乙烯对低磷胁迫下大豆根形态和生理特性的影响

利用沙培方法研究了乙烯对磷胁迫下大豆幼苗的生理影响。结果表明:磷胁迫下大豆主根长度降低50%,侧根长度增加46%,侧根数目增加64%。缺磷时大豆根系磷含量降低,根系活力和根系组织酸性磷酸酶活性分别是全磷培养植株的1.2和1.3倍;与供磷植株相比,缺磷时大豆干物质累积量显著降低,缺磷主要抑制了地上部分干物质累积,而根系干物质累积几乎不变,根冠比增大。磷胁迫使大豆乙烯含量增加,但乙烯释放量被乙烯拮抗剂Co2+抑制。外源乙烯利抑制全磷大豆主根伸长,促进缺磷大豆侧根生长;乙烯拮抗剂Co2+逆转了低磷和乙烯对主根的抑制,减少侧根数目。乙烯利能够增加大豆幼苗根系活力和根系组织酸性磷酸酶活性,降低大豆生物量,增加根冠比,且磷胁迫时效果更为明显。     

玉米-大豆带状套作对大豆叶片形态及光合特性的影响

研究玉米-大豆带状套作下大豆不同生育时期的叶片形态和光合特性,探讨叶片对带状套作的响应机制,为耐荫大豆品种筛选与选育提供依据。以南豆12、桂夏1号和华夏5号等3个耐荫性存在显著差异的大豆品种为试验材料,在大田试验条件下,活体测定植株叶倾角、叶柄长度、叶形指数和光合特性,取样测定大豆叶片的比叶重和单株叶面积。结果表明:与单作相比,玉米大豆带状套作条件下,大豆叶倾角显著增加,苗期和花期上层增幅大,荚期则为下层增幅最大;叶形指数在苗期和花期显著增加,不同生育时期各品种不同层位对套作环境的响应程度不同;叶柄长度从大到小均依次表现为上层、中层、下层,且在套作下显著增加,其中苗期和花期上层增幅最大;比叶重和单株叶面积减小,大豆胞间CO2浓度上升,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著下降。不同品种对带状套作的响应程度不同,强耐荫品种南豆12叶倾角增幅大而叶柄长度增幅最小,比叶重、单株叶面积和净光合速率下降幅度均为最小;荫蔽敏感型品种华夏5号叶柄长度增幅最大而叶倾角增幅最小,叶片胞间CO2浓度显著增加,净光合速率和单株叶面积下降均最为明显。强耐荫品种南豆12在玉米大豆带状套作模式下,能够通过调节自身叶片形态适应环境变化,光合速率下降幅度较小,从光能截获和利用方面均表现出了对套作较强的适应能力。     

不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应

通过水培试验,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和低钾敏感玉米自交系835为试材,分别于4、6、7、9和10叶期测定玉米根形态、根系还原力、伤流量和干物质积累量,研究不同耐性玉米自交系苗期根系对低钾胁迫的生物学响应。结果表明,低钾胁迫下,耐低钾玉米自交系90-21-3表现为根长增幅大,根表面积、根体积降幅小,根平均直径降幅大。与低钾敏感玉米自交系835相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3的根系相对发达、根系活力强、伤流量大及干物质积累量较大。     

NaCl和Na_2CO_3胁迫对水稻根系生长的影响

采用根箱土培的方法对NaCl和Na_2CO_3胁迫下水稻不同土层根系生物量(即根系鲜质量)和主根的长度、根系生长速率及侧根的生长等进行了研究。结果表明,水稻根系生物量随着土层深度的增加逐渐减少,每个区段的根系生物量均表现为Na_2CO_3胁迫处理低于NaCl胁迫处理,Na_2CO_3胁迫处理在土表下20 cm以下部分没有根系分布。同一Na~+浓度下,水稻主根的长度、根系生长速率和侧根的长度、数量和直径等指标值均表现为Na_2CO_3胁迫处理低于NaCl胁迫处理。100 mmol/L NaCl胁迫显著(P0.05)降低了水稻主根的长度、根系生长速率,极显著(P0.01)降低了侧根的数量;50 mmol/L(Na~+浓度)Na_2CO_3胁迫处理显著降低了水稻根系生长速率和侧根数量。     

