硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种细胞壁组成的影响

采用营养液培养技术 ,研究B对不同B效率油菜品种细胞壁组成的影响。结果表明 ,根系细胞壁提取率及细胞壁纤维素含量高于叶片 ,果胶含量低于叶片 ,半纤维素含量和叶片差异不大。缺B使细胞壁提取率升高 ,但对根系和叶片细胞壁组成的影响不显著。不同B效率油菜品种细胞壁组成在根系和下部叶中差异不大 ,上部叶片高效品种螯合剂可溶性果胶含量显著高于低效品种 ,碱溶性果胶含量显著低于低效品种 ;半纤维素和纤维素含量及果胶总量差异不大     

钙处理对葡萄柚果实细胞壁物质代谢及其相关基因表达的影响

【目的】研究采前、 采后钙处理对葡萄柚果实细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性变化及其相关基因表达的影响,可为了解钙与果实细胞壁物质代谢之间的关系,揭示钙对果实软化的作用机理,为调控葡萄柚果实膳食纤维含量,提高果实质地品质提供理论依据。【方法】试验于2011年2月至11月在云南省玉溪市葡萄柚果园进行,供试品种为‘里约红’葡萄柚,该品种于2005年嫁接于当地砧木,株行距为3 m×3 m。试验由采前和采后钙处理两部分组成。采前钙处理在幼果初期、 幼果末期、 膨大初期、 膨大末期、 转色期,叶面喷施2% CaCl2; 采后钙处理在果实成熟采后浸于2% CaCl2溶液5 min, 室温贮藏。之后每15天取样一次,每次取10个果实,测定葡萄柚果肉细胞壁组分、 细胞壁降解酶活性及其基因表达量。【结果】随葡萄柚果实后熟软化,紧密结合型果胶(共价结合型果胶)解聚为松散结合型果胶(水溶性果胶、 离子结合型果胶),紧密结合型半纤维素(24% KOH可溶性半纤维素)解聚使其含量下降,而松散结合型半纤维素含量增加(4%KOH可溶性半纤维素)。果实PG、 PME、 Cx、 α-L-Af和β-Gal酶活性及其基因表达量均随果实软化呈不同程度增加。PME活性在果实采收后表现出较高含量,而PG活性在果实贮藏前期急剧增加,其酶基因的表达量与酶活性变化趋势基本一致。Cx、 α-L-Af和β-Gal活性在贮藏中、 后期上升较快,相关酶基因的表达量亦明显增加。钙处理显著地降低果实细胞壁降解酶活性和基因表达水平,其中采后钙处理对α-L-Af和β-Gal活性和基因表达在贮藏中、 后期的调控作用较显著,酶活性和基因表达均维持在较低水平。【结论】外源钙处理降低细胞壁降解酶活性及其基因表达,抑制了细胞壁物质的解聚,采后钙处理对细胞壁物质代谢的调控效果优于采前钙处理。外源钙处理抑制了细胞壁降解酶基因表达水平,降低了细胞壁降解酶活性,减缓了果胶、 半纤维素的解聚,从而达到调控果实膳食纤维含量、 维持果实质地品质、 延长果实货架期寿命的目的。     

硼对豌豆根尖细胞壁组分对铝吸附解吸的影响

【目的】比较加硼和不加硼条件下豌豆根尖细胞壁组分对铝的吸附解吸特征的差异,探讨硼对植物铝胁迫的缓解机制。【方法】以中豌6号豌豆(Pisum Sativum)为试验材料,在硼(0.6μmol/L)水平下水培6天,提取豌豆根尖1 cm段细胞壁各组分并进行铝吸附解吸试验,根尖细胞壁各组分分别为螯合态果胶(果胶1),碱溶态果胶(果胶2),半纤维素和纤维素,并分析3个不同硼处理(无硼、50μmol/L H3BO3和50μmol/L3-硝基苯硼酸)条件下各组分对铝吸附解吸的影响。【结果】豌豆根尖细胞壁各组分含量为：纤维素>半纤维素>果胶2>果胶1。硼能够与果胶1和果胶2发生络合反应,与半纤维素也可能发生络合反应,从而影响果胶1、果胶2和半纤维素对铝的吸附解吸。在铝胁迫下,根尖细胞壁中的果胶是主要的铝结合位点,以果胶2结合最多。与对照比,硼处理显著提高了果胶2对铝的吸附量,但解吸量变化不显著。pH 3.5条件下,硼酸与3-硝基苯硼酸处理相比,更能有效地影响果胶对铝的吸附解吸。因此将铝固定在细胞壁的果胶2内,可能是硼酸缓解铝毒的重要机制之一。【结论】细胞壁是铝的主要结合部位,细胞壁果...     

