Morphological plasticity of cotton roots in response to interspecific competition with pecan in an alleycropping system in the southern United States

A study was conducted in northwest Florida, USA, to investigate root development and morphology of cotton (Gossypium hirsutum L.) under pecan (Carya illinoensis K. Koch) trees in an alleycropping experiment. Root:shoot ratio, root biomass, total root length and root length density were examined under three treatments: (1) barrier (separating belowground interspecific competition by trenching to a depth of 120 cm and installing polyethylene barrier), (2) non-barrier (root systems were free to interact), and (3) monoculture of cotton (without above and belowground interspecific competition with trees). Results indicated that plants in the barrier and non-barrier treatments had lower root:shoot ratios compared to the monoculture treatment. Belowground competition for resources between pecan and cotton in the non-barrier treatment resulted in 25 and 33% reduction of total root length (359 cm) when compared to that of the barrier (477 cm) and monoculture (539 cm) treatments, respectively. The non-barrier plants also exhibited the lowest root length density. Specific root length was highest for the monoculture (179 cm g⁻¹) and lowest for the non-barrier treatment (146 cm g⁻¹) with the barrier treatment being intermediate (165 cm g⁻¹). Interspecific competition with pecan significantly altered root development and morphology of cotton plants. Research in agroforestry should take into account the developmental differences in root systems of the associated crop species so that better models incorporating nutrient and water uptake can be developed.     

徐州云龙山侧柏林细根形态与分布规律研究

为了提高徐州市石灰岩山地侧柏人工林的生态和景观质量,该研究以云龙山侧柏人工林为对象,利用Win-RHIZO根系分析仪对2个样地不同土层深度细根的形态参数、比根长、根长密度和生物量进行了综合分析。结果表明：（1）细根直径随根序等级的升高而增加,细根长度、比根长、表面积表现为下降趋势,而细根体积表现为先减小后增加的趋势;（2）在不同立地条件下,细根长度、比根长、表面积和体积均表现为表层高于底层,东坡高于西坡的规律;（3）单位面积上细根的生物量随根序的升高而增加,而根长密度则明显下降;表土层中细根生物量和根长密度都要高于底层,东坡高于西坡。     

施氮量对冬小麦根系生长分布及产量的影响

在土壤肥力较高的大田条件下,研究氮肥用量对多穗型品种豫麦49-198和大穗型品种兰考矮早八根系生长分布和产量的影响.结果表明,2品种总根质量密度和各土层根质量密度变化趋于一致,呈先增加后减小的趋势,并于抽穗期达到最大.施氮量影响根质量密度的分布,2品种均以180 kg/hm2施氮处理根质量密度最大,其中豫麦49-198分别比360和0 kg/hm2处理增加12.59％和31.11％,兰考矮早八分别增加8.02％和15.79％.大穗型品种根质量密度与产量的相关性明显高于多穗型品种,表明通过氮肥用量调控根量对提高大穗型小麦产量的作用更大.     

滴灌小麦根系生理特性及其空间分布

通过管栽滴灌根区水分控制试验,研究不同滴灌条件下,春小麦根系生理特性、垂直分布变化及其产量构成等。结果表明:①孕穗～灌浆初期是滴灌春小麦根系生长的关键时期,此期根系的总根质量和总根长、根系总吸收面积、活跃吸收面积和根系活力达最大值。②土壤水分过少,根系过氧化物酶活性降低,脯氨酸含量虽有所增加,但后期下降过快,根系过早衰亡;水分过多,影响根系吸收面积增加,根系活力下降,植株贪青晚熟,经济生产效率低;适宜水分(田间饱和质量含水量的70%～75%)处理能有效促进根系生长及生理功能提高,产量最高。通过滴灌控制小麦根区水分状况,可以实现以水调根,促进小麦高产形成并获得较高的水分利用效率。     

覆膜条件下小麦和玉米根系化感作用对土壤微生物的影响

采用稀释平板涂布法对西北旱地覆膜条件下小麦和玉米根区和根外土壤中可培养细菌、真菌、放线菌的数量进行测定,并将其与常规对照进行比较。结果表明,覆膜模式下小麦和玉米根区土壤细菌、真菌和放线菌数量均高于常规处理,增率均为正值,小麦根系利于根区与根外土壤细菌和放线菌数量的生长,玉米根系化感作用利于根区土壤真菌数量的增加;玉米和小麦根区形成的微环境有利于土壤细菌和真菌数量的增加,即R/B值大于1,玉米的根系化感作用能够强化根区与根外土壤细菌和真菌数量的差异,即R/B值较高;玉米根区土壤微环境较小麦更利于土壤放线菌生长。小麦和玉米对土壤中可培养微生物数量的化感效应表现不同,覆膜模式下小麦利于土壤细菌和放线菌数量的增加,玉米根系的化感效应利于根区土壤真菌数量增加。玉米根区放线菌数量高于根外,小麦与之相反。     

