双氰胺对水稻根系及光合特性和经济性状的影响

为研究硝化抑制剂双氰胺的效应及其在水稻配方肥中的应用,以中稻培两优93为材料,采用盆栽法,研究了双氰胺对水稻根系、光合特性以及经济性状的影响.结果表明,低剂量的双氰胺(7.5和15kg/hm2)能显著增加根系体积,改善根系的吸收性能.7月5日测定的根系活力随双氰胺用量的增加而增强,随后,各处理差别不明显.双氰胺能使叶绿素含量略微增加,并能改善水稻植株下部叶片光合性能,而对蒸腾速率、气孔导度影响不大.低剂量双氰胺处理有利于水稻植株干物质积累,促使水稻增产14.9%～25.74%.认为在水稻专用配方肥中添加双氰胺时,以不超过15kg/hm2,即配方肥用量的2%左右为宜.     

氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征

【目的】研究水稻（Oryza sativa）氮高效利用基因型根系形态和活力变化,为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考。【方法】选择前期筛选出的水稻氮利用效率高低不一的基因型为试验材料,在比较氮利用效率基因型差异的基础上,采用水培试验,利用根系分析系统提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和细分枝根的长度、表面积和体积等形态指标数据,探讨各类根形态与氮吸收的关系,同时分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力变化。【结果】（1）水稻产量和氮利用效率呈现极显著的基因型差异,氮高效利用基因型籽粒产量、籽粒氮积累量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔节期和抽穗期水稻干物质量、氮积累量与籽粒产量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数均呈现显著或极显著正相关,抽穗前（特别是拔节期和抽穗期）的物质积累和氮的吸收显著影响水稻产量和氮利用效率的提高。（2）低氮水平下,氮高、低利用效率基因型间的根系形态指标差异显著。细分枝根根长占水稻总根长的比重最大,为73.40%,且高效基因型在苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期比低效基因型分别高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面积和体积分别占水稻总表面积和总体积29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面积在拔节期和抽穗期比低效基因型分别高94.70%和64.38%,体积分别高90.24%和58.18%;不定根根长、表面积和体积分别占水稻总根长、总表面积和总体积19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根长、表面积和体积在拔节期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差异最大。（3）氮高效利用基因型根系吸收面积和还原力随着氮水平的提高显著降低,而氧化力变化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔节后总吸收面积、活跃吸收面积、氧化力、还原力分别为低效基因型的1.3-2.1倍、1.1-3.2倍、1.0-3.0倍、1.4-2.2倍。（4）低氮水平下,粗分枝根的根长、表面积和体积对氮积累量影响程度最大,为47.1%-78.4%。粗分枝根的发育情况直接影响氮的吸收,从而影响水稻产量和氮利用效率。【结论】低氮条件下良好的根系形态和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可对水稻营养生长期根系形态和活性加以遗传改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系构型。     

供氮浓度对水稻根系生长的影响

在水培条件下 ,设计 0、1 4、2 8、42 mg/kg4个供氮浓度 ,研究其对扬稻 6号不同生育时期、生育阶段根系生长的影响。结果表明 :1依对氮素反应而言 ,根系性状可分为 3大类 :第 1类为随供氮浓度的提高而增加的性状 ,如每株不定根数 ;第 2类为随供氮浓度的提高而显著下降的性状 ,包括每条不定根长、不定根粗、不定根重和单位长度不定根重等 ;第 3类根系性状 ,在一定的氮素供应范围内 ,其生长量随供氮浓度的提高而增加 ,但供氮浓度进一步增加其增幅变小 ,如每株根干重和不定根总长度。2抽穗期根系性状中 ,每株不定根数主要取决于无效分蘖期 ,其次是有效分蘖期 ,再次为拔节长穗期 ;每株根干重和不定根总长度主要取决于无效分蘖期 ,其次是拔节长穗期 ,再次为有效分蘖期。3无效分蘖期是影响每株根干重、不定根数和不定根总长度生长的主要生育阶段 ,根系增加量的不同是由其生长速率不同所致     

