根系切割对菊芋块茎产量及物质分配的影响

以红皮菊芋(Helianthus tuberosus)为研究对象,通过对营养生长期和现蕾期菊芋根系进行垂直切割处理,探讨根系切割对菊芋块茎生物产量和物质分配的影响.结果表明:根系切割显著提高了块茎产量(P <0.05),且2个处理时间在20 cm条件下均使块茎产量最高;根系切割提高了菊芋块茎比重和根冠比,降低了茎比重、花比重、叶比重和根比重,有利于增加光合产物在块茎中的分配.     

断根对菊芋数量性状和质量性状的影响

菊芋（Helianthus tuberosus L.）块茎作为生物乙醇和菊粉产业的主要原材料,如何提高菊芋块茎生物产量和品质则成为学者们关注的热点问题。本试验以红皮菊芋为研究对象,在大田环境下,通过对营养期和现蕾期菊芋根系进行垂直切割（切割半径：0,20,40,60,80 cm）处理,对不同处理条件下菊芋农艺性状进行观测和记录,探讨根系切割对菊芋数量性状和质量性状的影响。结果表明：根系切割显著（P<0.05）降低了块茎数量,切割半径越小块茎数量越少,现蕾期20 cm处理条件下块茎数量最低,为81.67;叶片数和小花数在20 cm和40 cm条件下低于对照,而在60 cm和80 cm条件下高于对照;现蕾期20 cm根系切割条件下块茎生物产量最高,达到447.48 g·株^-1。     

老芒麦种子发育过程中生殖枝中糖分、丙酮酸含量及硝酸还原酶活性变化

以灌浆期、乳熟期、蜡熟期老芒麦生殖枝的叶、茎、穗柄、穗轴、种子等构件为研究对象,通过测定各构件可溶性糖(SS)、蔗糖(SU)、淀粉(ST)含量变化,呼吸作用中间产物丙酮酸(PA)含量变化及硝酸还原酶活性(NR)变化,分析糖分含量、呼吸强度及氮代谢速度在发育期间、构件间差异,研究种子发育过程中灌浆物质在源、流、库器官间转移规律,探讨种子饱满度与构件物质含量的关系。结果表明,1)可溶性糖、蔗糖和丙酮酸含量及硝酸还原酶活性在发育期间和构件间均有极显著差异(P<0.01),淀粉含量在构件间差异显著,在发育期间变化较小。2)随种子发育各构件可溶性糖和蔗糖含量显著下降(P<0.05),而淀粉含量无显著增加;乳熟期构件中丙酮酸含量显著增加,蜡熟期又显著下降(P<0.05);灌浆期和乳熟期构件中硝酸还原酶活性无差异,蜡熟期硝酸还原酶活性显著下降(P<0.05)。3)种子发育过程中叶片丙酮酸含量显著高于其他构件,穗轴中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量及硝酸还原酶活性数倍于其他构件。4)灌浆期硝酸还原酶活性与构件中可溶性糖、蔗糖、淀粉和丙酮酸含量呈显著正相关(P<0.05),相关性大小为淀粉>蔗糖>可溶性糖>丙酮酸;乳熟期硝酸还原酶活性与糖相关性大小为可溶性糖>淀粉>蔗糖,与丙酮酸含量无显著相关(P>0.05);蜡熟期硝酸还原酶活性仅与可溶性糖和淀粉呈极显著正相关(P<0.01)。5)种子饱满度与叶中可溶性糖含量和穗柄中丙酮酸含量呈显著正相关(P<0.05),与穗轴中硝酸还原酶活性、蔗糖含量呈显著负相关(P<0.05),与种子中硝酸还原酶活性、淀粉含量呈显著正相关。总之,生殖枝各构件均参与种子发育过程中“源-库”物质运输,乳熟期运输速度与贮藏物沉积最快,穗轴对源库流起调控作用,氮代谢速度与种子饱满度显著相关。     

