水氮互作对花生根系生长及产量的影响

【目的】明确不同水分处理下氮肥对不同抗旱性品种根系生长及产量的影响,探讨花生根系对水分和氮肥的反应机理,为花生水肥管理提供理论依据。【方法】防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫（W0,45%-50%田间持水量）和充足灌水（W1,70%-75%田间持水量）两个水分处理下设置N0（不施氮）、N1（中氮,90 kg×hm^-2)、N2（高氮,180 kg×hm^-2) 3个施氮水平,研究抗旱型品种花育22号和干旱敏感型品种花育23号2个不同抗旱性花生品种根系生物量、根长、根系表面积、根系伤流量及产量变化。分别采集0-20 cm、20-40 cm和40 cm以下土层根系样品,采用WinRhizo Pro Vision 5.0a分析程序对扫描根系图像进行分析。【结果】不同抗旱性花生品种根系发育在不同水分条件下对施用氮肥的响应不同。对于抗旱型花生品种花育22号,与不施氮肥相比,干旱胁迫处理下施用氮肥降低其总根长、总根系表面积和0-20 cm土层内根长和根系表面积,增加了40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下施用氮肥处理降低其0-20 cm土层内根系生物量、根长和根系表面积,但增加40 cm以下土层内根系性状。干旱敏感型品种花育23号的根系对水分和氮肥的响应与抗旱型品种花育22号不同：干旱胁迫处理下,施用氮肥增加其总根系生物量和总根长和40 cm以下土层内根系生物量、根长和根系表面积;正常供水处理下,施用氮肥降低其40 cm以下土层内根长和根系表面积。不同抗旱性花生品种根系伤流强度对水氮互作的响应一致,与正常供水处理相比,两品种干旱胁迫下根系伤流强度均降低,干旱敏感型品种花育23号的降低幅度大于抗旱型品种花育22号。施用氮肥增加两品种干旱胁迫处理下的根系伤流强度,提高其干旱胁迫下产量;正常供水处理下中氮处理增加抗旱型品种花育22号的产量,对干旱敏感型品种花育23号的产量无显著影响。两年试验条件下水分和氮肥处理对产量的互作效应均达显著差异水平。相关性分析表明,干旱胁迫处理下40 cm以下土层内根长、根系表面积与产量间的相关性达显著或极显著水平;正常供水处理下20-40 cm土层内根系表面积与产量达显著相关;两种水分条件下根系伤流量均与产量达显著相关水平。【结论】干旱胁迫处理下增施氮肥能提高花生产量,改善花生根系的生长,增加40 cm以下土层内的根系生物量、根长和根系表面积,提高花生根系伤流强度。     

花生铁营养状况研究

概述了花生铁素营养生理特性、吸收机理和影响花生铁营养的因素,提出了花生生长过程中缺铁的矫正和防治方法.     

花生品种芽期抗旱性指标筛选与综合性评价

通过PEG渗透胁迫人工模拟干旱条件,研究了27个花生品种种子萌芽期对渗透胁迫的响应并对其抗旱性进行了鉴定评价。结果表明,不同花生品种芽期各性状指标对水分胁迫浓度的适应性不同,其中根长、生根率、根干重、发芽率对胁迫浓度表现差异明显,与品种综合抗旱能力间呈显著或极显著相关,筛选出8130、冀花2号、冀花4号、花育27号、花育25号和鲁花14等抗旱能力较强的品种。结合田间直接鉴定的结果,室内高渗溶液萌发法是鉴定花生萌芽期抗旱性的一种快速、简便、准确的方法。     

不同花生品种氮代谢相关酶活性的研究

为研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,采用田间小区试验,利用高产大花生品种(花育22号)和小花生品种(白沙1016)研究了两品种不同生长发育时期植株各器官中可溶性蛋白质(Pro)含量、硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化。结果表明,两粒型花生品种各器官的Protein、NRase、GS、GDH活性变化态势大致相同,但其含量的高低有异;各器官中的各指标含量均以小花生品种白沙1016较高。各器官中NRase活性随生育期的推进呈渐降趋势,籽仁中NRase活性远高于其他营养器官;两粒型品种叶片、茎和根中GS活性的变化趋势均呈单峰曲线,其峰值均出现在结荚期;叶片GDH活性以苗期较高,花针期最低,之后又迅速升高。茎和根中GDH活性均呈V字型曲线变化,根中峰谷滞后于茎,出现在饱果期,而籽仁中GDH活性成熟期略有升高。各器官中蛋白质含量与GS和GDH活性间的相关关系不明显,但与其相应器官中的NRase活性表现显著或极显著相关。     

慢生根瘤菌及其与花生共生机制研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量元素之一,豆科植物通过与根瘤菌的共生固氮获得氮素.这种共生关系的建立包括结瘤和固氮两个过程,涉及复杂的互作调控机理,并受环境因素的显著影响.花生与慢生根瘤菌的共生对花生生产尤为重要,具有较多特异和未知的共生机制.本文综述了慢生根瘤菌及其与花生共生的相关内容,具体包括:(1)花生的慢生根瘤菌多...     

