渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿苗期根系形态的影响

为明确渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿（Medicago sativa）根系形态的影响,本研究以30个秋眠级为2~10.2的紫花苜蓿品种为材料,分析了渍水胁迫下苜蓿总根长、根系表面积和体积、根平均直径和根尖数的变化以及秋眠级与根系形态及耐渍性的相关性。结果表明：渍水胁迫下不同秋眠级苜蓿根系生长均受到抑制,总根长、根系体积和表面积以及根尖数呈下降趋势,而根平均直径呈上升趋势;苜蓿品种的秋眠级与总根长和根系表面积呈显著负相关;总根长与根系表面积、根系体积和根尖数呈极显著正相关,而根系平均直径与总根长、根系表面积和体积均呈极显著负相关。聚类分析表明耐渍性较强品种其秋眠级中等和较低,根的数量、表面积和体积均相对较高,而秋眠级较大的品种耐渍性较弱,其根系形态各参数较低,表明在渍水胁迫下,侧根生长旺盛,根数较多,有利于提高紫花苜蓿的耐渍性。     

根系修剪处理下丛枝菌根真菌对枳根系形态的影响

研究了根剪处理（切除1/2主根）下接种丛枝菌根（AM）真菌（Diversispora versiformis、Funneliformis mosseae和Rhizoglomus intraradices）对枳实生苗生物量和根系形态的影响。结果表明：根剪处理显著提高了枳实生苗菌根侵染率（除D. versiformis外）,但抑制了地上部的生长,而接种AM真菌缓解了抑制效应且促进了生物量的增加,其中F. mosseae处理效果最好。根剪处理显著降低了枳根系主根长度,但增加了一级侧根密度、二级侧根和三级侧根数,而接种AM真菌则进一步增强根剪的影响。此外,AM真菌接种显著改善根剪实生苗根系构型参数（总根长、投影面积、表面积和体积）,并增加了0～1.5cm短根系总长度。根剪和AM真菌对枳侧根的发生存在一定的叠加效益。     

干旱胁迫下AMF对葡萄扦插苗生长及养分吸收的影响

为研究干旱胁迫下丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza, AM）真菌对葡萄扦插苗生长及养分吸收的影响。本试验采用双因素试验设计,在正常水分（well-watered, WW）和干旱胁迫（drought stress, DS）下研究接种和不接种摩西管柄囊霉（Funneliformis mosseae）对“夏黑”葡萄扦插苗地上部的生长、根系构型和养分吸收的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了葡萄扦插苗根系菌根侵染率,抑制了不定根的发生,阻碍了根系构型的建立,进而影响了葡萄扦插苗的生长。但无论是DS还是WW条件下,接种AMF都显著增加了葡萄扦插苗地上部的生物量,促进了不定根的发生,表现出更好的根系构型参数。此外,接种AMF后还显著提高了葡萄扦插苗叶片和根系矿质元素的含量。因此,AMF能够通过促进葡萄不定根的发生、改善根系构型、促进养分吸收,进而作用于地上部的生长与形态构建,使扦插的葡萄幼苗生长更佳。     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

砷胁迫对黑麦草根系形态及养分吸收的影响

黑麦草对重金属具有较强的耐性和富集能力,是一种良好的植物修复材料。为探究砷(As)胁迫下黑麦草的根系形态以及根系养分吸收特征,采用盆栽试验研究了100mg·kg~(-1) As胁迫下,多年生黑麦草(Lolium perenne)和一年生黑麦草(L.multiflorum)的根系形态和营养元素吸收情况,并分别对As吸收与根系形态和养分吸收做相关性分析。结果表明,多年生黑麦草总根长和总根表面积受抑制程度更加明显,分别降低47.6%和46.8%;多年生黑麦草根系As吸收能力是一年生黑麦草的1.2倍。As胁迫促进两种黑麦草根系对N、P、K、Mn元素的吸收,二者相比,多年生黑麦草根系吸收N、P、K三种大量元素受影响更大,而一年生黑麦草根系吸收微量元素Mn受影响更大。总体上看,多年生黑麦草的根系形态和养分吸收能力对As胁迫更加敏感。     