磷素处理对不同磷效率基因型大豆根系性状的影响

大豆的耐低磷能力与根系性状密切相关.以磷高效基因型大豆锦豆33和磷低效基因型大豆铁丰3号为试材,采用沙培的方法,设5个磷浓度,研究了不同生育时期磷效率基因型大豆的主根长、根冠比、根体积、根系活性和根系比表面积对磷素处理的反应.结果表明:不同生育时期磷效率基因型大豆根系性状对磷浓度的反应比较复杂.幼苗期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比磷高效基因型品种均显著高于磷低效基因型品种;在有些磷浓度处理下根体积、根系活力和根系比表面积等指标基因型间差异达到显著水平,指标值的大小随磷浓度的变化没有一致的规律性.分枝期,不同磷效率基因型品种间和不同磷浓度处理间主根长度都没有显著差异.开花期,不同磷浓度处理下主根长度和根冠比存在显著的基因型间差异,表现为磷高效品种显著大于磷低效品种.结荚期,根系活力和根体积在不同磷浓度处理下均表现出显著的基因型间差异.在各磷浓度下,磷高效品种的根系活力都显著大于磷低效品种的.在O.5、1.O、1.5和2 mmol·L-1的磷浓度下,磷高效品种的根体积显著大于磷低效品种.     

水分胁迫下持绿型玉米根系形态及根系活力的研究

在盆栽条件下,研究开花期和灌浆期干旱胁迫对持绿型玉米丹598和普通玉米黄早四根系形态及其活力的影响。结果表明,持绿型玉米丹598具有较长的总根长、较大的根表面积、根体积、根干重、根冠比及根系还原力,与普通玉米黄早四相比,水分胁迫下上述指标的降幅较小。在干旱条件下,持绿型玉米丹598能保持较好的根系形态和较高的根系活力。     

边际效应对带状套作大豆表型和产量的影响

选用结荚习性不同的3个大豆品种(系),以大豆等行距单作和带状单作为对照,研究玉米-大豆带状套作下边际效应对大豆表型和产量的影响。结果表明,玉米-大豆带状套作下边际效应对大豆苗期和成熟期植株主茎长、平均节间长产生正向效应,对节数、茎粗、地上部生物量(或茎干重)产生负向效应;受综合边际效应—边际劣势影响,带状套作大豆的有效分枝数、主茎荚数、分枝荚数、单株粒数、百粒重、单株产量等性状均发生负向效应。在玉米-大豆带状套作中,大豆植株平均节间长和主茎荚数的边际效应指数(绝对值)大,表型可塑性强;就品种类型而言,无限型大豆较亚有限型和有限型大豆的边际效应指数(绝对值)更大,表型可塑性更强。相关分析表明,单株产量的边际效应指数与苗期平均节间长的边际效应指数显著负相关,与苗期地上部生物量及有效分枝数、分枝荚数、单株粒数等的边际效应指数显著正相关。在玉米—大豆带状套作中,玉米收后大豆的边际优势难以弥补与玉米共生期间(苗期)的边际劣势,因此,选用边际效应敏感度低、表型可塑性弱的大豆品种有利于提高大豆产量。     

不同氮效率油菜苗期根系形态及养分累积差异研究

为了解低氮胁迫下氮效率差异油菜在根系形态及养分吸收累积方面的差异,以一对氮效率差异油菜种质为材料,通过水培研究在低氮胁迫下苗期根系形态和养分累积的变化及差异。结果表明,在不同氮浓度处理下,两个材料根系和养分累积量都存在显著差异（P<0.01）。低氮胁迫下（N浓度为0.38mmol/L）,油菜主根长和侧根长显著增加,根系木质化程度降低,养分累积量显著下降。与氮低效油菜种质相比,氮高效油菜总根长、根表面积、根体积、侧根数及主根长,分别高出30.96%、22.02%、24.13%、28.20%和40.62%,且植株氮、磷、钾累积量分别是氮低效油菜的2.02、1.89、3.37倍。此外,氮高效油菜根尖分生区细胞分裂数目增加,伸长区细胞长度增加,可能导致了油菜主根的伸长生长。综上所述,与氮低效油菜相比,氮高效油菜对低氮胁迫耐受力更强,根系较为发达、养分累积 量降低幅度小。因此,氮高效油菜种质可能通过更发达的根系和更多的养分累积来应对低氮胁迫。     

