土壤改良剂对干旱胁迫下青稞幼苗形态及生理特性的影响

采用盆栽试验研究了施用菌剂(2 g/kg土)、腐植酸钾(2 g/kg土)对干旱胁迫下青稞幼苗形态及生理特性的影响。结果表明,腐植酸钾和菌剂均能有效促进干旱胁迫下青稞幼苗的生长,其中腐植酸钾效果更好,不仅能提高青稞幼苗株高、鲜重、干重、根冠比、根平均直径、茎粗和叶面积、根的投影面积、表面积、体积及分支数等形态指标,也提高了根系活力、叶绿素含量、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性,降低丙二醛含量。     

西瓜复合根际促生菌剂构建与促生效应研究

植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)是微生物肥料的重要菌种资源,在农业生产中起着重要的作用。本实验研究了不同西瓜PGPR分泌激素能力和菌株间的拮抗作用,构建复合菌剂,并研究其对西瓜根系生长的影响。结果表明,12株PGPR均能分泌吲哚乙酸(IAA),Streptomyces CL05分泌量最高达到117.30 mg·L^-1;菌株Sphingomonas CL03、Lysobacter CL02、Microbacterium LS01不产铁载体,菌株Microbacterium LS01、Microbacterium HYL03、Pantoea ananatis HYL01不分泌赤霉素;通过拮抗实验,获得3组复合菌剂,分别为R1、R2和R3。在非灭菌土壤中,与对照相比,复合菌剂R2对西瓜幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数和根干质量分别提高了79.0%、46.8%、57.1%、162.7%、49.1%;与对照相比,在灭菌土壤中,复合菌剂R2_S对西瓜幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数和根干质量分别提高了191.8%、302.4%、160.0%、206.5%、139.6%,根系平均直径比对照降低了17.5%。复合菌剂R2在灭菌土中的促生效果优于非灭菌土。本研究结果证实,复合菌剂R2对西瓜根系具有明显的促生效应,复合菌剂R2的4株菌分泌赤霉素的能力远远超过R1和R3,这可能是R2促生的机制之一。     

环境温度和酸碱变化适应性广的纤维素降解菌复合系筛选

【目的】外源微生物在生物堆肥过程中的作用是否稳定对生物堆肥意义重大,本研究旨在获得具有较好环境耐受性的复合微生物菌,增强菌剂在生物堆肥中的竞争力和实用效果。【方法】将前期从自然环境中分离到的具有纤维素分解能力的20株菌,构建25组复合微生物菌剂,经过拮抗关系试验筛选到21组复合微生物剂,并通过液体发酵培养,采用DNS法测定复合菌的纤维素酶活:包括滤纸酶活(FPA)和不同环境条件下(温度、酸碱)的羧甲基纤维素钠酶活(CMC酶活)。【结果】筛选得到的复合微生物CM17,该菌系在35、45、55℃,pH值6、7.5、10,都能正常分解纤维素,具有良好的环境耐受性。16SrDNA分子鉴定表明,CM17复合菌剂中包含有链格孢菌(Alternaria alternate)、链霉菌(Streptomyces sp.)、厄氏菌(Oerskovia sp.)和短梗霉菌(Aureobasidium sp.)等。CM17复合菌剂的纤维素酶活远远比单菌株强,当4种菌的混合体积配比为1∶1∶1∶1时,其分解纤维素的酶活功能表现最佳。【结论】CM17复合菌剂具有较强的环境耐受性,对复杂环境下生物堆肥具有一定的理论和应用价值。     

干旱胁迫对不同种源云南松幼苗生物量与根系形态的影响

通过盆栽控水,采用双因素随机区组设计研究了9个不同地理种源云南松幼苗生物量分配和根系形态对干旱胁迫的响应,比较了干旱胁迫下幼苗生物量及其分配以及根系形态在种源间的差异,并通过隶属函数法对不同种源幼苗干旱适应性进行了初步评价。结果表明:1）干旱胁迫下,各种源云南松幼苗地径下降明显,苗高未发生显著变化,各器官生物量和总生物量多呈下降趋势,干旱胁迫并没有导致幼苗根生物量分配比和根冠比的增加,但根系长、比根长、根表面积和比根面积在干旱胁迫下增加显著。2）不同种源云南松幼苗地径、苗高、生物量及其分配比和根系形态在干旱处理下均存在显著差异,其中地径和苗高分别以西昌和双柏种源最大,各器官生物量和总生物量以双柏、西昌和册亨种源较高,察隅种源各器官和总生物量较低,但该种源具有最大的根生物量分配比和根冠比;会泽种源根长、根表面积、比根长和比根面积均最大。研究发现,在土壤水分限制条件下,云南松幼苗以根系形态变化代替根系生物量增加的策略来适应干旱,各种源云南松幼苗生长对干旱胁迫响应的差异可能是由种源地理气候因子长期影响所形成的不同适应性策略所导致。经平均隶属函数值法初步评价了不同种源云南松幼苗对干旱适应性的强弱,结果显示,西藏察隅、云南会泽和四川西昌种源对土壤干旱的适应性较强,云南双柏、贵州册亨、云南云龙种源居中,而云南新平、永仁和禄丰种源适应性较弱。     