接种菌根真菌对梨幼苗养分吸收与生长发育的影响

试验采用川梨（Pyrus pashia Buch.-Ham.）实生幼苗为材料,盆栽条件下,接种丛枝菌根真菌根内球囊霉Glomus intraradices（GI）、摩西球囊霉Glomus mosseae（GM）和地表球囊霉Glomus versiforme（GV）,从而研究接种菌根真菌对梨根系活力及发育的影响。结果表明,试验所采用的3种丛枝菌根真菌均能有效地侵染川梨实生苗,接种GI的菌根侵染率显著高于接种GM和GV,接种GI的菌根效应最佳,是侵染川梨根系的优势菌根真菌,菌根对根系最长侧根长、一级新根数和根体积都有明显提高,最大分别提高了16.3%、6%和13.9%,接种菌根真菌显著地提高川梨根系活力,增加根可溶性蛋白含量,并显著促进了幼苗植株的矿质营养水平。     

育苗基质对槟榔根生长及根际微生物的影响

通过设置不同基质配比处理,筛选出适合槟榔苗的基质配方,为繁育优质种苗提供理论依据。本研究以红壤土、椰糠和羊粪为原料,按不同比例配制育苗处理组合,测定基质理化性质、根系生长状况、根系活力以及根际微生物多样性等指标。结果表明,不同基质配比处理对根鲜干重、次级根、根系活力及微生物数量等方面影响显著。其中Ⅳ处理(6/10红壤土+3/10椰糠+1/10羊粪)综合表现最好。表现最差的是不添加椰糠和羊粪的CK处理。通过对基质总孔隙度、容重与根系生长、微生物数量的相关性分析发现,总孔隙度与根干重、一级根、根系活力、真菌、细菌、放线菌等均呈显著正相关(P＜0.01或P＜0.05);除根鲜重及二级根数外,容重与其他指标均呈显著或极显著负相关(P＜0.01或P＜0.05),表明种苗繁育基质总孔隙度与容重对植物生长及根际微环境具有重要的影响作用。     

草甘膦对枳根际土壤有机酸、酶活性及根际微生物的影响

为了研究草甘膦对枳根际土壤环境的影响,以枳幼苗为试材,利用含有不同剂量草甘膦的土壤种植枳幼苗,培养4个月后对不同处理的枳幼苗生长情况以及根际土壤中的有机酸含量、土壤酶活性和微生物数量进行比较。结果表明：在5 mg/kg的草甘膦条件下,枳苗生长、根际土壤酶活性以及细菌生物量没有受到明显影响。随着草甘膦剂量递增,根际土壤中草酸与琥珀酸含量以及真菌生物量呈现先增后减的趋势。在高剂量草甘膦（20 mg/kg）处理中,枳苗的株高、茎粗、叶干重、茎干重、主根长、总根长、总表面积、总根尖数、根干重和根系活力均会显著降低,根际土壤中草酸、琥珀酸、丙二酸和柠檬酸含量显著减少,根际土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性显著下降,根际土壤细菌和真菌生长也明显受到抑制。     

裸果木幼苗根系形态和生理特征对水分胁迫的响应

裸果木起源于地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要价值。本研究以一年生裸果木实生苗为对象,于2018年开展盆栽试验,设置4个水分处理,包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的45%～50%、30%～35%、15%～20%和5%～10%,通过称重法控制水分,每个处理10个重复,测定分析根系形态和生理指标对干旱胁迫的响应规律。结果表明,水分胁迫使裸果木幼苗根长和根表面积显著减小;重度水分胁迫下根系生物量显著降低;中度和重度水分胁迫促使根冠比显著增大,细根比根长和比表面积增大,束缚水含量/自由水含量(Va/Vs)显著增大;水分胁迫导致根系活力显著下降。土壤水分含量降低时,根系脯氨酸含量先减小后显著增大,而可溶性糖和可溶性蛋白含量变化与之相反。在水分胁迫下,根系丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O_2~-)含量均显著升高,根系细胞膜系统受到了明显伤害,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升,过氧化物酶(POD)活性明显降低,过氧化氢酶(CAT)活性显著增强。总之,干旱胁迫下,裸果木幼苗形态上通过增大根冠比、细根比根长和比表面积来提高水分吸收效率;生理上通过降低代谢强度,减少水分消耗;主动积累有机溶质,降低细胞渗透势;增强SOD和CAT酶活性,减轻细胞膜伤害。     

