湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点

采用野外调查、田间试验与室内分析相结合的方法,分析了湖南烟区烤烟硫含量与土壤有效硫含量的分布特点及相互关系.结果表明湖南烟叶硫含量较高,平均为(0.81±0.26)%,变幅为0.34%～1.49%,有39.29%的烟叶硫含量小于0.70%;不同等级烟叶硫含量的变化规律为上橘二(B2F)＞中橘三(C3F)＞下橘二(X2F).湖南种植烤烟土壤有效硫含量较丰富且变异范围大,平均为(37.16±27.59)mg·kg-1,变幅为2.20～217.60 mg·kg-1;有22.58%的土壤在不同程度上缺硫(≤16.0 mg·kg-1),有26.08%的土壤有效硫含量偏高(＞50.0 mg·kg-1),满足优质烟叶生长发育的正常土壤占51.34%;不同土壤类型有效硫含量的变化规律为鸭屎泥＞黄泥田＞红黄泥＞青泥田＞沙泥田＞黄灰土＞黄壤土.相关分析表明,烟叶硫含量与土壤有效硫含量呈极显著正相关(r=0.469, P＜0.01).     

水稻根系在根袋处理条件下对氮养分的反应

通过大田试验对 1 0个水稻品种根系与产量的关系研究表明 ,抽穗期和成熟期根冠比与产量呈极显著的负相关关系 ,相关系数分别为 - 0 .861 6和 - 0 .8889。随之在大田试验基础上选择根冠比大的品种粳籼89,设计水分和养分能自由通过 ,而根系不能穿过的根袋 ,根袋从小到大不同 ,以便产生不同大小的水稻植株根冠比。通过水培实验研究在根袋处理后对不同养分条件的反应。水培液设 3种氮素养分水平 ,即2 0 mg/kg,40 mg/kg,60 mg/kg。结果表明 ,在不同氮素养分条件下 ,经过根袋处理后在抽穗期根系干重都有下降趋势 ,根冠比显著降低 ,而根系活性吸收面积在抽穗期有不同程度的增加 ,茎鞘贮存性碳水化合物含量明显增加 ,叶绿素含量则无明显影响。在抽穗期较大的根袋处理根系总吸收面积、活跃吸收面积及所占比例与对照相比增加效果较为明显 ,而较小的根袋处理根系吸收的能力降低 ,根系吸收能力大小顺序为 :大袋 >中袋 >对照 >小袋。随养分浓度的增加 ,不同根袋处理在抽穗期的根系总吸收面积和活跃吸收面积有下降的趋势。较大的根袋处理在 2 0 mg/kg和 60 mg/kg氮素养分条件下能适当减少根系直径 ,增强根系的活性吸收比例 ,从而提高根系的活力 ;但在成熟期根袋处理对根系的活性吸收无明显影响     

低磷胁迫对水稻苗期侧根生长及养分吸收的影响

用蛭石与石英砂作为混合培养介质研究了低磷胁迫对水稻（Oryza sativa L.)苗期侧根发生发育的影响及其与磷吸收的相关关系。结果表明：低磷对水稻的侧根发生发育具有明显的诱导作用及基因型差异。相关性分析表明：单位侧根长度的增加与单位根表面积的增大极显相关,而单位侧根数量的增多与单位根表面积的增大无显的相关性。表明单位根表面积的增加主要来自于单位侧根的伸长。侧根参数与磷含量的相关性分析表明：低磷条件下,侧根总长度和侧根数量都与植株磷含量存在显的正相关,根系总表面积与磷含量存在极显的正相关。表明在低磷条件下,侧根的发生发育对水稻的磷吸收具有重要的作用。根系和地上部的可溶性糖含量分析表明;低磷胁迫改变了同化物在地上部和根系的分配。生物量测定表明：低磷胁迫显增大了植株的根冠比。     

