不同类型水冷苗床的根际降温效果及其对番茄穴盘苗生长的影响

为了降低夏季蔬菜集约化育苗时幼苗的根区高温环境,利用地下水作为循环媒介,设计了用于根区降温的水冷苗床。试验分别采用金属梯形管（M）和塑料圆管（P）作为冷水管,以未采用根区降温的苗床为对照,研究两种水冷苗床的根区降温效果及其对番茄幼苗生长的影响。结果表明,两种水冷苗床番茄幼苗根区日均温、白天均温和最高温度均显著低于对照苗床（P＜0.05）。M式和P式苗床番茄幼苗根区日均温分别为23.2℃和26.0℃,全天根区温度高于25℃的历时为8.3h和11.6h,分别比对照苗床减少7.5h和4.2h。水冷苗床显著促进了番茄幼苗生长和干物质积累,提高了番茄幼苗茎流速率、根系呼吸速率和光合能力,M式和P式水冷苗床番茄幼苗单株干质量依次为4.52和3.90mg,分别比对照（2.85mg）增加58.6%和36.8%（P＜0.01）。两种水冷苗床番茄幼苗的壮苗指数和根冠比均显著高于对照。综合根区降温效果和番茄幼苗生长来看,M式水冷苗床更有利于番茄幼苗的生长。     

水冷式苗床根际降温效果及其对番茄幼苗生长的影响

作为水分和养分吸收运输的主要器官,根系及其代谢直接影响着植株的生长与发育,相对于地上部温度植株对地温更为敏感。根际高温是影响夏季蔬菜集约化育苗主要障碍因子之一,适宜、稳定的根际温度是幼苗根系生长和培育壮苗的重要保证。为了降低夏季集约化育苗时幼苗的根际高温环境,设计了一种低能耗的根际降温方式,该研究利用地下水作为降温媒介,采用梯形排管作为冷却管道,设计了一套水冷式苗床用于集约化育苗根际局部降温。试验结果表明,在番茄育苗期间,水冷式苗床番茄幼苗根际积温、日均温和平均最高温分别比对照苗床降低了154.1、4.5和6.5℃。水冷式苗床平均一天中番茄幼苗根际温度高于25℃历时比对照苗床减少了7.6 h,高于28℃历时比对照苗床减少了7.2 h。水冷式苗床番茄幼苗叶片的蒸腾速率比对照提高了36.3%,提高了叶-气温差。水冷式苗床番茄幼苗根系活力和光合作用显著高于对照苗床,壮苗指数比对照苗床提高了34.9%。因此,水冷式降温苗床能够较好的降低根际温度,缓解夏季高温对番茄幼苗生长的胁迫。     

氮水平对盆栽沙培番茄苗期根系三维构型与氮素利用的影响

为了研究施氮量对番茄苗期根系三维空间分布与氮素吸收利用的影响,以中杂109番茄幼苗为材料,采用沙培盆栽方式并设置3个氮素水平处理,利用~(15)N示踪法和三维数字化仪分别研究幼苗根际氮素吸收运转效率与根系三维构型。结果表明:施氮肥4 mmol/L处理番茄幼苗根系总长、根表面积和根系分支密度分别高于20 mmol/L处理16.5%、17.5%和~(15).5%;4 mmol/L处理幼苗根系三维构型是半径窄而深度深,20 mmol/L处理根系三维构型是半径宽而深度浅,4 mmol/L根系的平均深度较20 mmol/L处理高30%、但半径宽度较20 mmol/L处理低8%,12 mmol/L处理下幼苗根系半径宽度与深度均匀分布;高氮浓度会提高根系~(15)N吸收率与分配率,各器官~(15)N分配率为叶茎根,说明根际氮素转运对叶的贡献率最大;12 mmol/L处理幼苗~(15)N转运量与氮素利用率最高分别为508.3 mg/株和8.9%,20 mmol/L处理较4 mmol/L处理~(15)N转运量高128 mg/株,但是氮素利用率却降低2%。研究表明苗期管理上可以适当降低施氮量,番茄幼苗会主动改变根系三维构型来提高氮素利用效率。     