退化沙质草地菌根对细根分解过程中营养元素释放的影响

细根分解过程中的营养元素释放是低覆盖度植被区土壤物质循环的关键环节,菌根在该过程中的作用目前尚不明确。本研究以退化沙质草地植被恢复过程中的先锋灌木差不嘎蒿为对象,采用内生芯法,分别研究了活细根+菌根、菌根以及无根（对照）处理下其细根分解过程中的营养元素（氮、磷、钾）释放动态。结果表明：菌根对差不嘎蒿细根分解过程中营养元素含量的影响主要发生在分解后期（1 a以后）。当分解超过1 a,菌根的存在显著降低了细根氮含量,这种效应不受活的细根的影响,菌根+活细根以及菌根处理下的氮含量分别较对照低15.3%和9.5%;而对于磷和钾,菌根处理下的含量均显著低于对照（P<0.05）,但该效应受活根的影响,活细根+菌根处理下的差不嘎蒿磷含量与钾含量均与对照无显著差异（P>0.05）;从营养元素的物质残留动态分析发现,菌根显著促进了分解细根中氮素的释放（P<0.05）,这种促进效应主要发生在分解的中期;而对于磷和钾主要发生在分解的后期,且受活细根干扰。研究结果表明,菌根是影响根系分解过程中营养元素释放的关键要素,在植物根系分解及其与土壤物质周转关系的研究中应当重点关注。     

水淹胁迫对狗牙根光合、生长及营养元素含量的影响

以狗牙根当年生扦插苗为试验材料,采用盆栽控制实验,设置对照组(CK)、表土水淹组(SF)和全淹组(TF),研究水淹对狗牙根光合、生长、生物量和营养元素含量的影响。结果显示,1)与CK相比,SF组的狗牙根净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和气孔限制值均显著降低,胞间CO₂浓度显著增加,但水分利用效率与CK组差异不显著。2)SF组分枝数、叶片数、根生物量、叶生物量和根冠比均显著低于CK组,而株高、基径、茎生物量和总生物量与CK组差异不显著;TF组除根冠比与CK组无显著差异外,株高、基径、分枝数、叶片数、根生物量、茎生物量和总生物量均显著低于CK组。3)与CK组相比,SF和TF组根的N、P、K、Fe、Mn含量均呈上升趋势,Cu含量显著降低;叶片中,SF组P、K、Cu含量显著下降,Fe、Mn含量显著升高。研究表明,水淹显著影响了狗牙根光合、生长及营养元素含量。狗牙根通过适度降低叶片P、K、Cu含量及升高Fe、Mn含量促进狗牙根叶片净光合速率的降低。然而狗牙根可通过提高对N、P、K等营养元素的吸收,促进其生长,维持较高的净光合速率,以有效应对水淹环境;其次,全淹环境中,狗牙根叶片衰老、凋落,叶片中N、P等营养元素可直接进入水体,存在增加水体富营养化的潜在风险,因此,应加强对三峡库区消落带狗牙根植被的刈割收获管理,以尽可能减少由此引起的二次污染。     

草甘膦、草铵膦喷施对槟榔根系形态及生理的影响

除草剂防除杂草的同时会给非靶标作物带来药害,频繁使用除草剂的海南槟榔园叶片黄化症状更加明显,我们推测除草剂可能导致槟榔根系退化,从而引起叶片黄化。本试验以幼龄期槟榔与成龄期槟榔为研究对象,测定草甘膦和草铵膦使用后槟榔根系生长发育形态与相关生理指标。结果表明：（1）在幼龄期槟榔根系中,主要以直径为0～1.5mm的根为主要根系结构,数量上占到总根的88%以上,表面积占到了总根的68%以上。草甘膦和草铵膦喷施显著降低了槟榔幼苗根系鲜重、干物质积累量,白色吸收根的比例、吸收根活力。（2）在成龄期槟榔气生根中,喷施草甘膦和草铵膦均引起气生根药剂残留,且农残随施用浓度增加而变高;喷施草甘膦和草铵膦,阻碍了槟榔气生根发育。草甘膦处理第14天后气生根死亡数达到最大,而草铵膦处理第28天后达到最大。（3）草铵膦损害了气生根组织结构,使新根内皮层排列稀疏,表皮组织厚度增加,木栓化程度加深,导致根表皮细胞大量死亡,抑制了气生根伸长与增粗。上述研究结果表明草甘膦和草铵膦通过木栓化加速根系死亡调控槟榔根系生长与发育。     