温度对雌雄葎草花芽分化和色素含量及光合作用影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度为变量,通过测定营养生长期和生长积温、叶数量与性状、光合色素含量及生物量分配的变化,分析温度对葎草光合物质基础、光合速率和光合效益的影响,研究雌雄株的营养生长持续期、叶性状、光合参数及生物量分配对温度响应的性别差异。结果表明,温度与性别对营养生长持续期和生长积温均有极显著影响(P<0.01),3个温度下雄株花芽分化均显著早于雌株(P<0.05);花芽分化主要受温度影响,生长积温主要受性别影响,20 ℃利于花芽分化,营养生长期长短与积温大小无关;温度对叶性状有显著影响(P<0.05),受影响顺序为叶片数/株>单叶面积>叶宽>叶长,25 ℃时叶片数/株和单叶面积最大;光合色素含量无性别差异(P>0.05),温度显著影响除叶绿素b外的其他色素含量(P<0.05),顺序为类胡萝卜素>叶绿素a+b>叶绿素a/b>叶绿素a>叶绿素b,20 ℃时光合色素含量显著低于其他温度。性别对P_n、G_s和T_r有显著影响(P<0.05),温度对光合参数有显著影响(P<0.05),影响顺序为P_n>C_i>T_r>G_s,P_n、C_i和T_r主要受温度影响,G_s主要受性别影响;雌株生物量及根分配显著大于雄株(P<0.05),温度对生物量累积及分配有极显著影响(P<0.01),随温度下降单株生物量显著下降(P<0.05),温度对生物量分配影响顺序为根>叶>茎,25 ℃时优先向根和茎分配,20 ℃时显著降低了茎分配,15 ℃时显著优先向叶分配。     

净、套作下大豆茎秆和籽粒糖氮动态规律研究

碳氮代谢是影响作物产量和品质的主要因素之一,在糖氮运输和储存过程中茎秆起着重要作用。以南豆12和南豆20为供试材料,在净、套作下分析不同生育时期大豆茎秆及籽粒中可溶性糖、氮含量变化规律,明确种植模式对大豆茎秆和籽粒碳氮的影响。结果表明,随着生育时期的推进,南豆12和南豆20茎秆可溶性糖和氮含量在净、套作条件下均呈现“低-高-低”的趋势,糖氮比呈现“低-高”的趋势。大豆从苗期至盛花期,茎秆可溶性糖、氮及糖氮比在净套作条件下差异显著(P<0.05),但从盛荚期至完熟期差异不显著(P>0.05)。净、套作模式下大豆籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比差异极显著(P<0.01),但品种间差异不显著。通过相关性分析,大豆盛花期到鼓粒期茎秆可溶性糖、氮含量及糖氮比与籽粒可溶性糖、氮含量及糖氮比相关性达到显著水平(P<0.05),特别是氮和糖氮比,相关系数最大值达到0.85。这些结果为明确糖氮由茎秆到籽粒的运输规律和套作大豆合理种植栽培参数提供理论支撑。     

黄花草木樨水浸提液对苏丹草和黑麦草的化感作用

黄花草木樨水浸提液具有化感除草作用,为了进一步开展黄花草木樨化感抑草的研究,阐明黄花草木樨中所含化感物质的化感抑制机理,本实验采用生物检测法以黄花草木樨水浸提液处理多花黑麦草和苏丹草种子,并对其萌发和幼苗生长过程中的重要生理生化指标进行分析测定。结果表明,与对照相比,黄花草木樨水浸提液能显著降低多花黑麦草和苏丹草种子的发芽率、根长、根干重、茎长和茎叶干重等生长指标(P<0.05);能显著降低多花黑麦草和苏丹草的叶绿素含量(P<0.05),显著提高多花黑麦草和苏丹草的淀粉和可溶性蛋白含量(P<0.05);显著提高苏丹草可溶性糖含量,显著降低黑麦草可溶性糖含量(P<0.05);苏丹草和黑麦草在4和6 d处理组的CAT活性与对照差异显著(P<0.05),8 d时恢复至对照水平;苏丹草处理组和黑麦草处理组的POD活性均先降低后升高。     