粒重对花生幼苗素质及内含物变化的影响

以四个花生品种种子为试材,采用水培方法,研究了粒重对花生种子萌发后幼苗农艺性状及内含物变化的影响。结果表明,同一品种不同粒重对花生种子萌发期胚芽、胚轴和根长度的影响存在差异但不显著,其幼苗干重间亦无显著性差异,而其残留物间存在显著性差异,表现为大粒种子中粒种子小粒种子。不同粒重种子幼苗根冠比值因品种的不同而存在差异,花育33、花育25和花育22根冠比值大小随粒重的变化趋势依次表现为小粒种子中粒种子大粒种子,而花育20大粒种子幼苗根冠比值最大,小粒种子次之,中粒种子最小。同一品种不同粒重种子幼苗建成后的物质转移量间差异不显著,但其物质转移率间存在显著性差异,其变化趋势为小粒种子中粒种子大粒种子。可溶性淀粉和可溶性蛋白质含量均以小粒种子的叶片和残留物中较高,而可溶性糖含量则以大粒种子叶片、根和子叶残留物中较高。     

水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物含量的影响

为探讨不同生育时期水分胁迫对花生不同器官非结构性碳水化合物(NSC)“库—源—流”间的变化动态,以‘花育20号’和‘花育27号’花生品种为试材,采用控制条件下的防雨棚池栽方法,研究了花生生长发育过程中不同生育时期水分胁迫下,非结构性碳水化合物(NSC)在花生叶片、茎、根和荚果等器官中的动态变化。结果表明,全生育期干旱胁迫使花生叶片、茎和根中可溶性总糖含量和淀粉均明显升高,但荚果中可溶性糖含量却明显降低。无论何生育时期受到干旱胁迫均使得叶片中可溶性糖含量峰值提前15天左右出现,“源”物质输出提前但输出量降低,叶片提前衰老。生育前期干旱胁迫使滞留在荚果中的NSC含量增加,结荚期后干旱胁迫反而利于荚果中NSC的转化。全生育期水分适宜处理叶片中NSC含量相对较低且变化较小。由此表明,干旱胁迫降低了NSC由源至库的运输和转化,使荚果“库”容量降低。     

品种更替对冬小麦磷素养分吸收累积和利用效率的影响

选用１４个在不同时期推广的冬小麦品种进行田间试验，分析没生育期不同器官，部位植物样本的磷素含量。结果表明，各时期品种不同器官，部位中磷素含量随生长发育进程的推进均逐渐降低。生育前期，植株体内磷含量较高，成熟期最低；冬小麦植株对磷的吸收累积动态一致；随品种的更替，叶片，叶鞘中的磷素输出率增加，总输出磷的贡献率反而降低，磷收获指数增大。     

旱盐复合胁迫对花生荚果发育特性、产量和品质的影响

本研究以花育36号和花育20号为供试花生品种,设置T1(对照)、T2(结荚期中度干旱)、T3(2.0‰盐胁迫)、T4(2.0‰盐胁迫+结荚期中度干旱)4个处理,探究干旱盐碱胁迫环境对不同花生品种荚果发育特性、产量和品质的影响。结果表明：(1)各胁迫处理导致花生主茎高、侧枝长、荚果数均显著减少,旱盐复合胁迫处理对结果数影响较大,花育36号和花育20号其较对照分别减少了37.49%和47.26%。(2)各胁迫处理均导致荚果体积增长速率降低。荚果干物质累积量变化趋势均可用Logistic方程很好拟合,相关系数均达0.835 9以上,各胁迫处理使荚果最大生长速率出现的时间(t_m)延迟,干旱胁迫下荚果干物质积累的最大速率(v_max)升高,而盐胁迫及旱盐复合胁迫则使其降低。旱盐复合胁迫对荚果体积和干物质量的增长影响较大。(3)始花后20～75 d各处理籽仁蛋白质和脂肪含量变化均呈不断升高的趋势,干旱胁迫提高了蛋白质含量的增长速率,对脂肪含量的增长速率影响较小;旱盐复合胁迫对蛋白质和脂肪含量的抑制作用大于盐胁迫,两品种的降幅分别为52.09%、18.51%...     

盐胁迫下配施钙肥对花生根际土壤细菌群落结构的影响

为了解不同生育时期盐胁迫下基施钙肥花生根际土壤微生物群落结构变化,以期通过改良盐碱土壤根际微生物环境来提高植物胁迫耐受性。采用盆栽试验设置不同盐胁迫强度及基施钙肥处理,以花生不同生育时期根际土壤为研究对象,通过构建细菌16S rRNA基因文库和高通量测序技术进行测序,并对测序结果进行生物信息学分析。结果表明：各处理土壤样本细菌物种多样性高且分布均匀,盐胁迫可提高花生根际微生物群落相对丰富度和多样性,并与生育时期有关;盐胁迫、生育时期和外源施钙各处理样本的优势菌纲、优势菌科及优势菌种相同,其优势菌纲均为放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、γ-变形杆菌纲（Gammaproteobacteria）、疣微菌纲（Verrucomicrobiae）、Saccharimonadia、芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）、拟杆菌纲（Bacteroidia）和酸杆菌纲（Acidobacteriia）等8种,优势菌科有norank_o__Saccharimonadales、鞘脂单胞菌科（Sphingo monadaceae）、芽单胞菌科(Gemmatimona daceae)、伯克氏菌科(Burkhold eriaceae)和norank_o__Gaiellales菌科等;盐胁迫和基施钙肥处理均能显著提高γ-变形杆菌纲（Gammaproteobacteria）和疣微菌纲（Verrucomicrobiae）丰度,并随生育时期的延长和盐胁迫强度增大更为明显,高盐胁迫下花针期和收获期两菌纲丰度分别是其对照的1.2、1.8倍和1.6、1.5倍,但盐胁迫下基施钙肥处理可使放线菌纲（Actinobacteria）、Saccharimonadia菌纲相对丰度明显降低,并随盐胁迫强度提高相对丰度降幅明显,且开花下针期降幅较大;噬几丁质菌科（Chitinophagaceae）和丰佑菌科（Opitutaceae）的相对丰度受盐胁迫强度和生长阶段影响显著,并随盐胁迫强度升高而显著提高;生长盛期和基施钙肥处理的氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢等功能基因相对丰度显著提高;盐胁迫严重抑制花生籽仁发育,产量明显降低,高盐胁迫使荚果产量降低40%～50%。