根区限制及氮营养对杂交小麦生长的影响

To study the physiological effects of small root zone, plants of a hybrid wheat variety (Triticum aestivum L. cv. Meiyou 4) were grown in small pots (1 litre) or large pots (8 litre) with low nitrogen (50 mg kg^-1 soil) and high nitrogen (200 mg kg^-1 soil). Restricting root zone decreased dry weight of plants at the stages of stem elongation and flowering, compared to those of control plants grown in the large pots (P<0.01). Spraying of 6-benzylaminopurine (50 μmol L^-1) increased dry weight of plants and chlorophyll concentration in leaves. Restriction of root zone decreased the concentrations of total nitrogen, chlorophyll and soluble protein in the flag leaf and accelerated senescence of the leaves. Supply of high nitrogen delayed senescence of the flag leaf. The results suggested that the shortage of nutrients, especially nitrogen deficiency, was the primary reason for the decreased growth of plant in the treatment of root zone restriction.     

不同氮源与钾水平对杂交组合及常规稻生长和养分吸收的影响

采用营养液培养法研究了不同氮源和钾水平对杂交稻及其亲本和常规稻生长、叶绿素含量、养分吸收的影响。结果表明 ,水稻生长、叶绿素的含量及养分吸收与氮源供应密切相关。在供钾充足的条件下 ,杂交稻上位叶的干物质产量以硝态氮营养的最高 ,其次为硝态氮与铵态氮混合营养 ;保持系与杂交稻的趋势一致。杂交稻下位叶和根系干物质积累量受 3种氮源的影响与恢复系相一致 ,即 :硝 +铵混合 硝态氮 铵态氮。硝态氮营养比硝 +铵混合及铵态氮更有效地提高杂交稻功能叶片中的叶绿素含量。杂交稻与其亲本植株地上部全氮含量受 3种氮源的影响为 :硝 +铵混合 硝态氮 铵态氮 ;然而杂交稻地上部的吸氮量受氮源的影响为硝态氮硝 +铵混合 铵态氮 ,与保持系的规律一致。杂交稻地上部钾含量及吸收量在 3种氮源处理间有差异 ,表现为硝态氮 硝 +铵混合 铵态氮 ,保持系的趋势一致 ,但与恢复系不同。研究结果还表明 ,杂交稻对硝态氮的营养特性具有明显杂种优势。 3种氮源对水稻生长、营养吸收的影响程度与钾营养状况及水稻品种有关 ;杂交水稻及其亲本较常规稻受影响更大。在高钾供应时 ,各项指标受到氮源影响的程度都明显高于低钾处理 ,其中以硝态氮为氮源更有利于杂交水稻生理及营养优势特性的发挥。     

杂交油菜的氮,磷,钾营养

１９９４年和１９９５年分别以油菜杂交种黄杂１号和秦油２号为供试材料,在不同施氮水平条件下研究杂交油菜对氮,磷,钾的吸收,积累和分布。结果指出,全生育期植株氮,磷,钾浓度的变化在不同施氮水平条件下均表现为由高到低趋势,但不同元素之间的这种趋势有一定差别。另外,不同生育期植株氮,钾浓度和生育前期的植株磷浓度随施氮量的增加而增加,生育后期的植株磷浓度和却随施氮量的增加表现为降低趋势。     

土壤钾水平对不同熟性棉花光合作用及产量的影响

钾素是棉花生长所必需的营养元素,通过田间试验探讨不同土壤钾水平对棉花光合作用及产量的影响,为棉田钾素养分管理提供理论支撑.田间试验在河南省安阳县中国农业科学院棉花研究所试验农场进行,裂区设计,主区设置了高(速效钾135.6 mg/kg)、中(速效钾123.37 mg/kg)、低(速效钾109.73 mg/kg)3个土壤...     

