氮素形态对大豆根系形态性状及释放H+的影响

采用水培培养方法,研究了不同形态氮素对大豆根系形态性状及释放H 的影响.结果表明,不同形态氮素对根系形态特性的影响不同,表现为,NO3-N和NH4NO3-N促进根表面积增加;NH4 -N对根系的生长表现出抑制作用;而生物固氮处理,除根尖数随生育期的延长而增加外,其他根系形状几乎没有变化.NH4 -N处理根系释放出大量H ,且大豆根系受到NH4 -N的毒害,阻碍了根系对其它元素的吸收;而NO3-N处理,根系释放出大量OH-,对根系吸收其他元素的抑制作用较小,因此,生物量增加较明显;NH4NO3-N处理根际pH变化较小,促进大豆植株生长;而生物固氮处理,在生育前期,根瘤固氮能力较弱,不能及时为大豆生长提供充足的氮素,进而抑制大豆的生长,使生物量偏低.     

不同铲蔸深度对甘蔗根系形态和生理特性的影响

以云蔗07-2800为材料,在收获期设置4个不同铲蔸深度（5、0、-5、-10 cm）,研究不同铲蔸深度对甘蔗伸长期根系形态特征和生理特性的影响。结果表明：铲蔸深度对伸长期甘蔗生物量有极显著影响（P<0.01）。铲入地下5 cm处理甘蔗伸长期地上部生物量干重极显著高于其他处理,各处理间根冠比差异较大。在伸长期甘蔗总根长、根系总表面积和根系总体积均呈现增长趋势,且在伸长中期和后期,铲入地下5 cm处理的总根长、根系总表面积和根系总体积均极显著高于其他处理。同一时期各处理根系丙二醛（MDA）含量高低表现为5 cm>-5 cm>0 cm>-10 cm,根系超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性高低总体表现为伸长后期>伸长中期>伸长早期。根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和硝酸还原酶（NR）酶活性高低均表现为5 cm<0 cm<-5 cm<-10 cm的趋势。蔗蔸铲入地下5 cm处理的甘蔗生物量最大,产量最高,说明该处理可有效促进宿根甘蔗根系生长、发育,增加深层根系总量,提高根系抗逆性生理指标含量与活性,提高甘蔗植株对水分、养分的利用效率,增产增效。在甘蔗机械化管理收获技术水平不断提高和宿根蔗年限不长的背景下,宿根蔗采用入土5 cm铲蔸作业,具有较好增产效果和大面积推广应用的前景。     

甘蔗家系根系性状与地上部性状相关性分析

以甘蔗20个组合实生苗为材料,用盆栽和大田试验研究甘蔗家系根系性状与地上部性状的关系。结果表明:根长与根表面积、根体积变化呈极显著相关;根长、根表面积、根直径、根体积与实生苗新植的株高、径茎、锤度、成活率呈极显著或显著相关;其中,根长、根表面积、根体积与宿根株高呈显著相关;根体积与宿根理论产量呈显著相关。     

根际溶氧量与氮素形态对水稻根系特征及氮素积累的影响

 为研究根际溶氧量和氮素形态对水稻根系生长及对氮素利用的影响,设计了两个试验：1)分别以铵硝混合营养（NH4NO3）和全铵营养[(NH4)2SO4]为氮源,在营养液中将杂交籼稻国稻1号和常规粳稻秀水09培养6周,在第4周和第6周时取样测定植株的生物量和氮素含量;2) 将上述铵硝混合营养下培养4周的国稻1号水稻植株,以分根培养的方式进行不同溶氧量处理,测定水稻生物量、根系形态和氮积累量的差异。结果表明: 1）根际溶氧量较低时(溶氧量0~1.0 mg/L),铵硝混合营养比单一的铵态氮营养显著提高植株的生物量,国稻1号生物量增加69%,秀水09增加41%;铵硝混合营养显著提高了水稻的根系数量、最长根长、根干质量和根系活力以及植株的氮积累量,国稻1号的地下部和地上部氮积累量分别提高60%和52%,秀水09则分别提高了41%和33%。2) 分根实验中,铵硝混合培养的国稻1号,其增氧(溶氧量8.0~9.0 mg/L)处理的根系生物量增加21.6%, 根系数量、最长根长和根体积分别增加27%、14%和10%,而氮积累量提高了11%。增氧和铵硝混合营养均对促进水稻根系生长和氮素积累具有正互作效应。     

