耕作方式对机械直播冬油菜生长及产量的影响

【目的】明确耕作方式对长江流域水旱轮作旱作季冬油菜生长及产量的影响。【方法】以机械直播冬油菜为试验对象,设置深翻和浅旋2种耕作方式,研究其对冬油菜的根系、地上部生长(株高、茎粗、生物量)、产量和籽粒含油量的影响。【结果】较浅旋处理相比,深翻促进了冬油菜根系生长及根系下扎,根质量密度平均增加了2.0%;且深翻促进了冬油菜的生长发育,冬油菜株高、茎粗和地上部生物量均值分别增加了4.8%、3.1%和5.9%。此外,深翻处理冬油菜产量显著高于浅旋处理(P<0.05),增幅达到24.4%;这与产量构成要素(分支节点高度、分枝长度、单株角果数)显著增加密切相关。深翻较浅旋处理油菜籽粒含油量略有提升,但处理间差异不显著。【结论】综合考虑冬油菜的生长状况、产量以及籽粒含油量,机械化耕播作业时适当深翻会对冬油菜生长指标及产量构成因素产生正效应。该研究为冬油菜区机械化直播种植合理耕作提供理论和技术支撑。

铜、锌污染对油菜生长和土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了Cu、Zn污染对油菜幼苗生长和土壤酶活性的影响.结果表明:Cu、Zn污染对水稻土中土壤酶活性的影响表现不同,Cu对土壤脲酶活性的影响最为强烈,且对脲酶活性的抑制能力强于Zn;Zn对过氧化氢酶活性的影响最为强烈.Cu对油菜生长的毒害及对油菜干质量的影响程度也高于Zn.Cu、Zn主要通过抑制根的生长及其物质积累来抑制油菜幼苗生长.因子分析发现,根干质量较其他生长指标对Cu、Zn更敏感,可作为Cu、Zn污染检测指标.

铝毒胁迫对两种基因型油菜苗期根系形态及生理特性的影响

运用溶液培养法研究铝毒胁迫下两种基因型油菜苗期根系的生长特征及生理响应。结果表明,铝毒明显抑制了两种油菜根系总长、根表面积、根直径和根体积,且随着Al3+胁迫浓度的增加和处理时间的延长抑制效果增强,但湘杂油二号的根系生长受抑制相对较轻。两种基因型油菜根系的MDA含量、质膜透性、根系活力大小均在50μmol/L Al3+处理时与对照差异不显著,100和200μmol/L Al3+处理使MDA含量、质膜透性迅速上升,根系活力下降,且胁迫14d的伤害程度大于胁迫7d。在胁迫7d时,两种基因型油菜根系的SOD、POD和CAT活性整体上均呈上升趋势;当胁迫延长至14d时,二者的SOD活性增幅减少,POD和CAT活性呈下降趋势。Al3+胁迫促进了两种基因型油菜根系脯氨酸的积累,在7d和14d时铝毒处理的脯氨酸含量均高于对照;胁迫7d时根系可溶性蛋白含量和抗坏血酸含量先增加后下降,胁迫14d时两者均随着Al3+浓度增加而下降。由此可见,与浙双758比较,湘杂油二号的根系通过相对较高的保护酶活性及非酶保护物质含量来增强对铝毒的抗性。

氮素对油菜根系生长和产量形成的影响

采用砂培试验,以3个油菜品种为试验材料,研究了5种不同供氮水平对根系生长和产量形成的影响。结果表明,随着供氮水平的增加,3个油菜品种的根质量、根体积、根总吸收面积、根活跃吸收面积、侧根数、根长、根系活力及籽粒产量均增加,表现出根系各项指标与籽粒产量之间的正相关关系。其中,根系干质量、根系体积、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积对油菜籽粒产量的贡献最大,其次是一级侧根数,根长和根系活力的作用最小。开花期根系指标对产量形成的影响大于苗期根系指标。

积累Cd油菜吸收Cd潜力及其根分泌物对土壤Cd的活化

采用水培和土培试验研究了积累Cd油菜溪口花籽的吸收Cd潜力及根分泌物对土壤Cd的活化效果。结果表明,积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜在营养液Cd浓度为1.0和1.5mg·L-1时的耐Cd毒能力相当。积累Cd油菜溪口花籽的吸Cd潜力高于印度芥菜。积累Cd油菜和印度芥菜在加Cd营养液培养条件下的根分泌物对土壤Cd均有一定的活化作用。积累Cd油菜在营养液中Cd浓度为1.0mg·L-1时收集的根分泌物与0.5mmol·L-1柠檬酸对土壤Cd的提取能力相当。与印度芥菜相比,积累Cd油菜根分泌物对土壤Cd的提取能力更高。浇入根分泌物对积累Cd油菜溪口花籽和印度芥菜体内Cd的存在形态没有显著的影响。

