3种圭亚那柱花草根系分泌物对杂草幼苗生长的影响

为明确3种圭亚那柱花草(Stylosanthes guianensis Sw.)(‘热研2号’、‘热研5号’和热研21号)的根系分泌物对杂草生长的化感效应,采用营养液培法分别收集其根系分泌物,研究其对5种外来入侵杂草幼苗形态特征及生物量分配的影响。结果表明,除对含羞草(Mimosa pudica L.)幼苗无显著影响外,3种圭亚那柱花草对其余4种杂草的总化感综合效应均为抑制作用。‘热研5号’柱花草对杂草幼苗生长的化感抑制效应强于其他二者,对蒺藜草(Cenchrus echinatus L.)幼苗的根长、株高、地下生物量、地上生物量、总生物量和根冠比均有显著抑制效应(P<0.05),对羽芒菊(Tridax procumbens L.)幼苗的侧根数、地下生物量和根冠比有显著抑制效应(P<0.05),也显著抑制假臭草(Eupatorium catarium V.)幼苗的生物量向地下分配(P<0.05),仅对鬼针草(Bidens pilosa L.)幼苗的抑制效应相对较弱。灰色关联分析表明,进行圭亚那柱花草的化感效应研究中应重点关注总生物量、地上生物量和株高。由此推测,3种圭...     

根系分泌物在‘热研2号’柱花草与鬼针草生长早期种间干扰中的作用

为探究根系分泌物在牧草与杂草种间相互干扰中的作用，采用营养液水培和土壤盆栽法研究‘热研2号’柱花草(Stylosanthes guianensis Sw. ‘Reyan No.2’)和鬼针草(Bidens pilosa L.)根系分泌物对彼此生长的影响。结果表明：无植株体接触情况下，柱花草根系分泌物对鬼针草表现出化感抑制作用，而鬼针草根系分泌物对柱花草表现为化感促进作用;柱花草和鬼针草在根系不完全接触时的根长、根体积、生物量均高于根系自由接触(P<0.05)，根系无接触时二者的根长、分枝数、生物量也均高于根系自由接触(P<0.05);竞争效应分析发现，根系不完全接触时柱花草的竞争能力强于鬼针草，而根系自由接触时竞争能力弱于鬼针草。说明土培伴生生长时柱花草根系分泌物也可以抑制鬼针草的生长，但鬼针草能通过增强地上部竞争能力来抵御柱花草根系分泌物的化感干扰，二者的种间关系是资源竞争和化感作用共同作用的结果。     

18个苜蓿品种根系特征及与地上生物量关系的研究

对播种当年18个苜蓿品种材料根系特征和地上生物量进行了研究,分析苜蓿根系特征和地上生物量的相关性,探讨苜蓿根系特征对地上生物量的影响,结果表明:单株地上部干重以中苜1号最大,以呼盟黄花苜蓿最小;不同类型苜蓿根系形态指标差异明显;利用根系特征的10个指标对18个实验材料进行聚类,可分为4类;株高与分枝数、芽数呈负相关,地上部干重与根颈直径、主根直径、侧根直径、侧根数、根干重极显著相关,与入土深度呈显著相关;根据根系形态指标对地上生物量的主成分分析表明,根颈直径、主根直径、侧根数、分枝数、根干重对其影响最大;建议在苜蓿选种时,选取根颈直径大、入土深度深、主根长度长、侧根直径大、侧根发达、根干重重的材料。     

不同基因型柱花草的根系构型差异及其磷效率

柱花草是华南坡地果园生草栽培的重要草种,为减轻柱花草与果树的根系养分竞争,有必要筛选根系构型适宜的基因型柱花草。本试验在正常供磷条件下研究了7个基因型柱花草的根系构型特征,发现存在显著的差异,且总根长、主根长和根系表面积与生物量存在显著正相关。根据生物量和根系构型将其分为3类,选择生物量高但基根角度差异大的2个基因型(‘格拉姆’和‘184号’)进行进一步的磷效率比较研究,结果表明基根角度小的‘184号’在高磷条件下具有较高的磷吸收效率,但在低磷条件下的磷吸收效率较低,从而导致其磷效率较低。本研究表明,基根角度是影响磷吸收效率的重要因子,但是磷效率还取决于低磷条件下的生长表现;‘格拉姆’可能比‘184号’更适于用作果园间作。     

