干旱胁迫下小麦根冠生物量变化及其与抗旱性的关系

以12个小麦品种为研究材料,分析了盆栽条件下于生殖生长期进行干旱胁迫后根冠性状的变化。结果表明,干旱胁迫在不同程度上降低了小麦产量、株高、根系和地上部干重,增大了根冠比,同时,减少了穗数,但对干粒重的影响较小。其中,变化比较大的是地上部干重和根冠比。相关分析表明,根系干重、穗数和地上部干重的变化与产量的变化呈极显著正相关,根系干重的变化又与穗数和地上部干重变化呈极显著正相关。这些性状的变化密切关系到抗旱指数(DJ),除千粒重、根冠比的变化率与DI的相关性未达到显著水平以外,其余性状的变化率与DI达到了显著或极显著相关。在直接影响DI的性状变化中,地上部干重变化率(0．6197)、穗数变化率(0．6025)对DI起着明显的正效应,而根干重变化率(-0．3514)则起负效应,株高变化率的负效应较小(-0．0296);根系干重、穗数和株高的变化率主要通过对地上部干重的影响,以及地上部干重变化率对穗数和根系干重变化率的影响间接对DI起作用：这些结果说明,在干旱条件下,协调小麦根冠平衡,最大程度发挥根系和地上部叶片的功能,才有利于提高产量.     

种植方式对北方粳稻根系特征及产量的影响

以10个粳稻品种为材料,对水稻直播、移栽不同种植方式下的根系形态特征进行了比较研究。结果表明,拔节期、抽穗期单茎根干物质量和群体根干物质量都是移栽种植高于直播种植;拔节期,抽穗期、成熟期的单茎地上部干物质量、群体地上部干物质量都是移栽种植高于直播种植,但根冠比正好相反。无论在拔节期、抽穗期还是成熟期,0~10 cm土层内根系干质量占根系总干质量的比例直播种植高于移栽种植。产量构成因素比较结果表明,有效穗数、结实率直播种植显著高于育苗移栽,每穗颖花数正好相反,千粒质量变化不大。移栽种植的每穗颖花数、产量较直播种植平均分别提高20.1%、7.4%,但移栽种植的有效穗数、结实率较直播种植的平均分别降低9.2%、2.8%。     

冬小麦根系与地上部性状相关性的研究

本文对冬小麦根系与地上部生长状况作了系统分析,结果表明,单株次生根数与分蘖数、根干重与冠干重、叶面积与总吸收面积、活跃吸收面积等存在相关关系;根冠比反映着各自干物质积累的特点,与经济系数关系密切;根系活性与叶片衰老、产量构成相关。     

菠萝根系生长发育与地上部相关性研究

采用挖掘法,通过田间取样,研究菠萝根系生长发育与地上部的相关性.结果表明:在整个生育期内,菠萝根系干重呈慢—快—慢的变化曲线,与地上部相似;移栽后第202～394天为根系快速生长期,而地上部快速生长期则出现在第278至394天;营养生长和生殖生长后期菠萝根系干重分别占植株总干重的3.0％、2.9％,整个生育期内菠萝根冠...     

免耕对水稻根系生长及根际环境的影响——Ⅰ免耕对水稻干物质生产及产量的影响

为探明免耕对水稻干物质生产及产量的影响,以金优253为材料进行盆栽试验,并测定水稻在免耕、常耕、分根栽培三种栽培条件下水稻干物质生产量和产量.结果表明:分根栽培条件下,免耕侧根系干重在早季和晚季均比常耕侧极显著的低.在单一耕作方式下,免耕水稻地上部和根系干重均比常耕水稻低,根冠比和产量比常耕水稻的高,其差异多数情况下不显著.因此认为,免耕对水稻根系生长有明显的影响,但通过地上部与根系生长的协调作用,使根冠比增加,并使产量呈增加趋势.     

