香榧种实生长早期枝叶和种实矿质元素质量分数及积累量动态分析

【目的】探究香榧Torreyagrandis‘Merrillii’种实早期生长阶段枝叶与种实矿质元素质量分数、积累量的关系,为科学施肥,提升香榧种仁品质及产量提供依据。【方法】选择浙江农林大学东湖校区(2+17)a香榧试验林(砧木为2年生,嫁接后生长了17 a),采集3月上旬至7月上旬当年生侧枝(含叶片)及2代种实,对枝叶、种实中氮、磷、钾、钙、镁、锌、锰、铜质量分数及积累量动态变化关系进行分析。【结果】香榧种实早期生长阶段,种实横纵径、单果干鲜质量及含水率在4月上旬前无明显变化,4月中旬至6月中旬均增长迅速,之后趋于平稳。4月中下旬至6月中旬,枝叶中氮、磷、钾的积累量下降,而种实中氮、磷积累量及钾质量分数持续上升,表明枝叶中的氮、磷、钾优先供应种实的生长,缓生期与花芽分化期种实对氮、磷、钾的需求量较小,速生期种实对氮、磷、钾需求增加,该现象随时间推移而增强;在时间尺度上,钙在枝叶中逐渐吸收、积累,种实中钙质量分数及积累量则呈显著、极显著降低;速生期后,种实中的镁积累量增高,枝叶中镁积累量及质量分数均随着种实的膨大而下降;香榧种实早期生长阶段枝叶中锌、铜积累量呈下降趋势,种实对锌、铜、锰需求量较小。【结论】①速生期香榧种实的体积和含水率快速增加,进入充实期后趋于稳定。②元素质量分数、积累量与香榧种实生长期密切相关。为提高香榧种实品质,应在种实缓生期末期和速生期开始时施加氮、磷、钾肥,并配合施用适量锌、铜等微量元素肥料,在种实采收后施用镁肥。图5参27.

干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎幼苗叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响

【目的】探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对“干旱-复水”环境的适应机制,为该地区植被恢复和人工造林提供理论依据。【方法】以当年生实生苗为材料,通过盆栽控水试验研究4种土壤干旱胁迫强度[对照(-0.1 MPa)、轻度干旱(-0.5 MPa)、中度干旱(-0.9 MPa)和重度干旱(-1.5 MPa)]及复水处理对叶片水分状况、光合效率、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响。【结果】(1)随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(Gs)和胞间CO_(2)浓度(C_(i))均显著降低,而气孔限制值(L_(s))显著增加,但轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率(WUE)均不受显著影响。复水后,各干旱处理叶片水分参数、P_(n)、T_(r)、Gs、C_(i)、WUE均比复水前提高,L_(s)比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅L_(s)未恢复,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复。(2)随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光(F_(o))显著增加,最大荧光(F_(m))、最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))和潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异。复水后,各干旱胁迫处理F_(m)、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)比复水前提高,而F_(o)均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复或优于对照,中度和重度胁迫复水后F_(o)未恢复,且重度胁迫复水后F_(v)/F_(m)仅为0.75。(3)随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度>轻度>对照>重度。复水后,各干旱胁迫处理气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;而轻度胁迫叶片结构参数也均恢复或优于对照,中度胁迫气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照。【结论】青冈栎幼苗有较强耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫(-0.9 MPa),以利于旱后恢复生长。