干旱胁迫对‘早钟6号’枇杷幼苗生长及生理特性的影响

以盆栽‘早钟6号’枇杷实生苗为试材,在4个水分梯度胁迫下,对其生长特性、根系形态、光合特性及其逆境相关生理指标进行研究。结果表明：随着土壤水分含量的减少,‘早钟6号’枇杷幼苗生物量显著下降;气孔导度、蒸腾速率、光合速率下降;叶片和根系内超氧阴离子自由基迅速积累,膜脂过氧化加重,丙二醛含量显著升高;过氧化氢酶活性在轻度干旱胁迫下显著增高,而后显著降低。且随着干旱胁迫的加重,地上部生物量的变化比地下部敏感;叶片内脯氨酸、MDA和超氧阴离子自由基3者的变化也比根系快。轻度干旱胁迫增加了枇杷幼苗的总根尖数、根冠比、水分利用效率和过氧化氢酶活性,说明枇杷对轻度干旱有一定的适应能力。因此,栽培中可以通过轻度干旱增加‘早钟6号’枇杷的抗逆性,但不能过度干旱。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

丛枝菌根真菌对高寒草地6种禾本科牧草生长的影响

为了解丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌对退化高寒草地恢复中常用的多年生禾本科牧草生长的影响,本研究测定了根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)2种AM真菌对扁穗冰草(Agropyron cristatum)、‘青牧1号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Qingmu No.1’)、寒生羊茅(Festuca kryloviana)、冷地早熟禾(Poa crymophila)、‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Chuancao No 2’)和‘阿坝’垂穗披碱草(Elymus nutans‘Aba’)株高、生物量和根系发育的影响。结果表明：GI和GM均能侵染6种禾本科牧草;接种AM真菌对6种禾本科牧草株高的影响不显著,却能显著增加地上和地下生物量(P<0.05);除了寒生羊茅和冷地早熟禾外,总根长均是GI和GM显著高于CK(P<0.05);GI和GM对总根表面积、总根体积、总根尖数和分枝数均有一定的促进作用,对根平均直径无显著影响。综上所述,接种A...     

紫花苜蓿/玉米间作对紫花苜蓿结瘤固氮特性的影响

试验采用根系分隔法将根系按不同方式进行分隔,并在不同氮素水平和生育时期下采用营养液沙培法对紫花苜蓿结瘤固氮、紫花苜蓿和玉米地上生物量以及氮积累量进行测定,以研究紫花苜蓿/玉米间作下根系互作对结瘤固氮特性的影响。结果表明紫花苜蓿结瘤固氮各指标、玉米及单位面积地上干物质重和氮积累量在各生育期和氮素水平下均表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔。其中,总根瘤数、单株根瘤重及单株固氮潜力在各生育期以及有效根瘤数、有效/总根瘤数及固氮酶活性在现蕾期和盛花期均表现为不分隔显著高于尼龙网分隔显著高于塑料分隔和紫花苜蓿单作(P<0.05)。总根瘤数在各生育期均表现为N₂₁>N₂₁₀,且在不同根系互作间的差距于盛花期最大;其他结瘤固氮指标在分枝期时表现为N₂₁210,现蕾期和盛花期为N₂₁>N₂₁₀,并且N₂₁₀下单株根瘤重及单株固氮潜力在不同根系互作间的差距于盛花期最大,而N₂₁时各指标均在盛花期前最大。同时,结瘤固氮及氮代谢产物相关指标均呈极显著正相关关系,其中单株根瘤重与单株固氮潜力相关系数最大(0.993)。由此可见,紫花苜蓿与玉米的根系互作越紧密越有利于紫花苜蓿结瘤固氮;紫花苜蓿根瘤的形成随氮素浓度的降低而增大,而根瘤生长发育在分枝期时适当的氮素对其有促进作用;促进根瘤形成的氮素阈值也较根瘤生长发育的低;根系互作是结瘤固氮的主要影响因素。     

