中美大豆Ⅲ熟期组代表品种根系形态和活力的比较研究

【目的】研究中美大豆（Glycine max（L.）Merr.）Ⅲ熟期组不同年代育成代表性品种根系的形态和活力,及其对施肥水平的响应,试图揭示大豆品种根系性状随产量改良的演变趋势。【方法】以祖先亲本相同（均来自Williams和Amsoy）,分别在中国辽宁省和美国俄亥俄州（相同纬度）育种程序下育成的代表性品种为试材,于2012和2013年盆栽条件下,采用随机区组试验设计,在大豆幼苗期（V2）将磷酸二铵水溶后均匀施入盆中,施肥量设3个水平,分别为0、150 mg·kg^-1干土、300 mg·kg^-1干土。在大豆苗期（V4）、开花期（R2）、鼓粒中期（R6）和鼓粒末期（R7）取样,于植株子叶节处剪断,套上内置脱脂棉的离心管,利用吸液差重法测定根系伤流量;用Epson Expression 10000XL仪扫描洗净的根系,使用WinRhizo2012软件分析扫描图像,测定根系总长度、根系总表面积和根毛数量;采用氯化三苯基四氮唑法（TTC法）测定根系活力;将扫描完毕的根系在105℃下杀青30 min,80℃下烘干至恒重,测定根系干重;在成熟期测定单株籽粒产量。【结果】随着大豆品种产量的遗传改良,俄亥俄品种和辽宁品种的根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根干重、根系伤流量和根系活力的改良趋势一致,均随产量的改良呈递增趋势,特别是在鼓粒中期和鼓粒末期,根系形态和活力等指标随育成年代增加而增幅较大。相同年代品种相比,俄亥俄品种根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根系伤流量和根系活力的改良程度大于辽宁品种。随着施肥水平增加,俄亥俄当代品种和辽宁当代品种在中肥（150 mg·kg^-1干土）和高肥（300 mg·kg^-1干土）水平下根系性状值均表现较高,而俄亥俄中期品种和辽宁中期品种在中肥水平下表现最佳。在相同施肥水平下,当代品种根系形态和活力等指标大于共同亲本和中期品种。相关和通径分析表明,苗期、开花期、鼓粒中期、鼓粒末期根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根干重、根系伤流量、根系活力均与单株籽粒产量呈极显著正相关,其中根系活力与单株籽粒产量相关性最为密切。【结论】在大豆品种产量改良过程中,俄亥俄品种和辽宁品种根系形态和活力等指标的改良趋势相同,其根系总长度、根系总表面积、根毛数量、根系伤流量和根系活力均随产量改良呈递增趋势,但俄亥俄品种的改良程度大于辽宁品种。俄亥俄品种和辽宁品种根系的耐肥性均得到增强,两地区当代品种的根系性状值在中肥和高肥条件下均表现较高,而中期品种在中肥水平下表现最好。     

不同籼稻品种的籽粒灌浆特性及根系活力

为探索不同籼稻品种的籽粒灌浆特性和后期根系活力变化,以6个籼稻品种为材料,研究了始穗后籽粒增重和根系伤流强度变化情况。结果表明:水稻始穗后,灌浆速率经历"慢-快-慢"的过程,在抽穗后10d籽粒增重最快;不同的品种表现不完全相同,黔两优58、益农1号和黔优88存在分段灌浆现象;始穗初期伤流强度开始维持在较高水平,穗后15d下降最快,始穗20d后伤流强度下降幅度减缓;根系伤流强度降低和籽粒增重不同步。     

不同株型桃树根系生长特性比较

以垂枝型、柱型、标准型3种株型桃树为试材,采用大田挖掘法,研究了不同时期3种株型桃树枝条和根系生长状况,明确植株地上部性状与根系性状间的相关关系,结果表明,5月3种株型地上部生长基本一致,在6月中旬垂枝型的一次枝条发生下垂,垂枝型枝条延伸角达到92.5°,而标准型与柱型的主枝延伸角分别为63.0°、51.0°,此时3种株型枝条出现显著差异;5月到9月3种株型桃树品种生长期内根系活力变化趋势相同,均呈上升趋势,但根系数量上3种株型标准型〉柱型〉垂枝型,其根系特性变化与地上部枝条的变化均表现出相同的趋势,地上部长势的不同影响根系的生长状况。     

浅谈影响作物根系发育的几个关键因素

设施农业常年重复性的栽培种植,使得这样的设施环境对作物健康生长产生了严重的影响,生产中如何培育作物拥有强大的生命力,提高抗病性、抗逆性,达到高产、高质尤为重要,本文从培育植株根系的角度来谈一谈.     