高氯酸盐胁迫对水稻生长发育和养分吸收的影响

通过土培盆栽试验,研究了0.2、2.0和4.0mmol/kg 3种浓度下高氯酸盐胁迫对两个水稻品种的生长发育和吸收主要养分元素氮、磷、钾的影响。研究发现:(1)高氯酸盐对水稻生长的抑制程度随高氯酸盐处理浓度的增高而加重,且随着处理时间的延长,水稻的受害症状也越来越明显,到分蘖期时,3个浓度组对赣糯香生长的抑制率分别为3.08%、33.39%和39.03%,对IR65598-112-2生长的抑制率分别为9.18%、21.07%和34.97%。(2)各浓度处理组(赣糯香0.2mmol/kg组除外)都显著抑制了两品种水稻的分蘖。(3)各浓度处理组水稻始穗时间都比对照组晚,其中高浓度处理组晚了1个月。(4)IR65598-112-2对高氯酸盐的胁迫表现出更早的反应和对低浓度污染物的敏感性,而赣糯香表现出相对较强的抗性。(5)高氯酸盐对水稻根部的伤害比对地上部的伤害更严重。(6)高氯酸盐处理减少了水稻各器官的生物量,降低了水稻各器官中养分元素总氮和总磷的总积累量。研究表明,高氯酸盐污染可抑制两品种水稻的生长和分蘖,延迟其发育,降低水稻对养分元素的积累,其植物毒性效应与污染物的浓度、处理的延续时间、水稻品种及不同植物器官都有关系。     

外源NH_4~+对穗花狐尾藻根系形态和养分吸收的影响

在温室内进行静态实验,以原沉积物(CK)和分别添加0.24%和0.48%氯化铵(SN1和SN2)的沉积物作为底质培养沉水植物,探讨了高NH4+环境中穗花狐尾藻的根系形态特征及营养物质积累与干物质分配策略。结果表明,穗花狐尾藻主根直径(0.432-0.518mm)与主根/侧根比率(1.50-4.39)均随着沉积物NH4+含量升高呈现增大趋势,但单株主根总长(31.64-171.67cm)则在高NH4+环境中显著变短;其中,SN2处理中穗花狐尾藻主根数量(8.17条/株)显著低于SN1(14.67条/株)和CK(14.33条/株)处理,而SN1与CK处理之间差异不显著。SN1和SN2处理中穗花狐尾藻植株全氮含量(55.98和55.19mg/g)均显著高于CK(42.89mg/g)处理,而SN1和SN2处理中穗花狐尾藻植株全磷含量(1.63和1.53mg/g)则比CK处理中(3.71mg/g)显著降低。穗花狐尾藻植株干物质积累量(168.17-405.81mg/株)和全磷积累量(0.25-1.51mg/株)均随沉积物NH4+含量升高而显著下降,但植株全氮积累量(9.12-21.08mg/株)则表现为:SN1CKSN2。全氮和全磷在叶片中的分配率都随着沉积物NH+含量升高而显著降低,而在根系和茎秆中分配率则显著增加。     

香草醛对杉木幼苗养分吸收的影响

 通过模拟实验研究了不同浓度的香草醛对杉木（Cunninghamia lanceolata）幼苗养分吸收和根系活力的影响,结果发现,当浓度为1 mmol·L-1时,香草醛能够显著抑制杉木幼苗对NO－3、NH+4、SO24-及HPO24-离子的吸收和根系活力（p<0.01）,而浓度为1×10-2 mmol·L-1时香草醛却促进了杉木幼苗对HPO24-离子的吸收（p<0.01）。这说明高浓度的香草醛能够通过化感作用对杉木幼苗产生影响,降低杉木幼苗的根系活力,进而减少了杉木幼苗对养分离子的吸收,从而影响了杉木幼苗的生长。     