不同柑橘砧木对锰过量胁迫的耐受性及生理响应

  【目的】  土壤pH影响土壤锰 (Mn) 有效性,酸性土壤易出现Mn过量问题,我国柑橘主要分布在南方红黄壤区,柑橘园酸性或强酸性土壤比例高,柑橘园土壤Mn过量较普遍。为此,我们研究了4种柑橘砧木对Mn过量胁迫的耐受性和生理响应,以期为Mn过量土壤上适宜砧木的选择提供依据。  【方法】  选用枳、资阳香橙、红橘和沙田柚4种常用柑橘砧木苗为材料,采用蛭石与珍珠岩1∶1的基质进行了营养液栽培试验,营养液中Mn处理包括0.01 (对照)、0.05、0.25、1.25和6.25 mmol/L 5个浓度。观察砧木苗的生长反应和中毒症状,处理60天时,测定叶绿素含量和光合参数;处理67天终止处理,测定砧木苗生长量、生物量、过氧化物酶活性、营养元素含量等生理生化指标,并用隶属函数对砧木过量锰的耐受性进行综合评价。  【结果】  柑橘砧木苗出现锰中毒的症状为叶片失绿,出现褐色坏死斑点;根量变少,呈现褐色斑点。4种砧木苗均在Mn 0.25 mmol/L处理时出现Mn中毒症状,其中枳最先出现症状且最严重,资阳香橙最迟出现症状且最轻;4种砧木在Mn 0.05 mmol/L处理时即出现Mn过量胁迫,表现为地上部和地下部鲜重和干重显著下降,根冠比升高 (红橘除外)、叶绿素含量下降、净光合速率降低、气孔开度下降、胞间CO₂浓度上升。Mn过量 (> 0.05 mmol/L) 胁迫使4种砧木叶片细胞膜受损,相对电导率和MDA含量上升;清除活性氧的SOD和POD活性上升,CAT活性下降。Mn过量胁迫影响柑橘砧木的营养元素吸收和转运,叶片和根系Mn含量上升,但随Mn胁迫浓度升高,Mn从根系到叶片的迁移率先降低后升高;Mn过量胁迫使砧木叶片K、P、Ca、Mg、Fe、Zn元素含量下降,根系K、P、Fe、Zn含量上升而Ca、Mg含量下降。  【结论】  不同砧木对Mn过量胁迫耐受性存在明显的差异,综合评价耐性强弱顺序为:资阳香橙 > 沙田柚 > 红橘 > 枳,高锰土壤的柑橘园可选用资阳香橙做砧木以减轻锰害。     

豆科绿肥替代化学氮肥促进柑橘幼苗生长和氮素吸收

  【目的】  果园豆科绿肥还田是实现有机肥替代化肥的重要途径。研究不同绿肥替代化学氮肥比例对柑橘幼苗生长、氮素吸收、根系形态及土壤微生物量的影响,以期为柑橘减施氮肥和实现绿色有机生产提供理论依据。  【方法】  以1年生柑橘(Citrus reticulate L.)幼苗为材料进行盆栽试验,供试绿肥为拉巴豆(Dolichos lablab L.)和印度豇豆(Vigna sinensis Hayata)。在相同氮磷钾养分施用量下,设置5个绿肥氮替代比例:0 (100%F)、25% (25%G+75%F)、50% (50%G+50%F)、75% (75%G+25%F)和100% (100%G),磷钾量不足时由化肥补齐。在柑橘抽春梢期测定其各部位干物质量和氮素累积量,分析柑橘根系形态和根系活力,并测定土壤微生物量碳氮含量。  【结果】  相比100%F处理,两种豆科绿肥替代化学氮肥均显著提高了柑橘干物质量和氮素累积量,以75%G+25%F和100%G处理的效果最好,其干物质量和氮素吸收量分别提高42.71%～82.95%和38.88%～53.31%;土壤微生物量碳含量提高了5.12%～48.42%,土壤微生物量氮含量提高了6.35%～133.67%,并且微生物量碳氮含量随着绿肥替代化学氮肥比例的增加而增加。绿肥替代化学氮肥处理明显提高了柑橘幼苗总根长和根表面积,其中以< 1.5 mm径级根提高最多。相比100%F处理,绿肥替代化学氮肥处理的柑橘幼苗总根长和根表面积分别提高88.34%～324.87%和78.82%～372.91%;柑橘根径级<1.5 mm 根长和根表面积随着拉巴豆替代化学氮肥比例增加而增加,而印度豇豆处理则以替代50%和100%化学氮肥处理最高。同时,相比单施化肥处理,拉巴豆和印度豇豆替代化学氮肥处理柑橘根系活力分别提高43.95%～47.48%和40.61%～66.14%。相关性和结构方程分析表明,两种豆科绿肥替代化学氮肥可直接影响柑橘干物质量,也可通过改善柑橘根系形态和活力,增加土壤微生物量碳氮含量,直接或间接地影响柑橘氮累积量和干物质量;绿肥C/N值和柑橘氮素累积量存在显著正相关性,其通过直接影响柑橘氮素累积量,或间接改变柑橘根系形态、根系活力和微生物量,进而直接或间接影响柑橘干物质量。  【结论】  在等氮磷钾养分条件下,拉巴豆和印度豇豆替代化学氮肥均明显促进了土壤微生物增殖,提高柑橘根系活力、根系长度和根表面积,促进柑橘氮素吸收和干物质积累。在不改变柑橘常规氮磷钾施用量的前提下,豆科绿肥替代75%～100%的化学氮肥为较适宜的替代比例,其能够促进柑橘幼苗氮素吸收和干物质积累。     