不同绿豆品种主要理化特性的比较

选用白绿9(BL9)、白绿11(BL11)、大鹦哥绿935(BL935)和大鹦哥绿985(BL985)4个不同的绿豆品种,在自然生长条件下栽培,分别在绿豆生长的苗期、开花期和成熟期测定其主要理化特性指标,比较3个生长时期各指标间的变化。初步筛选出抗性较强的品种及表现明显的生理指标和生长时期。结果表明:BL9和BL11表现出较强的抗性。在绿豆生长苗期超氧阴离子产生速率最高,相对外渗电导率花期最高,SOD、POD、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量在成熟期达到最高。     

土壤湿度对香料烟根系发育和根系活力的影响

研究了香料烟两个主要栽培类型， Ｂａｓｍ ａ（芳香型）和 Ｓａｍ ｓｕｎ（吃味型），在不同土壤湿度条件下的根系发育和根系活力，结果表明土壤适度干旱处理（土壤相对含水量６０％ ）两类型的根系干重、吸收面积和活跃吸收面积的测定值均高于其他处理。在土壤相对含水量６０％ ～８０％ 的处理条件下， Ｓａｍ ｓｕｎ 类型上述项目测定值均高于 Ｂａｓｍ ａ 类型；而土壤相对含水量在４５％ ～３５％ 的条件下， Ｂａｓｍ ａ 类型的项目测定值高于 Ｓａｍ ｓｕｎ 类型。     

不同苜蓿品种根颈和根系形态学特性比较及根系发育能力

对15个国外引进紫花苜蓿品种的根颈和根系特性及根系发育能力进行了研究。结果表明:当年生紫花苜蓿侧根发生的主要部位在地下距地表0-30 cm的主根段,40 cm以下没有侧根发生;根系生物量、主根直径整体上表现为从土壤表层到深层递减;品种间根颈特性差异明显;通过聚类分析,可把15个紫花苜蓿品种分为3类。其中,皇冠、WL-323、苜蓿王、飞马、顶点、WL-323UF和维多利亚有较强的根系发育能力。     

39个绿豆新品系品种比较试验

对39个绿豆新品系进行品种比较试验,通过对其生育期、农艺性状、抗性及产量的调查、分析和比较,筛选适宜在晋北高寒区种植的绿豆新品种,为该地区绿豆生产提供优良的品种选择。结果表明,综合性状较好的绿豆新品系为L25、L32、L6、L5、L24、L28,总体表现为中熟、直立、株高适中、籽粒中等、抗倒性强、抗病性强、产量高、商品性好。     

绿豆品种比较试验

针对冀中南地区棉花-绿豆间作栽培模式对绿豆品种的需求,对引进的10个绿豆品种进行了田间比较试验和示范推广。结果表明:丰产性、抗倒伏性、抗病性、商品性等综合性状表现突出的绿豆品种为中绿5号、中绿6号、冀绿7号、中绿10号和毛绿45。其中,中绿10号植株直立矮生、不抽蔓、不炸荚、开花结荚集中、产量高、抗性好,与棉花间作种植最佳。2011年中绿10号与棉花间作种植生产示范,平均产量为1125 kg/hm2,经济效益明显。单作种植时,建议种植中绿5号、中绿6号、冀绿7号和毛绿45;与棉花间作套种时,建议种植中绿10号。     

水杨酸对油松苗木根系活力及根系发育的影响

用不同浓度的水杨酸(0、2、5、10 mg.L-1),浸根处理1 a生油松苗木。结果表明,随着处理后时间的推移,根系活力有先增大后减小的变化趋势,其中5 mg.L-1的水杨酸提高活力效果最明显,比对照根系活力可提高1~4倍;根长度、根表面积、根数量均是各处理间差异明显,达极显著水平,其中5 mg.L-1的水杨酸作用最为明显,3项指标分别较对照提高了10.8%~32.9%、23.3%~31.8%和18.3%~39.9%。     