干热河谷退化山地柱花草品种(系)比较试验

2007-2009年在元谋干热河谷退化山地对12个柱花草品种(系)进行比较试验研究。观测研究牧草物候期、地上生物量、叶茎比、青干比、分枝数及株高、营养成分等生产性状和经济指标。试验结果表明,CIAT11362柱花草是综合性能较优的材料,年均产量、旱季产量和3年保存率最高,是较耐旱的牧草,适应干旱和半干旱地区种植,年均干草产量为20.31 t/hm²,旱季干草产量为7.17 t/hm²,3年植株的保存率为87.5%。GC1579柱花草和热研5号柱花草也是综合性状较优种质,可作为干热河谷地区推广的牧草。90089柱花草和西卡柱花草综合性能虽不是特别突出,但各有不可忽视的优点,在不同性能要求下是理想的材料。     

沙培条件下3种柑橘砧木根毛形态及根系生长状况分析

以3种中国常用柑橘砧木枳、红橘和香橙为材料,采用体视显微镜和扫描电镜等方法对其根系生长和根毛形态进行观察,探讨根系形态差异与砧木树体不同表现特征间的关系。结果表明：3种砧木苗期地上、地下部生长发育差异显著,根系生物量和根冠比均表现为红橘>香橙>枳。各种砧木根系形态特征差异较大,其中枳实生苗表现为侧根较发达;红橘和香橙主根生长较好,侧根数和侧根长度低于枳。 3种柑橘砧木根毛均不分叉,分布不均匀,且侧根根毛密度显著高于主根根毛密度。柑橘各砧木品种的根毛形态和根毛分布差异较大,其中红橘和香橙主、侧根根毛密度大于枳,枳根毛分布表现为从根基部到根尖根毛密度依次递减,但红橘根毛分布与之相反;而香橙根毛密度为中段﹥下段﹥上段。3种柑橘砧木中红橘根系生物量和根冠比最大,表明其苗期根系生长的速度较快。     

'热研2号'柱花草对不同亲缘植物根系分泌物的生长响应

植物间彼此存在交流行为,可以通过身份识别与亲缘植物进行相互合作与竞争.本试验旨在探究'热研2号'柱花草(Stylosanthes guianensis'Reyan No. 2')对不同亲缘植物根系分泌物的识别差异.将'热研2号'柱花草分别在7种含有不同亲缘关系柱花草根系分泌物的营养液中培养,研究自我、种内近缘亲属、种间...     

亚热带高湿地区柱花草品种综合性状评价

2005年,在云南海拔1600 m的亚热带高湿地区,对12个柱花草品种进行了引种试验并用灰色关联分析法对牧草的适应性、地上生物量、茎叶比、青干比、分枝数、株高等指标进行综合评价。结果表明:柱花草是适合亚热带高湿地区栽培的优良草种,其中CIAT11362柱花草综合性能最优,可作为当地的推广品种。此外,R93柱花草、热研13号柱花草、GC1579柱花草、GC1463柱花草、热研5号柱花草、GC1581柱花草的综合性能也显著高于其他品种,应根据当地的不同利用方式选择使用。     

混播方式对豆禾混播草地植物根系构型特征的影响

为从地下根系方面阐明红豆草与无芒雀麦型混播草地高效生产机制,将种群空间距离(行距)、种群空间作用方式(同行/异行/异行阻隔)作为地下根系竞争环境的变化因素,从根系的几何形态、拓扑结构和分形特征分析和比较2种牧草在竞争生境中根系构型的变化。结果表明:1)异行混播和行距增大使2种牧草地上生物量增加,无芒雀麦的根系生物量和根冠比也增加,但红豆草的根系生物量和根冠比变化不明显。2)异行混播+行距增大使无芒雀麦≤0.16 mm的细根增加,红豆草0.16~0.50 mm的根系增加,从而增加了根长、根表面积和比根长;异行混播+阻隔使得2种牧草的根系直径增加,从而使得根系体积和比根面积增加。3)2种牧草在不同混播方式下拓扑指数(TI)均接近于1,修正拓扑指数(q_a)大于0.5,分支结构均为鱼尾状分支;随着种群空间距离的增加,2种牧草根系的拓扑结构有向叉状分支方向发展的趋势。4)2种牧草的根长、根表面积与根系生物量和地上生物量均呈线性的正相关关系,其他根系形态参数与根系生物量相关性显著,而与地上生物量、根冠比相关性不显著。因此,种群的空间距离、种群的空间作用方式改变了混播群体地下根系的竞争环境,其通过形态、拓扑结构和分形的可塑性来响应种间竞争关系变化,采取了拓展空间和高效利用水分养分的生态适应策略。     