城市不同植物群落在小尺度范围内降温增湿效应的时空变化

城市中植物群落的降温增湿作用是缓解城市热岛效应的有效途径。选择江西财经大学麦庐园校区的乔木林、灌木丛和草坪为研究对象,对3者在小尺度范围内调节城市小气候的效应进行了定量化研究。结果表明:(1)乔木林的降温效应最明显出现在20:00(-4.00℃),最弱是在10:00(-1.68℃);灌木丛降温效应最明显出现在8:00(-2.95℃),最弱是在12:00(-0.27℃);草坪影响下的降温效应最明显出现在20:00(-2.31℃),最弱是在10:00(0.38℃);(2)上午时段灌木丛的降温效应明显,灌木丛和草坪增湿效应明显;下午时段草坪降温效应变化幅度大,乔木林在下午时段增湿效应的变化幅度大;(3)乔木林、灌木丛和草坪的降温效应和增湿效应都随距离的增大而减少,温度差值和相对湿度差值在水平和垂直方向上的变化趋势基本一致。     

外源海藻糖对低温胁迫下玉米幼苗根系生长及生理特性的影响

以玉米品种"先玉335"为实验材料,采用盆栽培养方法,待幼苗长至三叶一心时进行根系浇注海藻糖处理,海藻糖浓度分别为3、6、9、12、15、18mmol?L~(-1),以清水为对照,在人工智能培养箱昼/夜温度14℃/5℃的低温条件下培养4d,分析低温胁迫下海藻糖对玉米幼苗根系生长、抗氧化酶活性、细胞膜稳定性及渗透调节物质含量的影响。结果显示:根系浇注海藻糖能促进低温胁迫下玉米幼苗根系生长,诱导细胞抗氧化酶活性增加,维持根系细胞膜结构和功能的稳定。与对照相比,12mmol?L~(-1)海藻糖处理的幼苗根长、根表面积和根鲜干重分别增加32.16%、15.87%、41.14%、58.33%;SOD和POD活性分别增加44.16%和62.17%;MDA含量和相对电导率分别降低50.23%和42.53%;脯氨酸和可溶性蛋白含量分别增加81.32%和87.21%。表明根系浇注适宜浓度海藻糖可有效提高玉米幼苗的抗低温能力,通过增强根系抗氧化酶活性,减轻膜损伤,进而缓解低温胁迫对幼苗生长的抑制,且12mmol?L~(-1)的海藻糖溶液根系处理效果最佳。     

定植孔密封方式对土壤水热盐及番茄苗存活率的影响

为了提高河套灌区盐碱地番茄移栽成活率,以番茄定植孔采用土封孔为对照,监测了沙封孔、不封孔株间和根际的土壤水分、土壤盐分、土壤温度及番茄幼苗的生长状况。结果表明,不同处理株间土壤水分、土壤盐分、土壤温度无显著差异。沙封孔、不封孔与土封孔相比,根际0～10cm土层土壤水分降低了11.73%和14.80%,≥10～20cm土层降低了9.60%和13.64%;根际5cm土层最高温度降低了1.2和3.6℃,日均温降低了1.6和2.2℃;根际0～10cm土层土壤盐分降低了19.11%和24.84%,≥10～20cm土层降低了11.48%和19.67%。沙封孔、不封孔番茄幼苗移栽成活率较土封孔提高了20.57%和19.40%。河套灌区盐碱地地膜覆盖栽培番茄,定植时采用沙封孔或不封孔,可降低根际土壤水分及土壤温度,阻碍盐分表聚于根际土壤,提高了番茄幼苗的移栽成活率,该研究为河套灌区盐碱地种植番茄提供指导。     

