植物经济谱研究进展

以叶和根经济谱为基础,分析了植物经济谱,并进一步探讨了植物经济谱地上、地下的相关性,同时对其相关性研究进行了评价。基于现有研究成果,笔者针对叶寿命、比叶面积、光合速率、呼吸速率以及氮和磷含量共变,详细阐述了叶经济谱;针对根直径、根干物质含量、比根长、氮和碳含量、水溶性化合物、纤维素和木质素浓度共变,详细阐述了根经济谱。同时,通过对功能性状共变的解析,得出地上、地下部分植物经济谱的相关性。为更好地认知植物经济谱,笔者提出如下建议:增加研究植物经济谱的物种和群落,对全部植物功能性状参数进行分析整合,建立全球植物经济谱模型,探讨环境因子对植物经济谱的影响。对植物经济谱的详细分析和探讨,可为这一新研究方向提供技术支持。     

氮沉降对植物生长的影响研究进展

为了探索全球氮沉降加剧背景下植物生长所受的影响,笔者归纳了森林植物不同生长指标对氮沉降响应的国内外文献数据。在既有研究成果的基础上,详细总结了氮沉降对植物地上部形态(株高、基径)、光合生理(光合色素含量、净光合速率)、可溶性糖含量、地上及地下生物量分配比例、根系形态结构(根长、根直径和根系生物量)以及叶片中氮:磷等指标的影响,并对上述变化做了合理的分析。笔者指出氮沉降加剧在一定程度上对植物的各生长指标都有明显的促进作用,但当氮沉降很严重时,植物的生长就会受到限制。笔者发现目前关于氮沉降对植物生长影响的试验中,很多都是短期模拟试验,而且大多数试验都是有关现象的研究而非原理的探索。笔者认为在今后的研究中应该将模拟时间进一步延长,并对造成响应变化的机理进行探索,以期更好的为进一步研究氮沉降增加对森林植物生长状况的影响提供参考依据。     

珍稀药用植物白及植株氮磷钾吸收累积规律研究

为了解白及氮磷钾吸收累积规律,以白及不同生长时间植株为研究对象,对白及块茎、根及地上部位进行研究,检测白及不同部位的氮磷钾含量,讨论其干物质累积规律,探讨白及氮磷钾吸收累积规律。结果表明:干物质累积量规律,白及地上部位为8月7月9月10月,块茎为8月10月7月9月,根为10月8月9月7月。随生长时间,块茎中全氮含量逐渐升高,全磷含量缓慢增加后基本保持不变再增加;根中全氮先降低后逐渐升高,全磷先降低后趋于平稳;地上部位中全氮含量先降低后升高再降低,全磷含量逐渐降低;全株的全氮含量先降低后升高,全磷先基本维持不变后在10月增加;块茎、根、地上部位及全株中全钾含量变化不明显。全氮、全磷及全钾主要分布在地下部位,且随时间的增加,地下部位全氮、全磷和全钾分配比重在增加;除地上部位,白及块茎、根及全株的全氮全磷全钾的吸收累积量在10月均最高;白及为喜氮植物,7月到9月白及对磷的吸收累积量最小,而10月白及对钾的吸收累积量最小。     

刈割对四川嵩草（Kobresia setchwanensis）高寒草甸植物生物量和氮含量的影响

研究了生长季内刈割频次和时间对四川嵩草草甸植物全年积累的生物量及其氮素特征的影响。结果表明,在生长季内刈割2次（6月和7月份每月1次）或3次（6、7和8月份每月1次）比不刈割（仅在生长季末收获现存生物量）显著降低了植物地上和地下积累的生物量,但生长季内多次刈割能增加植物地上部分氮含量和贮量。与不刈割相比,生长季内不论在6、7或8月份刈割1次有利于获得较高的植物地上生物量和氮贮量,而且在8月份刈割1次是所有刈割处理中全年地上积累生物量及氮贮量最高的处理。除6月份刈割1次植物地下生物量及氮贮量显著小于不刈割外,7或8月份刈割1次与不刈割之间差异不显著。由此可见,生长季内多次刈割不利于四川嵩草草甸植物生物量及氮的积累,而在8月份进行1次刈割可获得全年最大的地上积累生物量及氮贮量。     