钾素营养对水稻根系生长和养分吸收的影响

本文研究了大田和盆栽试验中钾素营养对水稻根系形态、活力及其对养分吸收的影响。试验结果表明：（１）在氮磷肥的基础上施钾能促进稻根的生长；（２）土壤供钾潜力、钾肥种类和水稻品种的吸Ｋ特性均影响根系的生长；（３）在缺钾的酸性土壤上，吸钾强的品种，施钾的促根效应最为明显；（４）施钾能增加小于０．２ｍｍ的细根量，提高稻根的再生能力，影响Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ等营养元素的吸收及其在地上和地下部分间的分配；（５     

钾对不同超高产小麦品种产量及氮、磷吸收效应的影响

通过大田试验和室内分析方法研究了潮土上钾对两个超高产小麦品种产量及氮、磷吸收效应的影响,结果表明:同一供钾水平下,温麦6号的的增产效果好于兰考906-4;钾与氮和磷之间存在着明显的正效应,而且耐低钾小麦品种更具有促进氮的吸收效应,使得氮、钾之间的相互促进作用表现得更为突出,这在一定程度上保证了作物高产对养分的需要。     

根区局部灌溉和氮、钾水平对玉米干物质积累和水肥利用的影响

在玉米某一生育阶段实施根区局部灌溉,探索其水肥供应模式。通过盆栽试验,研究了在不同氮（N）、钾（K）水平下,苗期拔节期和苗期抽雄期分根区交替灌溉和固定部分根区灌溉对玉米干物质积累、水分利用和N、K吸收的影响。结果表明,与常规灌溉相比,苗期拔节期根区局部灌溉总干物质质量降低不明显或略有增加,而水分利用效率明显增加,且不影响玉米对N、K吸收量; 而苗期抽雄期根区局部灌溉虽降低耗水量31.0%38.4%,但明显降低玉米总干物质质量和N、K吸收量。相同灌溉方式下,中等 N、K水平（N和K2O均为 0.12 g/kg）处理的总干物质质量、地上部和总N、K吸收量比低N、K水平（N和K2O均为0.08 g/kg）的明显增加; 而高N、K水平（N和K2O 均为0.16 g/kg）与中等N、K水平无明显差异。说明适宜N、K水平时在玉米苗期拔节期进行根区局部灌溉效果较好。     

钾素对薄皮甜瓜光合作用和产量的影响

研究了不同钾肥用量对薄皮甜瓜光合作用和产量的影响.结果表明,施用钾肥能明显增加甜瓜的叶比重,明显提高其光合速率、产量和品质.与对照相比,其中施钾肥(K2O)121.5.kg/hm2时,甜瓜的光合速率提高最多,提高36.6%,叶比重、产量和折光糖度也增加最多,分别增加54.3%、13.7%和29.5%.在本试验范围内,甜瓜的田间最高产量施钾量(K2O)为121.5 kg/hm2.     

种植密度和施氮水平对花生根系生长及产量的影响

通过大田试验研究不同种植密度和施氮水平对花生根和产量的影响。结果表明:氮肥施用量对根形态有明显影响,根长、根体积和根表面积都与氮水平正相关,同时施氮也促进了根干物质的积累;种植密度增加有利于根在水平方向的生长,但抑制了根干物质的积累。种植密度和施氮水平对花生产量有显著影响,二者交互作用下,种植密度为13.5万穴hm-2、施氮量为105 kg hm-2处理的花生群体产量最高。     

Shoot and root growth of rice seedlings as affected by soil and foliar zinc applications

Abstract

The present study investigated how foliar zinc (Zn) application affects seedling growth and Zn concentration of rice grown in a Zn-deficient calcareous soil with different soil Zn treatments. Seeds were sown in soil with five rates of Zn (0, 0.02, 0.1, 0.5 and 5.0?mg kg^?1 soil) with and without foliar application of 0.5% ZnSO₄. Seedlings were harvested at 35?days and separated into (i) the youngest leaves, (ii) the remaining shoot parts and (iii) roots. In soil with no Zn supply, shoot and root dry weight of the rice seedlings were significantly increased by foliar and soil Zn treatments. Plant growth was not clearly increased in low soil Zn treatments, while at each soil Zn treatment, foliar Zn application promoted growth of plants. Plants with adequate Zn supply had the highest Zn concentrations in the youngest leaf. Foliar Zn spray improved Zn concentration of the new growth formed after foliar spraying which shows that Zn is phloem mobile and moved from treated leaves into youngest new leaves. The results indicate clearly in rice seedlings that shoot growth shows more responsive to low Zn than the root growth. The results obtained in the present study are of great interest for proper rice growth in Zn-deficient calcareous soils but needs to be confirmed in other rice genotypes.     

