Influences of Root Zone Restriction and Nitrogen Nutrition on Hybrid Wheat Growth

To study the physiological effects of small root zonel plants of a hybrid wheat variety (Triticum aestivnmL.cv. Meiyou 4) were grown in small pots (1 litre) or large pots (8 litre) with 1ow nitrogen (50 mg kg-1 soil)and high nitrogen (200 mg kg-1 soil). Restricting root zone decreased dry weight of plants at the stages ofstem elongation and flowering, compared to those of control plants grown in the large pots (P<0.01). Sprayingof 6-benzylaminopurine (50 μmol L-1) increased dry weight of plants and chlorop hyll concentration in leaves.Restriction of root zone decreased the concentrations of total nitrogen, chlorophyll and soluble protein in thefiag leaf and acce1erated senescence of the leaves. Supply of high nitrogen delayed senescence of the fiag leafThe results suggested that the shortage of nutrients, especially nitrogen deficiency was the primary reasonfor the decreased growth of plant in the treatment of root zone restriction.

果树根域限制栽培研究进展

根域限制这一新技术的原理是将根系置于一个可控的范围内,通过控制根系生长来调节地上部和地下部、营养生长和生殖生长的关系。已在葡萄、桃和柑橘等近10种果树上开展了试验研究,几乎所有的实验都肯定了抑制幼树营养生长、促进早期花芽形成和提高果实品质的效果。葡萄根域限制技术基本成熟,适宜的根域容积是每平方米树冠投影面积50L,并确立了适宜的土壤水分管理和营养液供给技术,但其他果树植物根域限制的应用技术还不完备。综合有关文献就根域限制的概念、形式、迄今为止的研究进展和存在的问题作简要探讨。

双容器与控根器限根对桃树生长发育的影响

【目的】研究2种不同类型限根容器对桃生长发育和果实品质的影响。【方法】以‘中农金辉’油桃为试材,设置了双容器和控根器2种限根类型,对桃树生长量、枝类组成、果实品质、矿质营养吸收分配等指标进行分析。【结果】2种类型限根容器均显著抑制地上部的营养生长,抑制效果双容器更为显著;2种处理均能促进果实发育期光合同化产物向果实的积累,控根器效果优于双容器;2种类型限根容器均能促进桃树的分枝,增加结果枝的数量,更加有利于短果枝和中果枝的形成,2种类型之间差异不显著;2种类型限根容器均能显著增加花芽数量,效果以控根器为佳;控根器能显著提高桃果实的可溶性固形物含量和果实硬度;根域限制能显著降低叶片的N、K含量,其中双容器含量最低,控根器次之;控根器能提高果实K含量。【结论】控根器的根域限制栽培效果优于双容器。

根域体积对甜瓜幼苗生长及光合特性的影响

以厚皮网纹甜瓜皇后做试验材料 ,利用穴孔体积穴盘 ,研究了根域体积对甜瓜幼苗生长及其光合特性的影响。结果表明 ,冬季节能育苗条件下 ,苗龄 <32 d幼苗 ,其单株叶数、叶面积、地上部干物重和叶绿素含量在不同根域限制处理间没有显著差异 ;当苗龄 >32 d,随着根域限制程度的增加 ,37m L和 1 6m L处理幼苗的叶数、叶面积、干物重显著低于 470 m L、1 68m L和 41 m L处理 ,叶绿素含量却表现出相反的变化趋势 ,但上述指标在 37m L和 1 6m L间 ,470 m L、1 68m L和 41 m L处理间差异不显著。在根域体积限制严重时 ,35d幼苗叶片叶绿体超微结构有降解趋势。光合速率日值以根域限制小的幼苗显著高于根域限制程度大的 ,但日峰值却是根域限制严重的 37m L和 1 6m L幼苗出现时间早 ,大约为测定时段的 9:0 0am。

根域限制对葡萄果实发育和主要营养物质含量的影响

根域限制下葡萄果实在第二次快速生长期间糖分积累显著提高,有机酸含量下降更明显。随着果实pH值的升高,果实发育的第二次快速生长期间花青素含量迅速增加,而且根域限制的高于未受根域限制的。在果实的第二次快速生长期间葡萄果实中总蛋白和游离氨基酸含量迅速增加,也是根域限制的高于未受根域限制的。开花后30～40d,维生素C含量达到最大,随后下降,果实发育后期又升高,而且根域限制的葡萄果实中的维生素C含量一直高于根域未受限制的。