盐胁迫对向日葵幼苗生长和生理特性的影响

向日葵资源材料幼苗耐盐性机制的研究和阐述对向日葵耐盐新品种选育意义重大.采用盆栽试验模拟0.35％,0.50％土壤含盐量水平,研究了盐分胁迫对5个自育向日葵不育系出苗率、苗期株高、叶面积、地上和地下部生物学产量、丙二醛含量、氧自由基产生速率和SOD活性、POD活性、CAT活性等幼苗生长和生理特性的影响,结果表明:轻度盐分胁迫(0.35％)对幼苗萌发有促进作用;中度盐分胁迫(0.50％)下,幼苗萌发及生长均受到抑制,叶片相对电导率增加,SOD、POD、CAT活性显著增加,O2-产生速率、MDA含量与对照差异不大.较强的活性氧清除能力是向日葵耐盐碱特性的生理机制之一.5个自选不育系间耐盐性存在差异.     

氮素营养和根瘤菌接种对大豆结瘤固氮和生长的影响

为研究不同氮素水平下接种大豆根瘤菌对大豆生长和结瘤固氮的影响,以大豆品种Williams 82为试验材料,采用蛭石法种植,设置无氮、低氮和高氮3种浓度的硝酸盐处理,接种USDA110大豆根瘤菌,研究不同氮素水平对大豆结瘤及氮含量的影响。结果表明,不同施氮水平对根瘤数目、根瘤干质量和根干质量都有不同程度的影响,施加高氮营养液会抑制大豆结瘤,而无氮处理则促进了大豆结瘤;根干质量呈现相反的变化趋势,无氮处理的根干质量最小,高氮处理的根干质量最大。不同施氮水平下,大豆不同器官氮含量在接菌和不接菌间表现出不同的变化趋势;高氮处理下的氮素含量显著高于低氮、无氮处理,不同器官氮含量整体表现出叶>根>茎的现象;不同氮水平条件下,不同叶位叶绿素值(SPAD值)在接菌与不接菌间无明显差异。叶形态指标的测定结果显示,高氮处理下叶面积、叶周长、叶长和叶宽均显著高于无氮处理;无氮接菌后叶面积和叶周长显著大于无氮不接菌处理,表明接菌不仅促进了根生长,还刺激了叶片增大。由此可知,不同氮素水平下,接种根瘤菌对大豆幼苗的结瘤固氮和生长发育的变化规律不同,适当增施氮素营养、配合根瘤菌剂的使用可促进大豆生长发育...     

氮钾互作对甘薯根系发育及碳氮代谢酶活性的影响

为阐明氮、钾营养及其交互作用对甘薯分根结薯期根系分化及叶片酶活性的影响,采用砂培研究方法,设氮钾正常供给(正常)、多氮(N)、多钾(K)和氮钾配施(NK)4个处理。探讨了氮、钾及其交互作用对甘薯苗期养分吸收、农艺学性状、根系发育、硝酸还原酶(NR)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和腺苷二磷酸焦磷酸化酶(ADPGPPase)的影响。结果表明,与氮钾正常供给处理相比,N处理显著提高了甘薯地上和地下部氮吸收量、SPAD值、叶片数、叶面积;N处理总根长、根表面积、根体积、平均直径和NR活性、SS活性和SPS活性分别提高了5.9%,12.1%,1.9%,3.6%,14.1%,13.6%,19.5%,而ADPGPPase活性降低了7.1%;另外N处理块根比例减少7.9%,中等根(徒耗养分的根)分化比例升高7.7%。与氮钾正常供给处理相比,K处理显著提高了地上和地下部氮吸收量,且K处理根系活力、总根长、根表面积、根体积、根平均直径、SS活性、SPS活性、ADPGPPase活性分别提高了16.2%,28.2%,10.1%,39.3%,12.6%,14.9%,20.1%,14.5%;氮钾配施(NK)处理须根和块根分化比例升高0.2%和12.4%,中等根(徒耗养分的根)分化比例降低12.6%。与N和K处理相比,氮钾配施(NK)处理能够调控甘薯苗期地上和地下部生物量比例(T/R值),同时提高须根和块根分化比例,显著促进了薯块的膨大。双因素分析表明,氮钾配施(NK)对地上和地下部氮钾含量、根系活力、根平均直径、NR活性、SPS活性、ADPGPPase活性均存在显著的正交互效应。从地下部根系形态和地上部酶学变化两方面揭示氮钾交互机制,为甘薯高产优质栽培提供理论依据。     