光敏型高丹草在陇东旱塬的生物学特性和营养成分比较研究

在陇东旱塬地区研究了海牛、BJ0603和大卡,共3个光敏型高丹草品种的生物学特性、不同生育时期营养成分变化及刈割次数对产量的影响。结果表明:4月下旬播种、10月上旬收获时,各品种都处于抽穗或开花期,不能完成生殖生长。收获前测定表明,品种间在株高、节间数、叶数和茎粗方面差异不显著(P>0.05),但叶片和单秆重差异显著(P<0.05);每个品种全年刈割1茬的标准草产量(65%含水量)和干物质产量均高于全年刈割2茬的,但差异不显著(P>0.05),全年刈割2茬的鲜草产量极显著高于(P<0.01)1茬的。无论全年刈割1茬或2茬,品种间的鲜草、标准草(65%含水量)和干物质产量均差异显著(P<0.05),产量依次为海牛>BJ0603>大卡;从拔节前期到孕穗期,各品种茎秆中粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)含量呈下降趋势;酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)含量呈上升趋势,粗纤维(CF)、可溶性糖含量呈先升后降的趋势;粗灰分(ASH)含量呈直线下降的趋势;无氮浸出物(NFE)含量呈先下降后上升的趋势。茎秆中CP、ADF、NDF、ASH、NFE及可溶性糖含量在品种间差异显著(P<0.05),但EE、CF含量差异不显著(P>0.05)。综合考虑产量和养分含量变化,我们认为,在陇东旱塬地区春播光敏型极晚熟高丹草生产模式中,作为青贮利用时,以全年刈割1茬且在霜降前收割最佳;作为干草调制或青饲利用时,以全年刈割2茬且第1茬在拔节后期孕穗前刈割,第2茬在霜降前刈割最佳。     

温度对雌雄葎草生理代谢及保护酶系统影响的性别差异

以雌雄异株攀援草本植物葎草为材料,依据野生资源主要分布地域的平均温度,设置3个温度(15, 20, 25 ℃)为变量,通过测定光合指标、代谢指标、抗氧化酶活性指标和细胞膜完整性指标,分析温度对葎草光合作用、呼吸作用及抗逆性影响的生理变化,研究温度对雌雄葎草生理代谢及保护酶系统影响的性别差异。结果表明,温度显著影响葎草叶中的叶绿素含量,P_n和单株生物量随温度下降显著减小(P<0.05),♀株的潜在P_n显著大于♂株(P<0.05);♂株的糖代谢和呼吸作用显著高于♀株(P<0.05),氮代谢性别间无显著差异(P>0.05),温度对可溶性糖(SS)、丙酮酸(PA)含量和硝酸还原酶(NR)有显著影响(P<0.05),随温度下降SS含量逐步增加(P<0.05),NR活性逐步降低(P<0.05),温度对代谢速率影响远大于性别间的差异。温度对SOD和POD活性有极显著影响(P<0.01),对CAT活性有显著影响(P<0.05),随温度降低3种酶活性均不断增加,♀株中SOD和POD含量显著高于♂株(P<0.05),性别间CAT含量无差异。温度对细胞膜完整性物质含量的影响,远大于性别间差异,随温度降低葎草体内H₂O₂、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)含量均显著增加,♂株中H₂O₂和SP含量显著高于♀株(P<0.05),♀株中MDA和Pro含量显著大于♂株。温度对光合作用、呼吸作用、抗氧化酶系统及细胞膜完整性的影响有显著的性别差异,♀株比♂株有更强的适应温度胁迫的生理基础。     