甘蔗家系苗期根系性状与地上部性状研究

以5个组合的实生苗为材料,采用盆栽方法,对实生苗根系性状、地上部性状及根系性状与地上部相关性进行研究。结果表明,不同组合实生苗苗期根冠比、根直径差异不显著,根系鲜重、根系干重、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数、根交叉数差异显著。根系性状与地上部性状存在相关性,且根系鲜重与植株鲜重呈极显著正相关(P0.01),根系干重与植株干重呈显著正相关(P0.05)。     

水杨酸处理对番茄幼苗期生长发育的影响

为探究水杨酸对植株幼苗期生长发育的影响,以番茄为试材,采用无土栽培培养方法,研究了不同浓度水杨酸处理对番茄幼苗叶绿素值、株高、茎粗、干物质积累以及根系干重比例、根冠比的影响.结果表明,喷施不同浓度的水杨酸对番茄幼苗期地上部农艺性状和干物质的积累具有促进作用,当喷施浓度达到0.58mmol?L-1时,各项指标显著高于CK...     

机插稻连粳7号苗期氮肥对秧苗生长及产量的影响

通过大田试验,研究不同氮肥用量对水稻机插秧生长及产量的影响。结果显示,随着施氮量增加,秧苗含氮量显著升高,苗高和地上部干物质增加,在每盘秧盘施氮量达1.6~2.4 g后趋于稳定;秧苗根长和地下部干物质在每盘施氮量1.6 g时最高,呈现先增加后降低趋势;根冠比呈降低趋势,在每盘施氮量1.6 g时产量最高,之后下降明显。结合秧苗的各项指标及移栽后产量,基质育秧适宜的纯氮施用量是每盘1.6 g。     

三种浸种剂对水稻秧苗素质的影响

研究了3种浸种剂对水稻(Oryza sativaL.)秧苗素质的影响,结果表明,恶苗净可湿性粉剂处理组秧苗高度与整齐度适中、分蘖增加、根系发育良好、茎基部变宽,干物质积累多、根冠比增大,从而提高秧苗素质.咪鲜胺乳油处理组秧苗的高度降低、整齐度良好、根冠比大、叶片发育均匀、根系发育较好、干物质积累多.精甲·咯菌腈悬浮种衣剂处理组秧苗细长、整齐度差、干物质积累多、叶片发育不均匀.由此可见,恶苗净可湿性粉剂和咪鲜胺乳油是试验表现较好的水稻浸种剂,精甲·咯菌腈悬浮种衣剂是否具有大田推广价值还需进一步验证.     

水稻秧田期施氮对秧苗生长及产量的影响

水稻育秧是机插秧技术发展的关键环节。试验表明,秧田期施氮对秧苗生长影响显著,随着施氮量增加,秧苗含氮量显著升高,苗高和地上部干物质增加,在每秧盘施氮量达2~3 g后趋于稳定;秧苗根长和地下部干物质在每盘施氮量2g时最高,呈现先增加后降低趋势;根冠比呈降低趋势,在每盘施氮量超过2 g后下降明显,产量在每盘施氮量2 g时最高,施氮处理显著高于未施氮处理。结合秧苗的各项指标及移栽后产量,基质育秧适宜的纯氮施用量是每盘2 g。     

The effects of water and nitrogen on the roots and yield of upland and paddy rice

It is of great significance to study the root characteristics of rice to improve water and nitrogen(N) use efficiency and reduce environmental pollution. This study investigated whether root traits and architecture of rice influence grain yield, as well as water and N utilization efficiency. An experiment was conducted using the upland rice cultivar Zhonghan 3(a japonica cultivar) and paddy rice cultivar Huaidao 5(also a japonica cultivar) using three N levels, namely, 2 g urea/pot(low amount, LN), 3 g urea/pot(normal amount, NN), and 4 g urea/pot(high amount, HN), and three soil water potentials(SWPs, namely, well-watered(0 kPa), mildly dried(–20 kPa) and severely dried(–40 kPa). The results showed that with decreasing SWP, the percentage of upland rice roots increased in the 0–5 cm tillage layer, and decreased in the 5–10 and 10–20 cm tillage layers, whereas paddy rice roots showed the opposite trend. With increasing amounts of N, the yield of upland and paddy rice increased, and the percentage of root volume ratios of the two rice cultivars in the 0–5 and 5–10 cm tillage layers increased, whereas that in the 10–20 cm tillage layer decreased. The roots of upland rice are mainly distributed in the 10–20 cm tillage layer, whereas most paddy rice roots are in the 0–5 cm tillage layer. These results indicate that the combination of-20 kPa SWP and NN in upland rice and 0 kPa SWP and LN in paddy rice promotes the growth of the root system during the middle and late stages, which in turn may decrease the requirements for water and N fertilizer and increase rice yield.     