混播比例和浇水频率对热研2号柱花草和巴西含羞草生长早期种间竞争的影响

为明确热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis‘Reyan No.2')与巴西含羞草(Mimosa invisa)生长早期的种间竞争关系,探索巴西含羞草替代控制的途径和管理策略,在盆栽条件下,设置5种柱花草和巴西含羞草分株数混播比例(柱:巴=8:0,6:2,4:4,2:6,0:8)、4种浇水频率(1次·1d~(-1),1次·3d~(-1),1次·5d~(-1)和1次·7d~(-1)),研究了2种植物的生长变化情况。试验结果表明:随着柱花草混播占比的减少,柱花草的单株总生物量、根冠比、根茎叶各部分生物量、株高、生长速度和叶面积指数均比单播时逐渐降低,而巴西含羞草的各对应指标均逐渐增大;柱:巴小于4:4会使柱花草的各生长指标显著降低,而巴西含羞草的显著增加。有利于柱花草总生物量累积、伸长生长和生物量优先向茎叶分配的浇水频率为1次·3d~(-1),巴西含羞草为1次·5d~(-1)。因此,要利用热研2号柱花草替代控制巴西含羞草,首先注意柱花草的播种量,确保柱花草在群落中的成株比例大于1:1,还要保障其营养生长早期浇水频率达1次·3d~(-1),每次浇水量为土壤最大持水量70%。     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

河西走廊荒漠绿洲过渡带3种典型一年生藜科植物构件生长及生物量分配特征北大核心CSCD

藜科一年生草本植物白茎盐生草、刺沙蓬和雾冰藜是荒漠绿洲过渡带人工防风固沙林草本层的优势植物,在维持过渡带生态功能稳定方面发挥着不可替代的作用。以河西走廊荒漠绿洲过渡带的上述3种藜科植物为研究对象,通过野外大面积取样,对其地上、地下各构件数量性状和生物量进行系统分析,研究3种植物在营养生长期不同阶段的构件生长和生物量分配特征,揭示3种植物在不同生长阶段的生长策略,为深入认识其生态适应机理和荒漠生态系统的保育提供参考。结果表明:1)营养生长期间,3种植物的构件生长和生物量积累变异程度不同,地上和地下生物量表现为强变异,且变异系数相近,地上构件中变异程度最强的为叶片,而地下构件中变异程度最强的为侧根;2)3种植物的构件生长和生物量积累在营养生长期不同阶段差异显著(P<0.05),主根生长主要发生在前期和中期,而茎干、叶片、分枝和侧根生长主要在中期和后期;3)3种植物地上构件数量性状(茎高、分枝数和叶片数)和地上生物量在营养生长期内主要表现为异速生长关系,而地下构件数量性状(主根长和侧根数)与地下生物量在营养生长期前期表现为异速生长关系,中期和后期关系不显著;4)3种植物的根冠比(R/S)随营养生长期的推进逐渐降低,地上生物量分配比例不小于86%,地下生物量分配比例不超过14%,且个体较大的植株R/S较小。     

梭梭根系的研究

研究内蒙古自治区阿拉善盟阿左旗吉兰泰地区天然梭梭根系形态特征与生长状况,选取不同龄级标准木,采用全根挖掘法观察根系形态特征、风干称重法计算地上与地下生物量、烘干法(105℃)测定不同深度土壤含水量。结果表明:梭梭垂直根系发达,具有迂回生长的特点;侧根少,水平根系主要分布在50～100cm土层;不同树龄梭梭根系生物量占总生物量的比重变动为35%～40%;梭梭土壤水分稳定层为40～100cm,该层土壤含水量为2%～3%。此外,还对梭梭根长与树高、地下与地上生物量关系进行了研究。     