混施等比例铵态氮和硝态氮肥能促进核桃实生苗生长

据《园艺学报》2014年第3期《氮肥形态及配比对铁核桃根际环境及幼苗生长的影响》（作者樊卫国等）报道,为了探索不同形态及配比的氮肥对铁核桃根际生态因子的影响,为施肥提供科学依据。采用土壤盆栽试验方法,以铵态氮（NH4＋-N）、硝态氮（NO3--N）和酰胺态氮[CO（NH2）2]为氮源,研究氮肥形态及配比对实生苗生长和根际土壤中低分子量有机酸含量、微生物数量及多种酶活性的影响。     

不同氮效率型苜蓿氮素吸收差异与根系形态的关系及其对氮的响应

以高效型苜蓿（‘龙牧806’‘肇东苜蓿’）和低效型苜蓿（‘公农1号’‘陇东苜蓿’）为试验材料，采用营养液砂培法，在4个供氮量下（2.1，21，210和420 mg·L^-1），研究紫花苜蓿苗期氮素吸收、分配的氮效率型差异及其与根系形态之间的关系。结果表明高效型苜蓿品种的株高、地上生物量、根重、总根长和根体积均显著高于低效型品种（P<0.05）；供氮量较低时（2.1和21 mg·L^-1），高效型向根系分配了较大比例的氮素，而低效型则向地上部分配了较大比例的氮素，根系形态参数与总氮量呈显著正相关（P<0.05），且根重对氮素吸收的直接作用较大，直接通径系数是1.230和1.102。因此，在氮胁迫下，根系形态对氮吸收效率起重要作用，尤其是根系形态中的根重对其影响较大。     

利用根管法对油菜和冬小麦苗期根系形态的研究

快速、准确的根系原位观测方法是根系研究中的重要技术,本研究介绍了一种根管盆栽方法,该方法在透明PVC管内种植作物,通过遮光膜保持管内黑暗环境,以实现在作物生长过程中对其根系生长的原位动态观测,且根系生长环境更接近田间实际情况,并可通过改变根管长度、半径等将其应用于田间深根作物的研究中。利用此方法、结合根系扫描技术分析了油菜和冬小麦从发芽到出苗后16 d时的根系生长情况。结果表明,出苗后7和16 d冬小麦根系和地上部干物重均大于油菜,出苗后16 d冬小麦和油菜根冠比分别为0.513和0.372。大部分根系分布在0~16 cm表层土壤中,出苗后16 d冬小麦和油菜表层土壤中的根长在总根长中的比例分别为62.60%和67.76%,根系总表面积、总体积和一级侧根数均为表层土壤中占比最多,在出苗后7 d,总根长、总表面积、总体积和一级侧根数均为冬小麦显著高于油菜,而在出苗后16 d,两种作物的总根长和总表面积差别不大,说明油菜根系生长呈先缓后快趋势。表层土壤中根系平均直径小于底层土壤,油菜根系平均直径小于冬小麦,油菜和冬小麦的根系直径均大部分在0~0.50 mm之间,随着根系生长,较细的侧根逐渐增多,根系平均直径变小。出苗后16 d内的冬小麦根系伸长速率为1.83 cm/d,大于油菜的1.51 cm/d。因此,冬小麦苗期根系生长快于油菜,油菜根系呈先缓后快的生长特性。本研究介绍的根管法是一种原位研究根系的有效方法。     

六种植物生长调节剂对香根草生长发育的效应研究

围绕种苗繁殖技术和实际应用需求,初步研究了6种外源植物生长调节剂对香根草发育过程中形态指标的影响。结果表明:多效唑矮化促蘖效果明显,除一级根数和根茎比指标外,其它根系指标不如对照处理。矮壮素具有一定的促蘖效果,持续时间只有3个多月,但矮化效果不明显。除根茎比指标外,矮壮素处理的其它根系指标均不如对照处理。     