低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响

【目的】研究短期低氧胁迫对水稻幼苗根系生长、呼吸功能和氮代谢的影响,探讨短期低氧胁迫影响水稻幼苗根系形态、分蘖、生物量的积累、根系呼吸强度以及氮代谢的生理机制,并分析低氧胁迫对水稻幼苗根系功能和氮代谢相关酶活性的影响,为探明低氧胁迫对水稻幼苗的伤害及其保护机制奠定基础。【方法】正式试验于2015年在中国水稻研究所网室进行。采用国际水稻研究所营养液配方进行水培试验,以春优84和秀水09为材料,移栽行间距为20 cm,移栽7 d后利用在线溶氧仪设定2个氧浓度：低氧（0-1 mg·L^-1）和对照（常规水培,不进行氧调节,水稻在自然状态下生长）,处理时间为12 d。采用便携式溶氧仪（HACHHQ30d,美国）测定营养液中溶氧量。处理后每隔3 d测定分析根系活力、呼吸强度、氮代谢相关酶活性。处理结束时取样测定分析株高、分蘖、叶绿素含量、根系形态和干物重等指标。【结果】短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。处理结束时,秀水09分蘖数、干物质的积累量分别比对照降低20.0%和7.78%。春优84分蘖数和干物质积累量分别比对照降低15.38%和6.28%。2品种根系体积以及粗根（根系直径>0.8 mm部分的根量）、细根(活性根,根系直径0.05-0.1 mm）根量也低于对照。叶片叶绿素含量、根系氮素吸收量以及可溶性蛋白质含量也受到低氧胁迫的抑制。秀水09各项指标分别比对照减少6.67%、15.11%和10.86%,春优84各项指标分别比对照减少5.18%、13.25%和6.67%,且秀水09的各项指标的减少量均大于春优84,说明秀水09对低氧胁迫较为敏感。2个品种的株高受低氧胁迫的诱导,秀水09比对照增加7.98%,春优84比对照增加3.30%。短期低氧胁迫对水稻幼苗根系呼吸强度的影响表现为抑制-促进-抑制,随处理时间的延长抑制作用会降低。根系活力的变化趋势同根系呼吸强度一致。水稻幼苗根系硝酸还原酶（NR）活性受低氧胁迫的诱导;根系谷氨酰胺合成酶（GS）活性在低氧胁迫0-6 d时受其诱导,9-12 d时受其抑制;低氧胁迫对水稻根系谷氨酸脱氢酶（GDH）活性的影响和品种有关,秀水09表现为促进-抑制,春优84则为抑制-促进-抑制。短期低氧胁迫处理抑制水稻幼苗的生长。【结论】水稻幼苗可以通过呼吸消耗、氮代谢相关途径的改变,减轻低氧胁迫的伤害,从而维持其在低氧逆境下生存。     

光质对商茄1号碳氮代谢及根系活力的影响

[目的]研究光质对商茄1号碳氮代谢及根系活力的影响。[方法]采用LED光源,以"商茄1号"为试材,研究了红光、蓝光、红蓝(3∶1)、红蓝(5∶1)和白光(对照)对茄子碳氮代谢及根系活力的影响。[结果]红蓝光(5∶1)处理下叶片蔗糖、总糖、淀粉含量和根系活力最高,蓝光处理下总糖和淀粉含量最低,而全氮、游离氨基酸、可溶性蛋白和CAT活性在蓝光下含量最高;红光下全氮含量最低。[结论]该研究为光质环境调控下商茄1号优质高产和其他茄子品种光质调控提供理论和数据参考。     

双氰胺对水稻根系及合特性和经济性状的影响

为研究硝化抑制剂双氰胺的效应及其在水稻配方肥中的应用，以中稻培两优93为材料，采用盆栽法，研究了双氰胺对水稻根系、光合特性以及经济性状的影响。结果表明，低剂量的双氰胺（7.5和15kg/hm^2)能显著增加根系体积，改善根系的吸收性能。7月5日测定的根系活力随双氰胺用量的增加而增强，随后，各处理差别不明显。双氰胺能使叶绿素含量略微增加，并能改善水稻植株下部叶片光合性能，而对蒸腾速率、气孔导度影响不大。低剂量双氰胺处理有利于水稻植株干物质积累，促使水稻增产14.9%-25.74%。认为在水稻专用配方肥中添加双氰胺时，以不超过15kg/hm^2，即配方肥用量的2％左右为宜。     