不同施肥水平对南瓜根冠比和壮苗指标的影响

采用L9(34)正交设计,对不同施肥条件下南瓜有机基质穴盘苗的根冠比进行了较系统的研究。结果表明:施用氮肥后,幼苗地上部分生物量显著增加,但地下部生物量较对照明显减少,根冠比降低。磷钾施用后,幼苗地上部生物量有所增加,地下部生物量前期不及对照,后期稍高于对照,但与对照差异不显著,根冠比与对照接近。微肥施用后,幼苗地上部生物量变化不大,但地下部生物量较对照有明显的增加,根冠比明显增强。     

海雀稗对镉胁迫的生理响应及积累特性

为研究海雀稗对锅胁迫的生理响应及其镉积累特性,本研究采用土培法对海雀稗进行镉胁迫,探究了不同镉浓度对海雀稗生长、根系活力、叶片膜透性、膜脂过氧化、保护酶活性以及镉积累的影响.结果表明,镉浓度＞50.00 mg/kg时,随镉浓度增加,CAT活性显著下降,SOD与CAT的协同作用降低,MDA大量积累和根活力下降,植物生长受到抑制;镉浓度为0～50.00 mg/kg时,海雀稗根系活力未显著下降,保护酶活性(SOD、CAT)增强,MDA积累量和细胞膜透性未明显增加,植物受镉毒害较小.海雀稗根系对镉具有极强的富集能力,镉浓度为200.00 mg/kg时,其地上部分和地下部分镉含量分别为39.15 mg/kg和1 097.38mg/lg.说明海雀稗对镉胁迫(0～50.00 mg/kg)能做出有效反应,并正常生长,可以作为修复土壤镉污染的备选种植植物.     

镉对小麦苗期生长及生理指标的影响

[目的]了解镉对小麦生长的毒害作用。[方法]采用溶液培养的方法,研究不同浓度的金属镉对淮麦18生长及生理特性的影响。[结果]低浓度镉(≤0.10 mmol/L)对小麦生长有一定的促进作用,高浓度镉(>0.10 mmol/L)则有抑制作用。采用低浓度镉处理的小麦根系活力、叶片叶绿素含量高于对照,当镉浓度上升到0.20和0.30 mmol/L时其活力和含量明显下降。当小麦受到镉轻度胁迫(0.05 mmol/L)时,小麦CAT活性大幅升高,当镉浓度提高到0.10 mmol/L时,CAT活性有所下降,此后CAT活性随浓度的变化趋向平缓。细胞膜透性、MDA含量随着镉浓度的加大和毒害时间的延长逐渐变大。[结论]该研究可为实现对镉污染的预测与评价,防止镉的危害,保证农产品产量、品质提供参考依据。     

吲哚丁酸对金钱树叶片扦插生根的影响

以金钱树(Zamioculcas zamiifolia)为试验材料,研究了吲哚丁酸(indolebutyric acid,IBA)处理不同叶位叶柄的生根效果。结果表明,选择适当的IBA浓度和适当叶位对于提高金钱树的扦插繁殖效果非常明显。其中,300 mg/L IBA处理能促进金钱树的块茎及根系的生长,根的长度、数量、块茎的重量以及成活率都比其他浓度的效果好。此外,4~6叶位叶柄的根系生长效果最好,其次为7~9叶位,1~3叶位的效果最差。     

基于矢量图形的根系构型参数的人机交互系统设计研究

针对植物根系模拟仿真软件在人机交互方面所存在的缺陷,设计出通过二维图形交互式的解决方案。通过对植物根系拓扑构形的分析与计算机图形学的结合,以二维矢量图的形式设计根系拓扑构型的计算机表达机制,并以此为基础构建参数交互机制。根系参数通过综合数据模型统筹起来传递至模拟仿真系统及数据库,这使得根系参数的构建更为直观,调用已有根系模型更方便。