硝态氮供应对小麦根系形态发育和氮吸收动力学的影响

为给小麦氮素利用效率的提高及氮高效品种的选育提供依据,以秦麦11号和宁麦9号作为供试材料,采用溶液培养方法,研究了不同浓度硝酸盐对小麦根系形态发育特征和硝酸盐吸收动力学的影响。结果表明,在较低的浓度范围内,NO3-可增加小麦总根长和根尖数,促进根系生长;当NO3-浓度超过2 mmol/L时,总根长和根尖数受到强烈抑制,但由于根系平均直径的增加,根系总体积并未明显减少。两个供试小麦品种之间根系NO3-含量并无明显差异,而两个品种的叶片NO3-含量在介质NO3-浓度超过10 mmol/L时表现出了明显差异。叶片、根系NO3-含量与根冠比之间的关系可用一次函数来进行描述,与根长、根尖数之间的关系可用二次函数来进行描述。与宁麦9号相比,秦麦11号的NO3-吸收具有更高Vmax值和Km值,这可能与两个供试小麦品种根系形态特征的差异有关。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

[目的]探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况.[方法]以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优7...     

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。     

不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系

【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

目的 探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。方法 以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常     

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。     

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。     

土壤剖面硝态氮非均匀分布条件下小麦根系生长和氮素吸收特征

为探讨土壤硝态氮非均匀分布条件下小麦根系生长及氮素吸收特征,选用石麦15、衡观35、H10和L14等4个小麦品种为材料,进行土壤分层培养试验,模拟土壤剖面中上下层硝态氮空间分布差异,测定和分析了小麦根系长度、直径、分布等形态学特征及植株氮素含量和累积量。结果表明,当土壤中硝态氮施用量上层较低、下层较高时,小麦植株根系总长和表面积在上下土层中分布比值降低,根系趋向下层土壤生长。上下层土壤中硝态氮施用量均较高时,上下层土壤中的根系总长和表面积比值较大,根系趋向上层土壤生长。土壤剖面不同层次中硝态氮供应非均匀条件下,小麦根系发育呈现明显的可塑性反应。小麦根系总长和表面积以及直径≤0.15mm的细根长(占整个根系的比重很大)与植株地上部氮含量和氮素积累量极显著正相关,与土壤中硝态氮含量极显著负相关。     

水分胁迫对槟榔幼苗根系形态与活力的影响

以槟榔为试验材料,采用盆栽法研究土壤不同相对含水量对槟榔幼苗根系形态和部分生理特性的影响。结果表明:(1)干旱处理使槟榔根系生物量及根冠比增加,叶片生物量下降,各器官中水分含量差异不显著。(2)干旱处理主要影响槟榔根系的数量、长度和粗度,从而影响根系表面积与体积,主要表现为:根长为0~5 cm的根系数量及单株总根数降低,根长大于10 cm的根系数量增加;根系表面积及根系体积在不同根段均以正常处理最高,而根系表面积大于6 cm2和根系体积大于0.5 cm3根段随水分含量的增加均呈下降趋势。(3)干旱处理对槟榔根系活力的影响为前期大于后期,随干旱程度的增加,根系活力下降越大。此结果表明槟榔主要通过调整根系数量、长度及粗度来适应干旱的环境条件,但干旱又明显抑制了槟榔的生长。     

水分胁迫和供氮形态耦合作用下分蘖期水稻的光合速率、水分与氮素利用

采用室内营养液培养及PEG模拟水分胁迫的方法,在3种供氮形态\[NH4+、NO3-、NH4+/NO3-(质量比)为50∶50\]下,主要研究分蘖期水稻在非水分胁迫及水分胁迫条件下的氮素利用效率及对不同形态氮素的消耗。在非水分胁迫条件下,分蘖期水稻在NH4+/NO3-为50∶50时生物量增量最大;而在水分胁迫条件下,单一供NH4+ N营养的水稻生物量增量最大。在两种水分条件下,当NH4+/NO3-为50∶50时,分蘖期水稻对营养液中NO3- N的消耗量明显大于NH4+ N;此外,在两种水分条件下,均以单一供NH4+ N营养水稻的光合速率、氮素利用率和水分利用率最高。     

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。     

不同供氮形态对旱作水稻生长和养分吸收的影响

采用土培试验种植旱作水稻,研究铵态氮（A）、硝态氮（N）和铵态氮加硝化抑制剂（A+DCD）对旱作水稻分蘖期、孕穗期生长和养分吸收的影响。在分蘖期和孕穗期,铵态氮和铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻各部位生物量、分蘖数及新完全展开叶的叶面积均较硝态氮处理的高;铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻叶片净光合速率最高,硝态氮处理的水稻叶片净光合速率最低; 铵态氮和铵态氮加硝化抑制剂处理的水稻体内的钾向叶片中分配比例较高,而硝态氮处理的水稻向茎秆中分配的比例较高。     

种植方式对水稻和陆稻氮素吸收利用的影响

 以武香粳99-8（水稻）和中旱3号（陆稻）为材料，研究了种植方式对水稻和陆稻生育后期N素吸收利用的影响。与水种稻（对照）相比，中旱3号覆膜旱种时产量显著低于对照，武香粳99-8覆膜旱种时和对照没有显著差异，裸地旱种产量均为最低。覆膜旱种和裸地旱种抽穗期植株的含N率较低，抽穗至成熟期植株含N率下降速率为水种＞裸地旱种＞覆膜旱种。抽穗和成熟期植株吸N量大小为水种＞覆膜旱种＞裸地旱种。旱种稻成熟期茎鞘中的N素分配显著高于对照，籽粒显著低于对照，品种间叶片有所不同。抽穗期旱种稻的N素物质生产效率显著高于对照。成熟期覆膜旱种N素物质生产效率最低。旱种稻N素籽粒生产效率（中旱3号覆膜旱种除外）和N素收获指数较对照增加，大小为裸地旱种＞覆膜旱种＞水种。与武香粳99-8相比，中旱3号抽穗后植株含N率下降快，植株N素积累量较小，叶片和籽粒中N素分配比例高，茎鞘低；N素物质生产效率（成熟期）、N素籽粒生产效率和N素收获指数高，产量低。     