干旱胁迫对甘蔗根系碳氮代谢的影响

[目的]探究甘蔗根系响应水分变化的碳氮代谢生理应答机理,为后续研究甘蔗的抗旱性和高产栽培研究提供参考.[方法]以新台糖22号为试验材料,在大棚中采用桶栽方式,模拟自然干旱胁迫过程,在处理开始后第0、1、3、5、7、9、11、15、19和25 d采样并测定土壤水含量及甘蔗根系的水含量、碳水化合物和氮同化产物含量及关键酶活性,分析各项指标干旱胁迫后的动态变化趋势.[结果]干旱胁迫下,甘蔗根系水含量逐渐降低,至干旱胁迫第25 d时,根系水含量降至19.42%,较第0 d(75.64%)时降低56.22%(绝对值).随着干旱胁迫时间的延长,氮代谢中脯氨酸和游离氨基酸含量随着干旱程度的加重而逐渐增加,于干旱处理第25 d时均达最高值,分别为85.69和20.08 mg/gFW,而硝酸还原酶活性变化呈前期降低、中期升高、后期又逐渐下降的波动变化趋势.碳代谢中的可溶性糖含量波动升高,干旱胁迫第19 d时达最高值(4.47 mg/gFW),干旱胁迫第25 d时出现回落;淀粉含量与可溶性糖含量变化趋势相反,干旱胁迫第25 d时淀粉含量降至最低值(0.55 mg/gFW),但淀粉酶活性逐渐升至最高值[18.15 mg/(gFW·min)].[结论]干旱胁迫下甘蔗根系通过调节碳氮代谢关键酶活性、碳水化合物和氮同化物含量从而避免干旱对根系的伤害,保障甘蔗正常生长发育,但根系只能在一定时间范围内抵御干旱胁迫造成的伤害,因此需要在干旱初期阶段做好防范措施.     

杂交水稻根系生长优势与吸氮特性关系的初步研究

对杂交稻汕优６３及其亲一的根系生长和吸氮特进行了研究。结果表明：杂交稻根系生和工和吸氮特性较亲本有明显优势,在低氮浓度下尤为突出;根系吸氮量与植株干物质生产优势密切相关;杂交稻对ＮＨ４＾＋的吸收速率受父本影响较大,杂交稻虽有明显的吸氮优势,但其呼吸耗氧并未增加。这种现象可能暗示杂交稻的根系呼吸产生的ＡＴＰ或能量分配方式与其亲本有所差别。     

减氮处理对水稻根系氧化力和产质量的影响

通过田间小区试验,研究了氮肥用量对水稻根系氧化力和产量以及稻米品质的影响。结果表明,在较当地常规施氮量减少42.8%和37.4%的条件下,水稻根系氧化力提高了4.4%或变化不明显;千粒重分别增加了0.59g和1.21g;空秕率分别降低了9.53%和7.43%;产量分别提高了4.2%和4.7%。稻米蛋白质含量和直链淀粉含量无显著变化。     

氮素对水稻不同生育阶段根系形态特征的影响

在盆栽条件下,设计1g、2g、3g、4g纯氮4个施肥水平,研究其对扬稻6号不同生育时期、不同生育阶段根系生长的影响。结果表明：1)抽穗期每株不定根数累积量,主要取决于无效分蘖期每株不定根数的生长量,其次为有效分蘖期,再次为拔节长穗期,每株不定根总长度也如此;抽穗期每株根干重累积量主要取决于无效分蘖期每株根重的生长量,有效分蘖期和拔节长穗期所占比例差异不大;2)无效分蘖期根系生长量占抽穗期根系累积量的比例根系性状间存在着差异,根系性状综合程度越小,所占比例也越小;3)在不同生育阶段,根系生长量的多少主要取决于其生长速率的大小。     

Effects of Light Quality on Carbon and Nitrogen Assimilation and Root Activity of Eggplant