香榧种实充实期叶面施肥对种实品质的影响

【目的】以香榧Torreya grandis‘Merrillii’种实充实期补肥作为切入点,研究香榧种实的外观性状、营养品质、元素质量分数、花芽分化、膨大坐果等,以期为补充树体营养及提高种实品质提供理论依据。【方法】在6—8月香榧种实充实期,施用清水作为对照,并喷施7种商品叶面肥进行处理(氨基酸水溶肥、黄腐酸水溶肥、活力钾水溶肥、高力钙水溶肥、液体硼水溶肥、微量元素水溶肥、大量元素水溶肥),测定香榧种实外形、含油率及脂肪酸组分、粗蛋白质量分数、淀粉质量分数、可溶性糖质量分数、成花强度等指标,分析施肥对香榧种实品质的影响。【结果】喷施氨基酸水溶肥和大量元素水溶肥能显著(P<0.05)增加香榧种实的核形指数、单核质量、出核率、仁型指数、单仁质量,显著(P<0.05)降低淀粉质量分数,明显提高油脂质量分数、可溶性糖质量分数及成花强度,其中氨基酸水溶肥处理的香榧种实单核质量较对照提高9.8%,淀粉质量分数较对照减少1.9%;大量元素水溶肥处理的香榧种实单仁质量、油脂质量分数、可溶性糖质量分数较对照分别增加9.5%、11.9%、15.9%。同时,喷施氨基酸水溶肥对香榧种实金松酸相对含量起到显著(P<0.05)的促进作用,较对照增加15.9%;喷施大量元素水溶肥香榧种实不饱和脂肪酸相对含量较对照显著(P<0.05)增加4.2%。此外,高力钙水溶肥对香榧种实出仁率、成花强度和坐果率具有促进作用,较对照分别提高3.3%、17.1%和10.9%;活力钾水溶肥较对照显著(P<0.05)提高香榧种实蛋白质质量分数13.6%。通过主成分分析发现:氨基酸水溶肥处理的香榧种实品质综合评分最高。【结论】喷施不同叶面肥对香榧种实品质的作用存在差异,氨基酸水溶肥处理的效果最佳,高力钙水溶肥、大量元素水溶肥次之。

蒜头果幼苗衰退过程中组织养分含量变化特征

在没有寄主植物存在的情况下,蒜头果幼苗长势随独立生长时间延长而逐渐衰退是一种普遍现象。为解析蒜头果幼苗衰退过程中组织养分含量变化和分布特征,该研究比较了独立生长半年、两年和三年的蒜头果植株各部分组织中N、P、K元素浓度变化,并用组织切片染色法定性评估了这些不同衰退程度幼苗的根和茎杆中淀粉分布和含量变化。结果表明:(1)蒜头果幼苗在衰退过程中,除侧根中K浓度逐渐升高外,其余器官中组织N、P、K浓度逐渐降低,叶片N/P比逐渐失衡,衰退程度不同的幼苗所受的养分胁迫类型存在差异,其中独立生长半年的蒜头果幼苗主要受N供应不足的限制(平均N/P比11.33),两年后转为P限制(平均N/P比17.81),三年后蒜头果幼苗叶片N/P比严重失衡(均值52.46),活力极低,不适合用于造林。(2)植株淀粉含量水平逐渐降低,独立生长三年后蒜头果幼苗植株中淀粉消耗殆尽。幼苗茎根交界处、根顶膨大处、主根及侧根的淀粉含量水平在不同衰退程度的幼苗间差异均较显著,表明淀粉含量水平可以作为评估幼苗活力的重要参考,其中侧根可以作为微创法检测幼苗活力的理想取样部位。鉴于独立生长的蒜头果幼苗活力逐渐衰退与组织养分含量降低有关,在蒜头果育苗过程中应合理补给矿质元素、配植优良寄主植物并尽早移栽,以免因幼苗活力衰退而导致造林成活率降低。该研究结果为寻找评估蒜头果幼苗活力的方法提供了理论参考和技术借鉴,并为育苗过程中合理施肥提供了科学指导。