Genetic Diversity of Rice Landraces from Lowland and Upland Accessions of China

Genetic diversity of rice landraces from lowland and upland accessions of China was investigated using 66 polymorphic simple sequence repeat (SSR) markers.The total number of alleles detected from all 324 tested accessions was 555 with an average allele number (Na) of 8.409 per locus,the average effective number of alleles (Ne) of 3.574 and the average Shannon’s information index (I) of 1.378.The genetic diversity was higher for the indica landraces compared to the japonica landraces,and the upland landraces were more genetically diverse than the lowland landraces.The SSR markers,RM72,RM232,RM219,RM241,RM224 and RM3 showed the highest rates of polymorphism and these SSR markers were suitable to assess the genetic diversity of rice germplasm resources.A dendrogram of 324 accessions of lowland and upland landraces showed that all rice accessions were mainly subdivided into two groups,japonica and indica,with some being intermediate.The distribution of lowland and upland landraces among the japonica and indica rice groups was distinct,with obvious differentiation between the lowland and upland landraces in japonica rice,but no such clear distinction in indica rice.     

水旱稻三交种的应用价值初步研究

 以水稻野败不育系ZZA、旱稻野败不育系保持系沪旱1B和旱稻恢复系旱恢3号配制的一个水旱稻三交种（ZZA/沪旱1B//旱恢3号）和两个相应的单交种（ZZA/旱恢3号和沪旱1A/旱恢3号）为材料,进行田间性状调查,测定产量、抗旱性和稻米品质等指标。结果表明,三交种株高、叶绿素含量、穗长等性状与单交种的变异系数差异不显著,但群体抽穗历期延长;产量明显高于单交种,2006年比两单交种分别增产17.33%和25.63%,2007年比两单交种分别增产357%和11.71%;抗旱性增强,抗旱系数达51.21%,高于两单交种和亲本;主要稻米品质指标与两单交种差异不大。结果表明,水旱稻三交种可以拓展杂交稻的遗传基础,具有一定的应用价值。     

两极交变磁场对水稻和陆稻品种幼苗生长发育的影响

 用两极交变磁场对水稻和陆稻各4个品种的种子进行处理,处理种子的发芽特性优于未处理种子,其秧苗高度、鲜重及根长均比未处理的提高。种子经处理的水稻秧苗叶绿素a和b含量较未处理的高,650和680 nm荧光强度较低,而陆稻则相反。磁场处理对水稻种子浸泡液的电导率无显著影响,而陆稻则处理的较未处理的为低。     

氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响

以桂朝2号和叠加占为试验材料,以总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮为指标,研究了氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响。结果表明,上述形态氮素含量对氮肥运筹表现出相同的趋势,即水稻抽穗期和成熟期植株总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮含量均随施氮水平提高而提高,在相同施氮量条件下,重施穗肥时其含量较高。氮肥运筹对不同形态氮素含量的影响程度是不同的,其中,对Rubisco-N和游离氨基态氮的影响明显。两个品种早晚季无论是抽穗期还是成熟期不同施氮水平下Rubisco-N和游离氨基态氮含量差异均达到显著或极显著水平。相关分析表明,早晚季抽穗期和成熟期水稻植株总氮含量与蛋白氮含量均呈极显著相关。     

供氮形态和水分胁迫耦合作用对磷在苗期——分蘖期水稻植株不同部位含量与分配的影响

为探讨不同形态氮素营养对干旱条件下水稻P吸收与分配的影响, 采用室内营养液培养及聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫处理的方法,在分蘖期设置3种供氮形态（NH4+ N、NO3- N以及NO3- N和NH4+ N相同浓度下等体积混合）和两种水分条件（非水分胁迫及水分胁迫）的耦合处理进行研究。结果表明： 1）在水分胁迫条件下,水稻植株及各部位含P量均是全NH4+ N营养明显高于全NO3- N营养;同时,在分蘖期,全NO3- N营养水稻植株含P量明显低于非水分胁迫条件下的相应处理,但水分胁迫对全NH4+ N以及NO3- N和NH4+ N混合营养水稻含P量影响不大;2）在两种水分条件下,全NH4+ N以及NO3- N和NH4+ N混合营养均相对降低了水稻对吸收进入体内的P向叶片和根系的运输比例;而全NO3- N营养则只相对降低了水稻体内的P向叶片的运输比例。此外,由分蘖初期到中期,在水分胁迫条件下,全NH4+ N营养水稻积累的P素增加比例最高。     

半腐解秸秆覆盖下旱作水稻对15N的吸收和分配

 在模拟田间条件下的水泥池（微区）内，用半腐解秸秆覆盖旱作水稻，两个水平的15N标记尿素分别作基肥、分蘖肥和穗肥施用，研究了不同时期施用的15N在水稻各部位的分配、15N的利用率和土壤 植株系统的氮素平衡。结果表明植株氮素含量中来自肥料氮的百分比（Ndff%）、水稻对15N的吸收和利用率以及15N的土壤残留率因标记肥料的施用时期和用量的不同而有很大差异。分蘖肥的15N在水稻各部位中的Ndff%最高，而作为基肥施入的15N在水稻体内的Ndff%最低。植株对氮肥利用率的最低和最高值分别为5.58%和51.53%，氮肥的土壤残留率最低和最高值分别为13.81%和29.87%。