六倍体杂交狼尾草体细胞突变体特异性分析

为明确秋水仙素诱导获得的六倍体杂交狼尾草体细胞突变体CHP2009-14的特异性,以CHP2009-14为材料,杂交狼尾草(Tift23A×苏牧2号象草)为对照,进行了综合农艺性状和饲用价值评价、叶片微形态特性分析和流式细胞术鉴定,结果表明,与对照相比,CHP2009-14叶色深绿、叶绿素含量提高10.51% (P<0.05),叶片和叶鞘绒毛明显增多,植株矮化株高降低26.34% (P<0.01)、叶片长度减小了20.06% (P<0.01)、叶片厚度增加了16.41% (P<0.01)、茎叶比减少了43.61% (P<0.01)和分蘖数提高44.62% (P<0.01),叶片宽度无显著差异;体外消化率显著提高6.94% (P<0.05),粗蛋白含量、灰分含量分别提高62.34% (P<0.01)和17.35% (P<0.01);中性洗涤纤维含量显著降低3.35% (P<0.05),酸性洗涤纤维含量提高0.50% (P>0.05)、鲜草产量提高0.87% (P>0.05)和干物质产量降低3.27% (P>0.05);CHP2009-14植株叶片上表皮的气孔器密度减少65.20% (P<0.01),气孔器的长度和宽度分别增加了47.71% (P<0.01)和30.53% (P<0.01),气孔器面积为对照的2.07倍,CHP2009-14植株叶片下表皮的气孔器密度减少了35.71% (P<0.01),气孔器长度和宽度分别增加了51.54%(P<0.01)和34.17%(P<0.01),气孔器面积为对照的1.54倍;流式细胞仪检测结果显示,CHP2009-14植株叶片细胞核DNA含量是对照的两倍。     

不同添加剂处理对小黑麦和黑麦青贮营养品质和发酵品质的影响

采用二因素试验设计,以无添加剂处理作为对照,研究了甲酸以及两种乳酸菌类青贮添加剂(Sila-Max,Sila-Mix)对小黑麦和黑麦青贮营养品质和发酵品质的影响,以期为小黑麦和黑麦青贮饲料的调制奠定基础。结果表明:甲酸处理组的中(酸)性洗涤纤维含量显著低于其他处理(P<0.05),可溶性碳水化合物(WSC)含量和干物质消化率(DMD)显著高于对照组(P<0.05),青贮营养品质最优;Sila-Max和Sila-Mix处理组的DMD和乳酸含量显著高于对照组(P<0.05),pH值和NH₃-N/TN显著低于对照组(P<0.05),青贮营养品质和发酵品质均优于对照组,其中Sila-Max用量最少,发酵品质最优;青贮原料间小黑麦的营养品质和发酵品质均优于黑麦,更适于调制青贮饲料。综上,小黑麦添加甲酸调制青贮饲料的营养品质最优,小黑麦添加Sila-Max处理调制青贮饲料的发酵品质最优。     

去叶对菊芋块茎产量及物质分配规律的相关性研究

通过对菊芋（Helianthus tuberosus）进行不同的去叶处理,探讨营养生长期去叶对菊芋块茎生物产量及物质分配规律的影响,为菊芋的高产栽培提供理论参考。结果表明：营养生长期去下1/3叶和去下1/2叶处理条件下块茎生物量均得到提高,剪去倒数1/3叶处理块茎产量达到最高值;营养生长期去叶提高了块茎生物量,降低了分枝数、花数和叶数;去叶提高了菊芋根比重、茎比重、块茎比重和根冠比,降低了叶比重和花比重;块茎干重与块茎数成极显著正相关（P<0.01）,与二级分枝的数量表现为显著正相关关系（P<0.05）;块茎干重与根干重、叶干重和一级分枝干重之间均呈正相关关系,与茎干重、花干重和二级分枝干重呈负相关。     

断根时间与半径对菊芋块茎生产性能及其水平分布规律的影响

通过测定不同断根时间（50、65、80、95和115日龄）和半径（切除1/5、1/4、1/3、1/2根系长度和不切割）条件下菊芋块茎生物量、数量、体积以及水平分布规律,探讨断根对菊芋块茎生产性能及其水平分布规律的影响,阐明断根提高菊芋块茎生物产量的机制。结果表明：65日龄断根条件下块茎生物量最高（980.07 g·株^-1）,1/2断根半径条件下块茎生物量最高（1 115.28 g·株^-1）;115日龄断根条件下块茎平均体积最大（5.79 cm³）,1/5断根半径条件下块茎体积最大（5.81 cm³）;65日龄断根条件下块茎数量最多（616.72个·株^-1）,1/2断根半径条件下块茎数量最多（654.93个·株^-1）;断根时间和半径对块茎生物产量均具有极显著影响（P<0.01）;断根处理条件下单位面积内菊芋块茎生物量和数量随距离主根中心距离的增加呈现逐渐减少的变化趋势;断根时间和半径对块茎数量、生物量和体积的影响随着距离主根中心距离的增加逐渐减弱。     

