再生水分根交替滴灌对马铃薯根-土系统环境因子的影响研究

分根交替(PRD)滴灌技术是很有节水潜力的灌水技术.利用再生水,采用分根交替滴灌技术对马铃薯根长密度、根重密度及土壤水盐的空间分布影响进行了研究.结果表明,马铃薯根系主要分布在0～60 cm的土层内,以植株为中心,呈放射状沿不同方向减小.通过研究所建马铃薯根长密度的空间分布函数能较好地反映根系的三维分布趋势.PRD灌溉可以刺激马铃薯根系生长,水分利用效率提高39%.进行PRD灌溉时应重点考虑滴头位置处及垄坡上的水盐变化,最好能起到节水控盐的双重作用.再生水PRD地下滴灌是对传统地表滴灌的优化和提升.     

不同土地利用方式对根际土壤微生物数量的影响

采用微生物平皿培养和化学分析法,在鲁西南地区选取5种不同土地利用方式,分别对根际、根外土壤微生物数量与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)5种不同土地利用方式下,根际土壤微生物总数量明显高于根外(非根际),表现出明显根际效应;(2)根际环境对三大类微生物产生不同的根际、效应。对细菌有明显的正效应,对放线菌和真菌有正负两方面的影响;(3)鲁西南地区土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线菌和真菌,但各类群在根际根外土壤中的数量排序不同。根际为细菌>真菌>放线菌,根外为细菌>放线菌>真菌;(4)不同土地利用方式下土壤微生物总数量各有差异,具体表现为菜地>麦地>稻田>果园>荒草地;(5)5种土地利用方式下,土壤性质也表现出根际效应,且与微生物总数量的根际效应相一致;(6)微生物数量与土壤大多数养分含量之间存在着一定的正相关关系,即土壤微生物数量随土壤有机质含量的增加而增加。     

Improvement in the Adaptation of Lygeum Spartum L. to Salinity In the Presence of Calcium

Lygeum spartum L. has been recently introduced in areas where salinity is high in soils. However, there are no studies about the physiological response of these plants to salt excess. The effect of sodium chloride (NaCl) on plant growth and water status was studied. Also, the effect of calcium (Ca) addition to salinity conditions was analyzed because of the coexistence of salinity and calcareous soils. Dry weight (DW), transpiration, and osmotic potential (Ψπ) decreased with elevated NaCl and were restored with Ca²⁺, whereas moderate salinity had no effect. Fresh weight (FW), water potential (Ψω), and root hydraulic conductance (L ₀) decreased with salinity; Ca²⁺ supply had an ameliorative effect at moderate salinity. Sodium (Na⁺) increased in leaf sap at high levels of NaCl and was decreased by Ca²⁺. Lygeum spartum showed a resistance to moderate salinity, but the effect of Ca²⁺ depends on salinity intensity. Thus, the role of Ca²⁺ in the tolerance to salinity was emphasized.     

葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定

采用室内组培苗（‘晚红’葡萄,Vitis vinifera L.‘Red Globe’）和室外盆栽苗（‘贝达’葡萄, V. riparia × V. labrusca‘Beta’）,研究了葡萄根系分泌物的化感效应,并利用LC-MS技术对根系分泌物中的化感物质进行了分离鉴定。室内试验表明：0.01、0.10、0.50 g ∙ mL-1（根系干质量/培养基体积）浓度的根系分泌物显著抑制葡萄组培苗的生长,浓度越高抑制作用越强。盆栽试验显示葡萄根系分泌物在低浓度的情况下促进植株生长,叶片可溶性糖、淀粉及蛋白质含量增加,苯丙氨酸解氨酸（PAL）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照差异不显著,丙二醛（MDA）含量减少;而在高浓度的情况下植株生长抑制显著,PAL和SOD活性被激活,分别比对照提高了69.16%和10.35%,MDA含量增加。LC-MS检测结果确定葡萄根系分泌物中含有对羟基苯甲酸和水杨酸两种酚酸类物质,推断含有软脂酸、1–二十一醇、柠檬酸、乌头酸、β–谷甾醇、邻苯二甲酸和没食子酸。采用‘山河二号’葡萄（V. amurensis × V. riparia ‘Shanhe 2’）组培苗检测证明对羟基苯甲酸和水杨酸对葡萄具有显著的化感抑制作用。     