不同轻基质配比和施肥处理对盆栽梅花‘骨里红’幼苗生长和生理的影响

为指导梅花‘骨里红’幼苗的合理施肥,该研究以一年生‘骨里红’梅扦插苗为材料,设计三因素三水平正交试验,分析了轻基质原料配比(体积比)、单次施肥量和施肥频率对‘骨里红’梅生长和生理的影响,通过苗木的质量指数(QI)公式得出各处理的QI值,对各单项指标的主成分进行分析,并计算各指标的权重系数,同时结合隶属函数模型算出施肥效果D值。结果表明:(1)轻基质体积比在松针土∶草炭∶珍珠岩(体积比)=1∶2∶2的组合下‘骨里红’幼苗的整体生长情况最好,优于其他两种基质配比。(2)施肥处理中,‘骨里红’苗的可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量、光合参数均随施肥量增多呈上升趋势,当施肥量过高时部分指标不再升高,或略有下降。(3)‘骨里红’叶片中的养分含量随施肥量的增多而增加。(4)20 d的施肥频率和200 mL的单次施肥量条件有利于‘骨里红’苗生物量的积累。综合考虑植物生长指标、生理指标、养分含量及QI、隶属模型和主成分分析结果,养分含量营养液中氮浓度为420 mg·L^(-1)、磷浓度为217 mg·L^(-1)、钾浓度为273 mg·L^(-1),松针土∶草炭∶珍珠岩(体积比)=1∶2∶2、单次施肥量为150 mL、施肥频率为15 d是适宜‘骨里红’梅一年生苗生长的轻基质施肥方案。该研究结果为‘骨里红’梅的轻基质栽培提供了技术支撑,为进一步探讨适宜各品种梅花的通用配方提供了理论基础,对梅花的科学施肥及出口具有重要意义。

光氮互作对植物生长发育及氮素代谢影响的研究进展

光照和氮素等因素是影响植物生长发育的关键因子,植物光合作用依赖于光照提供的能量,其中光强、光质对植物生长发育、生理生化和氮代谢等方面起着重要作用.肥料为植物生长提供必要的营养条件,特别是氮肥,氮供应水平影响植物体内的生理特性,其在参与调控植物体生化反应中的酶及其辅基的合成方面必不可少.然而,植物生长发育往往受环境中多种因子的共同调控,光照和氮肥互作对植物的影响十分显著,本文综述了光照、氮素及光氮互作对植物生长发育指标的影响,阐述了光氮互作在植物生长发育中的重要性,有利于进一步了解植物生长过程中各影响要素之间的相互作用,为更好地提高植物特别是农作物生产效率及品质提供理论依据.

‘渝城1号’核桃矿质元素周年吸收规律研究

以‘渝城1号’核桃为研究对象,通过测定不同生育期的主要器官样品的生物量和N,P,K,Ca,Mg质量分数,总结分析核桃对5种矿质元素的吸收规律.结果表明:①开花坐果以后,核桃干物质快速增加,增加的干物质主要累积在果实、根和茎中,并在果实膨大期后,果实中的干物质累积量显著高于其他器官;②从各器官矿质元素质量分数上看,茎、营养枝和果枝中的N,P,K质量分数在展叶抽梢期最高,茎和营养枝中的Ca质量分数在果实膨大期最高,营养枝和果枝中Mg质量分数在落叶期最高.③从各器官矿质元素的累积量看,开花坐果前,N,P,K在根部的累积量最高.开花坐果后,果实中N,P,K的累积量逐渐升高.整个生育期,Ca在根部中的累积量最高,而Mg在果实膨大期前以根部累积量最高,之后在果实中的累积量最高;④5个矿质元素中,核桃对N,K,Ca吸收量大于P和Mg,其中核桃对N,P吸收量最大的时间在开花坐果期,对K和Mg吸收量最大的时间在坐果初期,对Ca吸收量最大的时间在果实膨大期.因此,开花坐果期到果实膨大期是核桃施肥的关键时期,在该时期应及时补充相应的矿质元素,以实现核桃的科学高效施肥.