断根半径及时间对菊芋根系生物量及形态学特征的影响

在大田极度稀植条件下,研究了不同断根半径及断根时间对红皮菊芋（Helianthus tuberosus ‘red skin’）根系生物量及形态学特征的作用,揭示断根对菊芋物质分配规律的影响,为科尔沁沙地菊芋高产栽培提供理论参考。结果表明：与未断根相比,不同断根半径及时间都显著增加了根系生物量,不同断根半径比较,去掉1/5根系时根系生物量高于其他处理,其中T3最高,达到723.57 g,不同断根半径及时间对根茎和须根的生物量影响较小,差异未达到显著水平,对主根生物量影响也不显著;各断根半径及断根时间对主根长度和直径也没有显著影响;不同断根时间去掉1/3根系显著促进了须根和根茎增粗生长,最大值在T3出现,须根为5.59 mm,根茎为3.88 mm;去掉1/4根系则能促进须根和根茎数量增多。断根改变了菊的物质分配规律,显著增加了须根和根茎生物量,在营养生长晚期,中、轻度断根有利于提高根系生物量、增加须根、根茎的直径和数量,增强根系吸收能力,进而达到提高菊芋产量的目的。     

盐胁迫对菊芋干物质和糖分积累分配的影响

中国存在大量盐碱地,通过筛选耐盐植物可以改造部分盐碱地,但盐害通常极大的影响了植物的正常生长,菊芋因为耐旱、耐盐,病虫害少,可简化栽培,已经日益受到广泛重视。在本研究中以菊芋品种南芋一号(NY-1)和青芋二号(QY-2)两种品种为试材,在温室进行全生育期土培盆栽试验,研究了盐胁迫对菊芋干物质和糖分积累分配的影响。结果表明,盐胁迫改变了两个菊芋品种的干物质分配格局,地上部分配比例均增大而块茎分配比例均减小,对QY-2的限制作用比NY-1更大,盐胁迫下NY-1和QY-2块茎干重降幅分别为57.78%和85.61%。在持续的盐处理下,两个品种的块茎和茎中的可溶性糖含量均降低,但NY-1的含量比QY-2高;两个品种的茎中还原糖含量下降幅度较大,降幅分别为NY-1(77.34%) 和QY-2(60.79%),但茎中的非还原性糖含量却有所增加。盐处理使块茎发育前期(100～140 d, days after planting)的果聚糖含量上升,NY-1在140 d的果聚糖含量显著高于对照,QY-2在100~140 d的果聚糖含量显著高于对照,但降低了块茎发育中后期(140～220 d)的果聚糖含量。盐胁迫对菊芋块茎中果聚糖积累的限制作用极其显著,尤其对QY-2的限制作用尤为突出,QY-2块茎果聚糖积累量和积累速率的下降幅度都大于NY-1,NY-1和QY-2块茎中果聚糖积累量分别比对照降低了74.02%和93.81%,块茎果聚糖积累速率降幅达到77.08%和98.44%。以上结果表明盐胁迫大大降低了两个菊芋品种的生物量,改变了植物体内的糖分分布模式,延缓了果聚糖在体内(尤其是茎)的积累,但南芋一号同青芋二号相比,块茎的产量和果聚糖降幅均较小,说明该品种可用于在部分盐碱地的种植。     