外源一氧化氮介导铜胁迫下番茄幼苗中铁、锌、锰的累积及亚细胞分布

采用营养液培养方法,以改良毛粉802F1番茄为材料, 研究外源一氧化氮（NO,SNP为供体）对铜（Cu）胁迫下番茄幼苗铁（Fe）、 锌（Zn）、 锰（Mn）吸收分配的影响。结果显示, 50 mol/ L的 Cu2+ 胁迫下,番茄幼苗的生物量和株高显著降低了33.7% 和23.1%,外施100 mol/L SNP可显著缓解这种抑制作用, 提高Cu 胁迫下番茄幼苗根系、 茎中Fe、 Mn含量及叶柄、 叶片中Fe、 Zn含量,降低茎中Zn含量及叶柄、 叶片中Mn含量; 根系、 茎、 叶柄、 叶片Fe、 Zn及根系和茎中Mn的累积相应增加; 根系吸收的Fe、 Zn、 Mn向地上部的转运降低。Cu 胁迫下, 外源NO可显著提高番茄液泡、 细胞器的Fe、 Zn 含量, 降低根系和叶片细胞壁Fe、 Zn、 Mn含量。在作为转运组织的茎和叶柄中,Mn主要分布在细胞壁上,而在叶柄和叶片液泡、 细胞器中也有增加。表明外源NO可以调控番茄幼苗各部位及亚细胞中Fe、 Zn、 Mn的合理分布,维持胞质离子稳态和矿质营养元素平衡,缓解铜胁迫,保证番茄幼苗正常的生理代谢。     

铜胁迫对人参生理参数和品质的影响研究

为探讨铜胁迫对人参(Panax ginseng C. A. Mey)生理参数及品质的影响机制,以三年生人参种苗为材料,水培处理21 d后研究铜对人参幼苗生长、各部位及对应细胞壁铜含量、生理特性及总皂苷含量的影响。结果表明,高浓度铜胁迫抑制人参生长,破坏细胞正常结构,干重鲜重较对照显著下降。随着铜处理浓度增大,人参各部位铜离子含量显著上升,根、茎、叶最高铜离子含量达48.30、68.58、130.77 mg·kg^-1,铜离子主要分布在细胞壁内,根、茎、叶细胞壁所含铜量占总铜量均在150μmol·L^-1 CuSO₄处理时最高,分别为57.74%、43.33%和37.24%。木质素含量随铜胁迫浓度增加而上升,相关合成酶活性也显著增强,在500μmol·L^-1 CuSO₄处理时达到最大值。人参根和叶H₂O₂及丙二醛(MDA)含量随铜处理浓度增大而上升;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在300μmol·L^-1...     