生殖生长期干旱对不同耐旱型玉米自交系根系性状及产量的影响

2016～2017年,在大田微区PVC管栽条件下,采用裂区试验设计,主区为玉米自交系,裂区为水分处理,测定根系形态、根冠生长配比和产量等指标。研究结果表明,与耐旱性较弱的玉米自交系CML58相比,耐旱性较强的玉米自交系黄早四在水分胁迫后有效气生根根夹角增大明显,其根数、根长和根表面积等形态指标降幅峰值均早于CML58,40 cm以下土层的根长、根表面积和根体积降幅明显小于CML58,且0～20 cm土层的根系生长冗余在乳熟期后显著少于CML58,其根冠干重比降幅、根冠长度比和根冠面积比均高于CML58,根冠角度比较CML58小39.4%。与CML58相比,黄早四水分胁迫后能较好地调控有效气生根角度,及时调控根冠纵横生长,维持根系主要分布区结构与功能,提高深层根系分布比,减少根系生长冗余,提高物质转化效率。     

玉米-大豆带状套作中荫蔽及光照恢复对大豆生长特性与产量的影响

大豆在玉米-大豆带状套作模式中经历了荫蔽期和光照恢复期,本研究比较了两个大豆品种(贡选1号、桂夏3号)在带状套作荫蔽期和光照恢复期的生长特性及产量,以期为选择适宜带状套作的大豆品种提供依据。结果表明,在套作荫蔽期大豆表现为地上部干物质、叶面积降低,干物质分配呈"茎增叶减"趋势;贡选1号的干物质在叶中的分配比例显著高于桂夏3号,地上部干物质、叶面积的反应指数均低于桂夏3号。在光照恢复期大豆的地上部干物质、叶面积快速增加,干物质"茎增叶减"的分配趋势减弱;贡选1号的地上部干物质、叶干物质分配比例、叶面积均高于桂夏3号。两个大豆品种在套作下的产量差异不显著,但桂夏3号显著低于其单作对照。套作大豆产量与光照恢复期地上部干物质、叶面积呈正相关。大豆产量在套作下的降低程度与两个时期的地上部干物质、叶面积受影响程度呈正相关。因此,在光照恢复期能积累较多干物质,形成较大叶面积,且荫蔽期生长状态受影响程度低的品种适宜带状套作。     

间作香露兜提高槟榔根系生长和土壤酶活性

采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、香露兜单作和槟榔间作香露兜3种栽培模式下根系生长发育和土壤酶活性进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜促进了槟榔干物质累积,且分配到根系的干物质相对增多,地下部干物质质量显著增加,对香露兜的影响不显著;间作后显著增加槟榔叶片SPAD值,对香露兜无显著影响;间作模式下槟榔总根长、根系总表面积、根数目显著增多,分别比单作增加了78.64%、50.96%、81.22%,而且间作对槟榔根系生长发育的促进作用大于香露兜;槟榔间作香露兜后,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均显著高于槟榔单作,土壤脲酶与槟榔单作无显著差异,但显著低于香露兜单作;土壤过氧化物酶活性与根数目和根体积呈显著正相关。综上所述,槟榔与香露兜根系之间竞争较小,与槟榔单作相比,槟榔间作香露兜模式能够促进槟榔根系生长,提高土壤酶活性。     

Seed Treatment with Uniconazole Powder Improves Soybean Seedling Growth under Shading by Corn in Relay Strip Intercropping System

The relay strip intercropping system of wheat-corn-soybean is widely used in southwest China. However, it is hard to obtain a stable production of soybean with this system, since soybean plants grow under shading by corn; the stems are thinner and susceptible to lodging. We examined the effects of seed treatment with uniconazole powder (0, 2, 4 and 8 mg kg-¹ seed) on the growth of soybean seedlings under relay strip intercropping, some morphological characteristics and yield. The seedling height, first internode length, cotyledonary node height and leaf area per plant were decreased, while the stem diameter, root dry weight, shoot dry weight, root volume, leaf greenness and root to shoot dry weight ratio were increased by uniconazole treatment. The root vigor and root active absorption area were also increased significantly by uniconazole treatment. Moreover, 2 and 4 mg kg-¹ uniconazole powder treatment increased shoot dry weight, number of pods per plant, number of seeds per pod and seed yield significantly. Thus, the results suggested that seed treatment with uniconazole powder at a suitable concentration can improve soybean seedling growth, resist the lodging and also increase the seed yield under shading by corn in relay strip intercropping system.     