文山州滴灌条件下减施氮肥用量对烤烟生长发育及产质量的影响

通过2年田间试验,研究了滴灌条件下不同施氮量对烤烟生长发育、经济性状、外观质量、内在品质及感官质量的影响。结果表明,滴灌条件下减施氮肥能够促进烤烟生长,提高中部叶烤烟还原糖、总糖、糖碱比和钾含量。降低总氮含量、总植物碱含量,协调中部叶内在化学成分,增加烤烟产值及产量,改善了烟叶的感官质量。2015、2016年度内在化学成分及感官质量均以采用滴灌施用纯氮60 kg/hm2处理最佳。在滴灌条件下,施用纯氮60 kg/hm2是文山地区烤烟生长、品质及产值方面最佳的组合,达到了节水、节肥与最佳种烟收益双重目的。     

吉林省西部土壤pH对羊草氮磷含量的影响

笔者基于生态化学计量学理论,以吉林省西部盐碱化草地羊草为研究对象,研究在不同盐碱化程度草地对羊草不同器官氮、磷元素含量及其比率的影响。结果表明：随着土壤pH的逐渐升高,羊草氮磷含量整体呈下降趋势,且均在中度盐碱化(pH 9.16~9.35)时突然升高出现峰值,随后羊草氮含量继续呈下降趋势,而磷含量则呈升高趋势。羊草根、茎、叶中N/P均在中重度盐碱化时出现最低值。羊草氮磷元素在地下部分的含量均小于地上部分的含量。羊草氮磷元素含量虽然随着pH升高而降低,但总体变化不大。可见,羊草耐盐碱性很强,是吉林省西部盐碱化草地重建的优势牧草。     

马铃薯缺素症的诊断及防治

1缺氮 氮素是植物体内叶绿素、氨基酸、蛋白质等重要物质中的组成元素之一，不可缺少。缺氮可导致植物生长变缓，茎秆细弱，叶片从基部的叶开始褪绿变黄并向上部生长活跃部分发展。顶部生长的幼嫩小叶发黄说明已严重缺乏氮素。地下根系发育不良，块茎数量和重量都下降，造成减产。     

肾形肾形虫干预下甜菜幼苗的光合响应

为了探讨原生动物新物种肾形肾形虫(Colpoda reniformis)对甜菜幼苗的光合特征的干预情况以及对甜菜幼苗生长情况的影响。采取液体培养方法，选用中国农业科学院甜菜研究所育种品系701为试材，设置接种与未接种肾形肾形虫两个处理，通过生理指标分析和相关性分析来评价肾形肾形虫干预下甜菜幼苗基础表型特征以及光合特性。与未接种肾形肾形虫的处理相比，接种肾形肾形虫后，甜菜幼苗的表型特征及生物量的积累均有显著促进作用，植株的总株高、叶面积、根长、地上部和地下部干质量分别增加了14.14%、15.49%、20.09%、10.0%和33.3%。另外，接种肾形肾形虫后甜菜叶片的Pn、Gs、叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量显著高于对照，分别增加了43.91%、40.56%、31.58%、31.82%、31.72%。谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著增加23.52%。氮素干物质生产效率和氮素积累量的地上和地下分别增加6.3%、8.8%和5.3%、19.7%。相关性分析表明光合特性的指标、氮效率以及植株的叶面积在甜菜生长过程中发挥重要作用。因此，肾形肾形虫可以干预甜菜幼苗的生长发育，通过增加叶面积、叶绿素含量来提高光合作用进而提高氮效率，最终促进甜菜幼苗的生长及生物量的积累。     

不同施氮水平下苎麻生长特性的研究

以湖南农业大学苎麻研究所选育的"多倍体一号"为材料,采用膨胀珍珠岩盆栽试验与大田试验相结合的方法,系统研究了不同氮素水平对苎麻地上部和地下部生长的影响及作用机理。主要的研究结果如下:氮浓度在10～20mmol/L范围时,随着浓度的增高苎麻地下部和地上部的质量随之增加。施氮能极显著提高苎麻原麻产量,且在各个氮水平之间差异极显著。施氮能极显著提高苎麻根冠比,氮浓度为15mmol/L时根冠比达到最大值。施氮能极显著提高苎麻根系活力,氮浓度为15mmol/L时达到最大值。随着氮浓度的增高,POD活性先增高后降低,氮浓度为15mmol/L时达到最大值,且各处理中破杆麻POD活性比二麻高。     