低氮胁迫下玉米幼苗氮素和蔗糖分配特性

  【目的】  明确玉米自交系幼苗氮素吸收、转运与利用特性,探究低氮胁迫下其不同表型和生理性状的变化规律。  【方法】  以玉米自交系XY4和PH4CV为供试材料,进行了水培试验。设置正常氮 (N 2 mmol/L,NN) 和低氮 (N 0.04 mmol/L,LN) 两个氮水平,从培养3 h起,每3天测定一次幼苗生物量、光合特性、根系性状及氮素和蔗糖含量,直至第12天。  【结果】  玉米幼苗根系对低氮胁迫的反应早于地上部,与NN处理相比,LN处理PH4CV和XY4的根干重分别在培养第3和第6天时增加了65.15%和84.63%,而从培养第9天开始,LN处理下两自交系幼苗地上部干重显著低于NN处理,由此导致根冠比增加;与NN处理相比,LN处理下除了胞间CO₂浓度 (Ci) 和水分利用效率 (WUE) 外,两自交系幼苗叶片的SPAD值、净光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr) 和气孔导度 (Gs) 等光合特性均显著降低,且XY4下降幅度均大于PH4CV;LN处理下两自交系幼苗根干重的变异来源并不一致,XY4根干重的增加与总根长、根表面积、根体积、侧根数和初生根长增加有关,而PH4CV主要与侧根数目增加有关;与NN处理相比,LN处理两自交系幼苗地上部的氮素积累量和蔗糖含量显著降低,且XY4老叶的氮素含量下降速率明显快于PH4CV,而根系的氮素积累量、单株氮素生理利用效率和根中蔗糖含量均显著增加,且XY4增加的幅度均大于PH4CV。  【结论】  低氮胁迫促使玉米幼苗分配给地上部的氮素和蔗糖相对较少,因此限制地上部生物量积累及叶片光合能力的发挥,而分配给根系的氮素和蔗糖相对较多,从而促进根系形态建成,以利于吸收更多的氮素。     

水稻镉安全材料分蘖期根部镉积累分布特征

【目的】镉 (Cd) 低积累作物的培育和应用是减少土壤中Cd通过食物链危害人体健康的重要途径。通过研究Cd处理下水稻分蘖期根部Cd的积累分布特征,揭示水稻Cd安全材料根部Cd的固持机理,为水稻Cd安全品种的培育提供理论依据。【方法】以水稻Cd安全材料D62B为供试材料,普通材料Luhui17为对照,进行水培试验。水稻秧苗于三叶一心时移栽至盆中 (40 cm × 60 cm × 15 cm),以CdCl₂·2.5H₂O加入营养液,设0 (CK)、0.5 (Cd0.5)、1.0 (Cd1)、2.0 (Cd2) mg/L 4个Cd浓度处理,30天后收获,分为根和地上部测定其Cd全量。采用化学试剂逐步提取法和差速离心法分别测定根部Cd化学形态和亚细胞分布特征,并进一步结合细胞壁多糖,研究其对Cd的响应特征。【结果】1) Cd处理下D62B各部位Cd含量显著低于Luhui17,转移系数较小,其根部Cd向地上部转移较少。2) 随Cd处理浓度升高D62B根部水提取态Cd分配比例降低,盐酸提取态Cd、残渣态Cd分配比例升高,Cd移动性减弱。D62B根部Cd以氯化钠提取态为主 (48.9%～52.1%),高浓度Cd处理 (2.0 mg/L) 下其分配比例是Luhui17的1.11倍,水提取态是Luhui17的82.3%,其根中Cd的移动性弱于普通材料。3) D62B根部Cd主要分布于可溶部分和细胞壁,其中细胞壁Cd分配比例为38.6%～41.8%,高于Luhui17。随Cd处理浓度升高,D62B根细胞壁Cd分配比例降幅小于Luhui17,其细胞壁对Cd的固持作用有限但强于普通材料。4) D62B根细胞壁半纤维素1的Cd含量是果胶的7.74～8.40倍,Cd主要与细胞壁中半纤维素1结合。半纤维素1 Cd含量随Cd处理浓度升高而显著增加,2.0 mg/L Cd处理下D62B和Luhui17半纤维素1单位总糖Cd结合量较1.0 mg/L Cd处理分别增加32.6%、11.2%,D62B根细胞壁半纤维素1的Cd结合能力强于Luhui17。【结论】水稻Cd安全材料D62B各部位Cd含量低于Luhui17,其转移系数较小。D62B根中Cd主要为氯化钠提取态,随Cd处理浓度升高,根部Cd向移动性较弱的化学形态转化。D62B根细胞壁中Cd主要与半纤维素1结合,由于其Cd结合能力较强,D62B根细胞壁对Cd的固持作用强于普通材料。因此,D62B对Cd的转移能力弱于普通材料,是其籽粒Cd安全的重要原因。     