抗旱型稻根系形态与机能的研究

以6个抗旱性不同的栽培稻品种为材料,对其根系形态及解剖学进行研究.结果表明抗旱型稻平均根长、根粗、根系穿透力、不定根伸长速率、不定根中柱及导管面积等显著大于非抗旱型品种;而根干重、不定根数量、根冠比及根系的渗透调节能力等指标,抗旱型与非抗旱型品种间差异不显著.对栽培稻抗旱性的形态指标与抗旱机理进行了探讨.     

不同库容量类型籼稻品种根系性状的差异

 【目的】明确大库容量类型水稻品种根系性状的特征,为大库容量品种的根系遗传改良提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定干物重(包括根系)、根系性状和根系活性、产量及其构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种根系的基本特点。【结果】供试品种间库容量的差异很大(426%、817%)。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g?m-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g?m-2;大库容量籼稻品种单位面积不定根数、不定根总长、根干重显著大于小库容量籼稻品种,但不同库容量类型品种间每条不定根性状、单位根重等根系性状差异不显著;多元回归分析表明,显著影响单位面积库容量的主要根系性状是单位面积不定根长、单位面积根干重、抽穗期冠根比和单位面积根系活性,决定系数为0.423～0.578。随着单位面积不定根长、单位面积根干重、抽穗期冠根比、单位面积根系活性的提高单位面积库容量显著增加。【结论】大库容量籼稻品种单位面积根系性状大于小库容量类型品种,单位面积不定根长、单位面积根干重、抽穗期冠根比、单位面积根系活性是显著影响单位面积库容量的主要根系性状。     

翻耕深度对遮阴油菜根系生长和养分吸收利用的影响

【目的】长江流域油菜季降雨丰沛,导致该地区光照强度下降,加之密植技术的推广,加剧了个体间对光照的竞争。故光照不足、土壤质地差成为制约该地区油菜高产的重要因素。通过研究耕作深度对遮阴油菜根系生长和养分利用的影响,以期为油菜的稳产增收提供理论支撑。【方法】2019—2021年在湖北武汉华中农业大学试验基地进行裂区试验,品种为主区（湘杂油518,XZY518;浙油50,ZY50）,土壤翻耕深度（T5,5 cm;T20,20 cm）为副区,不同光照强度（S0,0%遮阴;S1,30%遮阴）为副副区,研究不同耕作深度下遮阴油菜的土壤养分和理化性质、干物质累积、抗氧化酶活性、根冠生长、养分吸收的变化。【结果】深耕可以促进各层土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾养分的积累,其中10—20 cm土壤的养分含量增幅最大,为7.5%—42.3%。两种翻耕深度下,遮阴均导致土壤电导率下降,根表面积减少13.3%—36.6%,主根长、根冠比和侧根占比增加,氮素利用率显著下降3.0%—28.4%,根系干重减少,抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性增加。遮阴条件下,翻耕深度的增加,使土壤含水量降幅减小,油菜主根伸长且根表面积增大,根冠比和侧根占比增加,氮素利用率提高,根系的抗氧化酶（POD、SOD）活性增强,干物质积累增多。方差分析表明翻耕深度和遮阴对根系形态、干物质累积、抗氧化酶活、养分利用的互作效应多呈显著或极显著水平。在浅耕和深耕条件下,与正常光照相比,遮阴导致根表面积分别下降24.9%—36.6%、13.3%—19.2%,氮素利用率分别下降10.0%—28.4%、3.0%—23.9%。【结论】弱光胁迫下,深耕通过提高各层土壤养分含量,使油菜主根伸长,侧根占比增加,根表面积增大,同时根系抗氧化酶活力的增强延缓了根系的衰老,使根系养分吸收能力增强,氮素利用率增大,干物质积累量增大,最终促进了油菜的生长。     