茶皂素对油菜幼苗生长发育及抗氧化酶系统的影响

采用溶液培养的方法研究茶皂素对白菜型油菜东京绿(Brassica rapa L.)幼苗生长发育及抗氧化酶系统的影响。结果表明:在5～200mg.L-1的茶皂素浓度范围内,随浓度增加,油菜幼苗的根长表现出先升高后降低的趋势;在5～100mg.L-1的茶皂素浓度范围内,油菜幼苗的株高表现出与根长相同的趋势,但在茶皂素200mg.L-1时株高显著降低;油菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性在低于20mg.L-1时低于对照,随后升高;过氧化氢酶(CAT)活性则仅在浓度为50mg.L-1和100mg.L-1时高于对照;油菜叶片中MDA含量先升高后降低。统计分析发现,浓度范围在5～200mg.L-1的茶皂素对油菜幼苗叶片的生长、抗氧化酶系统和MDA含量没有显著影响,而200mg.L-1显著抑制株高。结果说明了培养液中低于200mg.L-1的茶皂素除降低幼苗株高外,对油菜的苗期是安全的。

油菜根系形态和生理特性与其氮效率的关系

为了给氮(N)高效油菜品种的选育及应用提供科学依据,采用土培实验对不同油菜品种在不同N素水平下各生育期的根系活力、根系吸收表面积、根系体积以及一级侧根数与N效率的关系进行了研究。结果表明:在油菜的整个生育期里,不同N素水平对油菜根系的形态及生理特性有显著的影响,均随着施N水平的增加而升高;正常施N条件下全生育期的一级侧根数,苗期的根系体积、吸收表面积与油菜N效率密切相关,而根系活力对N效率的影响相对较小;在不施N条件下全生育期的一级侧根数、根系活力,苗期以后的根系体积、吸收表面积与油菜N效率密切相关。

油菜高通量根系构型定量分析与三维重建系统

根系构型是表征植物资源利用能力的重要指标之一,研究方法的改进非常重要。本文在综述现有根系构型研究手段的基础上,重点介绍了作物高通量根系构型定量分析与三维重建系统,根据油菜根系在琼脂等介质中的生长特点,对该系统进行改进,建立了油菜高通量根系构型定量分析与三维重建系统,并对该系统的可靠性进行了评价,在油菜根系构型研究上开展了应用,并探讨了需要进一步改进的方面。

油菜根系固土拉力的原位测定研究

应用锚杆拉力计和自行设计的剪切箱对不同根系密度的油菜根系固土能力在10 cm深度进行了原位测定。结果表明,当施加载荷达到3.5 kN时,生长有油菜的土壤样方1(根系密度为1.11 kg/m3)位移为38.0mm,生长有油菜的土壤样方2(根系密度为0.57 kg/m3)位移为46.0 mm,而裸土样方位移为49.7 mm。土壤样方内根系密度越大,达到土壤样方与土体分离的特征点所需要施加的载荷就越大。土壤样方1的屈服拉力点为3.5 kN,抗拉极限点为4.0 kN;而土壤样方2的屈服拉力点为3.1 kN,抗拉极限点为3.5 kN。该测定方法可以在水土保持上作为评价不同作物(植物)固土能力的有效参考手段。

硒对油菜根系活力的影响

采用土培与水培相结合方式,以油菜为样本,用亚硒酸钠以质量浓度为9、12、15、18、21、24mg L的硒对照7个处理补硒,研究了硒对油菜苗期根系生长及还原力的影响,结果显示:不同质量浓度硒处理都比对照能保持根系的生长活力,在补硒质量浓度小于9mg L处理时,能提高根冠比;补硒质量浓度小于15mg L范围内,随补硒的质量浓度增加,根系的生物量亦增加;在补硒质量浓度小于21mg L时,根系的还原活力随硒的质量浓度上升而增加;而高质量浓度的硒处理根系的还原活力降低、根冠比下降、根系的生物量减少.