猕猴桃果实贮藏期间细胞壁多糖物质降解特性及组织结构差异分析

为了深入了解猕猴桃果实采后细胞壁多糖物质降解及组织结构变化与果实贮藏性的关系,本研究以红阳和华特猕猴桃果实为试材,对25和4℃贮藏期间的细胞壁多糖物质含量及果胶降解酶活性进行测定,并比较两品种果实在25℃贮藏期间的细胞显微结构和钙组分含量差异。结果表明,在25和4℃贮藏条件下,随着贮藏时间的延长,红阳和华特猕猴桃果实中半纤维素（HCL）、纤维素（CL）和共价结合型果胶（CSP）含量不断降低,水溶性果胶（WSP）含量不断上升,离子结合型果胶（ISP）含量相对稳定。红阳猕猴桃各细胞壁多糖组分含量变化速度较快。两品种猕猴桃果实硬度均与WSP含量呈显著负相关,与CSP含量呈显著正相关。果胶降解酶活性检测结果显示,25℃贮藏前期,红阳猕猴桃中果胶酸裂解酶（PL）和β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性显著高于华特;贮藏中后期,红阳中果胶甲酯酶（PME）活性显著高于华特。4℃贮藏期间,红阳中PME活性仍显著高于华特;4℃贮藏前期,红阳中β-Gal活性与华特无显著差异,而PL活性低于华特。相关性分析表明,25℃贮藏期间,与红阳和华特果实软化显著相关的果胶降解酶分别是PME和PL;4℃贮藏期间,与华特果实软...     

广西柑橘叶片微量营养元素含量状况研究

【目的】研究广西柑橘主产区树体微量营养元素含量状况,为柑橘平衡施肥提供依据。【方法】2017年在广西壮族自治区15个柑橘主产县 (区) 选择207个代表性果园采集叶片样品,对5种必需微量营养元素进行定量分析。【结果】柑橘叶片的Fe、Mn、Zn、Cu和B含量分别为37.9～278.5 mg/kg (均值99.6 mg/kg)、13.5～588.6 mg/kg (均值79.4 mg/kg)、5.4～68.2 mg/kg (均值20.1 mg/kg)、1.2～196.1 mg/kg (均值18.8 mg/kg) 和32.9～281.1 mg/kg (均值111.3 mg/kg)。叶片 Fe、Mn、Zn、Cu和B不足 (缺乏或低量) 的比例分别占11.6%、5.3%、84.1%、33.3%和0.5%,处于适量水平的比例分别占67.6%、72.5%、15.9%、34.8%和41.5%,处于超标 (高量或过量) 水平的比例分别占20.8%、22.2%、0.0%、31.9%和58.0%。叶片Fe含量大部分果园处于适量水平,全州县、德保县、阳朔县和兴安县Fe含量不足的程度较严重,而永福县、来宾市、西乡塘区、隆安县、马山县Fe含量超标的比例较高。叶片Mn含量大部分果园为适量水平,仅荔浦县、灵川县、德保县、隆安县和马山县存在Mn含量不足的果园;除兴安县和上林县外,其他县 (区) 都存在Mn含量超标的果园,其中永福县、阳朔县、富川县、钟山县、灵川县、来宾市、隆安县和马山县Mn超标程度较为严重,均超过25%。Zn不足的果园多且普遍,每个采样县 (区) 的柑橘叶片Zn含量不足的比例均很高,全州县、富川县、兴安县、灵川县、德保县、隆安县、马山县和上林县的叶片Zn含量处于不足的比例均达到100%。叶片Cu含量波动大,不足、适量、超标的样本数约各占1/3,全州县、荔浦县、灵川县和德保县叶片Cu含量主要处于不足水平;永福县、阳朔县、兴安县、钟山县和马山县叶片Cu含量主要处于适量水平;富川县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和上林县叶片Cu含量主要处于超标水平,超标果园种植的主要是溃疡病敏感品种,与长期使用含铜杀菌剂有关。叶片B含量超标的果园比例最大,达到58.0%;全州县、阳朔县、钟山县、德保县和上林县果园叶片B含量主要处于适量水平,永福县、荔浦县、兴安县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和马山县果园叶片B含量主要处于超标水平。【结论】广西柑橘主产区大部分柑橘园存在一种或多种微量元素不足或过量的问题。总体上Fe、Mn、Cu养分状况良好,但同时存在不足和超标问题;Zn不足问题突出,B超标比例较高。生产上特别需要重视补充Zn肥,控制B肥施用。     