不同土壤深度棉花根系形态变化规律及与矿质元素的关系

【目的】研究不同土壤深度下棉花根系形态变化规律,分析与矿质元素的响应关系,及矿质元素对根系形态的调控作用,为构建合理棉花根系构型提供理论依据。【方法】测试37份棉花品种的根系长度、根系表面积、根系体积、根系生物量、根系氮、磷、钾元素,根据公式计算比根长、比根面积、比根体积、根系密度,研究矿质元素对根系形态的调控关系。【结果】位于0~10 cm土壤中,由于氮素作用,促使比根长、比根面积、比根体积增加,轻微抑制根系密度生长。在10~20 cm土壤中,氮素促使比根长、比根面积增加,抑制根系密度的生长及比根体积的增加。在20~30 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、根系密度的作用效果不明显,而对比根体积表现为负相关关系。在30~50 cm土壤中,氮素对比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为正相关关系。在50~60 cm的土壤中,比根长、比根面积、比根体积、根系密度表现为负相关关系。第一主成分与氮素、比根长、比根面积、比根体积的相关性较高,第二主成分主要与根系密度的相关性较高,第三主成分主要与磷、钾元素的相关性较高。磷、钾元素与第一主成分的相关性较高,氮素与第三主成分的相关性较高。【结论】根系在不同土壤深度下,比根长、比根面积、比根体积逐渐增大,单位质量根系含氮量不断减少。根系形态性状主要受氮素调控,磷、钾元素对根系形态性状的调控作用较小。     

两个柱花草品种根系构型差异及其对间作柑橘砧木实生苗磷营养的竞争

 根系构型与植物的养分吸收密切相关,可能影响植物不同个体间的养分竞争。比较了‘格 拉姆’和‘184 号’柱花草（Stylosanthes Sw.）的根系构型差异,并探讨了两者在间作条件下对柑橘砧木 红藜檬（Citrus limonia）实生苗的生长和养分吸收的影响。结果表明,‘格拉姆’和‘184 号’在单作条 件下生物量、总根长、主根长和根尖数相似,但是‘184 号’的基根角度、根系表面积、平均根直径均小 于‘格拉姆’;在与柑橘实生苗间作条件下,‘184 号’有41.4%的根系进入柑橘根区,而‘格拉姆’仅有 0.8%的根系进入柑橘根区,因此与‘184 号’间作的柑橘砧木实生苗的生物量和对磷养分的吸收均显著低 于与‘格拉姆’间作的柑橘砧木实生苗。本研究表明,与根系垂直生长型的‘格拉姆’相比,根系水平 生长型的柱花草‘184 号’不宜用于果园生草栽培,根系构型应该成为草种筛选的重要指标。     

Considering sink strength to model crop production under elevated atmospheric CO2

Climatic changes and elevated atmospheric CO₂ concentrations will affect crop growth and production in the near future. Rising CO₂ concentration is a novel environmental aspect that should be considered when projections for future agricultural productivity are made. In addition to a reducing effect on stomatal conductance and crop transpiration, elevated CO₂ concentration can stimulate crop production. The magnitude of this stimulatory effect (‘CO₂ fertilization’) is subject of discussion. In this study, different calculation procedures of the generic crop model AquaCrop based on a foregoing theoretical framework and a meta-analysis of field responses, respectively, were evaluated against experimental data of free air CO₂ enrichment (FACE) environments. A flexible response of the water productivity parameter of the model to CO₂ concentration was introduced as the best option to consider crop sink strength and responsiveness to CO₂. By varying the response factor, differences in crop sink capacity and trends in breeding and management, which alter crop responsiveness, can be addressed. Projections of maize (Zea mays L.) and potato (Solanum tuberosum L.) production reflecting the differences in responsiveness were simulated for future time horizons when elevated CO₂ concentrations and climatic changes are expected. Variation in future yield potential associated with sink strength could be as high as 27% of the total production. Thus, taking into account crop sink strength and variation in responsiveness is equally relevant to considering climatic changes and elevated CO₂ concentration when assessing future crop production. Indicative values representing the crop responsiveness to elevated CO₂ concentration were proposed for all crops currently available in the database of AquaCrop as a first step in reducing part of the uncertainty involved in modeling future agricultural production.     

基于微根管技术的玉米根系生长监测

为了研究玉米根系生长规律,该文利用固城农业气象试验站内设置的大型根剖面系统,采用微根管观测法,对试验地上玉米主要生育期的根系生长动态进行定期直接跟踪监测,并以方形整段标本法作为参照标准,对试验数据采用MATLAB软件辅助图像处理和现代统计方法进行分析。结果表明：微根管法与方形整段标本法对得出的根长密度随深度增加呈递减型有较好的一致性,两者相关系数达到0.83以上,通过0.05的显著性检验;由观测数据建立的回归方程能较好地反映土壤中玉米根系生长规律,进一步表明微根管法是一种破坏性较小、可准确定位跟踪植物根系在土壤中生长动态变化的先进技术,对植物根系生长研究有较好的推广应用价值。     

基于深度学习目标测定的大蒜收获切根装置设计与试验

为研究适用于大蒜联合收获的智能化切根装置,提出了基于机器视觉的非接触式定位切根方法,设计了一种基于深度卷积神经网络的大蒜切根试验台.试验台采用深度学习的方法,对采集到的图像进行目标检测,利用APP完成人机交互和结果显示,由深度卷积神经网络给定切根的切入位置,电机控制系统自动调整定位双圆盘切根刀完成切根处理.目标比较试验...