遮光对草决明幼苗生长及生理指标的影响

通过设置T_(0)(全光照)、T_(1)(50%~75%透光率)、T_(2)(20%~25%透光率)3种不同的光环境,研究了遮光对草决明幼苗生长形态及生理指标的影响.结果表明:(1)遮光条件下,草决明幼苗的株高、地径均显著增加,分枝数和荚果数目增多,但是荚果规格大小与对照相比无显著差异;低光环境下草决明幼苗的主根长度、根幅都有所增大,但与对照相比差异不显著,侧根长度、粗度及数量变化不显著.(2)遮光条件下,草决明叶片内可溶性蛋白质含量增加,T_(1)和T_(2)处理分别是对照的2.39、2.47倍,且与对照相比均存在显著差异(P<0.05);可溶性糖含量也呈现类似的变化.(3)随着光度强度的减弱,草决明叶片内叶绿素含量上升,适度遮光促进了草决明幼苗体内叶绿素的合成,有利于更好地捕捉光强;同等条件下叶片内MDA下降,并显著低于对照(P<0.05).结论:低光不会对草决明的正常发育带来较大的影响,50%的轻度遮光可以为草决明幼苗的生长提供更优越的条件,生产上开展套种是可行的.

利用Δ^(15)N值评估不同硝态氮浓度下的桑树幼苗无机氮供需关系

喀斯特地区土壤中的硝态氮占主导地位,但土壤中的硝态氮含量存在时间和空间上的异质性。因此,种植在喀斯特地区的桑树幼苗可能会遭受低氮胁迫。为了给种植在喀斯特地区的桑树幼苗提供科学的无机氮管理,该研究以桑树幼苗为材料,采用水培试验,以改进的霍格兰(Hoagland)营养液为培养基质,以δ^(15)N值为22.35‰的硝酸钠提供唯一氮源,设置3个硝态氮浓度梯度(0.5、2.0、8.0 mmol·L^(-1)),测定桑树幼苗的光合特征以及叶、茎和根的干重、碳含量、氮含量和δ^(15)N值,分析不同供氮水平下桑树幼苗的生理响应,通过整个植株尺度的稳定氮同位素分馏值评估桑树幼苗的氮需求与氮供应的关系,通过植株的氮积累量与碳积累量研究碳氮耦合关系。结果表明:(1)当硝态氮浓度在0.5、2.0 mmol·L^(-1)时,增加硝态氮的浓度能显著提高桑树幼苗的叶绿素含量和净光合速率,进而显著促进生物量的积累。然而,当硝态氮浓度超过2.0 mmol·L^(-1)时,更多的硝态氮供应(8.0 mmol·L^(-1))并没有带来叶绿素含量、净光合速率和生物量的显著增加。(2)增加硝态氮的供应量能促进桑树幼苗的氮同化,桑树幼苗的氮积累量随着硝态氮供应量的增加而逐渐增加,然而,桑树幼苗的碳积累量在硝态氮浓度为2.0 mmol·L^(-1)和8.0 mmol·L^(-1)时无明显变化。(3)桑树幼苗的硝态氮同化产物的稳定氮同位素分馏值在硝态氮浓度为2.0 mmol·L^(-1)时达到最小。综上所述,硝态氮浓度为2.0 mmol·L^(-1)时的无机氮供应量接近桑树幼苗的无机氮需求量,外部氮供应量与植株氮需求量接近平衡意味着植物体内的碳氮代谢能够有效协调,进而实现了碳氮同化产物的同步增长。