水稻叶绿素含量与发根率的关系研究

[目的]为水稻根系的研究提供科学的理论依据。[方法]将5个不同品种水稻秧苗在剪根条件下当日移栽,用502型叶绿素测定仪测定其叶绿素相对含量,移栽5d后测定其根数和根长。[结果]不同品种的水稻叶绿素含量越高,其植株所发的根越多越长,并且植株干重越大。D优527和B优827、冈优827相比较,叶绿素含量的差异达0.05显著水平。优527和红优527、优827、冈优DB827相比较,根的数量差异达0.05显著水平。同一品种水稻的叶绿素含量与其所发根的数量和长度具有高度的相关性,不同品种的叶绿素含量和其所发根的数量和长度成正比。[结论]水稻叶绿素含量越高,其所发出的根越多越长。     

水稻旱育秧苗与湿润秧苗根系生理活性的比较研究

以武运粳七号为材料，对水稻旱育秧苗和湿润秧苗根系生长的生理物质活性进行了比较研究。结果表明，埋育秧苗总根数、白根数、根系活力及活跃吸收面积较高，根系C/N舟低于湿润秧苗，可溶性糖和硝态氮含量是湿润秧苗的数倍至数十倍，糖和硝态氮的较高积累不仅有利于维持秧苗根系正常的生理活动，也为移栽后秧苗根系生长和新根的发生贮备了充足的营养物质。旱育秧苗移栽前根系中脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）含量高于湿润秧苗。异戊烯基腺嘌呤（iPAs)、赤霉素（GA3）含量低于湿润秧苗，而移栽后3d,IAA、GA3、iPAs含量均高于湿润秧苗。     

影响粳稻品种吸氮能力的根系性状

 【目的】研究不同吸氮量类型粳稻品种根系性状的演变趋势与差异,明确吸氮量大的粳稻品种根系性状的特征,为粳稻品种根系性状的遗传改良提供参考依据。【方法】2008—2009年,在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定根系形态、根系活性、植株各器官干物重和含氮量、产量构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 等6类,研究各类品种根系等性状的差异,分析影响氮素高效吸收的主要根系性状。【结果】供试品种间吸氮量的差异很大,吸氮量最大品种为最小品种的2.94倍（2008年）和2.59倍（2009年）;吸氮量大的品种平均产量极显著高于吸氮量小的品种;生育期、吸氮强度均是影响吸氮量的重要因素,吸氮强度对吸氮量的影响大于生育期对吸氮量的影响;不同吸氮量类型粳稻品种间单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积差异显著,单株根数、单株根系活力的差异因年而异。吸氮量大的品种单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积优于吸氮量小的品种;改良根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重等性状能显著提高水稻的吸氮量。【结论】供试粳稻品种间吸氮量的差异很大。吸氮强度大是粳稻品种吸氮量大的重要因素。吸氮量大的品种单株根数、单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积、单株根系活力优于吸氮量小的品种,根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重是影响粳稻品种吸氮能力的主要根系性状。     

氮素对水稻不同生育阶段根系形态特征的影响

在盆栽条件下,设计1g、2g、3g、4g纯氮4个施肥水平,研究其对扬稻6号不同生育时期、不同生育阶段根系生长的影响。结果表明：1)抽穗期每株不定根数累积量,主要取决于无效分蘖期每株不定根数的生长量,其次为有效分蘖期,再次为拔节长穗期,每株不定根总长度也如此;抽穗期每株根干重累积量主要取决于无效分蘖期每株根重的生长量,有效分蘖期和拔节长穗期所占比例差异不大;2)无效分蘖期根系生长量占抽穗期根系累积量的比例根系性状间存在着差异,根系性状综合程度越小,所占比例也越小;3)在不同生育阶段,根系生长量的多少主要取决于其生长速率的大小。     

