!不同年代大豆品种根系伤流液重量的变化及其与地上生物量的关系

2009和2010年研究了吉林省1923～2004年育成的22个主栽大豆品种在R2、R4、R6期大豆伤流液重量与地上器官生物量的变化及其关系。结果表明:不同育成年份品种的根系伤流液重量和地上部生物量品种间存在显著差异;根系伤流液重量与地上部各器官生物量均随着育成年代的推进而增加,且二者之间呈显著正相关,表明大豆品种的遗传改良使地上部分生物量增加的同时,也导致了根系活力的提高。大豆品种根系伤流液重量与地上部分生物量在R2、R4、R6 3个时期均呈正相关,其中R4时期达到显著水平,伤流液重量与茎、叶片生物量在R4期均呈显著正相关。地上部分生物量与根系伤流液重量的比值在各时期均无明显变化,表明大豆品种的遗传改良过程中地下根系与地上部分器官是协同演进的。     

外源二乙基二硫代氨基甲酸钠对初花期淹水大豆根系氮代谢的影响

为明确二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）对淹水胁迫下大豆根系氮代谢的调控作用,采用盆栽试验,以大豆品种徐豆18（敏感）和南农1138-2（耐涝）为试验材料,在大豆初花期（R1）叶面喷施蒸馏水或DDTC,喷施1 d后进行淹水胁迫8 d（水面淹至大豆子叶节部位）,研究DDTC对花期淹水大豆根系活力、根系含氮化合物以及氮代谢酶活性的影响。结果表明：淹水胁迫下,与徐豆18相比,南农1138-2根系活力、固氮能力以及根系含氮化合物输出能力的下降幅度较小,根系中铵态氮（NH4+-N）含量增加幅度较小,而根系中硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合酶（GS）活性、硝态氮（NO3--N）和游离氨基酸（FAA）含量增加幅度较大。DDTC处理提高了淹水胁迫下根系活力和根系干质量,进而有利于缓解淹水胁迫对大豆产量的抑制;增加了根系中NR、GS活性,NO3--N、FAA、可溶性蛋白含量,并降低了NH4+-N含量,从而增强了根系对氮素的吸收、同化能力;抑制了根瘤干物质重和根瘤固氮酶活性下降,进而提高了淹水胁迫下大豆固氮能力;DDTC处理也能缓解淹水胁迫下伤流液中NO3--N、FAA总量下降,表明DDTC处理促进了根系中含氮化合物向地上部转运。总之,淹水胁迫下,外源DDTC能够通过调控根系氮代谢减轻淹水胁迫对大豆植株的伤害。     

不同年代大豆品种根系伤流液重量变化及其与叶片光合的关系

以根系伤流液的重量作为根系活力的指标,研究了吉林省1923～2004年育成的22个大豆品种在盛花期(R2),结荚期(R4)和鼓粒期(R6)根系伤流液重量的变化及其与功能叶片净光合速率(Pn)的关系.结果表明:根系伤流液重量与品种的育成年份呈正相关变化,但年度间表现存在差异,2009年没有达到显著水平,2010年在R2、...     

铵态氮和硝态氮营养对水、旱稻根系形态及水分吸收的影响

为研究不同形态氮素营养对水稻和旱稻根系生长及水分吸收的影响,采用水培供应不同形态氮素(铵态氮、硝态氮、铵态氮和硝态氮混合)的方法培养水稻和旱稻,并对水稻和旱稻的根系形态进行了扫描分析;同时,通过测定根系伤流液和采用HgCl2抑制水通道蛋白活性的方法,比较了水稻和旱稻根系对不同氮素形态响应的差异。 铵态氮营养水稻（或旱稻）的根干质量明显低于硝态氮营养水稻（或旱稻）,但单位根表面积的水分吸收与根系伤流液量比硝态氮营养高;3种形态氮素营养水稻（或旱稻）运输水分的主要方式均是水通道蛋白的跨膜运输途径,但铵态氮营养水稻（或旱稻）的根系通过水通道蛋白跨膜运输途径运输水分的能力明显高于硝态氮营养水稻（或旱稻）;与水稻相比,旱稻对硝态氮营养具有较强的适应性。     