镉胁迫对两个水稻品种幼苗光合参数、可溶性糖和植株生长的影响

以较耐镉(武育粳3号,WYJ)和镉敏感(汕优63,SY63)的2个不同耐性水稻品种为材料,采用溶液培养试验,研究了镉处理(Cd.1.0和5.0mol/L)对水稻幼苗光合作用、可溶性糖和生长的影响。结果表明,镉胁迫下,水稻幼苗的光合作用显著地受到抑制。与不加镉的对照相比,随镉水平的提高水稻幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)逐步下降,尤其是在Cd.5.0mol/L处理下的植株,下降幅度武育粳3号显著小于汕优63。蒸腾效率(Te)也随镉浓度的增加而降低,但变化与净光合速率等不同,武育粳3号的下降速率要大于汕优63的。加镉处理使2个水稻品种幼苗叶片可溶性糖含量均显著升高,而叶绿素含量仅汕优63在Cd.5.0mol/L处理下与对照差异显著。加镉处理使汕优63根系生长(根长)显著受到抑制,而株高仅在Cd.5.0mol/L时显著降低。武育粳3号生长与对照差异不显著。本研究结果表明,随着镉处理水平的提高,镉对水稻幼苗的毒害作用增加,但是水稻对镉毒害的响应存在明显的基因型差异。     

秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻根系生长及氮素利用的影响

【目的】在我国稻-麦、稻-油等多熟制区域,富含氮素的小麦、油菜等水稻前茬作物秸秆被大量弃置、焚烧,造成极大浪费和环境污染,与此同时,稻季氮肥投入量却在逐年增加,因此在水稻生产中研究秸秆覆盖与氮肥配合施用的理论与技术,对实现秸秆还田与减少氮肥用量具有重要意义。本试验研究油菜、小麦2种秸秆覆盖方式下,3种不同的氮肥运筹方式对杂交稻主要生育时期根系生长、氮素吸收利用特征及产量的影响,并探讨其根系生长与氮素利用及产量间的关系,以期寻求最佳的秸秆还田与氮肥运筹搭配模式。【方法】本试验以杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,主区为小麦秸秆覆盖(S1)、油菜秸秆覆盖(S2)和无秸秆覆盖(S0);副区为氮肥运筹模式,在135 kg/hm2总施氮量条件下,设置基肥∶蘖肥∶穗肥为5∶3∶2(N1);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4(N2);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶1∶6(N3)3种氮肥运筹模式,以不施氮肥(N0)为对照。研究各处理杂交稻在移栽后20 d、移栽后30 d、齐穗期和成熟期根系生长及形态、各生育期的干物质与氮素积累,水稻茎鞘的干物质转运、产量及其构成因子以及各时期氮素积累及利用效率,同时对各生育时期根系生长与氮素利用及产量间的关系进行分析。【结果】结果表明,小麦秸秆覆盖均可有效促进杂交稻各生育时期的根系生长、改善根系形态、增加各时期的干物质与氮素积累,提高氮肥的利用效率及稻米产量。在不同种类秸秆覆盖下,基肥∶蘖肥∶穗肥(倒4叶龄期施入)为3∶3∶4(N2)时,可及时地对杂交水稻主要生育时期的根系生长进行调控,有效促进抽穗至成熟期的干物质积累与转运率,提高水稻主要生育时期的氮素积累及氮肥利用效率,显著增加稻谷产量,为本试验中最优的氮肥管理模式;而氮肥后移比例过高(基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例为3∶1∶6),会限制齐穗期根系的生长,导致稻谷产量及氮肥利用效率降低。相关性分析表明,秸秆覆盖与氮肥运筹下主要生育时期根干重、根体积、总根长与产量及氮素吸收利用均存在显著或极显著的正相关(r=0.38*0.78**),尤其以齐穗期的根体积与总根长、根干重与氮素累积、产量及氮素回收利用率的相关性最好。【结论】小麦秸秆、油菜秸秆覆盖能够有效促进杂交稻根系的生长,增加干物质与氮素积累,提高氮肥利用效率,且小麦秸秆覆盖效果更显著。秸秆覆盖条件下,氮肥运筹以基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4时的水稻根系生长旺盛,物质生产能力强,氮肥利用效率最高。因此,小麦秸秆覆盖与基肥∶蘖肥∶穗肥以3∶3∶4的比例配合的水稻的产量最高,为最优组合。     