[Objective] This study was conducted to provide theoretical and data reference for high-quality high-yield production of Shangqie 1 under controlled light quality environment and light quality control of other eggplant varieties. [Method] With Shangqie1 as an experiment material, the effects of red light, blue light, red-blue light, red-blue light and white light(control) on the carbon-nitrogen metabolism and root vitality of eggplant were investigated. [Result] Different light quality significantly affected sugar and starch contents in leaves of eggplant. Under the red-blue light(5∶1) treatment, the sucrose, total sugar and starch contents were the highest, and the values were higher than those under the white light treatment by 3.47%, 13.61% and 33.49%,respectively. The fructose content was the highest under white light. Under red-blue light(3∶1) and red-blue light(5∶1), the nitrate nitrogen contents were higher than that under white light, indicating that compound light affects nitrate content not only by simple superposition of light quality, but also by other type of interaction effect. The free amino acid and soluble protein contents under blue, red-blue(3∶1), red-blue(5∶1) and red light treatments were all higher than those under the white light treatment, and the blue light treatment exhibited the highest values, which were higher than those under white light by 24.89% and 46.62%, respectively, with significant differences. The red-blue light(5 ∶1) treatment exhibited the highest root vitality of eggplant, which was higher than that under the white light treatment by 31.85%. The red light treatment had the second highest root vitality, which was higher than that under the white light treatment by 19.30%, followed by the red-blue light(5∶1) treatment, and the blue light treatment showed the lowest value. [Conclusion] Under red-blue light(5 ∶1) treatment, eggplant had vigorous carbon-nitrogen metabolism and the highest root vitality.     

不同光环境与氮肥互作对玉米气孔特征的影响

研究了2种光照环境(自然光和近50%遮光)和2种供氮水平(260 kg/hm2和130 kg/hm2)对玉米气孔特征的影响。自然光下的气孔开度(SA)、气孔长度(SL)、气孔导度(GS)的均值均比遮光条件下的高,而气孔总长度(STL)、气孔频度(SF)无此变化规律。高氮供应下的SA,SF,GS比低氮供应的小,而SL则比低氮供应的大。经方差分析,光照环境、氮素供应2个因素均分别对SA,SL,SF,STL,GS有显著或极显著影响(P<0.05或P<0.01),且两因素的交互作用对SA,SF,STL影响也达显著水平。相关分析表明,SL与SF呈显著负相关,SF与STL,SA与GS,SF与GS均呈显著正相关。     

供氮水平对落叶松根系碳、氮积累与分配的影响

在温室中采用沙培培养与处理落叶松幼苗,并将落叶松幼苗分级,测定其碳、氮质量分数。结果表明:落叶松幼苗根系中的碳质量分数随氮处理水平的增高而降低,而碳积累量和碳收获指数则随氮处理水平的升高而升高;在不同级根中,落叶松幼苗的碳质量分数和积累量也表现出随根级升高而增加的趋势;全根的碳积累量、氮积累量与生物量对氮素供应水平的响应基本一致,表现出随氮素供应水平提高而增加的趋势;氮素的积累量只有在高氮供应条件下才显著提高(32mmol.L-1);氮收获指数与碳收获指数表现出类似的规律。各级根的C/N值均随氮处理水平的升高而呈下降的趋势,但不同级别的根差异不显著。     

间作对水稻根系分布特征的影响*

 通过田间试验，研究了两种水稻品种黄壳糯与合系41间作条件下的根系分布特征。结果表明：间作黄壳糯的根深指数显著高于单作，较单作提高49%。合系41第1行的根深指数显著高于第2行和第3行，分别比第2行和第3行高了26.7%和24.9%，且第2行和第3行之间的根深指数无显著差异。间作黄壳糯产量较单作黄壳糯呈增加趋势，但未达显著差异。合系41第1行的产量显著低于第2行、第3行及合系41单作的产量,分别低了23.7%，24.6%和24.6%,但合系41间作第2行、间作第3行与合系41单作之间的产量无显著差异。本试验应用Sufer软件绘制的根系分布图表明：合系41第1行表层根密度较小，下层根密度较大，根系总量显著减少；单作黄壳糯根系呈两边伸展，而间作黄壳糯根系则深层次分布较多。     

不同光温条件对翠碧一号烤烟碳氮代谢的影响

为探究烤烟生长后期对光温交互胁迫的响应规律,尤其是应对高温强光等逆境条件时烤烟碳氮的代谢变化,以翠碧一号为供试品种,分别设置25.0℃遮光、25.0℃强光、35.0℃遮光和35.0℃强光等4种不同光温条件处理以探究其对烟株碳氮代谢的影响(光照强度均为1600μmol/m2·s).结果表明:高温强光处理下,烟株叶片光合色...     