半垄式根域限制栽培在南方设施葡萄上的应用

针对南方地下水位高、土壤板结等原因造成的设施栽培葡萄果实品质不佳问题,对藤稔＂、巨峰＂、夏黑＂和金手指＂4个葡萄品种进行半垄式根域限制栽培试验研究.结果表明：利用地表以下15~20 cm板结的高容重土壤代替人工制品作为自然隔离带,能起到很好的根域限制作用,提高了4种葡萄果实的糖酸比,改善了果实的内在品质;提高了藤稔＂、巨峰＂和夏黑＂的花青苷和总酚含量,从而改善了其外观和营养品质;根域限制栽培降低了藤稔＂葡萄的单粒果实质量,但对其余3种葡萄影响不显著.该试验结果对南方葡萄设施栽培技术的提升具有积极意义.

根域体积对柠条基质番茄幼苗生长发育及光合特性的影响

[目的]了解柠条基质育苗过程中根域体积大小对番茄幼苗生长和光合生理特性的影响.[方法]以番茄品种倍盈为试材,采用自配育苗基质（柠条粉∶珍珠岩∶蛭石=7∶2∶1体积比,柠条发酵时,撒入尿素2 kg/m3、商品有机肥（N∶P∶K=12∶ 8∶9）5 kg/m3）,按照不同根域体积（32 - 288穴/盘）进行育苗.[结果]根域体积与株高、茎粗均呈非线性相关,且茎粗相关系数更高;根长与根域体积呈线性正相关,与秧苗密度呈现线性负相关,且相关系数（0.913 6）大于根域体积（0.879 8）.随着根域体积的下降,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随之降低,而且各处理之间差异显著,根域体积（0.615 6）对气孔限制值的影响小于秧苗密度（0.952 1）的影响.在一定根域体积（12.21 - 110.07 cm3/穴）范围内,根域体积大小对番茄幼苗叶绿素含量和叶片温度的影响小于秧苗密度.[结论]不同根域体积对柠条基质番茄幼苗生长发育及光合特性的影响显著,综合生理指标、壮苗指数、植株生长状况等多方面因素考虑,建议柠条基质培育番茄幼苗时使用98或128穴/盘.

根域限制栽培模式下美人指葡萄生育期不同灌溉量研究

对根域限制栽培模式下的美人指葡萄在生长期进行了不同灌溉处理的试验,检测了美人指葡萄的叶片气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率、叶绿素含量及果实品质、产量等各方面的变化情况。结果表明,随着灌溉量的降低,美人指葡萄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率、叶绿素含量均呈下降趋势,且改变这些参数的峰值出现的时期,果实品质呈上升趋势,使果实提前进入第二次膨大期,产量与总可溶性固形物降低。总之,灌水量的减少会降低葡萄总营养生长量与生殖生长量,且灌水量越少影响越大。

根域限制条件下基质栽培对夏黑葡萄生长和果实品质的影响

【目的】研究根域限制条件下基质栽培与夏黑葡萄生长的关系,为休闲观光、庭院栽培葡萄提供理论依据。【方法】以夏黑葡萄为试材,以沙子和椰糠(体积比1∶4)为基质,以根域限制泥土栽培及露地泥土栽培为对照,分析根域限制条件下基质栽培对夏黑葡萄茎粗、产量、品质和病情指数的影响。【结果】根域限制基质栽培条件下,夏黑葡萄植株生长、产量、品质和抗病性等与根域限制泥土栽培差异不明显,其主干粗度、单果重、单穗重及产量均明显小于露地泥土栽培,而果实可溶性固形物含量、抗病能力均优于露地泥土栽培。【结论】根域限制基质栽培夏黑葡萄效果与泥土栽培相似,是适合观光农场、庭院绿化栽培推广应用的新方法。