缩节安（DPC）对花生根系活力的影响

花生不同生育时期叶面喷施DPC结果表明:DPC在花针期可增加前期根系伤流量,结荚初期可增加后期根系伤流量。两期处理均能显著提高根系伤流液中游离氨基酸、无机磷和还原糖的浓度及总量。而DPC在花针期则降低根系伤流液中可溶性糖的浓度和总量。     

氮素形态与吡虫啉对甘蔗根系和地上部生长的影响

本研究通过水培的方式,探究不同形态氮素以及不同形态氮素和新烟碱类杀虫剂吡虫啉（IMI）处理对甘蔗生长、根系伤流强度和根系形态的影响。研究结果显示：与缺氮（CK）相比,添加铵态氮（A）、硝态氮（N）或铵态硝态氮（AN）能够显著提高甘蔗植株的株高和茎径（P<0.05）,其中株高增高了大约3倍,茎径增粗2~3倍,与硝态氮相比,铵态氮能促进甘蔗茎径变粗、鲜重增加以及侧根和不定根的形成;硝态氮为氮源可促进甘蔗根系的纵向生长;铵态氮和硝态氮共存时甘蔗根系总长、根表面积、根系体积以及伤流液强度大于单一氮源处理。添加吡虫啉促进了缺氮条件下甘蔗的生长;与对应的氮素处理组相比,吡虫啉和氮素共处理组甘蔗的鲜重均增加,其中A+IMI处理比A处理增加17.69%,N+IMI处理比N处理增加46.19%,AN+IMI处理比AN处理增加29.43%,在硝态氮存在时差异达到显著水平（P<0.05）;此外,吡虫啉和硝态氮共存显著提高了甘蔗根系总长、根表面积和伤流液强度（P<0.05）。结果表明铵态氮和吡虫啉共施对甘蔗整体的生长最为有利,吡虫啉和硝态氮共施可促进甘蔗鲜重增加以及根系的生长。本研究为甘蔗氮肥施用以及吡虫啉和氮肥在甘蔗中的共施提供重要的理论依据,同时,为“药肥一体化”技术在甘蔗上的应用提供借鉴。     

超高产大豆根系活力和根瘤特性的比较研究

以超高产大豆辽豆14、中黄35与普通品种辽豆11为试材,在盆栽条件下于不同生育时期比较超高产品种和普通品种根系活力和根瘤特性的差异。结果表明:R2期伤流量超高产品种与普通品种差异显著,根系活力则是普通品种辽豆11最大,但在R4和R6期超高产品种根系伤流量和根系活力均显著大于普通品种;R4和R6期,超高产品种根瘤重、固氮活性、固氮量均显著高于普通品种辽豆11。R2和R4期,施磷酸二铵100 mg.kg-1处理的根系伤流量和根系活力显著高于其它施肥处理。因此,超高产大豆品种在R4和R6期具有更强的根系生理功能。     

不同年代育成大豆叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系

为了解大豆品种遗传改良过程中叶片氮含量的变化及其与净光合速率的关系,对吉林省1923年-2004年间育成的21个大豆品种的叶片氮含量和光合特性进行了研究。结果表明,叶片氮含量与育成年代在R2期和R6期呈极显著或显著正相关,但在R4期呈不显著负相关。在R2期和R6期,大豆品种间叶片单位叶面积氮含量增长率明显大于净光合速率增长率,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈极显著或显著负相关;在R4期,现代品种叶片单位叶面积氮含量低于老品种,而净光合速率仍高于老品种,导致了氮素光合利用效率与育成年代呈显著正相关。叶片氮含量高,叶绿素含量就高,净光合速率也高,但氮素光合利用效率却低;可将R4期氮素光合利用效率作为高产品种选育的一个指标。       

SHK-6对大豆根系生理活性和激素的调控效应

以鲁豆11号为试验材料,利用植物生长调节剂SHK-6拌种和分枝期叶面喷施,在大田条件下研究了大豆根系对物质吸收和合成能力的变化及SHK-6调控的效应.结果表明,SHK-6处理显著提高了根系还原能力和伤流量,显著促进了根系对硝态氮吸收和氨基酸合成与转化;SHK-6显著提高伤流液中各个生育期内IAA、GAs和CTKs含量,而ABA含量前期SHK-6处理是显著低于对照,生育后期显著促进了ABA的运输量;SHK-6显著提高了产量,改善了产量构成因素.     