小麦不同类型品种群体根系活性与成穗数的关系

用网袋栽培和田间试验相结合的方法,比较研究了小麦不同分率成穗类型品种群体根系活性与成穗数的关系及不同类型品种干物质的分配规律。结果表明,尽管分蘖成穗率低的大穗型品种（鲁麦22号、鲁麦23号）群体根系活性较强,分蘖成穗率高的多穗型品种（鲁麦14号、济南17号）群体根系活性较弱,但每形成一个穗子,大穗型品种需要较多的根系活性来支持,而多穗型品种则需要较小的根系活性来支持。对不同类型品种干物质分配规律的研究表明,大穗型品种分配到茎鞘中的干物质比例较大,而多穗型品种分配到穗部的干物质较多。文中讨论了多穗型品种提高成穗率的关键措施及高产栽培条件下小麦品种类型的选择问题。     

鄂西北绿豆产业现状、存在的问题与发展对策

分析了鄂西北绿豆[Vigna radiata(Linn.)Wilczek.]产业近年来生产规模与水平、种植区域分布及品种构成,针对存在的重视不够、缺乏引导、种植分散、单产低、规模化不足、缺乏良种、品种更新慢、栽培技术粗放、市场价格不稳、流通渠道不畅、加工水平低等问题,提出了鄂西北未来应加强组织领导,加强绿豆科技创新平台、推广平台建设力度,加大农田基础设施建设投入,改善生产条件,转变经营模式,推广规模化种植,健全产业链建设,提升产业层次等绿豆产业发展的对策与建议。     

大豆根内胞囊线虫发育进程及分布

 【目的】明确山东大豆胞囊线虫在大豆根系内的发育进程和动态分布为该病的防治提供最佳防控区域和最佳防治时期,于2007年和2008年对大豆根内胞囊线虫(4号生理小种)进行发育进程及动态分布的监测。【方法】采用网袋法收集根系,酸性品红-次氯酸钠法对根染色,体视显微镜下统计根内各龄期线虫数量。【结果】两年大豆根内胞囊线虫密度呈相同趋势,均为“S”型变化。二龄幼虫(J2)、三龄幼虫(J3)和四龄幼虫(J4)的动态发育规律一致,出苗后4～5周出现峰值,各龄期幼虫在不同土层均有分布,主要集中在5～15 cm土层根系内,均以J2为优势虫态。【结论】在山东省土壤平均温度为20～22.2℃的条件下,大豆胞囊线虫第1个世代需22～35 d的时间,完成1个生活史最短需22 d。防治该病的药效持续期为出苗后1个月左右,作用范围集中于5～15 cm土层。     