核桃叶缘焦枯病与其养分含量的相关性回归分析

【目的】研究与核桃叶缘焦枯病相关的主因子,为叶缘焦枯病机理研究及其防治措施提供理论参考。【方法】以新疆核桃主栽品种新丰和扎-343作为研究对象,以新疆野生核桃作为对照材料,测定不同程度焦叶的2个核桃品种叶片SPAD值、全氮(N)、全磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)和锌(Zn)等指标,分析各指标之间的相关性。【结果】随着2个核桃品种叶片焦枯程度的加重,其叶片SPAD值均缓慢下降趋势,新丰正常叶(X-CK)SPAD值与野生核桃正常叶(T-CK)间均无显著差异,扎-343正常叶(Z-CK)SPAD值显著低于T-CK,新丰不同处理的叶片SPAD值均明显大于扎-343。2个核桃品种叶片不同养分含量随着焦叶程度的加重而呈现不同程度的变化趋势,其中新丰核桃叶片N和Ca均表现上升趋势,P、K、Mg、Mn、Fe和Cu均表现下降趋势,Zn呈现先上升后下降趋势,新丰核桃焦叶程度与其SPAD值、K、Mg和Cu含量成极显著负相关,与Ca含量间成极显著正相关性;扎-343核桃叶片N和Ca均表现上升趋势,其K、Mg、Mn、Fe和Cu均表现下降趋势,P和Zn呈现先上升后下降趋势,其中叶片SPAD值、Fe和Cu与其焦叶程度之间的负相关性均达极显著水平,叶片Ca含量与其焦叶程度之间的正相关性达极显著水平。影响新丰核桃叶片焦枯程度的相关指标因子大小的排序依次为Cu>Ca,回归方程为Y=10.968-2.193 X_(1)+4.388 X_(2);影响扎-343核桃叶片焦枯程度的相关指标因子大小的排序依次为Cu>K>P,回归方程为Y′=215.075-2.366 X′_(1)-7.902 X′_(2)-33.966 X′_(3)。【结论】新丰和扎-343核桃叶缘开始焦枯后,叶片中Cu、Ca、K和P的吸收受到显著影响。

缺素及缺素恢复对铁皮石斛组培苗的影响

为探究12种必需矿质元素(包括N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo)对铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)生长及生理指标的影响,以铁皮石斛3个月组培苗为材料,以MS培养基为基础设置全营养对照(CK)、单一缺素处理和缺素恢复处理,分析各处理条件下铁皮石斛的表型特征和生理变化。结果显示:缺N、P、Ca、Cu、Zn处理组铁皮石斛组培苗缺素症状明显,整株的生长状态及叶片和假鳞茎的解剖结构均受到影响;除Zn外,其他元素缺素恢复处理后症状均得到明显改善。缺N、K、Ca、S、Zn处理组假鳞茎长及缺N、Ca处理组的叶片数受抑制明显。除P外,其他元素缺素处理组叶片叶绿素含量明显降低,多数缺素恢复处理组叶片叶绿素a和叶绿素b含量较缺素处理组极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)升高;缺Fe处理组的叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值明显降低,恢复处理后接近于CK。除Fe外,其他微量元素缺素处理对叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性抑制明显,而缺大量元素处理组的SOD活性均不同程度升高;缺P处理组的过氧化物酶(POD)活性明显降低,而缺N、Mg、S、Mn、Zn、Cu处理组的POD活性明显升高,除Mn外,其他元素缺素恢复处理组的POD活性均升高。缺N、P可大幅提高叶片可溶性糖含量,缺N、Mn、Cu可大幅提高叶片可溶性蛋白质含量。缺N、Cu处理组假鳞茎多糖含量大幅高于CK,Ca、Mo缺素恢复处理组假鳞茎多糖含量较缺素处理组极显著升高;缺Mg处理组假鳞茎总黄酮含量大幅高于CK。综上,在保证铁皮石斛正常生长的前提下,可通过Ca、Mo缺素恢复处理来提高铁皮石斛假鳞茎多糖含量,通过适量缺Mg处理来提高铁皮石斛假鳞茎总黄酮含量。

施钾对苇状羊茅生长、生理特性及钾吸收的影响

【目的】明确钾肥施用对苇状羊茅(Festuca arundinacea)生长、生理特性的影响,确定苇状羊茅适宜的钾肥用量和钾营养诊断指标。【方法】通过盆栽试验,研究苇状羊茅地上部生长、生理和钾素养分吸收对不同钾肥用量(K_(2)O分别为0、18、36、54 g/m^(2))的响应。【结果】随钾肥用量的增加,苇状羊茅各生育阶段的株高和地上部干物质量均呈先升后降的变化趋势,钾肥用量36 g/m^(2)时达最大值;出苗后50~137 d和0~50 d植株株高增量和干物质累积速率较大。施用钾肥36 g/m^(2)有利于促进植株地上部钾的吸收,提高植株叶片的光合色素含量、抗氧化酶(POD)活性和可溶性蛋白含量,降低丙二醛(MDA)含量。增加钾肥用量提高了苇状羊茅栽培体系的钾素损失风险。适宜苇状羊茅生长的钾肥用量范围为K_(2)O 7.0~49.9 g/m^(2),获得80%最大地上部干物质量的地上部钾临界浓度为10.8 g/kg。【结论】钾肥施用对苇状羊茅生长和生理特性影响显著,钾肥用量7.0 g/m^(2)和地上部钾浓度10.8 g/kg可分别作为苇状养护管理的钾肥用量推荐和植株钾营养诊断参考。