苗床添加胶质芽孢杆菌菌肥对2种烟草幼苗生长和养分吸收的影响

采用胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)菌肥均匀拌入苗床育苗基质的方式,研究了不同添加比例对红花大金元(Honghuadajinyuan)和云烟85(Yunyan85)幼苗生长的影响。结果表明:育苗基质添加胶质芽孢杆菌菌肥能够有效促进红花大金元幼苗根系的发育,增加其根系总长、根表面积和根体积,同时促进了侧根的生长,其中5%添加量烟株幼苗根系活力较对照增加90.2%,总生物量较对照增加81.1%,且N、P、K的累积量也显著增加;添加胶质芽孢杆菌菌肥能显著提高云烟85的根系活力,其中5%添加量较对照增加54.8%,随着添加量的增加总生物量较对照呈显著增加趋势,但处理间差异不显著,5%添加量时较对照增加26.2%,N、P、K的累积量也显著增加。可见,苗床添加胶质芽孢杆菌菌肥对烟草幼苗的生长发育及营养物质的吸收累积具有促进作用,其中以苗床5%添加量时效果最优。     

氮肥减施对玉米幼苗根系分泌物影响的根际代谢组学分析

植物根系分泌物的根际代谢组学分析有助于更好地理解土壤根际微域内植物根系与土壤和土壤生物之间化学信号交流的根际过程。本文采用核磁共振氢谱(~1H nuclear magnetic resonance,~1H NMR)技术,对基于不同施氮处理下[常规施氮(180 kg×hm~(-2))、80%常规氮量和55%常规氮量]土壤培养收集的玉米幼苗的根系土壤沥出液(soil leachate,SL)、根鞘土浸提液(rhizosheath soil,RS)和根系水培液(distilled water cultivation,DWC)内的根系分泌物进行检测,并结合多维统计分析对比了不同收集方法以及不同施氮量下玉米幼苗根系分泌物的不同。结果表明:3种不同方法收集的玉米幼苗根系分泌物的核磁共振氢谱谱图轮廓及主要标志物明显不同。其中SL法的谱图峰信号及检测到的根系分泌物数目少,而RS和DWC法的谱图峰信号较多且可检测到玉米幼苗根系分泌物中的糖、有机酸和氨基酸等组分。与常规施氮量比较,在85%施氮量下,玉米幼苗根系分泌物中的α-葡萄糖、苹果酸、亮氨酸、缬氨酸水平显著增加;而当施氮量减少到55%时,玉米幼苗根系分泌物水平不再显著增加并呈现下降趋势。上述根系分泌物的变化可能和玉米根系对土壤氮营养供应水平的适应性调节有关。采用~1H NMR技术,结合RS和DWC收集方法进行根际代谢组学分析,可为根际生态及根际氮素营养研究提供重要理论依据。     

复合微生物肥料对盐胁迫下番茄生理特性的影响

采用盆栽试验的方法,研究不同NaCl浓度(0、20 m M、50 m M和100 m M)胁迫下,添加复合微生物肥料对番茄幼苗生长、光合色素含量、根系活力和抗氧化指标的影响。结果显示,低盐胁迫(20 m M NaCl)促进了番茄幼苗的生长,但随盐胁迫浓度的升高,生物量逐渐降低,同时降低了根系活力同时下降;不同盐浓度胁迫均提高了番茄叶片内光合色素含量、根系和叶片内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率。添加复合微生物肥料显著提高了盐胁迫番茄幼苗生物量、根系活力,、进一步提高了叶片内光合色素含量和根系抗氧化酶活性,显著降低了叶片内抗氧化酶活性;此外,复合微生物肥料的添加使番茄叶片和根系内MAD含量和O2.-产生速率均显著低于盐胁迫处理,使但是提高了叶片和根系内可溶性蛋白含量增加。以上结果表明,复合微生物肥料可通过调节番茄叶片渗透势、提高根系活力和、光合色素含量以及番茄抗氧化损伤的能力来增强番茄幼苗的抗盐性,通过促进光合制造、贮存碳水化合物的能力来,最终提高番茄幼苗生物量的累积。     