根域限制对温室膜下滴灌网纹甜瓜耗水特征与果实品质的影响

【目的】利用根域限制技术调节温室网纹甜瓜生长及耗水特性,研究适宜的根域限制方式和限根深度。【方法】以西州蜜25号为试材,设置2种限根方式(纱网布和塑料布)和6种限根深度(10、20、30、40、50、60 cm)组合的根域限制处理,研究了限根对温室膜下滴灌甜瓜耗水特性、干物质积累、果实产量和品质的影响。【结果】与常规种植相比,纱网布限根对甜瓜植株干物质积累量、果实产量和果实外观品质影响不显著(P>0.05);塑料布限根显著降低了甜瓜植株干物质积累量、果实产量、果实横纵经和果形指数(P<0.05)。适度根域限制显著提高了甜瓜的水分利用效率,10 cm和20 cm纱网布限根甜瓜的水分利用效率分别比CK提高了10.90%和5.47%,10 cm和20 cm塑料布限根甜瓜的水分利用效率分别比CK提高了8.06%和4.39%,限根深度过深水分利用效率显著降低。限根显著影响了果实营养品质,限根深度为10、20、30 cm的纱网布限根和限根深度为20、30、40 cm的塑料布限根提高了甜瓜果实可溶性总糖、可溶性固形物量和酸糖比。【结论】温室膜下滴灌条件下,限根深度10~20 cm的纱网布限根对温室网纹甜瓜的营养生长和生殖生长影响不显著,可提高水分利用效率和果实品质,是适宜根域限制方式。

根域容积对柑桔果实品质及土壤养分、微生物和酶的影响

为了开发柑桔根域限制栽培技术,以5年生枳砧宫川温州蜜柑为试材,分别采用50L、100L、150L根域容积进行栽培,以大田栽培为对照,研究了根域容积对柑桔树体营养、果实品质及土壤养分、微生物和酶活性的影响。结果表明,根域限制使叶片光合速率受到不同程度抑制,100 L及150L根域容积处理春梢叶片的叶面积显著增大,而50L处理与对照差异不显著。根域限制使春梢叶片K含量不同程度降低,而100L根域容积处理叶片N、P元素含量有所增加,成熟期果实N、P、K元素含量则大多低于对照。根域限制可不同程度增加土壤有机质、硝态氮、速效磷及铵态氮的含量,减缓土壤pH值的上升,尤其以150L及100L处理效果更明显。根域限制后,土壤微生物数量未增加甚至减少,而150L及100L处理的脲酶、蔗糖酶和蛋白酶活性显著上升。根域限制显著提升了果实的果糖、蔗糖、葡萄糖及可溶性固形物含量,提高了品质,尤其以150L及100L处理提高品质更明显。

根域体积限制对芹菜幼苗生长和气体交换及叶绿素荧光参数的影响

以芹菜品种‘皇后’为试材,采用自配育苗基质(柠条粉∶珍珠岩∶蛭石=7∶2∶1体积比),按照不同根域体积(110.07、67.20、39.06、26.82、19.76、12.21、7.28cm3/穴)进行育苗,探索在柠条混配基质条件下不同根域体积水平对芹菜幼苗生长、气体交换和叶绿素荧光动力学诱导曲线的影响,为柠条混配基质条件下设施蔬菜育苗提供科学依据。结果表明:(1)芹菜幼苗株高、叶片数、根长、根系体积、地上部鲜质量、地上部干质量、地下部鲜质量和地下部干质量均随着根域体积的减小而降低;根域体积最大(110.07cm3/穴)时的净光合速率和蒸腾速率分别比根域体积最小(7.28cm3/穴)时高出64.13%和18.87%。(2)气孔导度变化总体随着根域体积的减少而减少,胞间CO2浓度变化总体受根域体积影响不大。(3)根域体积过大(110.07cm3/穴)或偏小(7.28cm3/穴)都会影响PSⅡ光合电子传递,均使得PSⅡ反应中心用于热耗散的能量高于用于电子传递的能量,用于电子传递的量子产额(φEo)、ψo值、单位面积捕获的光能(TRo/CS)和单位面积捕获的光能(TRo/CS)分别在根域体积为25.68、14.34、17.32和19.21cm3/穴时达到最大。研究认为,根域体积限制直接影响着芹菜幼苗气体交换和叶绿素荧光参数的变化,进而影响幼苗的光合作用及生长。

限根栽培对宁夏赤霞珠葡萄生长发育和果实品质的影响

本研究选用9年生赤霞珠葡萄为试材,采用部分限根和滴灌栽培技术,研究限根栽培对宁夏酿酒葡萄生长发育和果实品质的影响。结果表明,采用限根栽培措施可提高30～50cm处土层土壤含水量,从葡萄盛花后到成熟期,比对照可实现节水55.6%;限根栽培可促进葡萄根系向深层土壤延伸,提高根域土壤的根系密度;并有效提高葡萄果实中的糖分积累和果皮中花青素含量,提高葡萄果实品质。

园艺作物限根栽培技术研究进展

根域限制技术的原理是将作物根系置于一个可控的范围内,通过控制根系生长来调节地上部和地下部、营养生长和生殖生长的关系。本文介绍了园艺作物限根栽培的措施和理论,依据地上和地下相关性、根系局部营养生长冗余、限根对植株生长发育的影响、限根的生理反应和作用机制以及限根技术的应用等方面探讨了其在蔬菜栽培中的应用。