生物炭对植烟土壤养分及烤烟产质量的影响

为探究生物炭对植烟土壤和烤后烟叶产质量的影响,以烤烟品种0110-142和玉米秸秆生物炭为供试材料,开展田间定位试验,共设置了4个处理:生物炭5 t·hm-2(B1)、15 t·hm-2(B2)、25 t·hm-2(B3)和不施生物炭(CK),对土壤养分、烤烟干物质重、烟叶化学成分及经济性状进行测定,以此分析生物炭不同用量对土壤养分及烤烟生长及烟叶品质的影响,并对土壤养分和烤烟经济性状进行相关性分析。结果表明:土壤有机碳含量因生物炭的增施得到提高,B2和B3处理较CK分别显著增加22.76%、30.31%,B2和B3处理均对土壤碱解氮及速效钾积累作用显著;B3处理增加了团棵期烤烟根部的干物质积累量,B2处理增加了现蕾期烤烟叶的干物质积累量;施用生物炭后,上部叶B3处理及下部叶各处理氯含量均显著增加,B2处理下部叶的烟碱含量显著增加35.71%,糖碱比较CK显著降低,中部叶和下部叶的总氮含量显著增加;B2和B3处理还原糖有所减少,烤后烟叶的化学品质有所提升;在经济效益方面,B2处理显著提高了烤烟上中等烟比例及产值,B3处理显著增加了产量。结合相关性分析发现,土壤有机质和速效钾分别与烤后烟叶上等烟率以及产量呈显著正相关。综上,B2及B3处理利于土壤养分和烟株干物质重的积累,同时B2处理利于提高烟叶品质及经济性状,B3处理使产量有所提高,添加生物炭可以改善植烟土壤养分状况及烟叶品质,对烤烟有一定的增产效果。

淮北平原林下郁闭度与板蓝根生理生态因子相关性研究

以淮北平原地区发展林下经济,选取林-药模式作为分析对象,讨论在同一树种不同的郁闭度林分中对板蓝根生理生态因子的影响。结果表明在中郁闭度林分中,板蓝根的生理生态因子比疏林地和密郁闭度林分中表现稳定;中郁闭度林分与疏林地比密郁闭度林分,对板蓝根的生理生态因子都产生明显的影响。为合理选择种植板蓝根的林分提供了一定的实践指导意义。

叶面硒营养强化下不同柑橘品种的果实品质变化分析

柑橘是赣南地区重要的经济作物,受土壤中硒有效性的影响,柑橘果实中硒元素含量较低.前期的研究结果显示,‘纽荷尔’脐橙在叶面喷施200 mg/L亚硒酸钠处理下,果实可达到富硒标准,同时果实品质得到了提升.在这个基础上,为探究叶面硒营养强化对不同柑橘品种果实品质的影响,以6个柑橘品种为试验材料,研究叶面硒营养强化下,不同柑橘品种的硒含量和果实品质相关指标.结果表明,6个柑橘品种对硒元素的富集能力不同,果实品质变化亦有差异.柑橘中橙类和柑类的果实可食部位的硒含量显著上升,果实中可溶性糖显著上升,而橘类果实中硒含量显著上升,果实品质指标变化不明显.综合比较,柑橘中的橙类和柑类更适合富硒栽培.研究结果为富硒柑橘生产中的品种选择以及提高硒肥利用率提供了理论依据.

