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1.
不同水稻基因型的根系形态生理特性与高效氮素吸收 总被引:30,自引:0,他引:30
土培盆栽试验下,采用3个氮素吸收效率(NAE)有显著差异的水稻基因型五优244(低NAE)、R83—12(中NAE)和水源349(高NAE)为材料,研究了水稻拔节期根系形态特征和生理特性的基因型差异及其与高效氮索吸收的关系。结果表明,水源349总根长、根密度、根表面积和根干重极显著高于R83.12和五优244,且根系总吸收面积、活跃吸收面积和活跃吸收面积/总吸收面积最大,为高效氮索吸收提供了条件。水源349具有较强的根系耗能、氧化还原力、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶和谷氨酸脱氢酶活性,促进根内碳水化合物的合成及氮吸收和同化,提高了根系伤流强度及可溶性糖和游离氨基酸含量,进而显著提高了地上部氮含量和氮积累量。逐步回归表明,拔节期较高的根密度、根系总吸收面积和地上部氮含量是水稻氮索高效吸收的重要特征,可作为水稻氮素高效管理和遗传改良的可靠指标。 相似文献
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硝酸钾和硫酸钾对番茄幼苗生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
采用水培试验,研究不同钾肥种类(KNO3、K2SO4)、不同钾素水平(0、2.0、4.0和8.0mmol/L)对"天福冠露"和"毛粉802"2个番茄品种幼苗生长、根系特征及对钾素吸收、生理利用效率的影响。结果表明,随钾素水平提高,番茄鲜重、干重以及根长、根体积、根直径等根系特征显著提高。在钾素水平为4.0、8.0mmol/L时,硝酸钾处理的番茄株高、根长显著高于硫酸钾。钾素水平为8.0mmol/L时,硫酸钾根直径显著高于硝酸钾处理的;"天福冠露"施用硝酸钾的根尖数显著高于施用硫酸钾;"毛粉802"施用硫酸钾,植株的根直径、钾含量和钾素积累量显著高于硝酸钾处理。番茄水培适宜的钾素浓度为8.0mmol/L,硝酸钾有利于番茄生长发育,硫酸钾有利于番茄对钾素的吸收。在相同钾素水平条件下,2个番茄品种鲜重、干重均无显著差异。 相似文献
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【目的】利用根系分隔技术, 研究不同需氮特性的旋花科、 豆科作物与玉米套作后,玉米的生长特性与养分吸收差异及其增产机理。【方法】采用石英砂培盆栽试验,二因素完全随机试验设计。以玉米-大豆、 玉米-甘薯两种套作模式为研究对象,设计不分隔、 部分分隔、 完全分隔三种隔根方式。分析不同套作模式下不同隔根方式对玉米地下根系活力、 根系生物量及地上植株叶片光合特性、 籽粒产量和吸氮量的影响。【结果】1)不同种植模式对玉米生长有显著影响,不分隔处理时,与大豆套作的玉米根系活力、 籽粒重及地上植株总吸氮显著高于与甘薯套作的玉米,分别高6.25%、 8.69%和18.89%; 部分分隔或完全分隔时,两套作处理间差异不显著(P0.05)。 2)隔根方式影响玉米的物质积累及籽粒产量,表现为不分隔部分分隔完全分隔。3)不分隔有助于促进共生玉米生长,但不同套作模式的影响效果不一致;玉米-大豆套作处理下,不分隔处理的玉米根系活力、 净光合速率、 籽粒产量和总吸氮量均高于隔根处理,比完全分隔处理的分别高25.65%、 27.31%、 64.69%和71.65%;玉米-甘薯套作下增加幅度为17.59%、 19.83%、 52.38%和46.21%,分别比玉米-大豆套作处理低31.44%、 27.39%、 19.03%和35.51%。 4)相关分析表明,两种套作处理玉米地下根系干重与地上植株干物质重、 叶片光合速率及籽粒重显著正相关,相关系数分别为0.984、 0.927和0.986(P0.01);且地下根系活力与地上植株叶片净光合速率显著正相关,相关系数达0.929(P0.01)。【结论】种植模式和隔根方式显著影响了玉米的物质积累及氮素吸收。根系不分隔时,玉米-大豆套作处理下玉米的根系活力、 净光合速率、 生物量、 籽粒产量及总吸氮量显著高于玉米-甘薯套作;隔根处理导致的生物量和吸氮量下降主要是由根系活力降低引起的。与玉米-甘薯套作相比,大豆促进了玉米根系活力的提高,有效调节了玉米地上部植株光合作用及干物质积累,实现产量和氮素吸收的增加。 相似文献
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用尿囊素(Allantoin,All.)300mg/L和700mg/L喷淋一叶一心期的玉米超甜20号)幼苗,到四叶一心期对根系形态和伤流液进行测定。结果表明,尿囊素使一级根根数、最长根根长、根鲜重和根体积都比对照显著增加,整个根系显得强壮发达。同时,伤流液的流量、电导率、游离氨基酸总量及脯氨酸含量均明显高于对照,从而证明尿囊素确实促进了玉米幼苗根系的生长和对水分、矿质的吸收与同化能力,且尿囊素700mg/L的作用更优于300mg/L。 相似文献
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采用盆栽试验,研究施肥方式(点施于距土表1、5 cm土柱中心位置,分别记为M1、M2;距土表0~5、0~10 cm土壤与氮肥混匀施用,分别记为M3、M4)和氮肥用量(N 0、0.3、0.6、0.9、1.2 g/盆)对直播稻苗期生物量、根系形态及氮素吸收的影响,以期为直播稻科学施用氮肥提供理论依据。结果表明,M1、M2施肥方式下N0.6处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为17.8%~84.8%和13.9%~46.9%,根系形态指标表现为N0.3和N0.6高于N1.2处理;M3、M4施肥方式下N1.2处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为32.6%~36.3%和14.9%~16.2%,根系形态指标有随着施氮量增加而增加的趋势。施肥方式和氮肥用量对氮素吸收量的影响趋势与生物量表现一致,氮素吸收利用率表现为点施条件下M1M2,混施条件下M3M4。相关分析结果表明,水稻地上部生物量及其氮素吸收与根系形态参数及氮素吸收量存在显著正相关关系。综上所述,低氮条件下浅层点施、高氮条件下浅层混施有利于促进水稻苗期的生长发育,稳固良好的根系形态特性,增强其对养分的吸收利用。 相似文献