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。     

种植密度和种植方式对超高产大豆根系形态和活力的影响

【目的】比较种植密度和单播、混播种植方式对大豆超高产品种和普通品种根系形态和活力的影响。【方法】于2012和2013年在盆栽条件下,研究不同种植密度和单混种植处理对超高产品种辽豆14、中黄35和普通品种辽豆11根系形态、根系活力和伤流成分的影响。采用随机区组试验设计,种植密度设3个水平（3株/盆、6株/盆和9株/盆）,2个种植类型（单一种植方式：各品种单播;混合种植方式：同一盆中各品种按1﹕1种植）。在大豆的开花期 （R2）、鼓粒中期（R6）和生理成熟期（R8）取样,将根系从土中取出,反复冲洗, 利用根系扫描仪WinRhizo Program（Re．gent Instruments Inc．Canada）对样根进行扫描测量,测定单株总根长、根表面积和根体积;根系活力用TTC法（甲醇浸泡法）测定;伤流液用重量法收取;伤流液中的磷用钼酸铵比色法测定（UV-2450）,钾用火焰光度计（PEAA800）测定,可溶性糖用蒽酮法测定;由超高产品种在混播、单播处理下根系性状的比值除以普通品种在混播、单播处理下根系性状的比值得到超高产品种相对于普通品种的根系竞争比率（RCR）,RCR＞1表示超高产品种比普通品种的根系竞争力强。【结果】超高产品种和普通品种大豆的根系形态性状、根系活力和伤流成分在密度和种植方式间均存在显著差异。整个生育期,不同品种大豆的根系形态性状和根系活力均在鼓粒期达到最大,伤流量和伤流成分的最高值则出现在开花期。鼓粒期至成熟期,超高产品种的单株根长、根体积普遍高于普通品种,单播和混播处理下,分别较普通品种高出8.2%、10.4%和53.9%、34.6%。超高产品种的根系活力较强,而且具有较高的伤流量和伤流成分,3种密度水平下,超高产品种的平均伤流量分别高出普通品种16.9%、42.0%和49.1%。超高产品种的根系竞争比率普遍高于普通品种。随密度的增加,超高产品种和普通品种的单株根表面积和根体积下降,其中普通品种的下降幅度更大,达50.9%和50.7%。混播时超高产品种与普通品种的根系活力差异随密度的增加而增大;超高产品种相对于普通品种的根系竞争比率也提高,由平均1.00增至1.63,其中6株/盆处理下根系竞争比率增幅达到显著水平。6株/盆和9株/盆的种植密度下,超高产品种的单株籽粒产量高于普通品种,混播时差异达显著水平;随密度的增加,超高产品种和普通品种的单株生物量和籽粒产量下降,其中普通品种的下降幅度更大,达62.5%和60.0%;大豆根系形态性状、根系活力与单株生物量和籽粒产量呈显著或极显著正相关。【结论】超高产品种在密植条件下根系更发达,具有较强的根系吸收能力、竞争力和较高的物质生产力。     

磷酸二铵对绿豆品种干物质积累及豆荚生长的影响

为探讨不同株型绿豆品种高产栽培措施,以直立型和半蔓生型绿豆品种为试材,施用不同量的磷酸二铵(0、150及225kg·hm-2)进行试验,分析了磷酸二铵对绿豆品种的干物质积累及豆荚生长的影响。结果表明:磷酸二铵处理下绿豆品种的根、茎、叶干物质积累和单株第3个果枝的荚长,以适量施肥处理为最高,其次为超量肥,无肥处理(对照)最低;虽然根系干物质积累量辽绿6号低于辽绿5号,但茎、叶干物质积累辽绿6号高于辽绿5号,干物质积累最大速率出现时间早于辽绿5号;单株第3个果枝的荚长度也大于辽绿5号。     

不同增氧灌溉对水稻根系生长的影响研究

以杂交水稻深优9586为材料,采用盆栽试验,通过自制增氧装置增加灌溉水中的氧容量,研究增氧灌溉对杂交水稻根系生长特征及活力的影响。结果表明:与CK处理相比,增氧灌溉处理水稻的根总表面积、总体积、平均根粗和根尖数均具有明显优势;随着生育期的推进,各增氧处理的根系干物质积累不断增加,且明显优于CK处理,但是根冠比整体呈降低趋势;同时,所有增氧处理水稻的根系TTC还原强度均明显强于CK处理,说明增氧灌溉处理能明显提高根系活力。     

不同年代大豆品种根系伤流液中可溶性糖含量的变化及与叶片光合的关系

为探究大豆品种在遗传改良过程中根系伤流液中可溶性糖含量的变化及与植株光合的关系,于2010—2011年,选用吉林省1923—2004年间育成的22个大豆品种,研究根系伤流液中可溶性糖含量变化及其与功能叶片净光合速率(Pn)的关系.结果表明,大豆品种的遗传改良在增加根系伤流液质量的同时,伤流液中可溶性糖含量也得到增加,其中盛花期(R2)根系伤流液中可溶性糖含量与品种的育成年份呈显著正相关变化.可溶性糖含量在盛花期(R2)最高,结荚期(R4)和鼓粒期(R6)根系伤流液中可溶性糖含量极低.对R2、R4和R6伤流液中可溶性糖含量与Pn的相关分析表明,R2可溶性糖含量与Pn呈极显著正相关,R4、R6相关不显著.R2根系伤流液中可溶性糖含量可以作为植株光合能力的参考指标.