玉米‖花生间作系统作物产量及根系空间分布特征的影响

在农业部阜新农业环境与保育科学观测试验站分别设置2行玉米:4行花生间作(2M4P)、4行玉米:4行花生间作(4M4P)和玉米单作、花生单作4个种植模式,开展不同种植模式对作物产量及产量构成因素、生物量和根系特征的影响研究。结果表明,2个间作模式的土地当量比(LER)为1.16~1.24,具有一定的产量优势和较高的土地利用效率。间作中的玉米干物质积累量与单作接近,间作花生干物质积累量较单作明显下降。对根系研究发现,间作减少作物的细根生长,2M4P、4M4P处理的比根长(SRL)较单作玉米和花生分别下降了25%、23%和18%、12%,复合系统作物根表面积密度(RSAD)在0~40 cm土层中能够占到总土层的80%以上,间作作物的RSAD显著高于单作,表明作物根系在表层分布较为密集,间作影响了作物的根系生长与分布。     

槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响

为了研究槟榔间作香露兜对土壤养分和养分吸收的影响,采用盆栽试验的方法,对槟榔单作、槟榔间作香露兜和香露兜单作3种种植模式的土壤理化性质和养分吸收进行比较研究。结果表明：槟榔间作香露兜后,相对于单作槟榔,土壤EC值和碱解氮含量显著降低47.15%和25.74%,土壤速效磷含量显著增加32.32%,其中碱解氮与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著负相关,速效磷与总根长、根系总表面积、根体积、根数目、脲酶和酸性磷酸酶显著正相关,速效磷与过氧化氢酶和过氧化物酶极显著正相关;槟榔地上部N浓度以及香露兜地上部P和K浓度分别显著增加41.56%、26.56%和25.69%;而槟榔和香露兜根系以及地上部N、P和K养分含量均高于单作,其中根系槟榔P和K含量和香露兜K含量显著增加;同时,间作后槟榔和香露兜对N的吸收效率均高于单作,香露兜的P和K的吸收效率高于单作并略高于槟榔的吸收效率,其中P和K的吸收效率与总根长、总表面积、根体积、根数目均显著正相关,氮的吸收效率与根系形态无显著相关关系。综上所述,槟榔间作香露兜增加了土壤中速效磷含量,促进了槟榔和香露兜对氮、磷和钾养分的吸收,土壤速效磷含量的增加、养分吸收效率的提高均与根系形态显著正相关。     

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理（常淹灌溉）相比,OP处理（稻田增氧）可显著提高水稻产量7.6%～8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为：提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。     

宽幅条播对燕麦间作箭筈豌豆产量及种间关系的影响

为明确宽幅条播对燕麦‖箭筈豌豆间作系统生产力的影响,在常规条播和宽幅条播两种播种方式下设置燕麦单作、箭筈豌豆单作及燕麦‖箭筈豌豆间作三种种植方式,比较分析了不同处理间作物产量、种间关系及燕麦产量构成因素的差异。结果表明,与单作相比,间作燕麦的饲草及籽粒产量显著提高,增幅分别为24.25%~32.77%和27.44%~32.69%,而间作箭筈豌豆的饲草及籽粒产量降低为7.16%~8.08%和2.80%~5.48%。宽幅条播可提高燕麦及箭筈豌豆产量,宽幅条播间作饲草和籽粒产量的土地当量比较常规条播间作分别提高0.03和0.06。在间作中,燕麦的侵占力大于0,实际产量损失大于1,竞争比率大于1,且燕麦的相对拥挤系数大于箭筈豌豆,说明燕麦在间作系统中处于竞争优势。间作燕麦穗数、穗粒数和穗重较单作显著提高,平均增幅分别为24.23%、14.84%和17.43%,其中宽幅条播间作处理的穗粒数、公顷穗数和穗重均显著高于其他处理。由此可见,宽幅条播下通过与箭筈豌豆间作,可提高燕麦生产力和土地资源利用效率。     

Relay-intercropping soybean with maize maintains soil fertility and increases nitrogen recovery efficiency by reducing nitrogen input