黄栌幼苗在持续干旱胁迫环境中的表型适应对策

以1年生黄栌(Cotinus coggygria)播种苗为供试材料进行控制土壤水分梯度的大田模拟试验,设置3个水分处理水平,探讨黄栌幼苗形态及生长性状和资源利用与分配性状在持续干旱胁迫环境中的适应对策。结果表明,随着土壤水分含量的降低,叶片数量、叶片厚度、茎长度和茎体积均呈显著下降趋势,而根系表面积、根系体积和根系平均直径则均显著增加;干旱显著降低了幼苗的比叶面积、叶片面积比例、茎生物量比例、叶根生物量比和茎根生物量比,而比茎长、根冠比、比根表面积、根表面积比例、根叶面积比例和根生物量比例则随着干旱程度的加剧显著上升。主成分分析表明,根系形态结构的发达程度及对根茎叶的资源配置是决定黄栌适应干旱逆境对策的重要方面,根系表面积、根系体积、根系直径、比根表面积、根系表面积比例和根叶面积比例是衡量黄栌苗木适应干旱生态对策的重要指标。研究结果可为华北地区应对未来干旱气候选择耐旱造林材料提供理论参考。     

表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响

通过三种不同水分供应状况下的比较,研究了表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响。结果表明,在干旱胁迫下,白三叶的根冠比增加,但不同品种的根系分布和根活力却存在显著差异。当表土干旱而深层土壤水分含量充足时,‘海发’能够通过深根增生并提高深层根系的活力,增强了对深层水分的吸收能力,从而避免了干旱危害,而‘瑞文德’因这种能力较差,所以受到了干旱危害。因此,‘海发’的抗旱能力超过‘瑞文德’。     

水肥（氮）对水稻根构型参数的影响及其基因型差异

采用分根干旱胁迫 (PEG)营养液培养系统 ,研究干旱胁迫和部分根系供应硝态氮对水稻根长、根表面积、分根数等根系构型参数的影响及其基因型差异。结果表明 :水肥 (氮 )对水稻根系发育有明显的影响。全根培养无干旱胁迫下缺氮诱导总根长 (RL )增加 7%～ 13%、分根数 (RT)增加 7%～ 2 0 % ,根系表面积 (RS)无显著变化 ;而干旱胁迫下供氮诱导总根长、根表面积和分根数分别增加 16 %～ 34% ,4 %～ 35 %和 12 %～ 36 %。分根培养无干旱胁迫下 ,供氮诱导 RL ,RS和 RT分别增加 80 %～ 110 % ,6 0 %～ 2 30 %和 70 %～ 2 6 0 % ;干旱胁迫下分别增加5 0 %～ 14 0 % ,6 0 %～ 110 %和 70 %～ 2 6 0 %。水肥对根系形态发育存在明显的基因型差异和水肥交互效应 ,这种作用不仅与根系的水肥营养有关 ,而且还与是否全部根系受到胁迫有关。 IR15 5 2 ,Tesanai和 Azucena基因型 RL ,RS和 RT分根供氮的效应分别是全根的 3.3,14 .0 ,1.3,3.8,15 .0 ,9.8,3.0 ,7.3,2 .4倍。可以认为 ,干旱和部分根系缺氮共同作用下 ,缺氮可明显限制根系的发生发育。全部根系在受到适当干旱胁迫 ,并供应一定氮素的情况下 ,能诱导根系的发生发育     

食用向日葵杂交种根系形态和生物量对苗期干旱的响应

研究干旱胁迫对向日葵根系形态和生物量的影响,对向日葵抗旱育种和节水栽培具有重要意义。试验采用水培PEG模拟干旱胁迫的方式,对17份食用向日葵杂交种苗期的根系形态和生物量进行了比较分析。结果表明:苗期干旱胁迫下,食葵杂交种总根长和根尖数呈现增加趋势,根表面积、根体积和根平均直径呈现降低趋势。根干重和根冠比相对增加,而地上部干重和整株生物量的积累受到抑制。     

干旱胁迫下不同耐旱性玉米自交系根形态特性差异

利用课题组筛选出的典型的耐旱型玉米自交系90-21-3、8701和敏感型玉米基因型丹937、综-3,采用单株室外盆栽,从根系生长发育、根系生理特性方向进行研究。结果表明:干旱胁迫下,玉米的根系总根数、根长、根系表面积、根冠比增加,而根体积、根干重、根系吸水能力下降;耐旱型玉米基因型的植株水分利用效率上升,敏感型玉米基因型水分利用率则下降。耐旱型玉米基因型根系受干旱影响较小。     

不同肥料处理对玉米苗期根系生长的影响

通过土培试验、研究了微生物菌剂、富里酸和有机无机复合肥对玉米苗期根系生长的影响。结果表明：施用微生物菌剂、富里酸和有机无机复合肥能增加玉米苗期根长，减小根半径，扩大根系体积、根系吸收表面积和根系密度，有利于根系对营养元素尤其是磷素的吸收。