玉米根系分泌碳、氮动态及与根系特征的关系

为深入认识玉米根系分泌碳、氮规律及其与根系特征的关系,以玉米品种‘迪卡653’为材料,采用土培-水培相结合的方法,测定了玉米根系形态指标和根系分泌物中碳、氮的含量。结果表明,玉米根系碳、氮分泌比强度(EI_root-C、EI_root-N)在生育前期高于生育后期,与比根长、比根表面积、比根体积呈显著正线性相关,而与根系C/N比呈显著负线性相关;玉米单株碳、氮分泌强度(EI_plant-C、EI_plant-N)在生育期内呈先升高后降低的趋势,累积分泌碳15.71 g/plant,累积分泌氮0.75 g/plant;EI_plant-C与根长、根表面积、根体积、根干重、根冠比、叶面积之间均存在极显著二次曲线关系,而EI_plant-N仅与根冠比之间有显著二次曲线关系。依据玉米根系特征与根系分泌碳、氮的定量关系,可为估算大田种植下玉米根系分泌碳、氮量提供参考。     

Leaf area development strategies of cover plants used in banana plantations identified from a set of plant traits

Cover crops introduced into cropping systems can lead to chemical input reductions and pollution mitigation because they enhance ecological functions. The choice of the best cover crops for a specific cropping system is, however, difficult because of the large range of potential cover species. A promising method involves functional traits as simplified indicators of plant functions. In banana cropping systems, cover crops are used especially to control weeds by development of their leaf area to boost competition for light. The aim of this study was to seek trait-based leaf area development strategies among tropical cover species, based on four plant traits chosen because of their mathematical link with leaf area development: specific leaf area (SLA), aboveground leaf mass fraction (LMF_a), seed mass (SM) and aboveground relative growth rate (RGR_a). We measured trait values and leaf areas of 17 tropical cover species grown for 1 month in a growth chamber. Strong positive and negative covariations were observed between SM, LMF_a and RGR_a, revealing a “syndrome” of traits and suggesting trade-offs between traits. Four groups of species were identified based on PCA and cluster analyses and were characterized by significantly different sets of trait values. They showed four leaf area development strategies: species that allocate a large part of biomass to leaf area (G1), species that develop large biomass and leaf area at emergence (G2), species with rapid biomass growth and low biomass investment in leaves (G3) and species with a non-specialized strategy (G4). After 1 month, species of groups G1 and G2 had higher leaf area, although not significantly, than species of groups G3 and G4. Comparisons between this functional classification and the taxonomic monocot/dicot classification showed that the functional classification captured a larger part of the variability in traits involved in leaf area development than the taxonomic monocot/dicot classification. This encourages the use of such a classification to describe plant functioning, to understand plant roles in plant–plant interactions and guide the choice of the best cover species to introduce into cropping systems.     

福建省花生农家品种农艺性状的遗传多样性分析

为了解福建省花生农家品种资源的遗传多样性,为农家品种亲本利用提供理论依据。以福建省不同地方的35份花生农家品种为材料,运用Excel软件对14个农艺性状进行数据分析,用SPSS软件进行农艺性状的相关性分析和聚类分析。结果表明：在考察的性状中,变异系数最大是地上果针数为73.3%,其次是单株饱果数为44.3%,出仁率的变异系数最小为5.3%。遗传多样性指数最高是单株饱果数为1.986,其次是主茎高为1.981,最低是百仁重为1.607。农艺性状相关性分析表明,结果枝数、单株结果数、单株饱果数、地下果针数与单株生产力呈极显著正相关,生育期与单株生产力呈极显著负相关。采用Ward法进行聚类结果,遗传距离阈值为12时,分为两大类群,第Ⅰ类群品种为珍珠豆型和多粒型,即疏枝亚种;第Ⅱ类群品种为普通型和龙生型,即密枝亚种。本研究表明福建省花生农家品种具有丰富的遗传多样性,其亲缘关系与栽培种花生亚种分类有关,为品种的综合利用奠定基础。     