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施用不同堆肥对小白菜根系生长和氮素吸收的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
通过盆栽试验,研究施用猪粪堆肥、中药渣堆肥和菇渣堆肥对小白菜根系生长、氮素积累量和氮素干物质生产效率的影响。结果表明:(1)各施肥处理小白菜根系鲜(干)重、体积、表面积、平均直径和根系总长高于对照;(2)猪粪堆肥、菇渣堆肥处理小白菜地上部氮素积累量高于对照,中药渣堆肥处理小白菜地上部氮素积累量低于对照;(3)中药渣堆肥处理小白菜氮素干物质生产效率高于对照,猪粪堆肥、菇渣堆肥处理小白菜氮素干物质生产效率低于对照。通过试验发现,猪粪堆肥处理增加氮素供应可以促进小白菜根系生长,增加小白菜地上部氮素积累量,其根系形态指标与氮素积累量相关性较低,氮素干物质生产效率低;含氮量低的菇渣堆肥、中药渣堆肥处理小白菜通过扩大根体积、表面积等来加强对氮素的吸收,根系形态指标与植株氮素积累量有较高的相关性,氮素干物质生产效率高。氮素积累量与氮素干物质生产效率呈极强的负相关。 相似文献
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蚯蚓粪对杨树幼苗根系特性及氮素利用率的影响 总被引:2,自引:1,他引:2
通过盆栽试验,研究了CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)和VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)等处理对一年生欧美I—107杨根系形态特征、根系吸收面积及氮素利用率的影响。结果表明,与CF处理相比,VC+CF处理显著提高了杨树幼苗的根系总根长、比根长、根系表面积、根系体积和根尖数,而根系直径却明显降低,其中根系总根长分别比CK,CF和VC处理提高161.70%,52.80%和14.79%;同时,VC+CF处理还显著提高了根系总吸收面积、活跃吸收面积和根、茎、叶干物质量以及氮、磷、钾养分吸收量,并且使氮素利用率达到59.07%,分别比CF和VC处理提高57.35%和27.09%。此外,施肥对杨树幼苗地上部的增长速度明显快于根系。同VC+CF处理相比,VC处理对杨树苗根系形态特征、根系吸收面积及氮素利用率的影响较小。综合分析认为,蚯蚓粪与化肥配施对杨树幼苗的根系特性改善和养分吸收作用效果最佳。 相似文献
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不同氮效率玉米杂交种的根系生长、氮素吸收与产量形成 总被引:28,自引:15,他引:28
以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了根系大小与氮素累积及产量形成方面的相互关系。结果表明,氮高效杂交种(NE1和ND108)吸氮量显著高于氮低效品种,但这种差异主要来自于吐丝后氮累积量,而在前期不同基因型间氮素累积差异不显著。两个氮水平下,氮高效品种NE1和ND108都具有较大的根系;在不施氮条件下,氮低效品种209115的根系干重与ND108相近,而其氮累积量及产量均最低。说明根系大小是决定氮累积量的主导因素,但氮吸收速率的作用也不可忽视。 相似文献
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Walter D. Carciochi Guillermo A. Divito Lucrecia A. Fernández Hernán E. Echeverría 《Journal of plant nutrition》2017,40(9):1231-1242
Wheat plants were cultivated in pots with the objective of evaluating the effect of two sulfur (S) rates (+S and ?S) on (i) shoot growth, S and nitrogen (N) uptake and nitrogen use efficiency (NUE) and (ii) root growth and architecture and its relations with S and N uptake. Plant samplings were at Z39, Z51 and Z92 stages. Shoot mass and NUE were greater in +S treatment at the three stages. ?S treatment increased root growth at Z39 (14% more length and 16% more tips) in comparison with +S, but the opposite occurred at Z51 (31% less area and 42% less mass). S uptake per unit root mass, area and length were greater in +S treatment at Z39 and Z51. A similar pattern was determined for nitrogen uptake (Nu) at Z39, but the opposite occurred at Z51. This indicates that Nu is mainly controlled by shoot growth and not by root growth. 相似文献
