,791雪韭和甜脆791根生长角度变得更小,一代杂交和久星2号的根角明显大于正常供磷环境。在无磷时,791雪韭和甜脆791根比一代杂交和久星2号长,说明791雪韭和甜脆791这两个耐低磷基因型品种在磷胁迫条件下仍有强大的生长能力。无磷条件下,激发了791雪韭和甜脆791的根部活力,增加根毛数量,加速了养分循环,而一代杂交和久星2号的根毛数量有所减少,不能摄取足够的养分,使根系活力下降。791雪韭和甜脆791根、叶中酸性磷酸酶活性在无磷水平下显著高于P2O5含量320μmol/L的水平,一代杂交次之,增加最小的是久星2号。     

干旱区四种典型植物根构型及其功能特征研究

[目的]探讨干旱区植物根系构型及其功能特征。[方法]以艾比湖流域四种典型一年生草本植物盐爪爪、盐角草、猪毛菜、碱蓬为对象,分析四种植物地下根系的数量特征、生理生化特征。[结果]碱蓬和盐爪爪主根较长,细根分布范围较广,根系相对发达,猪毛菜和盐角草主根较短,细根分布范围相对较窄,株高较小,但根径和茎径较粗,四种植物的比根长和比表面积顺序均为碱蓬>盐角草>盐爪爪>猪毛菜。氮磷比值(N/P)碱蓬为最大,盐爪爪最小,N/P与植株的茎径和根径存在显著负相关关系,而与植株株高、根长、根径、冠幅等呈显著正相关。[结论]对植株根系活力贡献最大的因子是全磷、全氮和过氧化氢酶(CATU)含量,四种植物根系活力综合得分的排序为盐角草>猪毛菜>盐爪爪>碱蓬。     

扫描根窗法在落叶松人工林细根动态研究中的应用

植物根系深藏于地下,由于缺乏有效的观测方法,制约了对根系的了解。以落叶松人工林为研究对象,根据扫描根窗法对落叶松人工林细根长期观测案例,介绍扫描根窗法在野外原位观测细根动态的过程。结果表明：在深秋季节安装根窗,根窗安装扰动后恢复期为1 a,经过冻融交替和一个生长季后,细根现存量迅速恢复且趋于稳定;通过观察发现吸收根现存量峰值多出现在春季和初夏,而运输根峰值多出现在秋季;野外根窗法与微根管法相比可清晰的观测到细根的完整分枝结构,将高度异质性的细根群体细分为不同根序或功能类型,为区分不同细根功能和分枝等级提供了手段。     

十字花科与豆科作物对微囊藻毒素耐受性差异的比较(英文)

[目的]研究十字花科与豆科作物对微囊藻毒素(MC)耐受性的差异。[方法]以十字花科作物典型作物油菜、小白菜、甘蓝与豆科典型作物黄豆、豌豆、蚕豆为材料,检测它们在不同浓度MC暴露条件下的生长发育情况,检测指标包括发芽率、株高、叶绿素等。[结果]十字花科作物中油菜与小白菜受MC影响较大,甘蓝受影响较小,而豆科作物普遍受影不大。[结论]豆科作物比十字花科作物对MC耐受性更强,在受微囊藻毒素污染地区可以优先种植豆科作物。     

十字花科与豆科作物对微囊藻毒素耐受性差异的比较

[目的]研究十字花科与豆科作物对微囊藻毒素(MC)耐受性的差异。[方法]以十字花科作物典型作物油菜、小白菜、甘蓝与豆科典型作物黄豆、豌豆、蚕豆为材料,检测它们在不同浓度MC暴露条件下的生长发育情况,检测指标包括发芽率、株高、叶绿素等。[结果]十字花科作物中油菜与小白菜受MC影响较大,甘蓝受影响较小,而豆科作物普遍受影不大。[结论]豆科作物比十字花科作物对MC耐受性更强,在受微囊藻毒素污染地区可以优先种植豆科作物。     

小型根茎类作物播种机的设计

研究设计了一种多功能播种机,能完成生姜、芋头、马铃薯等根茎类作物的播种,可实现刨沟、撒种、盖土、施肥等工序一次完成,极大地提高了根茎类作物的播种效率。     

多年生黑麦草根系构型对不同降水量的响应

以多年生黑麦草为试验材料,研究其在模拟小雨(24 h降水量为0.1~9.9 mm)、中雨(24 h降水量为10~25 mm)、大雨(24 h降水量为25~50 mm)3种降水量下根系构型对水分胁迫的响应。结果表明:在胁迫周期内,多年生黑麦草的根总长、根表面积、根体积、根平均直径在CK组(60%小雨降水量)、A组(小雨降水量)、C组(大雨降水量)下均呈先上升后下降的趋势;B组(中雨降水量)下的根长、根表面积、根体积、根平均直径、根分叉数在胁迫全程无下降趋势,各形态指标均显示其生长状态良好。根冠比、比根长、根干质量密度等指标虽然在不同处理组下变化不同,但B组(中雨降水量)水分处理下指标优于其他处理,生长情况稳定良好,从长势看也较适合草坪草的生长。综上所述,多年生黑麦草根系最适宜的生长环境为模拟中雨胁迫,即24 h降水量10~25 mm。     

筛选根际促生细菌防治蔬菜根结线虫病

 自武汉市蔬菜基地30种蔬菜作物的根际土壤中共分离了细菌分离物1334株.室内检测其对目标根结线虫(Meloidogyne incognita)2龄幼虫的致死作用,获得32株致死率80%以上的有效菌株,占总细菌分离物的2.4%.盆栽促生试验表明:此32株有效菌株中有9株对番茄的生长表现出了明显的促进作用.以菌悬液(10⁹CFU/mL)浸根对此9株菌株进行进一步促生防虫试验,得到4株兼具促生防虫效果的根际细菌分离物,其防效均在 60%以上.     

不同氮效率基因型小麦根系吸收特性与氮素利用差异的分析

【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。     

不同磷水平下玉米自交系根系形态及吸收氮、钾差异研究

通过盆栽试验,研究4个自交系玉米在低磷和正常供磷2个磷水平下的磷效率差异、根系形态与磷效率的相关性及吸收氮、钾营养的差异。结果表明:在土培条件下,玉米的磷效率与吸磷量存在极显著正相关关系,根体积、根半径与磷效率之间均呈显著正相关,说明在缺磷条件下吸收效率高的基因型磷效率较高,且有较大根体积和根半径。同时,缺磷也导致玉米对氮、钾吸收的降低。