镉安全水稻材料根系细胞壁果胶对镉的响应特征

【目的】研究镉(Cd)处理下水稻根系细胞壁果胶对Cd胁迫的响应,进一步深化Cd安全水稻材料根系细胞壁Cd的固持机制。【方法】以Cd安全水稻材料D62B为研究对象,普通材料Luhui17为对照进行水培试验。设4个Cd质量浓度处理：0 mg/L (CK)、0.5 mg/L (Cd0.5)、1.0 mg/L (Cd1)、2.0 mg/L (Cd2)。在水稻分蘖期采集根系样品,分析细胞壁多糖中果胶、半纤维1、半纤维2以及残渣部分的Cd含量,测定果胶糖醛酸含量、果胶酯化度、果胶甲酯酶(PME)活性、根系过氧化氢(H₂O₂)含量以及细胞壁过氧化物酶(POD)活性,进而分析根系细胞壁果胶对Cd的响应特征。【结果】1) Cd胁迫下,D62B和Luhui17根系细胞壁果胶合成增加,根系细胞壁低酯化和高酯化果胶糖醛酸含量均表现为D62B高于Luhui17。Cd处理下D62B根系细胞壁低酯化和高酯化果胶糖醛酸含量较对照分别增加了13.21%～71.82%和22.10%～64.27%,Luhui17分别增加了24.14%～137.86%和13.12%～41.26%。...     

高浓度营养液对黄瓜和番茄下胚轴徒长的抑制作用

【目的】黄瓜和番茄是我国主栽蔬菜种类,育苗过程中容易遭遇高温、高湿、弱光等不良环境,导致幼苗下胚轴徒长,严重影响后期丰产性。在控制幼苗徒长的实际操作中,利用植物生长调节剂、机械刺激、补光、温度调节、水分控制等调控方法容易受到多种因素影响而效果不佳。本文研究高浓度营养液浓度对黄瓜和番茄幼苗下胚轴徒长的抑制作用,以期提出一种有效制御幼苗徒长的方法。【方法】试验以Hoagland标准营养液配方为基础浓度（设为1.0C）,通过成比例增减大量元素组分用量而不改变微量元素组分用量,组成0.5C、2.5C、5.0C、7.5C、10.0C和12.5C 6个浓度。以0.5C为对照,在日光温室条件下分别对黄瓜和番茄幼苗进行灌施处理。待幼苗生长至子叶平展期时,测定黄瓜和番茄幼苗形态及生长指标,研究营养液浓度对幼苗下胚轴细胞长度、生长速率及内源激素含量的影响;随后对幼苗进行0.5C低浓度营养液的恢复生长处理,待幼苗生长至第一真叶平展期时,再次进行幼苗形态及生长指标的测定,从而确定高浓度营养液对黄瓜和番茄下胚轴徒长的抑制效果及机制,并确定最适合制御幼苗徒长的营养液浓度。【结果】6种浓度营养液对黄瓜和番茄幼苗下胚轴徒长的影响结果为: 1）高浓度营养液显著提高了基质EC值（r=0.99）,黄瓜和番茄幼苗在子叶平展期其下胚轴生长受到明显抑制,下胚轴长度、绝对生长速率和含水量均呈下降趋势,下胚轴皮层薄壁细胞轴/径向生长也受到影响。与对照相比,10.0C营养液处理下黄瓜和番茄幼苗下胚轴皮层薄壁细胞缩短为49%和48%。2）随着营养液浓度的增加,黄瓜和番茄下胚轴内源激素含量发生显著变化,其中赤霉酸（GA3）、玉米素核苷（ZR）含量呈降低趋势,而脱落酸（ABA）含量呈升高趋势,且ABA含量与下胚轴长度呈极显著负相关关系（P＜0.01）。生长素（IAA）含量在不同浓度营养液处理下呈现区位性变化特征。3）在幼苗子叶平展期重新灌施0.5C浓度的营养液,对5.0C和7.5C处理下生长的幼苗均有恢复生长的作用,且幼苗株高/茎粗比明显优于对照和其它处理,该浓度可望有效避免幼苗徒长。【结论】高营浓度养液通过改变幼苗内源激素的动态平衡,特别是促进ABA的合成和积累,从而抑制幼苗下胚轴皮层细胞伸长生长,有效制御幼苗徒长。灌施高浓度营养液对黄瓜、番茄幼苗下胚轴伸长的抑制作用可以通过降低营养液浓度而得到解除,这种防治幼苗徒长的操作方法简便易行,具有潜在的应用前景,但在不同品种蔬菜幼苗生长过程中,最优化的营养液施用浓度及其影响机制尚需进一步研究分析。     