大豆不同抗旱性品种根系性状的比较研究 Ⅱ.生理功能

1985—1986年,分别以夏播和春播大豆为材料,研究大豆不同抗旱品种根系的生理功能.结果表明:大豆抗旱品种根系内可溶性糖和游离氨基酸的含量较高,并在开花结荚期出现高峰。根细胞的基态渗透浓度较大,渗透吸水能力较强.根系的伤流液较多,伤流液的电导率也较高。抗旱品种叶片含水量多,水势较高。     

Diurnal and Phenological Changes in the Rate of Nitrogen Transportation Monitored by Bleeding in Field-GrownRice Plants (Oryza sativa L.)

Abstract

Nitrogen uptake is essential for rice growth and yield. Thus, the development of a simple and rapid method for monitoring nitrogen absorption is strongly required. We examined the fundamental properties of nitrogen transportation monitored by bleeding, including diurnal and phenological changes, to discuss whether the analysis of bleeding sap could be used for monitoring nitrogen uptake by rice. The rate of nitrogen transportation monitored by bleeding was estimated from a combination of the nitrogen concentration in bleeding sap and bleeding rate. We found a clear diurnal change in the rate of nitrogen transportation monitored by bleeding; it was higher in the daytime than at night. In this study, the diurnal change innitrogen uptake was not influenced by soil temperature but by the light condition. The rate of nitrogen transportation monitored by bleeding showed a phenological change with a peak around the panicle formation stage, while the bleeding rate peaked at around heading and was correlated with root length. The nitrogen concentration in bleeding sap continued to decrease gradually from the early growth stage. The cumulative amount of nitrogen uptake estimated by the bleeding sap analysis was less than half of that estimated by the plant analysis before the maximum tiller number stage, but the difference between these values decreased with plant growth. There was a significant positive correlation between the cumulative amount of nitrogen uptake estimated by these analyses throughout the growing period.     

过湿条件下大豆不定根的发生及其生理作用研究

大豆是实行水旱轮作的重要作物之一,在缺乏良好排水条件的水田中实行水旱轮作时,长期涝渍所致的伤害成为大豆生长不良及产量低的重要原因.通过盆栽和大田试验在大豆生育初期进行过湿处理,调查培土或无培土条件下不定根的发生情况,揭示不定根对伤流速度,氮素的吸收运转等的影响,讨论了不定根与大豆耐湿性的关系.淹水条件下培土对不定根及根瘤的发生产生较大的影响,淹水条件下发生的不定根的量占总根重的43.1%,这些不定根提供了81.4%的伤流速度.不定根的呼吸速度为2.61 mg CO2g-1h-1,是初生根的近3倍.淹水导致全叶位叶片的叶色变淡,不定根的发生改变了伤流液中不同形态氮素的组成和全氮含量,可使下位叶的叶色维持较高水平.淹水条件下大豆的冠根比比对照小.不定根取代了受涝渍伤害而失去功能的初生根的作用,积极地进行养分和水的吸收,确保了涝渍逆境下物质生产的顺利进行.     

套作弱光胁迫对大豆苗期根系形态和生理活性的影响

研究玉米-大豆带状套作弱光环境下大豆苗期根系形态特征、生理特性和生物量积累,明晰苗期大豆根系对套作荫蔽的响应规律,筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种,为改良大豆对荫蔽胁迫的适应能力提供理论依据。以NTS1007、桂夏3号和南豆12等3个根系特征不同的大豆品种(系)为试验材料,在盆栽试验条件下,采用挖掘法考察根系形态特征,并对根系活力、表面积、伤流量和生物量积累等指标进行测定和分析。结果表明,与单作相比,玉豆带状套作下大豆主根长和侧根长均显著下降,侧根下降81.8%,主根下降42.8%,侧根下降更为明显;根系可溶性糖含量显著下降,导致根系活力降低,伤流量减少;大豆根系表面积和活跃吸收表面积显著减小,降幅均与一级侧根总长度的降幅呈极显著正相关;大豆植株生物量显著下降,其中地下部下降55.2%,地上部下降37.9%,根冠比减小。不同品种(系)大豆根系对套作的响应程度不同,南豆12的主根长、一级侧根长、根体积降幅最小(33.9%、74.4%、65.3%);桂夏3号的根系表面积和生物量降幅最大(67.1%、48.3%);NTS1007则根冠比、根系活力和伤流量冠比降幅最大(35.4%、39.2%、38.9%)。套作遮荫条件下大豆根系的伸长生长比根系生理性状更能够准确地反映植株根系生长状况,根系长度可作为判定对荫蔽胁迫适应能力的一个重要指标。南豆12在玉米-大豆套作下能够更为合理地分配同化产物,减小荫蔽胁迫对根系形态建成和生理活性的抑制作用,保证根系生物量积累。     