局部根系水分胁迫下不同形态氮素营养对水稻幼苗生长的影响

为区分水稻根系与地上部对水分胁迫的生理响应,采用分根营养液培养及聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫的方法,研究了局部根系在水分胁迫下不同形态氮素营养(NH4+、NO3- 、NH4+与NO3-等体积混合) 对水稻幼苗水分与氮素吸收利用的影响。结果表明： 1）全根水分胁迫显著抑制了单供NO3- N营养条件下水稻的生长,而对单供NH4+ N营养条件下水稻生长的影响较小。局部根系水分胁迫对3种供氮形态营养下水稻总生物量没有明显影响,但对单供NO3- N营养水稻根系的生物量、根系总长、根体积、平均直径以及根表面积的影响最大,均以未受水分胁迫的一侧根系生物量明显高于另一侧（受水分胁迫）。2）水分胁迫促进根系对NO3- N的消耗。3）全根水分胁迫严重抑制了单供NO3- N营养水稻的光合速率,但对单供NH4+ N营养水稻的影响较小。不论局部根系水分胁迫还是全根水分胁迫对3种供氮形态的生理水分利用率均无显著影响。4）全根水分胁迫显著降低了单供NO3- N营养水稻的光合氮素利用率。     

氮素对茶树根系影响的研究进展

本文综述了氮素对茶树生长的重要性、对茶树根系的影响及茶树根系氮素吸收的研究方法,以期为氮素对茶树作用的系统研究提供理论基础。     

不同形态氮肥对大豆根系形态及磷效率的影响

采用框栽试验方法,研究生物固氮(CK),NO-3-N,NH+4-N,Glycin-N,Protein-N和Urea-N 6种不同形态氮素对大豆各生育时期根系生物量、根冠比、根系形态及磷效率的影响.结果表明:不同形态N处理对大豆根系生物量、根系形态特征(根长、根体积、根表面积及根尖数等)及磷吸收、利用效率影响不同,随着生育期的推进,NO-3-N和Protein-N均显著高于其它处理,但二者之间差异不显著;Glycin-N,Urea-N和NH+4-N均高于CK(生物固氮),但Glycin-N、Urea-N和NH+4-N处理间差异不显著.不同形态N处理的根干重、根长、根体积、根表面积均高于CK,而根冠比、平均直径以及磷利用效率则低于CK.     

氮素供应形态对水稻根系形态和磷吸收的影响

 采用水培方法,研究了缺磷条件下不同形态氮（NH₄⁺、NO^₃-和NH₄NO₃）下的水稻根系形态性状,以及它们产生的后效应对磷吸收的影响。结果表明,在氮素供应充足但磷饥饿胁迫的状况下,氮素形态对根系的影响仍然十分显著。与单一的铵营养相比,铵硝混合营养增加了根长和根系的表面积、根系的密度以及磷的总吸收量;与单一的铵或硝营养相比,铵硝混合营养可增加吸收的磷从根系向地上部的运输。因此,铵硝混合营养改善低磷胁迫下水稻对磷的吸收和转运,其部分原因与氮素形态与根系形态发生有关。     

根系局部供氮对水稻根系形态的影响及其机理

 通过砂培试验，研究了水稻根系和地上部分（苗）对局部根系供应氮素的适应性变化。局部根系供应氮素对水稻根系形态，生物量及碳、氮分配有明显的影响。无论供氮量高低，供氮一侧均能诱导根系生长发育，表现为供氮一侧侧根长、根表面积、根系体积、根重等明显高于无氮侧，但是根系直径明显变细。供氮侧根系碳水化合物含量高于无氮侧；随供氮量的增加，碳水化合物含量相对减少。根据试验结果，认为局部供应氮素诱导根系生长发育的可能机理是无氮一侧根系的饥饿信号诱导地上部碳水化合物定向运输和分配到供氮侧的根系，从而促进该侧根系的生长发育。     