过量施氮对旱地土壤碳、氮及供氮能力的影响

【目的】过量施氮会影响土壤有机碳、氮的组成与数量,进而改变土壤供氮能力,但关于西北旱地长期过量施用氮肥后土壤有机碳、氮及土壤供氮能力变化的研究尚缺乏。本文在长期定位试验的基础上,通过分析不同氮肥水平特别是过量施氮条件下土壤硝态氮,有机碳、氮和微生物量碳、氮的变化,探讨长期过量施氮对土壤有机碳、氮及供氮能力的影响。【方法】长期定位试验位于陕西杨凌西北农林科技大学农作一站。在施磷(P2O5)100kg/hm2的基础上,设5个氮水平,施氮量分别为N 0、80、160、240、320 kg/hm2。重复4次,小区面积40 m2,完全随机区组排列。种植冬小麦品种为小堰22。本文选取其中3处理,以不施氮为对照(N0)、施氮量N 160 kg/hm2为正常施氮(N160),施氮量N 320 kg/hm2为过量施氮(N320),分别于2012年6月小麦收获后和10月下季小麦播前采集土壤样品,进行测定分析。【结果】过量施氮导致下季小麦播前0—300 cm各土层硝态氮含量显著增加,平均由对照的2.8 mg/kg增加到15.5 mg/kg;同时,0—60 cm和0—300 cm土层的硝态氮累积量分别由对照的47.2和108.9 kg/hm2增加到76.5和727.7 kg/hm2。过量施氮也增加了夏闲期间0—300 cm土层土壤有机氮矿化量,由对照的72.4 kg/hm2增加到130.7 kg/hm2。但过量施氮未显著增加土壤的有机碳含量,却显著增加了土壤有机氮含量,过量施氮0—20、20—40 cm土层土壤有机碳分别为9.24和5.39 g/kg,有机氮分别为1.05和0.71 g/kg,较对照增加52.2%和54.3%。同样,过量施氮未显著影响0—20、20—40 cm土层土壤微生物量碳含量,其平均含量分别为253和205 mg/kg,却显著提高了0—20、20—40 cm土层土壤微生物量氮含量,由对照的24.1和7.5 mg/kg提高到43.6和16.1 mg/kg。【结论】过量施氮可以显著增加旱地土壤剖面中的硝态氮累积量、夏闲期氮素矿化量、小麦播前土壤氮素供应量和土壤微生物量氮含量,但对土壤有机碳和微生物量碳没有显著性影响,同时过量施氮增加了土壤硝态氮淋溶风险,故在有机质含量低的黄土高原南部旱地冬小麦种植中不宜施用高量氮肥,以减少土壤氮素残留和农业投入,达到保护环境和培肥土壤的目的。     

激光剥蚀–电感耦合等离子体质谱分析缺锌胁迫玉米根尖微量元素空间分布

【目的】激光剥蚀?电感耦合等离子体质谱 (laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS) 法是一种利用聚焦激光扫描激发固体样品,并经电感耦合等离子体质谱离子化,以分析样品元素含量及分布的新兴技术。本文利用LA-ICP-MS技术研究缺锌 (Zn) 胁迫下玉米根尖铁 (Fe)、锰 (Mn)、铜 (Cu)、Zn元素的分布定位,以期从组织水平揭示作物中Zn的转运富集规律及缺Zn对微量金属元素吸收转运的影响。【方法】以玉米‘郑单958’为试材,用不同加锌浓度营养液进行培养,获得根系样品烘干后磨碎、混匀、压片,取适量混匀的根系样品消煮,利用液体进样系统ICP-MS检测得到样品中实际元素含量,并与样品压片LA-ICP-MS检测信号值间进行线性回归分析,标准曲线相关性良好 (R2 = 0.9995),从而获得可适用于LA-ICP-MS定量分析的自制根系标准样品。将此标准样品与待测根尖样品放入LA样品池中,13C作为内标元素,进行缺锌胁迫下玉米根尖中锌元素分布特征的定量成像研究。【结果】缺锌胁迫下玉米根系锌元素含量显著降低,仅为正常植株的27.78%;缺锌根系中Mn和Cu含量升高。LA-ICP-MS系统定量成像显示,玉米根尖顶端Zn含量较高,由表皮向内锌含量逐渐增加;缺Zn处理根系Zn含量降低,根尖顶端Zn分布明显减少。利用LA-ICP-MS检测信号强度值对Fe、Mn、Cu元素进行定性分布,成像显示在正常根系中Fe、Mn、Cu元素在根尖前端信号强度较高,由表向内逐渐增加;缺锌处理下,根系中Fe、Mn、Cu信号强度均有不同程度增加。【结论】正常施锌玉米根尖中锌、铁、锰、铜分布呈现由表皮向中柱增加的趋势;缺锌胁迫下根系锌含量显著降低,铁、锰、铜均有不同程度积累。     