浅层施肥对水稻苗期根系生长及分布的影响

【目的】研究水稻生长前期不同施肥深度对水稻根系生长及分布的影响,揭示浅层施肥对水稻苗期生长的重要作用,以期为水稻的合理施肥提供依据。【方法】本试验于华中农业大学盆栽场进行,采用盆栽土柱培养试验方式,设置不施肥和施肥深度1、5、10、15 cm 共5个处理,分别于播种后10、20、30和40 d取样4次,研究不同施肥深度对水稻苗期根系生物量、根系形态指标、根系总吸收面积及活跃吸收面积、根系分布及地上部生物量的影响。【结果】播种后10 d,各处理间无显著差异;播种后20 d,施肥深度1 cm处理水稻根系生物量、形态指标参数、根系吸收面积等指标均显著优于其它处理,具体表现为施肥深度1 cm＞5 cm、10 cm、15 cm＞不施肥处理（CK）;地上部生物量也表现出相同趋势。播种后30 d,施肥深度1 cm处理的优势更加明显,与施肥深度5 cm相比,根系生物量、地上部生物量分别显著增加163.8%、121.5%。播种后40 d,地上部生物量表现为1 cm＞5 cm＞10 cm、15 cm＞CK,施肥深度5 cm处理分别比10 cm、15 cm处理增加37.6%和34.6%。播种后40 d,根系分布结果显示,各处理均有60%以上根系分布于0-10 cm土层;施肥处理根系在各土层的生物量均显著高于不施肥处理,其中施肥深度1 cm处理的10-15 cm、15-20 cm根系分布比例显著高于其他处理,与施肥深度5 cm相比,增幅达26.1%和84.0%。【结论】不同施肥深度对水稻苗期根系生长及分布产生明显的影响。整个试验期间,施肥深度1 cm处理根系生物量、各形态指标参数及根系吸收面积都表现出明显优势,根系活力及下层根系比重均有所提高,有利于良好根系构型的建成。适宜的浅层施肥可以明显促进水稻生长前期根系生长发育,同时地上部生物量表现出显著的优势,这也是对根系生长及分布状况的积极响应。     

平邑甜茶根系构型、养分吸收和新梢生长对根域形状的反应

【目的】根系构型是根系的重要形态特征,也是影响植株养分吸收的重要因素,栽培容器可以通过特异的根域形状影响根系形态、结构和养分吸收特性;平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd.]是优良的苹果砧木,对根域环境反应敏感,本研究主要探讨不同形状的根域对平邑甜茶新梢生长、根系构型参数及根系养分吸收的影响,为分析和塑造理想根系构型及改善苹果砧木养分吸收和植株生长提供依据。【方法】分别利用盆口直径小于盆高、盆口直径大于盆高和盆口直径等于盆高3种陶土盆,创造深窄形根域、浅宽形根域和等高等径根域3种根系构型环境,早春将等体积、同类型的营养土装入盆中,并选择植株长势和根系形态相近的平邑甜茶幼苗移栽至上述陶盆中,8个月后取样调查根系形态构型参数、新梢生长量、根系活力和根系养分吸收速率。【结果】在根域形状不同的3种栽培环境中生长8个月后,平邑甜茶幼苗新梢生长、根系构型和养分吸收特性差异明显,其中,生长在深窄形根域中的幼苗一级侧根数量最多,一级和二级侧根长度最短,植株根/冠比最大,其根系活力和对钾的吸收速率最低,对磷、钙和锌的吸收速率较低,对铁的吸收速率较强。生长在浅宽形根域中的幼苗新梢粗长、叶片多,新梢生长量最大,一级侧根和二级侧根最粗和最长,二级侧根数量和毛细根数量最多,根/冠比较小,根系对钾的吸收速率最高,对磷和锌的吸收速率较高,对钙的吸收速率较低,对铁的吸收速率最低。生长在等高等径根域中幼苗新梢细短、叶片少,新梢生长量最小,主根最细,一级侧根数量和毛细根最少,根/冠比较小,其根系活力最高,对钙和锌的吸收速率较高,对磷、钾和铁的吸收速率较低。【结论】根域形状对平邑甜茶幼苗根系形态构型、养分吸收性能、根/冠比和新梢生长影响显著;深窄形根域使幼苗侧根长度和直径变小、一级侧根数量增多,植株根/冠比增大及对铁的吸收能力提高;浅宽形根域使平邑甜茶幼苗侧根粗且长、毛细根更丰富,植株对磷、钾的吸收能力和新梢生长增大;等高等径根域使幼苗主根直径变小、一级侧根和毛细根数量减少,使根系活力和植株对钙的吸收能力提高。