烟杆还田对水稻产量和养分吸收的影响及其替代钾肥的效果

选择不同供钾能力的烟-稻轮作区稻田,研究了烟杆还田对水稻产量、钾素吸收利用的影响及其替代钾肥的效果.结果表明: 烟杆还田(2250 kg·hm^-2)和施钾肥(K₂O 75 kg·hm^-2)均能增加水稻产量和地上部钾素的累积量,其中烟杆还田配施钾肥的增幅最大,低钾(土壤速效钾含量＜100 mg·kg^-1)、中钾(土壤速效钾含量100～150 mg·kg^-1)和高钾(土壤速效钾含量＞150 mg·kg^-1)土壤的水稻分别增产13.3%、17.1%和13.5%.烟杆还田(St+NP)可以提高钾素吸收利用率和农学效率.但在水稻当前推荐施肥量(75 kg·hm^-2)条件下,烟杆还田配施钾肥(St+NPK)对钾肥(素)吸收利用率和农学效率无显著影响,说明当前推荐施钾量可能偏高.通过对烟杆还田替代钾肥的计算,发现还田烟杆可以替代10%～22%的化肥钾(K₂O),烟后晚稻在烟杆还田时钾肥施用可以减少7.2～16.5 kg·hm^-2.因此,在烟杆还田条件下,高钾田块可减少化学钾肥的施用,而中钾和低钾田块为稳定水稻产量和维持土壤钾素平衡,则应保证目前推荐钾肥量的投入.     

水稻叶片性状和根系活力的QTL定位

应用由247个株系组成的珍汕97B/密阳46重组自交系(RIL)群体及其分子标记连锁图谱,检测控制剑叶、倒二叶、倒三叶的5个形态性状和控制根系伤流量性状的数量性状座位(QTL)。在9个标记区间检测到控制叶片形态性状的24个QTL,LOD值为2．9～11．8,单个QTL的表型变异贡献率为4．0％～32．5％;分别检测到56对和4对控制叶片形态和根系活力的上位性互作,绝大多数互作发生在2个不表现加性效应的座位之间。与该群体产量性状QTL的研究结果相比较,发现控制叶片性状和根系活力的QTL与产量性状QTL往往处于相似的染色体区间。     

三十烷醇对水稻根系的影响

三十烷醇对水稻幼苗的根长、根重、根系表面积有促进作用。在含有 0.1ppm三十烷醇、2％蔗糖和0.01 mol/L磷酸缓冲液中振荡培养的离体水稻胚根,其尖端伸长比对照快。水稻露白种子在0.1ppm三十烷醇溶液中培养,胚根尖呼吸强度和脱氢酶活性均较对照高,有较强的根系活力。     

长期不同养分投入对土壤养分和水稻生产持续性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响.结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%～5.8%和2.5%～9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%～22.6%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高.稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性.     

HCO_3~-对不同基因型水稻根生长及养分吸收分配的影响

采用营养液培养法 ,研究了缺Zn敏感 (IR2 6)和耐性水稻品种 (IR8192 31 2 )根生长和养分吸收受HCO-3影响的差异 .结果表明 ,HCO-3( 2 0mmol·L-1)严重抑制敏感品种根系生长 ,特别是在低Zn或缺Zn条件下 ,而对耐性品种影响很小 ,在低Zn水平下 ,对根系生长甚至有轻微的促进作用 .HCO-3不仅抑制敏感品种对Zn的吸收和分配 ,而且也抑制对Cu、Mn和Fe的吸收 ,表明HCO-3对Zn的吸收无专性抑制作用 ,HCO-3抑制敏感品种根系生长可能是其诱发缺Zn的最初作用 .HCO-3处理下 ,耐性品种上位叶和下位叶Zn浓度以及比率高于敏感品种 ,表明耐性品种将Zn从下位叶向上位叶转运的效率高 ,Zn在植物体内的转运能力可能是耐性品种适应石灰性土壤缺Zn的主要机制之一 .     

Negative phototropism of rice root and its influencing factors

Some characteristics of the rice (Oryza sativa L.) root were found in the experiment of unilaterally irradiating the roots which were planted in water: (i) All the seminal roots, adventitious roots and their branched roots bent away from light, and their curvatures ranged from 25℃ to 60℃. The curvature of adventitious root of the higher node was often larger than that of the lower node, and even larger than that of the seminal root. (ii) The negative phototropic bending of the rice root was mainly due to the larger growth increment of root-tip cells of the irradiated side compared with that of the shaded side, (iii) Root cap was the site of light perception. If root cap was shaded while the root was irradiated the root showed no negative phototropism, and the root lost the characteristic of negative phototropism when root cap was divested. Rice root could resume the characteristic of negative phototropism when the new root cap grew up, if the original cells of root cap were well protected while root ca     