灌溉量对温室全有机营养液栽培甜瓜根际环境和茎流的影响

为探究灌溉量在根际-茎流-空气环境中的调节响应机制,以薄皮甜瓜为试材,采用盆栽,根据甜瓜日蒸腾耗水量的80%(T_1)、100%(T_2)、120%(T_3)设定3个灌水梯度处理,每7天进行一次矫正。通过监测温室空气环境和甜瓜根际环境以及甜瓜茎流量变化,筛选分析了典型天气温室空气环境、植株茎流、根际环境之间的关系。结果表明,灌溉量越大,茎流量越大;根际温度日变化典型阴天为T_2T_1T_3,典型晴天为T_3T_2T_1;根际绝对含水率(Rhizospheric Water Content,SWV)日变化典型阴天0:00-14:00段T_3T_2T_1,14:00-24:00段T_3T_1T_2,典型晴天T_3T_2T_1;根际电导率(Electric Conductivity,EC)典型阴天T_1T_2T_3,典型晴天为00:00-14:00段根际EC值T_1≈T_2T_3,13:00-23:00段根际EC值T_2T_1T_3。典型阴天茎流量与空气饱和蒸气压差(vapor pressure deficit,VPD)的相关系数最大,与SWV的相关系数最小,VPD对茎流的决策系数最大,根际EC值对茎流的决策系数最小。典型晴天茎流量与VPD的相关系数最大,与根际EC相关系数最小,根际EC值对茎流量的决策系数最大,SWV对茎流量的决策系数最小。阴天按日蒸腾量100%灌溉,晴天按日蒸腾量的120%灌溉有利于维持甜瓜水分在土壤-植物-大气连续体(soil-plant-atmosphere continuum,SPAC)中的运输平衡。根际EC主要对茎流的"源"起抑制作用,而VPD主要对茎流的"库"起促进作用。阴天时,VPD是茎流量的限制因子;晴天时,根际含水率是茎流量的限制因子。     

玉米钵苗顶出式有序分秧机构的设计与试验

玉米钵苗移栽可以延长作物生育期,大幅度提高粮食单产和品质。为了解决国际移栽装备结构复杂、成本高、效率低,仅适用于经济作物的问题,该文提出了一种结构简单、成本低、效率高的全自动玉米钵苗移栽机核心工作部件——顶出式有序分秧机构。采用连续输送的纵向送秧方式,设计了并排均布按顺序逐次顶出的分秧形式,分别完成同一排秧苗连续有序的快速顶出。提出了机构相关部件的结构设计参数及设计依据,同时利用渐开线反转法设计了关键部件杠杆的轮廓曲线。完成了该机构的虚拟样机运动学与动力学仿真分析与验证。利用顶出式有序分秧机构进行了玉米钵苗的顶出翻转试验,得出当土钵质量为10 g、秧苗高度为160 mm时钵苗转体高度符合机构设计与栽植要求。利用自制的顶出式有序分秧机构试验台,结合高速摄像技术完成了机构顶出均匀性台架性能试验,验证了该机构性能的合理性;对所研制的试验物理样机进行了田间试验,获得了90.4%的移栽成功率,满足旱地栽植标准,也为开发相关作物的顶出式钵苗移栽机奠定了研究基础。     

种基盘苗与营养钵苗根系生长和形态的差异

为了探明苗木培育方式与根系发育的关系,以侧柏、刺槐、白榆的幼苗为对象,研究种基盘苗与营养钵苗对幼苗根系形态的影响。结果表明：由于空气断根效应,种基盘苗抑制了侧柏和白榆主根的生长,促进了刺槐主根的生长,但种基盘能有效促进3个树种的主根沿着重力方向生长,使主根发达而且通直,侧根粗壮且分布比较均匀,营养钵苗的根系主根不明显,根系盘绕现象严重;侧柏和白榆2树种种基盘苗的一级侧根条数分别比其营养钵苗增加181.8%和128.6%,并能显著增加白榆种基盘苗的一级侧根直径;侧柏、刺槐和白榆种基盘苗的一级侧根均匀分布在1-2、2-3、3-4和4-5 cm 4个区间,而营养钵苗则集中分布在1-2和2-3 cm 2个区间;种基盘可以促进苗木一级侧根条数增加和均匀分布,对提高苗木吸收水肥能力和保土固土能力有着积极的作用。     