不同氮肥处理下水稻功能叶片的多样性分析

以52份来自水稻种质资源库的水稻品种为材料,设正常施氮和不施氮两个处理,对供试品种的功能型叶片性状进行分析。结果表明,功能叶片形态特征受到品种基因型和外部施氮水平的共同影响和调控。供试材料在不同氮肥处理下,功能型叶片形态特征上存在丰富的遗传多样性。相关性分析表明,在不同处理条件下,倒一叶长与倒二叶长和倒三叶长均呈显著或极显著正相关;倒一叶宽与倒二叶宽和倒三叶宽均呈极显著正相关。通过主成分分析,在正常施氮和不施氮条件下分别获得3个主成分,累积贡献率分别达到94.5%和90.6%,通过对各品种进行综合评价,正常施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为滇屯502、玉米稻、雅恢2115、谷梅3号和水源258;在不施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为玉米稻、滇屯502、巴西稻、CDR22和谷梅3号。在水稻株型育种中,应注意利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时选择遗传距离较远且综合性状表现差异较大的种质材料。     

云南红萝卜色素产量与主要农艺性状关系的分析

【目的】研究旨在通过相关分析、偏相关分析、通径分析和主成分分析对自主创制的10份云南红萝卜杂交组合进行分析,以期明确主要农艺性状对萝卜肉质根色素产量的影响。【方法】将杂交组合按三次重复随机排列分别种植,于萝卜收获期调查根长、根粗、株高、开展度、叶重、叶长、叶宽、外露长、单根重、肉质根色素含量、肉质根色素产量11个性状。应用 DPS软件进行云南红萝卜色素产量与主要农艺性状间的相关性、偏相关性、通径分析和主成分分析。【结果】所测的11个主要农艺性状变异系数幅度在0.09%～10.42%,其中,开展度变异系数最大,其次是叶重;根重,色素含量和根粗是影响云南红萝卜杂交组合色素产量的重要经济性状,决定了色素产量变异的99.67%。【结论】在适宜的开展度、叶片大小和外露长的基础上,应注重选择根粗,根长,单根重较大的组合,更易实现云南红萝卜高色素含量育种的目的。     

几种有机肥对白肋烟经济及品质性状的影响

为高效利用有机肥,改善白肋烟烟叶品质,通过田间试验研究施用不同梯度NEB-26根施型有机肥、日清和邦禾有机肥10%替代施氮量对白肋烟生长发育、经济性状和烟叶品质的影响。结果表明,施用NEB-26有机肥的烟叶与对照比感官评吸质量好,常规化学成分协调性好,烟草特有亚硝胺(TSNAs)、N’-亚硝基降烟碱(NNN)含量较低,但随着施氮量的递减烟叶经济性状显著降低;日清和邦禾有机肥10%替代施氮量的烟叶与对照比感官评吸质量差,杂气重,常规化学成分含量适宜且协调性好,TSNAs、NNN含量较低,经济性状较对照略低。     

Plant traits and functional types to characterise drought survival of pluri-specific perennial herbaceous swards in Mediterranean areas

Perennial grasslands provide numerous environmental benefits but their response to severe drought and therefore their sustainability in arid and Mediterranean areas have been little studied. Due to climate change, models of pasture production should be able to predict sward evolutions under increasing aridity. Our general goal was to identify plant traits and functional types that could be included in models aiming to analyse the dynamics of contrasting types of herbaceous plants grown in mixtures under drought. The two steps were: (1) to investigate the morpho-physiological traits associated with drought survival within a mixture of perennial herbaceous populations and to test whether the physiological traits measured under optimum conditions of growth in Spring may predict plant responses under subsequent summer drought and (2) to identify functional groups of populations exhibiting similar responses to the disturbance regime caused by severe drought. Seven different populations from five species were grown in monocultures (pots, long columns) and mixtures (containers, field). Standard leaf functional traits, aerial and root biomass were assessed under non-limiting water supply in Spring. In Summer, under continuous severe drought, leaf water status and plant survival were measured.Senescence of aerial tissues at the end of Spring, associated with endogenous summer dormancy, water status maintenance in basal tissues during the intense drought, and root biomass in the field were the variables best correlated with drought survival. The standard leaf functional traits specific leaf area (SLA) and leaf dry matter content (LDMC) measured in Spring under full irrigation, were uncorrelated with drought survival. These results suggested no general trade-off between growth potential and drought survival. Under conditions of optimal production in Spring, correlations were established between functional traits and variables associated with aerial biomass productivity which discriminated the group of forage cultivars from the other genotypes. Under summer drought, four main functional types of genotypes were defined according to their strategy of water use and therefore contrasting survival and persistence. This typology will be used to base further modelling study aiming to assess the effects of increasing aridity on the stability and productivity of herbaceous swards on the long term.