现蕾期氮添加对菊芋生物量及物质分配规律的影响

本研究通过对现蕾期菊芋（Helianthus tuberosus L.）进行氮添加处理，测定其根系、茎秆、叶片、花、块茎等器官生物量，计算茎叶比、根冠比等相关指标，探讨现蕾期氮添加对菊芋各器官生物量及物质分配规律的影响，以期为科尔沁沙地菊芋氮肥管理提供参考。结果表明：随着施氮量的增加，地上生物量呈现先升高-降低-升高-降低的变化趋势，地下生物量和总生物量均呈现先降低-升高-降低的变化趋势，菊芋地上生物量、总生物量、茎生物量和叶生物量的最大值均出现在添加量为78.75 Kg·N·hm^-2处理下，值分别为368.6633 g·plant^-1，503.0667 g·plant^-1，158.64 g·plant^-1，208.84 g·plant^-1；随着施氮量的增加菊芋根比重、花比重、块茎比重、根冠比均有显著差异，而茎比重、叶比重、茎叶比差异不显著；在不施氮条件下菊芋的根系、块茎产量达到最高，根冠比最大，根比重最大。综合来看，科尔沁沙地菊芋饲草利用最佳施氮肥量是78.75 Kg·N·hm^-2。     

不同氮肥施用量下菊芋株高及各器官生物量分配动态研究

对不同氮肥处理条件下菊芋（Helianthus tuberosus L.）株高及各器官生物量分配动态进行研究,以期为菊芋氮肥管理提供理论参考。结果表明：施氮量为7.5 g·m^-2时,菊芋株高、总生物量和块茎产量均显著高于其他处理（P<0.05）;茎比重、叶比重、根比重和块茎比重随着物候期推迟呈现出降低的变化趋势;营养生长阶段菊芋光合产物优先供应茎、叶等地上器官,并在地上器官大量积累,生殖生长阶段光合产物大量向地下运输,充分体现了植物营养物质优先供应生长旺盛器官的原则。     

盐胁迫对菊芋糖组分含量和分配的影响

本研究以菊芋品种南芋一号(NY-1)为试材,在温室进行全生育期土培盆栽试验,研究了盐胁迫对糖分积累与分配的影响。通过HPLC-ELSD(高效液相色谱-蒸发光检测仪)检测发现,盐胁迫对NY-1块茎、茎和叶中各种糖的含量有不同影响。对于单糖和二糖来说,与对照相比,盐处理140 DAP (days after planting)时茎中的果糖、葡萄糖和蔗糖含量分别降低了72.67%,78.31%和39.40%;块茎中果糖、葡萄糖和蔗糖含量分别降低了67.08%,60.91%和30.07%;叶中果糖、葡萄糖和蔗糖含量与对照相比无显著性变化。盐处理220 DAP时,块茎中这些糖的含量无明显降低,茎中的葡萄糖含量与对照相比降低了139.22%;而叶中这些糖已检测不出。低聚合度果聚糖主要集中分布在菊芋块茎和茎中。与对照相比,盐处理140 DAP 时茎与块茎中蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖的含量没有显著差异,叶中这些糖分布很少,与对照相比变化很小。盐处理220 DAP,块茎中这些糖含量与对照相比无显著性差异,而茎与对照相比,蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖含量几乎为0,表明随块茎的形成,茎和叶中的果聚糖逐步向块茎转运,盐胁迫产生渗透机制,增加了果聚糖在块茎中的积累。以上结果表明盐胁迫影响了糖分的积累转运,微调了植物体内的果聚糖组成,但极其严重地减少了果聚糖在地上部分(尤其是茎)的积累。     

断根对菊芋热值和灰分含量动态变化及其相关性的影响

通过对断根后菊芋(Helianthus tuberosus)各器官热值和灰分含量进行测定,探讨热值和灰分含量对断根的响应情况和动态变化规律。结果表明:断根对根系、茎秆、叶片和侧枝热值的影响规律相似,均在40 cm断根条件下达到最大值,且均显著高于对照(P < 0.05),而40 cm断根条件下块茎热值最低,显著低于其他处理(P < 0.05),灰分含量变化情况与热值呈相反的变化趋势;菊芋茎秆热值最高,叶片最低,叶片灰分含量最高,茎秆最低;叶片热值随时间推迟逐渐降低,而根系和侧枝热值呈现先升高后降低变化趋势;叶片、根系和侧枝灰分含量变化趋势与热值相反;茎秆热值和灰分含量随时间变化曲线比较平缓,热值和灰分含量均呈负相关。