育秧方式与播种量对水稻机插长龄秧苗的影响（简报）

为探讨适宜机插的大苗培育新技术,该文以川香9838为材料,采用田间试验方法,研究了4种育秧方式及3个播种量水平对机插大苗素质和栽插质量的影响。结果表明,秧苗成苗率随播种量增加而下降;不同育秧方式的秧苗素质有极显著差异;不同播种量间,除百株干质量为显著性差异外,株高、茎粗、根数、根长、根活力、丙二醛及质量高比均为极显著差异;无纺布旱育秧的秧块盘结力较小,为6.48 kg/m2,双膜旱育秧的秧块盘结力较大,为18.70 kg/m2。依据GB/T 6243－86评价栽插质量,报纸旱育秧较好,其次为无底旱育秧。播种量为277.78 g/m2时,伤秧率、勾秧率和漏插率较低;播种量为416.67 g/m2时,漂秧率、全漂率和翻倒率较低。因此,水稻机插长龄秧苗应选择报纸旱育秧或无底旱育秧,且播种量在277.78～416.67 g/m2之间。     

Statistical modeling of seedling mortality

Seedling mortality in tree populations limits population growth rates and controls the diversity of forests. To learn about seedling mortality, ecologists use repeated censuses of forest quadrats to determine the number of tree seedlings that have survived from the previous census and to find new ones. Typically, newly found seedlings are marked with flags. But flagging is labor intensive and limits the spatial and temporal coverage of such studies. The alternative of not flagging has the advantage of ease but suffers from two main disadvantages. It complicates the analysis and loses information. The contributions of this article are (i) to introduce a method for using unflagged census data to learn about seedling mortality and (ii) to quantify the information loss so ecologists can make informed decisions about whether to flag. Based on presented results, we believe that not flagging is often the preferred alternative. The labor saved by not flagging can be used to better advantage in extending the coverage of the study.     

夹茎式番茄钵苗取苗机构设计与试验

为避免取苗机构在夹取钵苗过程中对钵体与根系造成损伤,该研究针对夹茎取苗方式,提出一种基于二阶椭圆齿轮行星轮系以及凸轮摆杆机构的夹茎式番茄钵苗取苗机构。依据二阶椭圆齿轮传动特性与机构工作原理,建立机构运动学理论模型,并对凸轮轮廓曲线进行设计,结合番茄钵苗取苗作业要求及机构特点,基于MATLAB软件开发机构分析软件对机构参数进行优化,并进一步分析优化后取苗轨迹与凸轮各工作段的对应位置关系,建立了夹茎式取苗机构虚拟样机模型,利用ADAMS软件对取苗机构运动过程进行仿真分析,验证机构参数优化结果及零部件结构设计的准确性与合理性。试制取苗机构物理样机开展高速摄影试验,通过对比分析实际工作轨迹与理论分析及仿真轨迹的一致性,验证了取苗机构设计的正确性。搭建自动取苗试验台进行取苗试验。试验结果表明,取苗机构工作性能可靠、稳定,取苗频率为80株/min时,取苗成功率为92%,投苗成功率为94.2%,伤苗率为2.9%。研究结果可为番茄钵苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。     