不同施氮水平下菠萝蜜幼苗根系生长及氮素吸收特征

为探究酰胺态氮肥在菠萝蜜苗期的最佳施用量,本试验以马来西亚1号嫁接苗为试验材料,比较不同施氮量对菠萝蜜幼苗根系生长及氮素吸收积累的影响。结果表明:随着施氮量增加,菠萝蜜幼苗叶片、茎秆、地上部和整株生物量,叶片氮素累积量、茎秆氮素累积量和总氮素累积量均呈先升高后降低的趋势,且均在施氮量为N1(5g/株)时达最大值;根系生物量和根冠比在N1时达最小值。根系氮素累积量随着施氮量增加呈增长趋势。总根长、根系总表面积及根系体积随着施氮量增加呈降低趋势,其中N1水平与N0(0 g/株)无显著性差异。总根长、根系总表面积、根系体积与地上部干重呈显著正相关关系。施肥、地上部氮素累积量和总根长单个因子以及三者共同解释菠萝蜜苗生物量变化的比例为90.1%。综上,在本试验条件下,菠萝蜜幼苗适宜的施氮量为5 g/株,可作为菠萝蜜苗期施肥的参考值。     

施氮量对不同小麦品种根系的影响

以不同氮利用效率小麦品种为供试材料,通过测定小麦不同时期的根系活力和根条数的方法,研究施氮量对小麦根系的影响。结果表明：根条数和根系活力随着施氮量的增加而增加,且差异显著。矮早8低氮条件下和郑麦366高氮条件下生育中及后期保持了较高的根条数和根系活力,根系衰老较缓,有利于对土壤有效氮的吸收,以郑麦366表现较为明显。     

施氮量对幼龄胡椒根系生长及抽穗的影响

为探讨氮素营养对胡椒根系生长及花穗抽生的影响,以胡椒热引1号插条苗为试验材料,采用盆栽试验的方法,研究施氮量0、1、2、3、4 g/盆共5个处理对胡椒叶片SPAD值、干物质积累量、根系生长及花穗抽生情况的影响。结果表明:适量施氮可以增加胡椒叶片SPAD值和干物质累积,促进根系生长,总根长、总表面积、单位土壤体积的总根长、根体积均增加,花穗抽生较早且数量较多。但过量施氮会引起胡椒叶片SPAD值的降低,抑制干物质累积和根系生长发育,花穗抽生较晚,花穗数较少。因此,在本实验条件下,胡椒插条苗的适宜施氮量为1~2 g/盆。     

增氧对水稻根系生长与氮代谢的影响

 以国稻6号(杂交籼稻)和秀水09(粳稻)为材料,在水培条件下研究通气增氧对水稻苗期根系生长和氮代谢的影响。结果表明,增氧处理水稻根系干物质积累量、根长、根体积、根系活力以及吸收面积较对照均有不同程度增加。水稻根系硝态氮（NO3 N）含量、游离氨基酸和可溶性糖含量均增加。谷氨酸合成酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性均增强。在本试验条件下,增氧能显著提高粳稻秀水09苗期根系氮代谢相关酶生理活性;但增氧对杂交籼稻国稻6号根系氮代谢相关酶生理活性影响不显著,说明通气增氧对水稻根系氮代谢生理活性的影响可能与水稻基因型有关。     