不同光温条件对翠碧一号烤烟碳氮代谢的影响

为探究烤烟生长后期对光温交互胁迫的响应规律,尤其是应对高温强光等逆境条件时烤烟碳氮的代谢变化,以翠碧一号为供试品种,分别设置25.0℃遮光、25.0℃强光、35.0℃遮光和35.0℃强光等4种不同光温条件处理以探究其对烟株碳氮代谢的影响(光照强度均为1600μmol/m²·s)。结果表明:高温强光处理下,烟株叶片光合色素(Chla、Chlb、Chl和Chlx. c)含量极显著降低,表明烟株光合作用过程受到抑制;蔗糖合成酶(SS)活性显著下降,蔗糖、还原糖、果糖、可溶性糖含量均高于其余3个处理,表明高温强光处理下,SS催化蔗糖合成与分解的反应过程向合成蔗糖方向进行,烟株糖类物质积累增加;高温强光处理下,硝酸还原酶(NR)活性低于25.0℃强光处理,与其余两组处理差别不大,谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性极显著高于其它处理,与此同时大多数游离氨基酸含量显著高于其他3个处理,表明高温强光环境显著提高烟株氮代谢能力,含氮物质合成增多,不利于烟叶的品质形成。     

雾培对网纹甜瓜根系生长和氮代谢的影响

为了探讨雾培对网纹甜瓜生育的影响,以中蜜一号网纹甜瓜品种为试材,水培和基质培为对照,研究雾培对网纹甜瓜果实发育期根系生长和根系氮代谢的影响。结果表明：同水培和基质培相比,雾培显著促进网纹甜瓜植株根系生长和干物质积累,雾培根系伤流液流出速率、电导率和pH均最高。在果实发育初期雾培促进根系NO₃^- N和NH₄⁺ N的暂时积累,但随着果实的发育,根系内氮含量逐渐下降。雾培根系的硝酸还原酶（NR）活性在花后0~30 d低于水培和基质培,30 d后迅速增加,花后40 d时显著高于水培和基质培。谷氨酰胺合成酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性在果实发育期间均高于水培和基质培。蛋白质含量在花后0~20 d内与水培和基质培差异不显著,30 d时雾培根系蛋白质含量迅速增加,并显著高于水培和基质培。可见,雾培显著促进网纹甜瓜果实发育到成熟期间根系对氮的吸收和代谢。     

不同形态氮配施对烤烟碳氮代谢及烟叶产质量的影响

以K326烤烟品种为材料,通过生育期烟株的碳氮代谢主要相关酶活性及其主要代谢产物含量动态变化,从氮素形态调控的角度对烤烟产量和烟株碳氮代谢的影响进行探讨。结果表明,不同配比硝态氮和铵态氮对烤烟品质有明显的影响。随着硝铵比的增加,烤后烟叶的可溶性总糖、还原糖含量明显增加,而烟碱、蛋白质含量明显降低,但是对全氮含量没有影响;硝态氮和铵态氮配合施用有利于烤烟产量和产值的提高。适当的硝铵比可以有效调节烟株碳氮代谢及其产物,有利于生长前期烟株维持较高的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性和水溶性蛋白质、游离氨基酸含量,保持较高的氮代谢,降低生长前期烟株淀粉酶的活性,提高可溶性总糖和淀粉含量,而在烟叶生理成熟期能够适时提高淀粉酶活性,即促进前期碳水化合物的合成和后期碳水化合物的分解。在该试验条件下,以75%～50%硝态氮+25%～50%铵态氮的施用比例最佳。     

添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响

为探究添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响,以烟草品种K326为材料,从细胞组织结构、基因表达以及物质代谢3个层面进行了系统研究。超微结构分析表明:中部叶成熟早期,不施生物炭处理的烟叶淀粉粒积累较多,随着叶片成熟降解更快。基因表达分析显示:打顶后,糖、淀粉代谢相关基因表达逐渐增强,氮代谢相关基因的表达减弱。中部叶成熟后期,添加生物炭越多,相关基因表达越强。物质代谢分析表明:打顶后,添加生物炭处理的总糖、还原糖含量降低,调制后,糖含量较高。打顶及调制后,添加600 kg/hm2生物炭处理的淀粉含量较高。添加生物炭后,总氮、烟碱含量增加,调制后差异变小,这说明添加生物炭对烟叶碳氮代谢有较大影响,进而影响烟叶品质。