粳稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异

以15个常规粳稻品种为材料,设置0 、150、225、300 kg/hm2四种氮素水平,研究水稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异。结果表明,不同生育时期,硅在水稻各器官、全株中的积累量均随氮素水平的提高而增加。随氮素水平的提高,水稻在移栽-拔节和抽穗-成熟阶段的积累比例增加而拔节-抽穗阶段的积累比例减少,在茎鞘中的分配比例减少而叶片和穗中的分配比例增加。不同生育时期,硅在茎鞘、叶片和全株中的含量均随氮素水平的提高而下降,抽穗和成熟期,穗中的硅素含量随氮素水平的提高而下降,至中肥最低,高肥条件下略有回升。不同氮素条件下,水稻硅素的积累与分配特性存在显著的基因型差异,同时各基因型硅素积累与分配对氮素的反应也存在差异。其中,武育粳7号、华粳3号、武香粳9号、香粳20-18、武育粳3号、晚粳4003、早丰9号、华粳2号的硅素积累效率具有随氮素水平的提高保持稳定或相对提高的特性,对于氮肥用量不断增加条件下水稻植株的抗逆性改良具有较好的遗传潜力。     

缺钾对水稻不同品种光合和能量耗散的影响

试验测定了钾敏感型(二九丰)和钾钝感型(原丰早)两个水稻品种在缺钾处理41.d后其剑叶的生长、光合光响应曲线、叶绿素荧光参数光响应曲线和暗弛豫动力学曲线。结果表明,缺钾降低了水稻剑叶的光合作用,显著抑制了生长。但是缺钾条件下导致两个水稻品种净光合速率(Pn)下降的主导因子并不相同。在缺钾条件下,原丰早(YFZ)剑叶的Pn随气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)的下降而下降,但叶绿素荧光参数和叶绿素含量几乎没有变化,说明其Pn下降主要归于气孔的限制。缺钾处理41.d后,二九丰(EJF)在低光强下[500mol/(m2.s)],Pn随Gs和Ci下降,但在更强的光强下,Pn和Gs继续下降,而Ci开始上升,并在1200mol/(m2.s)处超越了对照,说明此时主导因子不单受气孔限制,还受非气孔因子限制;它的光饱和点从1200mol/(m2.s)下降到大约500mol/(m2.s);同时,其荧光参数Fv/Fm、ФPSII、qP和ETR随光强上升而迅速下降,而L(PFD)、E和PP迅速增加,NPQ在1200mol/(m2.s)光强下上升,但是在高光强下却迅速降低,甚至低于对照,而且Fm、Fv/Fm下降,Fo上升,均说明缺钾处理可能使光合机构受到了伤害,发生了光抑制。对非光化学猝灭的分析得到其中间组分qNm可能起了更大的能量耗散作用,部分激发能从PSⅡ转移到PSⅠ,降低了PSⅡ耗散能量的压力。以上结果表明,两品种对钾敏感性不同极可能也与缺钾条件下光保护能力的差异有关。     

不同氮效率水稻品种增硝营养下根系生长的响应特征

试验采用两室分根盒和溶液培养方法,研究了在增硝营养下不同氮效率水稻品种根系生长的响应特征。结果表明,在本试验条件下,与全铵培养下的根系相比,氮高效水稻品种南光在铵硝混合培养下的根系干重和氮积累量显著增加,增幅达33%和41%;同时其根系表面积、根系体积和侧根数增幅均达到显著水平,但根系长度却无明显增加。氮低效水稻品种Elio在铵硝混合培养下的根系生长差异均不显著。这表明氮高效水稻品种南光的根系生长对增硝营养的响应度强,进而促进了根系对氮素的吸收利用。从本试验的结果可推论,水稻对增硝营养的强响应度可能是水稻氮素高效吸收利用的生理机制之一。     