生根粉处理和主根短截对橄榄幼苗根系生长的影响

以橄榄种子及实生苗为材料,研究生根粉对橄榄种子发芽及幼苗根系生长的影响,及短截对橄榄幼苗根系形态及生长的影响。结果表明,生根粉处理对橄榄发芽率影响不大,但能显著提高种子发芽势与发芽指数（P<0.05）;促进幼苗植株生长,增大主根直径,增加侧根和根尖数量。主根短截能显著增大主根直径、侧根直径、侧根长度和根尖数量（P<0.05）,增加二级侧根数量。结论：橄榄主根5 cm短截处理,根系生长效果最好,橄榄主根短截处理最适宜时期是幼苗1~2片真叶期。     

陇南山区黄瑞香天然种群实生苗更新研究

本研究以陇南山区黄瑞香（Daphne giraldii）天然种群为研究对象，分析了半阳坡和半阴坡生境下黄瑞香天然种群种子幼苗转化率，实生苗年龄结构和数量，生长状况，干物质积累与分配，并对影响黄瑞香实生苗生长发育的环境因子、生境因子进行了相关性分析。结果表明：半阳坡和半阴坡黄瑞香种子幼苗转化率均较低，且实生苗密度均随苗龄的增长而减小；黄瑞香实生苗各生长指标在后期生长中表现为半阳坡>半阴坡，叶面积和主根长则相反；两个生境黄瑞香实生苗干质量积累随苗龄增长而增加，且半阳坡>半阴坡；实生苗冠幅、高度和根茎干重与总盖度、灌木层盖度、草本层盖度、海拔呈负相关关系，与土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量呈正相关关系。土壤条件和总盖度是影响黄瑞香实生苗更新的主要因子，半阳坡生境更有利于黄瑞香实生苗的生长发育。     

6个紫花苜蓿品种根系形态结构对低磷胁迫的响应

为明确低磷胁迫下紫花苜蓿（Medicago sativa L.）根系形态结构的响应差异对磷效率的影响,以6个紫花苜蓿品种为材料,采用营养液砂培法,测定两种磷水平（对照：0.5 mmol·L^-1;低磷：0.05 mmol·L^-1）下苜蓿根系形态、解剖结构和磷效率。结果表明：低磷胁迫下,各苜蓿品种的根系长度、表面积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例均降低,其余根系性状则呈现不同的变化趋势。低磷胁迫抑制了各苜蓿品种的生长和磷吸收;除‘赛迪’的磷利用效率显著增加外,其余5个苜蓿品种的磷利用效率均显著降低。‘赛迪’主要通过增加根冠比和磷利用效率,表现出较强的耐低磷能力。总体表明,根系长度、表面积、体积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例是苜蓿根系响应低磷胁迫的主要指标,其中根系长度和中柱直径占根直径比例分别是影响6个苜蓿品种磷吸收和利用效率最关键的根系性状。     

红砂幼苗根系形态特征对降水格局变化的响应

以西北荒漠生态系统典型植物红砂一年生幼苗为研究对象,利用塑料遮雨棚,研究了人工模拟不同降水格局下红砂幼苗根系形态的变化特征。结果表明,(1)降水量一定时延长降水间隔时间,红砂幼苗根系各指标均呈增加趋势,总根长、总根体积和根系生物量增加最为显著,分别为39.22%、62.50%和63.20%。(2)降水间隔时间延长至10 d时,降水量增加30%对幼苗根系各指标均有促进作用,且对总根体积和根系生物量的作用尤为突出,使其分别显著增加116.27%和224.40%(P<0.01)。(3)在自然降水条件下延长降水间隔时间,比根长和比表面积达到最大值,幼苗其他指标则无显著变化,说明幼苗对此水分条件的适应能力最强。(4)相关分析表明,不同降水格局条件下,红砂幼苗各形态指标间存在相关关系,但水平各异。总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径及根系生物量之间呈显著正相关,且相关系数接近0.5,说明红砂幼苗根系具有较强的形态可塑性。