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The availability of nitrogen (N) contained in crop residues for a following crop may vary with cultivar, depending on root traits and the interaction between roots and soil. We used a pot experiment to investigate the effects of six spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars (three old varieties introduced before mid last century and three modern varieties) and N fertilization on the ability of wheat to acquire N from maize (Zea mays L.) straw added to soil. Wheat was grown in a soil where 15N‐labeled maize straw had been incorporated with or without N fertilization. Higher grain yield in three modern and one old cultivar was ascribed to preferred allocation of photosynthate to aboveground plant parts and from vegetative organs to grains. Root biomass, root length density and root surface area were all smaller in modern than in old cultivars at both anthesis and maturity. Root mean diameter was generally similar between modern and old cultivars at anthesis but was greater in modern than in old cultivars at maturity. There were cultivar differences in N uptake from incorporated maize straw and the other N sources (soil and fertilizer). However, these differences were not related to variation in the measured root parameters among the six cultivars. At anthesis, total N uptake efficiencies by roots (total N uptake per root weight or root length) were greater in modern than in old cultivars within each fertilization level. At maturity, averaged over fertilization levels, the total N uptake efficiencies by roots were 292?336 mg N g?1 roots or 3.2?4.0 mg N m?1 roots for three modern cultivars, in contrast to 132?213 mg N g?1 roots or 0.93?1.6 mg N m?1 roots for three old cultivars. Fertilization enhanced the utilization of N from maize straw by all cultivars, but root N uptake efficiencies were less affected. We concluded that modern spring wheat cultivars had higher root N uptake efficiency than old cultivars. 相似文献
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钾镁水平对番茄苗期生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
采用水培方法,研究不同钾、镁水平对"天福冠露"和"毛粉802"两种番茄幼苗生长、根系特征及钾素吸收、利用效率的影响。结果表明,钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株鲜重、干重及钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理的株高显著高于其他处理。随钾、镁水平升高,两种番茄植株的根长、"天福冠露"植株的根直径、根体积和分根数先减少后增加;番茄植株钾素吸收率显著提高,生理利用效率显著降低。钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株根长、根表面积、根直径及根体积显著高于缺钾处理。钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理,两种番茄植株根长、根表面积、根体积和分根数均显著高于缺镁处理,"天福冠露"植株钾含量显著高于"毛粉802",而钾素生理利用效率显著低于"毛粉802"。与其它等钾处理相比,缺镁植株钾素积累量最低、生理利用效率最高,镁过量处理的植株钾素生理利用效率显著降低。 相似文献