玉米根系特征的基因型差异及与氮吸收效率的关系

在4个硝酸盐浓度下进行2个玉米品种盆栽砂培试验,研究玉米根系特征的基因型差异对硝酸盐浓度的响应及与氮素吸收效率的关系。结果表明,氮高效品种郑单958在硝酸盐浓度为0.08、0.8、4.0 mmol/L时,根重、根幅、根长、根表面积、根体积、分枝数、分形维数、根系活力均显著高于氮低效玉米品种内单314。各根系形态指标随硝酸盐浓度的增加逐渐增加,当硝酸盐浓度从4.0 mmol/L增加至8.0 mmol/L时,不同基因型品种间差异不显著。在低氮胁迫条件下,玉米主要通过增加细根比例、增加根表面积吸收更多的氮素;在氮素供应充足条件下,通过增加根系平均直径,形成高密的分枝系统吸收氮素。进一步通径分析表明,根长与根体积对氮吸收效率直接影响最大,是氮吸收效率差异的主要原因。     

植物生长调节剂对大豆根系氮代谢相关指标的影响

在植物生长调节剂拌种的情况下,探明了不同植物生长调节剂对大豆根系氮代谢的影响.结果表明:DTA-6和DTA-6+GA3提高了大豆的根系活力和硝酸还原酶的活性,增加了硝态氮的含量.DTA-6、GA3和DTA-6+GA3均提高了可溶性蛋白的含量,增强了蛋白水解酶的活性.GA3增加了根系内游离氨基酸积累量和输出量,降低了硝态氮的含量和硝酸还原酶的活性.综合分析表明,应用化学调控手段可以改善大豆根系内同化物代谢水平,促进根系的正常生长发育.     

不同氮肥管理对毛豆共生固氮及产量的影响

以两个不同基因型毛豆品种为试材，研究不同的氮肥管理对毛豆产量及其共生固氮的影响，结果表明，氮肥的施用时间对毛豆的产量及固氮量具有显著的影响，二对复叶始期（Ｖ１．５），每公顷追施５０公斤尿素和在种子形成中期（Ｒ４．５）每公顷再追施２５公斤尿素，两个品种都获得了最高的饱荚产量及最大的固氮量。四对复叶期（Ｖ４），土壤中的速效氮含量与毛豆的固氮率呈正相关，但在开花期和种荚形成期表现为显著的负相关。每公顷仅施２５公斤尿素不能满足毛豆丰产及最大限度利用其共生固氮的需要。     

氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆光合特性和产量及品质的影响

为确定南方大豆增产增效的栽培管理措施及光合特性与产量品质的相关性,本研究以5个南方主栽大豆品种为材料,于初花期（R1）和鼓粒期（R5）进行叶面喷施不同浓度的尿素和复硝酚钠,试验设置5个处理,3个种植区域,每个种植区3次重复,通过2年的数据,研究了叶面喷施氮肥以及氮肥与复硝酚钠复配对南方大豆品种产量、品质以及光合特性的影响。结果表明,增施氮肥可以提高南方大豆各品种的叶绿素SPAD值、净光合速率等光合特性,可提高单株有效荚数、单株粒重等产量构成因素进而提高大豆的产量;同时,氮肥与复硝酚钠复配与单独施用氮肥相比可使油6019、中豆44、中豆41和中豆63的产量增加,对脂肪和蛋白含量影响较小,对高蛋白品种皖豆28未起到增产的效果,但可使脂肪含量有所增加;经过氮素处理后,油6019的产量与品质呈现正相关性。综上所述,氮肥与复硝酚钠复配喷施具有进一步协同提高南方大豆品种产量和品质潜力,但由于对不同品种作用效果存在差异,针对不同基因型大豆品种需要制定最佳的处理方案。