针阔凋落叶混合分解过程中可溶性有机碳释放的动态特征

为了调整低效马尾松(Pinus massoniana,P)人工纯林的林分结构,探明其与乡土阔叶树种凋落叶混合分解过程中的可溶性有机碳(DOC)释放规律,该研究以马尾松、香樟(Cinnamomum camphora,C)和香椿(Toona sinensis,T)的凋落叶为研究对象,将其按照不同树种和质量比例组合为15个处理(3个单一树种处理+12个混合处理)后进行野外凋落叶分解实验,并探讨DOC释放最佳的凋落叶树种组合以及混合比例。结果表明:(1)马尾松和大部分混合处理凋落叶(除了PT64)在分解初期(0~6个月)的DOC含量均显著升高,出现富集现象,之后随着分解时间的延长而降低,在分解中后期(12~18个月)或分解末期(18~24个月)再次出现小幅度的碳富集现象。阔叶所占比例越高,其后期DOC含量越低。(2)分解前期(0~6个月)凋落叶DOC释放的拮抗效应较强(58.33%),仅有8.33%(1/12)的混合处理表现出协同效应。之后(6~18个月)其协同效应逐渐增强(91.67%),分解末期(18~24个月)凋落叶的协同效应有所减弱(66.67%)。在所有混合处理中,PT64在整个分解期间均出现协同效应,其次为PT73、PCT622和PCT613在大部分分解时期(3/4)出现协同效应。(3)偏最小二乘法(PLS)回归分析表明,凋落叶初始质量因子中N含量、P含量、木质素含量、缩合单宁含量、C/N、C/P、木质素/N以及木质素/P是影响该研究区域中凋落物DOC释放的重要因素。总体而言,马尾松与阔叶凋落叶混合后的DOC释放受到树种、混合比例及分解时间的共同影响。相对于其他混合处理,阔叶占比大于等于30.00%且含有香椿(T)的凋落叶混合处理(PT64、PT73、PCT622和PCT613)更能促进DOC的释放。

五种松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系

[目的]探究松属树种针叶长度与叶水力功能、结构的关系。[方法]以5种松属树种(萌芽松、湿地松、长叶松、火炬松、矮松)为研究对象,测定各树种针叶的水力导度、阻力分配和解剖结构,分析这些指标的种间变异及其与针叶长度的关系。[结果]5种松属树种针叶长度的变化范围为7.5~34.6 cm,随针叶长度的增加,叶水力导度(K_(leaf))、木质部导度(K_(xylem))、木质部外导度(K_(outside-xylem))、纹孔导度(K_(pits))均增加,但管胞腔导度(K_(lumen))降低。K_(leaf)的增加与K_(xylem)、K_(outside-xylem)的共同增加有关,而K_(xylem)的增加主要由K_(pits)的增加导致。在导水阻力方面,针叶在木质部中的导水阻力分配比例明显高于木质部外,且与针叶长度的变化无关。管胞腔中导水阻力的分配比例随针叶长度的增加而显著增加,这可能原因是水分的轴向运输距离增加。[结论]松属树种的针叶长度与叶水力功能、解剖结构具有密切的联系。该研究结果揭示了松属树种叶大小与叶水力功能、结构的关系,对深入认识叶功能性状之间的关系具有重要意义。