冬季作物种植对双季稻根系酶活性及形态指标的影响

基于湖南长沙7a定位试验,以冬闲为对照,研究了冬种马铃薯、紫云英及油菜为前茬作物对早、晚稻根系酶活性、形态指标及产量的影响.结果表明,与冬闲相比,冬种作物后早、晚稻根系丙二醛(MDA)含量增加,但其根系的活性氧清除能力更强(SOD、POD和CAT活性高),能够在一定程度上缓解膜脂过氧化作用带来的伤害;冬种不同作物对早晚稻根系形态的影响表现不一.冬种马铃薯和紫云英处理在早稻生育后期的根系优势明显,并能在一定程度上促进晚稻根系生长,双季稻总产量较对照分别增加6.29％和7.76％,而冬种油菜抑制了晚稻根系生长,导致晚稻产量及双季稻总产分别降低6.31％和1.96％;相关性分析表明,灌浆期较高的根长、根数、根体积和根表面积是冬种作物改善双季稻产量的主要原因.综合来看,冬种马铃薯和紫云英对于促进双季稻根系生长,提高稻谷产量具有重要作用,而冬种油菜则不利于提高双季稻的稻谷生产力.     

根区湿润方式对玉米根系生长发育的影响

将厚塑料紧密地固定在盆栽试验用桶壁和底的中央,玉米种子播种于厚塑料布的正上方,在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下,分期测定两个1／2根区根系的长度、面积、干重以及单位面积的平均根长和比根长,研究不同根区根系的生长发育特征。结果表明,处理40d时,与其他根区相比,固定灌水非灌水区的比根长和单位面积平均根长明显增大,说明土壤水分减少使根系直径变小。根面积、长度以及干重的增长速率均表现为,处理0～5d内,与均匀灌水及其非灌水区相比,两种局部灌水的灌水区均显著增大;处理10～15d内,交替灌水的灌水区较其他根区明显增大,固定灌水的灌水区与均匀灌水相近。固定灌水时,灌水区根系的面积、长度、干重及其增长速率较之非灌水区显著增大;交替灌水时,两个根区的增长速率呈交替变化,其绝对数值随时间延长趋于相同。表明交替灌水不仅可刺激供水区根系的补偿生长,而且对恢复供水区也有补偿效应,并能够促使不同根区的根系均衡发展。     

Growth direction of nodal roots in rice: its variation and contribution to root system formation

The root system of a rice plant (Oryza sativa L.) consists of numerous nodal roots and their laterals. The growth direction of these nodal roots affects the spatial distribution of the root system in soil, which seems to relate to yield and lodging resistance. The growth angle of a nodal root varies with the type and timing of emergence of the nodal root. The body of a rice plant can be recognized as an integrated set of shoot units, each unit consisting of an internode with a leaf and several roots. Nodal roots formed at the apical part of a shoot unit often elongate horizontally, whereas those formed at the basal part of the shoot unit show various growth directions depending on both the growth stages of the plant and the environmental conditions. Moreover, nodal roots that emerge from the most basal shoot unit of a tiller are usually thick and grow downwards. External factors such as planting density and nitrogen application affect the growth direction of nodal roots, probably partly because of the changing tillering pattern of the shoot. In addition to the growth angle of nodal roots, size of nodal roots may be another important factor determining the spatial distribution of the root system in soil.     

磷用量对烤烟根系及其与地上部关系的影响

以‘豫烟10号’为材料,研究大田生育期内不同磷肥用量对烤烟根干质量等根系指标的影响,以及根系和地上部物质分配、矿质营养积累的差异.结果表明:施磷能显著促进烤烟根系发育和干物质向地上部的分配,30 kg P2O5·hm-2处理烟株具有最大的根干质量、根体积、根系活力和最小的根冠比.烤烟根系和叶片对养分的最大积累速率依次出现在移栽后57～66 d和44～55 d,施磷不仅能促进烟株对养分的吸收,使养分最大积累速率提早出现,而且能显著促进烟株地上部的养分积累,但当施磷量超过30 kg P2O5·hm-2时,上述促进作用反而减弱.在生产上应合理施磷,以提高烟叶品质.     