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施氮量对不同氮效率玉米品种根系时空分布及氮素吸收的调控 总被引:6,自引:1,他引:6
【目的】研究不同氮效率夏玉米根系的时空分布、 植株氮素吸收利用特性及其对氮素用量的响应,探讨玉米氮素高效利用的生理基础,以期探明通过采用氮高效品种、 促进根土互作、 提高根系与水肥时空耦合、 提高玉米氮素利用效率,强化环境友好型生产的有效途径。【方法】试验于2011-2012年在山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心(N3618,E11712)和作物生物学国家重点实验室进行,以氮高效玉米品种郑单958(ZD958)和氮低效品种玉米秀青73-1(XQ73-1)为试验材料,在大田条件下设置两个氮素水平(0和315 kg/hm2),采用土壤剖面取样法和系统取样法分别进行根系相关指标、 干物质及氮素积累与分配的测定。【结果】ZD958整个生育期根系相关指标(根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积及活跃吸收面积)及其在深层土壤(60-100 cm)中所占的比例、 单株生物量、 单株绿叶面积、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量均显著高于XQ73-1(P0.05),抽雄期和完熟期根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积分别比XQ73-1高12.02%、 8.39%、 25.34%、 34.48%、 29.22%、 7.76%和36.74%、 24.21%、 36.29%、 29.94%、 32.83%、 13.73%,完熟期单株生物量、 植株氮素积累量、 籽粒产量分别比XQ73-1高11.65%、 11.78%、 15.16%。施氮后两品种各指标均显著提高,ZD958和XQ73-1根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积抽雄期分别提高8.13%、 6.12%、 18.08%、 15.10%、 24.71%、 12.06%和7.19%、 4.59%、 10.47%、 10.82%、 13.02%、 7.15%,而完熟期分别提高16.48%、 22.43%、 19.26%、 15.03%、 27.45%、 14.97%和15.02%、 14.59%、 13.01%、 12.81%、 21.95%、 11.06%; 单株生物量、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量完熟期分别提高9.40%、 10.08%、 13.43%和5.20%、 8.56%、 9.69%。相关分析表明,植株吸氮量与根长密度、 根系干重、 根系活跃吸收面积呈显著线性正相关(相关系数均在0.8以上)。 ZD958花前根系对氮素的响应度高于XQ73-1,花后则低于XQ73-1。【结论】氮高效玉米品种ZD958根系总量大、 深层土壤根系多、 根系活力高、 氮素吸收能力强; 施氮条件下优势更加明显,对ZD958作用大于XQ73-1,说明氮高效玉米品种发达且分布合理的根系保证了植株对氮素的吸收,有利于进行光合生产、 获得较高籽粒产量。两品种对氮素的响应不同,氮高效品种花前对氮素的响应度高于氮低效品种,花后则相反。因此,可过适度减少氮高效品种花前施氮量、 增加花后施氮量,而适度增加氮低效品种花前施氮量、 降低花后施氮量来促进根系发育,提高氮素利用效率。 相似文献
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不同年代玉米品种氮素利用效率与其根系特征的关系 总被引:5,自引:1,他引:5
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不同氮水平下玉米苗期根系形态和氮吸收量的 QTL 定位 总被引:2,自引:2,他引:2
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氮素运筹对玉米干物质积累、氮素吸收分配及产量的影响 总被引:19,自引:2,他引:19
田间小区试验,研究了氮素运筹对玉米干物质累积、氮素吸收分配及产量的影响。结果表明,施氮和有机肥可以延长干物质积累的旺盛时期,使玉米干物质总量积累速率最大的时刻推后1~3d,增加了玉米的干物质积累量。氮肥配施有机肥能延长氮素积累的旺盛时期,其中,N2+M处理氮素积累的旺盛时期△t分别比N0、N1、N2、N3和FP处理延长了6、4、6、1和7d,该时段吸N量比FP处理增加 0.25 g/plant,比等氮量的N2处理增加0.24 g/plant。播前施有机肥 30 t/hm2,在减 N 26.83%的情况下,玉米吸氮量比常规施肥(FP)提高 6.52%,氮素利用率达54.31%,高于常规施肥的 33.27%;玉米增产24.12%,比常规施肥增收2696元/hm2。 相似文献
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氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响 总被引:6,自引:2,他引:6
以郑单958玉米为材料,研究了氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响。结果表明,合理氮素运筹能显著提高夏玉米果穗的穗粒数、粒重、容重以及整个生育时期植株的氮素积累量,经济产量增加16.4%。施氮量与夏玉米秸秆、子粒的氮素累积量呈极显著正相关;但在相同施氮量下,分期施用对其无显著影响。施氮量超过N 300 kg/hm2,且于花粒期施氮,营养器官氮素转运量显著降低,营养器官和子粒的含氮量及累积量升高,出现了氮素奢侈吸收现象,导致氮素的表观利用率、农艺效率、生理效率、干物质和子粒生产效率显著降低。转运氮贡献率与施氮量呈显著的二次曲线关系。在本试验条件下,最佳施肥量为N 300 kg/hm2,采用种肥配合大喇叭口期一次追施为宜。 相似文献