密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究

针对水稻育苗用土资源日益减少、适用于密闭式水稻立体育秧基质缺乏等制约水稻工厂化育苗技术发展的问题,该文以粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆、珍珠岩、大田土为基质材料,设计3种单一基质CK1(100%大田土)、CK2(100%盼碎玉米秸秆)、CK3(100%粉碎稻壳)和按体积比配制的6种复合基质S1(80%粉碎稻壳+10%大田土+10%珍珠岩)、S2(60%粉碎稻壳+20%大田土+20%珍珠岩)、S3(40%粉碎稻壳+40%大田土+20%珍珠岩)、T1(80%粉碎玉米秸秆+10%大田土+10%珍珠岩)、T2(60%粉碎玉米秸秆+20%大田土+20%珍珠岩)、T3(40%粉碎玉米秸秆+40%大田土+20%珍珠岩)进行育苗试验,并分析9种基质的理化指标,结果表明,各处理的理化指标含量差异显著;添加粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆复合基质的秧苗品质要优于单一基质;添加玉米秸秆的复合基质(T1、T2、T3)秧苗品质要优于添加稻壳的复合基质(S1、S2、S3);粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆的添加量对秧苗生长影响较大,其添加量在60%(S2和T2)时,秧苗的各性状表现最优,其他2个处理差异不显著。以秧苗的农艺、生物量、力学性能作为评价指标,最佳的复合基质配方为处理T2。田间栽培结果表明,与常规育苗模式(普通平面大棚+自然光+大田土)对比,经T处理(密闭式立体+LED日光灯+T2基质)的秧苗在穴数上没有差异,株高平均值117.9 cm,低于对照的常规育苗平均值121.8 cm;千粒质量平均值25.35 g;其他各项指标平均值均高于常规育苗,实测增产5.9%。该研究结果可为密闭式水稻立体育秧系统高效稳定生产提供参考。     

西瓜断根嫁接育苗根际营养体积对根系活力和秧苗质量影响

采用3种不同深度的50孔穴盘进行断根嫁接西瓜苗试验.试验证实嫁接苗龄20 d时,处理期间株高、茎粗、叶面积、叶片数等生物学特征无显著性差异,与根际营养体积无显著性相关关系.嫁接苗龄25 d之后,3个处理之间表现出株高、地下部干重、叶面积指数、壮苗指数及根系活力与根际营养体积间呈显著相关关系,78.4、82.9 cm3的孔穴体积抑制了秧苗的生长和根系生理活性.分析研究认为孔穴为78.4 cm3和82.9 cm3的穴盘苗嫁接后最佳苗龄为20 d,最长不宜超过25 d;孔穴为131.6 cm3的穴盘苗嫁接后苗龄可达30 d.     

西瓜断根嫁接育苗根际营养体积对根系活力和秧苗质量影响

采用3种不同深度的50孔穴盘进行断根嫁接西瓜苗试验。试验证实：嫁接苗龄20 d时，处理期间株高、茎粗、叶面积、叶片数等生物学特征无显著性差异，与根际营养体积无显著性相关关系。嫁接苗龄25 d之后，3个处理之间表现出株高、地下部干重、叶面积指数、壮苗指数及根系活力与根际营养体积间呈显著相关关系，78.4、82.9 cm³的孔穴体积抑制了秧苗的生长和根系生理活性。分析研究认为：孔穴为78.4 cm³和82.9 cm³的穴盘苗嫁接后最佳苗龄为20 d，最长不宜超过25 d；孔穴为131.6 cm³的穴盘苗嫁接后苗龄可达30 d。     

Protein metabolism in rice seedling

The relationship between protein synthesis and degradation in germinating rice seed were studied with protein synthetic inhibitors. Both DNP and 8-AG inhibited the degradation of glutelin, the major storage protein in rice seed, while the inhibitors had no direct effect in the activity of rice seed proteinllse in vitro. The prevention can be partly ascribed to the Inhibition of proteinase synthesis because the inhibitors depressed the increase in proteinase activity during germination. When DNP treatment was started at the onset of germination, the degradation of glutelin in the endosperm was seriously inhibited and the endosperm remained rigid over 9 days of incubation at 30°C. In contrast, the inhibition was less efficient clent when the treatment was started in the later stage. It is suggested that the degradation of the storage protein in rice seed depends on the synthetic process of the hydrolytic enzymes which increase during germination. disintegrate the compartmentation of the endosperm and allow the storage proteins to come in contact with the existing proteinases