大气CO2浓度升高对植物根系的影响

植物长期生长在CO2浓度不断升高的环境中,其结构和功能都将受到影响,这种影响不仅表现在植物的地上部分,同时也表现在植物的地下部分(根系),尤其是细根的长度、直径、产量、周转以及根与枝的分配模式等方面。植物根系结构和功能的改变影响植物地上部分和生态系统物质循环中的碳动态及土壤中碳库的变化。目前有关大气CO2浓度升高对根系动态影响的研究报道主要包括大气CO2浓度升高对根系结构(直径、分枝、长度、数量等)和根系生理(周转率、产量、碳分配模式等)的影响2个方面。目前,该领域研究还存在一些不足,例如在CO2浓度升高条件下,对植物根系内部的调控机制,以及由其引起的物质循环和能量流动的动态变化的了解较少;至今没有令人信服的证据说明大气CO2浓度升高使根系周转升高还是降低。今后应加强研究在CO2浓度升高条件下根系的周转变化和光合产物分配模式变化,CO2浓度升高和外界环境因素的共同作用对根系的影响,以及采用不同研究方法和研究对象在不同立地条件下开展升高CO2浓度对根系影响的对比研究等。     

水稻覆膜旱作对根叶性状、土壤养分和土壤微生物活性的影响

研究了水稻覆膜旱作、裸地旱作、常规水作处理对根系形态、叶片水势、土壤养分、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,覆膜旱作能改善水稻田间的生态环境,提高早季土壤温度1～3℃。与裸地旱作相比,覆膜旱作能增加抽穗期水稻根系的总根长、比根长,而这些指标与常规水作差别不大。在水稻抽穗期,无论是剑叶还是倒2叶的水势,均有如下趋势：水作〉覆膜旱作〉裸地旱作,但均未达到显著水平。不同处理对叶片叶绿素含量的影响在分蘖期差异不大,中后期覆膜旱作明显高于裸地旱作和常规水作,抽穗期分别增加29．44％和15．15％,成熟期则为74．4％、38．9％。覆膜旱作能显著增加水稻的有效穗数,早季和晚季产量比裸地旱作增产10．6％和12．5％,而与常规水作差别不大。与裸地旱作和常规水作相比,覆膜旱作土壤养分含量在分蘖期除了全磷、速效氮显著增加外,其他指标差异不大。而抽穗期则由于覆膜后作物对养分的消耗加大从而使土壤养分含量下降,特别是总磷、速效磷、速效钾与常规水作相比显著下降,分别降低25．9％,31．9％,16．2％。而成熟期则大多指标与常规水作相比有所下降,但未达到显著水平。与常规水作栽培相比,覆膜旱作能增加土壤微生物细菌、真菌、放线菌2．5倍,显著增加土壤过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,而土壤脲酶活性则差异不大。土壤过氧化氢酶活性在分蘖期、抽穗期、成熟期分别增加13．8％,81．3％,17．4％,蔗糖酶活性则分别增加42．8％,28．8％和69．9％。     

锰对葡萄根中离子吸收及抗氧化酶系统的影响

以2个葡萄品种(金手指、康拜尔)为材料,采用温室沙培实验,研究不同浓度Mn处理对葡萄根中离子吸收及抗氧化酶活性的影响.结果表明,随着Mn2+浓度的增大,葡萄根中元素含量呈现不同的变化,总体上看Ca和Mg的含量降低,Mn、Cu和Zn的含量增加,Fe含量则随锰处理浓度增加呈先下降后略有升高的趋势.在抗氧化系统中POD活性随 Mn浓度的升高而逐渐降低,而CAT和APX酶活性呈先升高后降低的趋势,SOD活性变化不大,说明保护酶系统形成了一定的适应高锰胁迫的机制,这些抗氧化酶活性的增强能够提高葡萄适应和抵抗重金属胁迫的能力.