铝胁迫对油菜种子萌发和幼苗生长的影响

以赣油杂1号和赣油杂2号油菜为材料,研究了不同浓度的铝处理对油菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,铝浸种降低了油菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和植株鲜重。从铝处理抑制2个油菜根的伸长生长来看,赣油杂1号的耐铝性强于赣油杂2号且侧根较主根对铝处理反应更为敏感。

磷胁迫对油菜根系分泌物的影响

以华协1号为油菜供试材料,试验设有磷和无磷2个处理,在Hoagland营养液中培养油菜幼苗,用CH2C l2浸提、减压、浓缩,然后进行GC-MS检测、分析,研究对油菜不同生育期根系分泌物的影响。实验结果表明,根分泌物中有烃、酸、苯、醇、酯、酮、胺、醛、醚、噻唑、酚、菲、萘、醌、蒽、萸等有机化合物,其中酞酸二丁酯、二十八烷、二十九烷、十六酸-β-丙三醇酯、二十四烷、13-二十二烯氧胺的相对含量最高分别达到22.55%,18.00%,17.64%,16.38%,11.20%,10.89%,其他化合物含量相对较低。相同磷水平下,油菜根分泌物种类和数量20 d显著多于60 d,而在磷胁迫下,其根分泌物的种类和数量亦明显增加,并且油菜苗期能分泌出大量强化感效应有机物(2,6-二叔丁基对甲酚等),而中后期其分泌能力明显降低。

甘蓝型油菜不同磷效率品种苗期根系生长及磷营养的差异

对甘蓝型油菜磷高效品种 970 81和磷低效品种 970 2 9苗期根系生长状况和体内无机磷含量及酸性磷酸酯酶活性进行了比较。结果表明 ,磷高效品种的主根长 ,根体积、根 /冠比及根系活力受缺磷影响均比低效品种降低9 3、2 1.9、10 .9、7.8个百分点 ,表现出根系良好的适应性。在缺磷条件下 ,2个品种各部位无机磷含量都有所降低 ,而酸性磷酸酯酶活性则增加。其中磷低效品种 970 2 9各部位无机磷含量降低幅度较大 ,酶活性增长较快 ,表明其根系吸收能力较差 ,体内有机磷分解的程度高 ,苗期即需通过再利用来维持其基本生长 ,使后期的生长失去保障。磷高效品种 970 81各部位无机磷所受影响较小 ,酶活性增长较少 ,根系衰老较慢 ,再利用程度小 ,后期生长潜力大。

施肥深度对冬油菜产量、根系分布和养分吸收的影响

为了确定冬油菜较优的施肥深度,通过2 a桶栽试验,设置5个施肥深度：地表施肥和地下5、10、15、20 cm施肥,分别记为CK、D_5、D_（10）、D_（15）和D_（20）,并另设不施肥处理（F0）,研究不同施肥深度处理对冬油菜地上部干物质量、不同土层的主根干质量和侧根干质量、侧根长、侧根体积和侧根表面积及冬油菜地上部植株的养分吸收情况和籽粒产量的影响。结果表明,D_（15）处理在冬油菜花期能显著增加5~20 cm和20 cm以下土层的主根干质量以及主根总干质量,而0~5 cm土层的主根干质量与CK和D_5处理相比降低幅度不大;D_（15）处理在冬油菜苗期和花期10~20 cm土层的侧根干质量、侧根长、侧根体积和侧根表面积均为最大,且均显著大于CK和D_5处理。在冬油菜花期和收获时D_（15）处理的地上部干物质量及地上部植株的氮、磷、钾吸收量最大,且D_（15）处理的油菜籽粒产量及籽粒中的氮、磷、钾吸收量最大,并显著大于CK、D_5和D_（10）处理;收获时,2 a D_（15）处理地上部植株中的氮、磷、钾的平均吸收量与CK相比分别增加48.07%、52.18%和62.96%,与D_5相比分别增加25.75%、30.19%和33.41%,与D_（10）相比分别增加10.59%、15.33%和17.06%。D_（15）处理2 a的平均产量与CK、D_5和D_（10）处理相比,分别提高85.10%、45.47%和31.26%;与D_（20）处理相比提高了3.89%。综合考虑不同施肥处理冬油菜的根系分布、养分吸收量和籽粒产量,地表下15 cm（D_（15）处理）为冬油菜较优的施肥深度。

9个油菜品种根系形态与镉铅累积关系及机理初步分析

【目的】研究油菜的根系形态与镉铅累积特征,分析油菜植株镉铅含量、累积量与根系形态间的关系。【方法】以云南铅锌矿周边镉铅污染的原状农田土壤为供试基质,采用根箱种植云南主栽的9个油菜品种。【结果】(1)油菜根体积和根尖数品种间的差异较大,根长和根表面积差异较小。(2)油菜地上部和地下部的铅含量与累积量品种间的差异较大,地下部镉含量品种间的差异较大,而地上部镉含量、地上部和地下部镉累积量品种间的差异较小。(3)油菜根体积与地上部铅累积量呈显著正相关,根尖数与地上部、地下部镉含量呈极显著正相关。(4)根际有效态铅含量与油菜地下部铅含量、累积量呈极显著和显著正相关,根际有效态镉含量与油菜地上部镉累积量呈显著负相关。【结论】油菜根体积和根尖数存在明显的品种差异,并与油菜镉含量、铅累积量的关系密切。