氮素形态对有色稻和常规稻生长及生理特性的影响

为探讨不同氮素形态对有色稻和常规稻的影响,本试验设氮素形态(硝态氮NO-3:铵态氮NH+4)五个处理:T1(100:0)、T2(75:25)、T3(50:50)、T4(25:75)、T5(0:100),研究不同氮素形态处理对有色稻(红稻8号)及常规稻(楚稻2号及合粳16号)生长及生理特性的影响.结果表明:T3处理水稻的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根干重、分蘖数均高于其他处理,且与常规稻相比,经过所有处理的红稻叶片中均具有较高的叶绿素及可溶性蛋白的含量.T3处理合粳16号叶绿素含量增高了10.8%,楚稻2号的增高率为10.3%,有色稻红稻增高率仅为1.4%,说明不同氮素形态对有色稻及常规稻的影响差异较大,混合氮素形态50:50处理时有利于有色稻及常规稻的光合作用,从而促进可溶性蛋白的合成,且促进了根的生长和分蘖.有色稻红稻的分蘖数受到氮素形态的影响较大,混合氮素形态(50:50)时分蘖数分别是纯硝态氮的6倍、纯铵态氮的2倍.在产量及千粒重上,有色稻与常规稻受到氮素影响的规律不同,有色稻红稻8号在硝铵比50:50时千粒重最重,达到25.25 g,常规稻在硝铵比25:75时千粒重最重,楚稻2号及合粳16号的千粒重分别为23.72 g、28.81 g.比较产量发现,有色稻在硝铵比50:50时产量最高,值为33.60 g,常规稻中楚稻2号在硝铵比25:75时产量最高,达到49.50 g,常规稻中的合粳16号在硝铵比75:25时产量最高,达到49.30 g,因此与常规稻相比,红稻的总产量较低,但在硝铵比50:50时能够显著地提高其产量及千粒重,从而达到提高其产量的目的.综合来看,不同氮素形态对有色稻和常规稻生长的影响有差异性,其中混合氮素形态(硝态氮NO-3:铵态氮NH+4=50:50)促进了有色稻及常规稻的生长,进而提高水稻的生物量及产量.本研究为水稻种植中氮肥的施用提供技术支持,为有色稻产量的提升提供理论借鉴.

肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物幼苗光合特性的影响

【目的】探讨酚酸类自毒物质对沙芥属植物生长及光合特性的影响,为沙芥属植物的野生资源保护和开发利用提供理论依据。【方法】以沙芥和斧翅沙芥幼苗为试验材料,选择肉桂酸和邻苯二甲酸2种自毒物质,采用盆栽试验,设置0,0.01,0.1,1,10 mmol/L浓度梯度处理,考察幼苗生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和气体交换参数的变化特征。【结果】(1)肉桂酸、邻苯二甲酸对沙芥幼苗生长均表现为低浓度促进高浓度抑制,而对斧翅沙芥生长则表现为抑制作用,且均在浓度为10 mmol/L时对生长抑制作用最显著。(2)在不同浓度肉桂酸和邻苯二甲酸处理后,沙芥和斧翅沙芥幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均出现不同程度下降。(3)沙芥和斧翅沙芥叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,胞间CO_(2)浓度此时无显著变化,其光合速率降低主要由非气孔因素所致。(4)沙芥和斧翅沙芥的最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))和光化学淬灭系数(qP)均在肉桂酸和邻苯二甲酸浓度为10 mmol/L显著低于对照,而此时非光化学淬灭系数(NPQ)则显著高于对照。【结论】高浓度邻苯二甲酸和肉桂酸抑制沙芥和斧翅沙芥幼苗的光合作用,降低其光合速率,导致它们叶片的PSⅡ反应中心活性和开放程度受损,进而影响其正常生长;肉桂酸和邻苯二甲酸对沙芥属植物光合特性的影响存在差异,斧翅沙芥幼苗受到影响更大。

小麦酰脲通透酶基因TaUPS2.1-D的克隆及等位变异分析

【目的】明确小麦酰脲转运蛋白TaUPS2.1-D的亚细胞定位及其在不同小麦品种中的等位变异。【方法】克隆了小麦TaUPS2.1-D基因,构建了TaUPS2.1-D与绿色荧光蛋白(GFP)的融合表达载体,通过转化烟草叶片阐明了TaUPS2.1-D的亚细胞定位。对TaUPS2.1-D基因在几千个小麦品种中的变异位点及其变异频率进行分析。【结果】TaUPS2.1-D基因在细胞质膜和内质网上均有明显表达。TaUPS2.1-D基因的等位变异位点变异频率均较低,可见该基因在不同小麦品种中功能相对保守。【结论】小麦酰脲转运蛋白TaUPS2.1-D是一种跨膜转运蛋白,且功能较为保守。