施氮对两优培九根系生长的影响及根系性状与氮素累积量的相关性

2003和2004年,在盆栽条件下以两系超级杂交稻两优培九为材料,设计9个氮肥处理,研究施用氮肥对抽穗期12个根系性状的影响及根系性状与氮素吸收的关系。结果表明：年度间单株不定根数的差异较小,其余11个根系性状以及成熟期氮素累积量的年度间差异均很大;氮处理对抽穗期12个根系性状以及成熟期氮素累积量均有显著或极显著影响;年度与氮处理对单株根干重、单条不定根粗、单条不定根干重、单株根系α-NA氧化量、单株根系总吸收面积和活跃吸收面积以及成熟期氮素累积量的互作效应均达到显著或极显著水平。在各施氮处理中,增施和早施氮肥能显著增加单株不定根数,施氮量较少且作1次施用时,氮肥作基肥施用的处理单株不定根总长度和根干重最大,施氮量较多且作2次施用时,以基肥＋保花肥施氮组合的单株不定根总长度、根干重、根系α-NA氧化量、根系总吸收面积和活跃吸收面积最大。抽穗期单株的不定根数、不定根总长度、根干重、根系α-NA氧化量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积与成熟期氮素累积量均呈极显著线性正相关（r=0.591^＊＊～0.850^＊＊）。     

粉垄耕作促进甘蔗根系生长、养分吸收及增产

为探究粉垄耕作不同深度对新植蔗和宿根蔗根系形态发育、养分吸收及产量差异,探索适合的粉垄耕作深度,为推广粉垄耕作技术提供理论依据.本研究以'桂糖42号'为供试材料进行田间试验,设立常规浅耕、粉垄浅耕、常规深耕和粉垄深耕4个处理.结果表明:粉垄浅耕处理下,新植蔗产量比常规浅耕和常规深耕处理分别提高了24.9％和12.4％;...     

Effects of Aeration on Root Physiology and Nitrogen Metabolism in Rice

In order to clarify the effects of aeration on root nitrogen metabolism in rice seedlings,rice cultivars Guodao 6 (indica) and Xiushui 09 (japonica) were investigated for root growth,the activities of glutamine synthetase (GS),glutamic acid-pyruvic acid transaminase (GPT) and glutamic acid oxaloacetate transaminase (GOT),the nitrate (NO 3-N) concertration,the contents of free amino acids and soluble sugar in root under hydroponics with continuous aeration treatment.The results showed that rice seedlings grown in oxygenation solutions had higher root dry matter,longer root length,stronger root activity and larger root absorption area compared with the control.In addition,the contents of soluble sugar,root vigor and the activities of GS,GOT and GPT in the aeration solutions were higher than those in the control.The results also indicated that the activities of enzymes involved in root nitrogen metabolism of Xiushui 09 were enhanced by aeration,however,there was no significant influence on root nitrogen metabolism of Guodao 6,which suggested that effect of oxygenation on rice root nitrogen metabolism might be genotype-specific.     

不同供氮模式对水稻根系形态及生理特征的影响

【目的】为明确氮素优化管理模式(OPTs)下水稻根系形态和生理特征及其与氮素吸收和产量形成的关系。【方法】以镇稻11为材料,采用营养液培养,通过三种氮素供应模式分别模拟农民习惯施肥(FFP)、高效施肥(HE)及高产高效施肥(HEHY),研究了不同供氮模式对水稻主要生育期生物量和氮素累积、根系形态和生理特征以及产量形成的影响。【结果】与FFP相比,HE和HEHY(OPTs)通过提高每穗粒数、结实率和千粒重而使水稻籽粒产量分别增加5.7%和16.0%。与FFP相比,OPTs增加了生育期内水稻根系生物量、根系长度、根系总表面积、根系体积以及单个分蘖不定根数目,并提高了灌浆期根系活力、根系氮素同化能力以及叶片光合速率。相关分析表明,开花期根系生物量、总表面积、根体积、单个分蘖平均不定根数目、伤流液流速和谷氨酰胺合成酶活性均与总氮素累积量及产量显著正相关。【结论】因此,OPTs通过养分调控,可促进水稻根系的生长、优化根系形态结构,并能维持水稻生育后期较高的根系活力,从而促进了水稻对氮素的累积以及产量的形成。