Optimized nitrogen(N)management can increase N-use efficiency in intercropping systems.Legume-nonlegume intercropping systems can reduce N input by exploiting biological N fixation by legumes.Measurement of N utilization can help in dissecting the mechanisms underlying N uptake and utilization in legume-nonlegume intercropping systems.An experiment was performed with three planting patterns:monoculture maize(MM),monoculture soybean(SS),and maize-soybean relay intercropping(IMS),and three N application levels:zero N(NN),reduced N(RN),and conventional N(CN)to investigate crop N uptake and utilization characteristics.N recovery efficiency and 15N recovery rate of crops were higher under RN than under CN,and those under RN were higher under intercropping than under the corresponding monocultures.Compared with MM,IMS showed a lower soil N-dependent rate(SNDR)in 2012.However,the SNDR of MM rapidly declined from 86.8%in 2012 to 49.4%in 2014,whereas that of IMS declined slowly from 75.4%in 2012 to 69.4%in 2014.The interspecific N competition rate(NCRms)was higher under RN than under CN,and increased yearly.Soybean nodule dry weight and nitrogenase activities were respectively 34.2%and 12.5%higher under intercropping than in monoculture at the beginning seed stage.The amount(Ndfa)and ratio(%Ndfa)of soybean N2 fixation were significantly greater under IS than under SS.In conclusion,N fertilizer was more efficiently used under RN than under CN;in particular,the relay intercropping system promoted N fertilizer utilization in comparison with the corresponding monocultures.An intercropping system helps to maintain soil fertility because interspecific N competition promotes biological N fixation by soybean by reducing N input.Thus,a maize-soybean relay intercropping system with reduced N application is sustainable and environmentally friendly.     

不同熟期类型大豆品种在玉豆间作模式下农艺性状和产量的比较研究

为筛选适宜间作的大豆品种,以早、中、晚熟三种类型共16个大豆品种（系）为试验材料,在玉米大豆间作和大豆净作（为对照）模式下比较研究其农艺性状和产量构成因素。结果表明,各熟期类型品种在间作条件下的株高、平均节间长、倒伏率均显著高于净作对照,且早熟品种的株高、底荚高、主茎节数、平均节间长以及倒伏率显著低于中、晚熟品种。早、中熟品种在间作下的有效分枝数与对照差异不显著,而晚熟品种显著高于对照。各熟期类型品种在间作模式下的产量都显著低于相应的对照,早熟类型品种的单株有效荚、单株粒数、百粒重、单株产量以及公顷单产均极显著低于中、晚熟类型品种,而这些性状在中、晚熟品种间差异不显著。早、中熟品种在间作下的单株有效荚率均显著高于对照,晚熟品种的单株有效荚率显著高于中熟品种,中熟品种显著高于早熟品种。然而各品种类型间作下的完整粒率与净作对照无显著差异,中、晚熟品种的完整粒率显著高于早熟品种。通过相关性分析,间作下倒伏率与株高、主茎节数、平均节间长呈极显著正相关;单株有效荚率、单株粒重、完整粒率、产量均与生育期呈极显著正相关;玉豆共生期占全生育期比重与有效荚率、完整粒率、产量呈极显著负相关。上述结果表明,在玉米大豆间作模式下,中、晚熟大豆品种相比早熟品种有较长的光补偿时期,能获得较高的产量,是适宜与玉米间作种植的大豆品种类型。     

四川带状套作大豆种腐病菌的分离与鉴定

明确套作大豆种腐病菌的种类及其致病性,对于防治大豆种腐病,提高大豆产量和品质具有重要意义.于2016～2018年从四川仁寿、崇州、南充等地收集大豆种腐病的病籽粒,通过组织分离与纯化,基于形态特征、rDNA ITS和EF-1α序列分析以及致病性测定,鉴定四川套作大豆种腐病的病原菌种类.结果表明:分离获得的70株菌株被鉴定...     

大豆/玉米间作模式及施肥水平对大豆霜霉病及大豆与玉米生长的影响

研究了大豆/玉米间作模式及施肥对大豆霜霉病的发生发展及大豆与玉米生长的影响.结果表明:大豆/玉米间作能够显著降低大豆霜霉病的发病率和病情指数;而且在间作体系中,施肥处理大豆霜霉病的发病率和病情指数均低于未施肥处理.大豆/玉米间作显著影响大豆和玉米的生长,不同施肥处理间大豆和玉米的地上部生物量差异显著.施肥显著促进玉米的...