硼对油菜不同品种酶活性和根系活力的影响

在土培和水培条件下,研究硼对不同芥菜型油菜品种某些酶活性和根系参数的差异。结果表明,缺硼使叶片中SOD、CAT活性降低,而使POD和G—6—PDHase增加;敏感品种的缺硼与否差异显著,而不敏感品种则差异不明显。缺硼对敏感品种根系长度、重量、体积、表面积、活跃吸收面积以及比活跃表面积的抑制作用也明显大于不敏感品种,因而影响养分的吸收和代谢。

不同供氮水平下油菜根系的反应差异

采用砂培试验,研究了3个油菜品系(231、H29、bin270)在5个施氮水平(0.6、3、6、12、15 mmol/L)下的根系形态与生理特性差异。结果表明:根重、根体积、根长、根系总吸收面积和活跃吸收面积随供氮水平的提高而升高;苗期231的根系活力随供氮水平的提高表现为先降低后增加,H29表现为先降低后增加而后又降低,bin270表现为先增加后降低;盛花期H29根系活力随供氮水平提高表现为先降低后增加,bin270表现为先降低后增加而后又降低,231表现为先增加后降低。同一施氮水平下,bin270的根重、根体积、根长、根系活跃吸收面积(6 mmol/L除外)和根系总吸收面积(6 mmol/L除外)均最大,231的根系活跃吸收面积和根系总吸收面积最小,但籽粒产量最大;油菜苗期和盛花期的籽粒产量与根系各项指标呈正相关,根重、根体积、根系总吸收面积和活跃吸收面积对油菜籽粒产量的贡献大于根长、一级侧根数和根系活力。

硼钾营养相互配合对油菜叶片CAT和POD活性及根膜透性的影响

在土培和水培条件下,研究了硼、钾营养相互作用对油菜叶片过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶活性(POD)、幼苗根膜透性及抗逆性的影响。结果表明,在严重缺硼土壤上,硼或硼、钾配合施用显著降低油菜苗期叶片过氧化物酶活性,提高过氧化氢酶活性。同时,硼钾配合对保护油菜幼苗的根膜结构、增强抗温度的逆境能力也有显著影响。

北方旱寒区冬油菜根系抗寒指标分析

为了研究北方旱寒区冬油菜根部生理特性与其抗寒性的相关性,对6个不同抗寒性冬油菜品种整个生育期根部的干物质积累、含水量、可溶性蛋白含量及相关保护性酶活性的变化进行了分析,并将各指标与越冬率进行了相关性分析,用与越冬率相关性显著、极显著的6个指标对冬油菜进行聚类分析。结果表明,降温前,各指标与越冬率的相关性均不显著;降温后,越冬率与可溶性蛋白含量、SOD活性极显著正相关,与POD、APX活性显著正相关,与根直径、根冠比、CAT活性正相关,与根含水量负相关;根据聚类分析结果,可将试验材料分为3类,第1类:07-G01,天油2号,天油4号,此类抗寒性弱,为耐寒性品种;第2类:上党,74-1,此类抗寒性一般,为中抗寒性品种;第3类:陇油6号,此类抗寒性强,为强抗寒性品种。由此推断,在北方旱寒区,冬油菜越冬前根直径大、根冠比高、根含水量低有利于冬油菜安全越冬;降温后,冬油菜可溶性蛋白、SOD、POD、CAT和APX酶活性值越高,其抗寒性越强。

油菜根系分泌物的GC-MS检测方法研究

为筛选建立BP-5MS毛细管柱检测油菜根系分泌物的方法,本文采用水培试验,利用CH2Cl2提取油菜幼苗的根系分泌物,通过GC-MS检测分离鉴定。结果表明,根据待测物质组分性质,采用合适的溶剂延迟,分阶段细化升温程序,检测出来的特征峰较多且分布密集,特征峰分离相对比较好。从检测结果看,油菜苗期根系分泌物主要包括烃类、醇类、酯类和酸类化合物,且烃类和醇类化合物的相对含量较高,这些物质大多数具有化感作用,对植物在逆境环境中的生长和发育有一定的影响。