箱式根域限制对美人指葡萄根系生长的影响

以1年生美人指葡萄为试材,研究了不同容积箱式根域限制对根系生长和地上部生长发育的影响。结果表明,箱式根域限制栽培对葡萄根系生长发育的影响明显,不同容积箱式之间存在显著差异。随着箱式容积的缩小,其根总鲜重、总干重、总根数和总表面积以及根冠干重比也随着减少;地上部生长受到不同程度的抑制;而总根长与枝总生长量比随之增大。

葡萄根域限制精准栽培管理专家系统

基于网络化农业专家系统开发平台,依据葡萄根域限制栽培知识、专家的研究成果和实践经验提取知识及其规则,构建了农业专家系统。用户通过Internet可方便获取系统完整和可操作性强的知识、决策推断、病虫害诊断防治、栽培管理措施建议等。本系统功能强大、性能稳定、操作简便、用户数不受限制,内容丰富详实、图文并茂、实用性强。

部分根域限制和微喷灌对干旱地区成龄葡萄生长发育的影响

为探寻适宜于吐鲁番极端干旱气候条件下成龄葡萄的节水栽培模式,以18年生无核白(V.Vinifera×V.Labrasca‘Thompson Seedless’)葡萄为材料,设置了部分根域限制结合微喷灌处理,调查了成龄葡萄的新梢生长、果实发育和产量等的变化。结果表明,部分根域限制与微喷灌结合的处理对葡萄植株叶面积生长、叶片光合速率、坐果率和果实可溶性固形物含量影响不大,但果粒重和产量增加,且单位面积耗水量约为常规沟灌的50%,节水效果显著。

施肥量对根域限制葡萄新梢生长及树体内氮素化合物的影响

为了探讨施肥量对根域限制葡萄新梢生长及树体内氮素化合物的影响,将2年生‘巨峰'葡萄种植于容积为15 L的盆中作为根域限制处理,设置低、中、高3个施肥量,每周分别施含氮20 mg/L的复合肥2、4、6次,并以种植于相同基质中根域无限制处理的树为对照。结果表明:根域限制抑制了新梢的生长;限制树的树液量显著少于对照;限制处理树叶的叶绿素含量均高于对照;相同施肥量下根域限制的树体内的氮化合物含量低于对照;提高限制处理树的施肥量可以增加根域限制树体内各部位的氮素水平,但谷酰胺、甘氨酸、精氨酸、脯氨酸等氨基酸含量仍然低于对照。

根域限制对‘巨峰’葡萄树体生长、果实品质及内源脱落酸含量的影响

【目的】探讨在根域限制栽培条件下,内源ABA的变化及其与葡萄树体生长及果实发育的关联。【方法】以根域限制栽培的3 a生‘巨峰’葡萄树为试材,测定了树体生长、果实品质及从萌芽期到成熟期葡萄树体各部分的ABA含量。【结果】根域限制抑制了葡萄的新梢长和叶面积生长,叶片光合速率下降,但促进了根系生长,使细根比例增加,并改善了坐果,可溶性固形物含量和果皮花色苷含量显著提高。除萌芽期外,盛花期、转色期和采收期,无论根、茎、叶、花(果)还是树液,根域限制树各部位的ABA含量都显著高于对照。【结论】根域限制导致萌芽期以外所有生长阶段树体各部分内源ABA的显著增加,是其抑制新梢生长、促进果实着色、改善果实品质的重要原因。

不同根域体积对生菜生长和品质特性的影响

采用盆钵+基质栽培方式,设定3种根域体积处理,即T_(1)(50 mL)、T_(2)(250 mL)和CK(500 mL),研究了根域体积对生菜植株生长、生菜营养品质以及栽培基质理化性质的影响。结果表明:生菜在生育期间的株高、茎粗、叶面积指标总体表现为CK>T_(2)>T_(1),但T_(2)处理的生菜植株具有最优的根冠比;与CK相比,T_(1)处理提高了生菜叶片的净光合速率和叶绿素b含量;生菜的根体积、根表面积、根长和根尖数均随着根域体积的减小而下降;与CK相比,T_(2)处理有利于栽培基质中速效钾、铵态氮、硝态氮的积累,也提高了生菜叶片中蛋白质和VC含量;T_(1)处理可以有效地改良基质的pH环境,降低电导率。