我国柑橘氮磷钾肥用量及减施潜力

【目的】明确我国柑橘主产区氮、磷、钾肥施用现状,为评估化肥减施潜力提供科学依据。【方法】2015年采用问卷调查结合实地走访,调查湖南、江西、湖北、广西、福建、浙江、重庆、四川、广东共9个省份2458户柑橘园单产水平及肥料施用现状。【结果】调查区柑橘权重平均单产为26480 kg/hm2,总体属于偏低水平。柑橘园氮、磷、钾肥年平均用量分别为494、364和397 kg/hm2,比例为1∶0.74∶0.80;99.2%的柑橘园施用化肥,仅47.8%的柑橘园施用有机肥,年均有机氮、磷、钾养分仅占总施用量的9.58%、19.6%和6.24%,有机肥投入严重不足。根据文献统计得出的柑橘建议施肥量推算,我国柑橘氮、磷、钾肥过量施用面积占比分别为57.3%、76.6%、69.1%,氮、磷、钾肥纯养分量分别过量36.2万吨、42.5万吨、35.5万吨,减施潜力分别为28.3%、48.2%和29.0%,其中以磷肥过量比例最高、减施潜力最大,以福建产区和柚类氮、磷、钾过量施用面积比例、过量投入量和减施潜力最大。【结论】我国柑橘平均单产水平偏低,氮、磷、钾肥过量施用严重,减施潜力大。     

不同施氮水平苹果矮化中间砧幼树光合产物的周年分配利用

【目的】光合产物在树体内的利用、分配状况直接影响着果树的产量形成,是果树优质、丰产、稳产的重要因素。氮肥的不合理施用易导致树体C/N失衡,造成树体旺长或早衰,直接影响果树的产量、品质形成。因此,研究矮化中间砧苹果在不同氮水平下的光合产物利用、分配特性,为合理协调光合产物在树体内的利用、分配以保证果树稳健生长又及时成花结果打下理论基础。【方法】以生产上最常用的2年生烟富3/M26/平邑甜茶幼树为试材进行盆栽试验。设置不施氮肥(N0)、适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)3个氮素水平,分别于春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期进行13C标记,标记72 h后取样,整株解析为叶、一年生枝条、主干、中间砧、根系,测定了其13C丰度,玉米素核苷(ZR),脱落酸(ABA),可溶性淀粉含量,并测定了叶面积和叶绿素含量。【结果】与N0相比,不同物候期适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)处理均显著促进树体生物量的增加,提高叶片面积和叶绿素含量,N100处理对树体生长的促进作用随着氮肥施入时间的延长逐渐显现。春梢生长期和春梢停长期,N100处理细根生长量最高,其次是N200处理,N0处理最低;至秋梢生长期,N0处理细根生物量迅速升高至最高且显著高于N200处理。N0处理在不同生长期叶片淀粉含量均显著高于N100和N200处理。氮肥施入初期,叶片ZR含量为N200N100N0,施肥30天后,N100处理叶片仍保持较高的ZR含量,但N200处理ZR含量显著下降。氮肥施入初期各处理ABA含量无显著差异,随着生育期延长差异性逐渐显著,施肥后30天,N0处理的叶片ABA含量达到最高并保持较高水平至生长后期。不同施氮处理树体根冠比和光合产物分配规律在不同生长期差异显著。氮肥施入至春梢生长期,N100和N200处理根系13C分配率分别是N0处理的285.35%和217.98%,而N0处理树体会将更多的光合产物用于地上部生长;至春梢停长期N100和N200处理仍保持较高根冠比和根系13C分配率;至秋梢生长期,N0处理根系光合产物分配率升高,而N100和N200处理根系13C分配率分别降低至N0处理根系13C分配率的71.98%和41.26%,表明生长后期N0处理生长中心逐渐向根系转移。【结论】施氮水平对苹果矮化中间砧幼树生长及光合产物利用方式和分配规律的显著影响与玉米素核苷和脱落酸的合成变化密切相关。施氮通过促进ZR大量合成显著促使光合产物向根系大量分配,周年尺度上表现为树体根冠比和根系生物量显著升高,树体地上部快速生长。整个生长期内低氮条件下树体光合产物转化为淀粉在叶片中大量贮存是由ABA的合成差异所造成。