呼伦贝尔地区不同多年生牧草根系形态性状及分布研究

以5个豆科苜蓿属(Medicago)品种和2个禾本科牧草(羊草(Leymus chinensis)、无芒雀麦(Bromus inermis))为材料,在内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区进行田间试验,研究不同根系类型多年生牧草的根系形态性状及分布。结果表明:羊草、无芒雀麦地下生物量及体积均高于苜蓿,在水平空间上羊草、无芒雀麦比苜蓿分布更为广泛,垂直空间上苜蓿、羊草、无芒雀麦均集中分布在0~20cm土层;无芒雀麦地下生物量、体积均高于羊草,且根系在垂直空间分布上更集中在土壤表层;‘呼伦贝尔’黄花苜蓿(M.falcate L.‘Hulunbeier’)根系更侧重于侧根的生长、发育,垂直空间上分布也更接近土壤表层,形态及分布与其他苜蓿品种存在显著差异。     

交替灌溉对紫花苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响

交替灌溉是一种节水灌溉技术,广泛用于籽实作物和园艺作物的生产灌溉管理.本研究采用田间试验,分析了交替灌溉对紫花苜蓿地上生物量及其构成要素,根系生物量,地下地上生物量比和水分利用效率的影响,以期为紫花苜蓿生产中应用交替灌溉技术提供科学依据.结果表明,交替灌溉显著提高了紫花苜蓿水分利用效率,但没有显著影响紫花苜蓿的地上生物量;交替灌溉虽然增加了紫花苜蓿单株分枝数,但减少了单株叶片数;交替灌溉增加了0~20 cm土层的根系生物量,降低了20~60 cm 土层根系的生物量,整体上增加了0~60 cm 土层根系的总生物量;交替灌溉增加了紫花苜蓿的地下地上生物量比,提高了紫花苜蓿植株适应干旱的能力.上述结果说明,交替灌溉能够提高紫花苜蓿水分利用效率而不减产,一方面通过增加紫花苜蓿根系发育能力而提高其耐旱性,另一方面增加了单株分枝数,因此交替灌溉能够适用于收获营养体的紫花苜蓿生产的灌溉管理.     

紫花苜蓿/玉米间作对紫花苜蓿结瘤固氮特性的影响

试验采用根系分隔法将根系按不同方式进行分隔,并在不同氮素水平和生育时期下采用营养液沙培法对紫花苜蓿结瘤固氮、紫花苜蓿和玉米地上生物量以及氮积累量进行测定,以研究紫花苜蓿/玉米间作下根系互作对结瘤固氮特性的影响。结果表明紫花苜蓿结瘤固氮各指标、玉米及单位面积地上干物质重和氮积累量在各生育期和氮素水平下均表现为不分隔尼龙网分隔塑料分隔。其中,总根瘤数、单株根瘤重及单株固氮潜力在各生育期以及有效根瘤数、有效/总根瘤数及固氮酶活性在现蕾期和盛花期均表现为不分隔显著高于尼龙网分隔显著高于塑料分隔和紫花苜蓿单作(P0.05)。总根瘤数在各生育期均表现为N_(21)N_(210),且在不同根系互作间的差距于盛花期最大;其他结瘤固氮指标在分枝期时表现为N_(21)N_(210),现蕾期和盛花期为N_(21)N_(210),并且N_(210)下单株根瘤重及单株固氮潜力在不同根系互作间的差距于盛花期最大,而N_(21)时各指标均在盛花期前最大。同时,结瘤固氮及氮代谢产物相关指标均呈极显著正相关关系,其中单株根瘤重与单株固氮潜力相关系数最大(0.993)。由此可见,紫花苜蓿与玉米的根系互作越紧密越有利于紫花苜蓿结瘤固氮;紫花苜蓿根瘤的形成随氮素浓度的降低而增大,而根瘤生长发育在分枝期时适当的氮素对其有促进作用;促进根瘤形成的氮素阈值也较根瘤生长发育的低;根系互作是结瘤固氮的主要影响因素。