Minirhizotron quantification of soybean root growth as affected by reduced A horizon in soil

Shallow soil A horizon (topsoil) caused by soil erosion and soil movement from cultivation is known to reduce soil and crop productivity. The reduction may be related to limitation of root growth. A field study was conducted to investigate the effects of topsoil thickness on distributions of root density and growth. Soybeans [Glycine max (L.) Merr.] were grown on plots of Mexico silt loam (fine, montmorillonitic, mesic Mollic Endoaqualfs) with topsoil thicknesses of 0, 12.5, 25.0, and 37.5 cm above the Bt horizons. Root density was measured 60 and 90 days after planting using a minirhizotron video‐camera system. Root density was significantly reduced as topsoil thickness decreased from 37.5 to 0 cm. Mean density and net change of the density across profile between 30 and 60 days of growth had a linear function of topsoil thickness. The reduction and lower activity induced by shallow topsoil were attributed to detrimental properties in the Bt horizons. Root distribution pattern and rooting depth were not significantly affected by topsoil thickness. The roots appeared to be accumulated on the upper layers of the Bt horizons. Roots growing in thicker topsoil were more active than roots growing without topsoil. High soil moisture content during the growing season may mitigate the detrimental effects of shallow topsoil, inhibit root penetration, and enhance root activity.     

水稻栽后植株氮素积累特征及其与根系生长的关系

以冈优22、Ⅱ优162和K优047为材料,通过大田试验研究了不同种植方式下水稻秧苗栽后根系和地上部氮素积累的动态特征及其与根重的关系。结果表明,栽后40.d内,地上部及根系氮素积累量呈指数模型增加。茎鞘、发根节和叶片氮含量与根重呈极显著正相关;根系氮含量与根重呈显著负相关;各器官氮积累动态与根重均呈极显著的正相关关系。全生育期植株氮积累量拟合Logistic曲线较好,决定系数在0.988以上,氮素积累量与根重呈显著的正相关关系,生育期越靠前,相关系数值越大。3种种植方式中,自移栽至孕穗期氮积累量以常耕插秧最高,常耕抛秧其次,免耕高留茬抛秧较低;孕穗后免耕高留茬抛秧各器官氮含量最高,氮积累量也逐渐超过常耕抛秧。3个杂交稻组合中,前期以冈优22的氮积累量最高,后期Ⅱ优162增加速率较快,K优047在整个生育期中均最低。     

Eucalyptus growth and phosphorus nutritional efficiency as affected by soil compaction and phosphorus fertilization

ABSTRACT

Soil compaction interferes in soil nutrient transport and root growth. The aim of this work was to evaluate eucalypt growth and phosphorus (P) nutritional efficiency as affected by soil compaction and P rates. The treatments were composed of a 3 × 4 factorial scheme (soil bulk densities levels versus P fertilization rates) for two weathered tropical soils, a clayey Ferralsol (F_Clayey) and a sandy Ferralsol (F_Sandy). The soil bulk densities assessed were 0.90, 1.10 and 1.30 g cm^?3 for F_Clayey, and 1.35, 1.55 and 1.75 g cm^?3 for F_Sandy. The P rates were 0, 150, 300 and 600 mg kg^?1 for F_Clayey, and 0, 100, 200 and 400 mg kg^?1 for F_Sandy. Soil compaction reduced root growth, P content in the plant, P utilization efficiency and P recovery efficiency; and increased average root diameter. Phosphorus fertilization increased root length density, root surface area, dry matter, P content in the plant, P utilization efficiency and P uptake efficiency; and decreased P recovery efficiency. It was concluded that P fertilization is not effective to offset the deleterious effects of soil compaction on eucalypt growth and nutrition.

Abbreviations: F_Clayey: clayey Ferralsol; F_Sandy: sandy Ferralsol; R_Dens: root length density; R_Diam: root diameter; R_Surf: root surface area; R_DM: root dry matter; S_DM: shoot dry matter; WP_DM: whole-plant dry matter; R_P: root P content; S_P: shoot P content; WP_P: whole-plant P content; PU_tE: P utilization efficiency; PU_pE: P uptake efficiency; PRE: P recovery efficiency.