高产栽培条件下种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响

为探明高产栽培条件下不同种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响,以超级稻品种淮稻9号和徐稻3号为材料,对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻的根系形态生理特征进行了比较研究。结果表明:(1)不同种植方式超级稻产量差异极显著,与手栽相比,机插和直播分别减产5.05%和13.68%。(2)群体根数,直播>机插>手栽,但随生育进程差异越来越小,总根长拔节期直播>机插>手栽,抽穗期和成熟期,机插>手栽>直播;单茎根数不同种植方式间差异较小,总根长手栽>机插>直播,不同方式间差异大都达到显著水平;每条根长手栽和机插间差异不显著,均显著高于直播,根直径手栽>机插>直播,不同方式间差异显著。(3)群体根系干重拔节期机插和直播间差异不显著,均极显著高于手栽,抽穗期不同方式间差异均不显著,成熟期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著,抽穗后根系干重衰减率直播>机插>手栽,不同方式间差异显著;单茎根系干重拔节期、抽穗期和成熟期均手栽>机插>直播,不同方式间差异大都达到极显著水平,抽穗后根系干重衰减率直播与机插间差异不显著,均显著高于手栽;地上部干重手栽、机插、直播依次减小,根冠比则依次增大。(4)与手栽相比,机插和直播根系主要分布在0～10cm的土层内,特别是直播,65%的根系分布在0～5cm的土层内;0～5cm土层根系干重占根系总干重的比例手栽、机插、直播依次增大,5～10cm、10～15cm和15cm以下均依次减小。(5)群体根系吸收面积拔节期差异不显著,抽穗期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著,成熟期手栽和机插间差异不显著,均极显著高于直播;单茎根系吸收面积拔节期和成熟期手栽与机插间差异不显著,均极显著高于直播,抽穗期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著。(6)抽穗后群体根系伤流强度手栽、机插、直播依次增大,单茎根系伤流强度则依次减小。说明不同种植方式对超级稻的根系形态生理特征有明显影响,每条根长和根直径的不同以及根系在土层中的分布不同是不同种植方式水稻根系性状的两个显著特征。与手栽和机插相比,直播根系分布浅,每条根长和根直径小,群体根数多,但单茎根系总长短,根系干重低,吸收面积和抽穗后伤流强度小;机插与手栽相比,根直径小,根系分布浅,抽穗后群体和单茎根系干重低、下降快,单茎根系总长和伤流强度小。

施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响

以东北粳稻牡丹江27和牡丹江31为试验材料,研究了不同氮肥水平对东北粳稻根系形态和生理特性的影响。结果表明,在同一生育时期,随着氮肥用量的增加,水稻根数、根长、根粗、根体积和根干质量等指标也有所提高,根系的总吸收面积均也有所增加。三种氮肥水平下地上部干质量均随生育进程急剧增加,两品种的根干质量在孕穗期和抽穗期达最大值,抽穗期后根冠比降低,而地上部干物质量增大,单株根系伤流强度都随着抽穗后时间的推移先升高后降低,两品种根系α-萘胺氧化力分别在抽穗期和乳熟期达最大值,且根系氧化力在各时期的变幅随施氮量的提高逐渐变小。水稻在孕穗期的根数、根长、根粗、根干质量和根冠比与产量之间的相关性达到显著水平,各生育期根系的总吸收面积和比表面积均与产量呈正相关,且在乳熟期时相关系数最大。

冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征

【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种(陇油6号)气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。

壮秧剂施用对水稻秧苗形态及生理特征的影响

为了探究壮秧剂对水稻秧苗形态及生理特征的影响,以‘玉香油占'为试验材料,壮秧剂的不同用量与施用方武为条件,研究了壮秧剂对秧苗成秩率、株高、干物质积累以及SOD等抗氧化酶活性的影响。结果表明,在A种方式(软盘底施壮秧剂)下秧苗成秧率普遍高于其它方式,其中以每盘施用10 g壮秧剂成秧率显著高于其它用量水平,达到73.77%,较CK显著提高17.16%;同时株高显著降低43.51%,苗高干重比显著增加50.53%;叶片SOD和POD活性均高于CK,但各用量水平间差异不显著。因此A种方式下每盘施用10 g壮秧剂,能够提高秧苗叶片SOD和POD活性,提高其抗氧化能力,降低株高,从而达到"壮秧"的目的。

不同种源青钱柳幼苗叶片形态、生理特征的差异性比较

以5个不同种源青钱柳幼苗为实验材料,对其叶片形态、生理特征的差异性进行比较。结果表明:叶片形态特征差异不显著,净光合速率、PSⅡ反应中心实际光化学转换效率差异显著,光饱和点、CO2羧化效率差异极显著。安徽黄山、江西赣州种源幼苗叶片维持水分平衡能力中等,保水力较强;云南昆明种源的维持水分平衡能力较差,保水力居中;江西九江、贵州黎平种源的维持水分平衡能力居中,保水力较差,原生质忍耐脱水能力较差。综合评价江西赣州、安徽黄山、云南昆明为较优种源。

生防链霉菌JD211对水稻秧苗形态和生理特征的影响

【目的】研究链霉菌JD211对水稻秧苗形态生理特征的影响,为其在水稻育秧上的合理利用提供理论依据。【方法】以水稻春光1号和链霉菌JD211为试验材料,采用塑料桶旱育育秧方式,设0(CK)及1、5、10、15、20、25g/kg链霉菌JD211处理,每处理6桶,每桶落谷量120粒,加水室温下孵育2 d,于秧龄20、30 d时测定秧苗形态生理指标。采用隶属函数值法综合评价链霉菌JD211的应用效果。【结果】与对照相比,在同一生育时期,接种低浓度链霉菌JD211的水稻秧苗在叶长、叶宽、苗高、整齐度、基宽、主根长、根数、白根数、根活力、地上鲜重、地下鲜重、根冠比、充实度、茎叶NPK积累量、茎叶及根可溶性糖含量等方面均存在明显优势。隶属函数值法综合评价分析结果表明,秧龄20 d时链霉菌JD211接种量为1 g/kg处理组的综合得分最高,其次是接种量为10和5 g/kg处理组;秧龄30 d时接种量为1 g/kg处理组的综合得分最高,其次是接种量为5、15 g/kg处理组。【结论】当链霉菌JD211固体菌剂接种量为1 g/kg时能够促进水稻秧苗生长,明显提高秧苗的综合素质,可在水稻育秧中推广应用。

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理(常淹灌溉)相比,OP处理(稻田增氧)可显著提高水稻产量7.6%~8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为:提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。

干旱胁迫对大豆苗期生长发育和生理生态特征的影响

对土壤逐步干旱下大豆幼苗形态特征和生理生态特征的变化研究表明:随着胁迫强度的增加,大豆苗期的光合速率、蒸腾速率、气孔导度降低,且相互之间呈显著正相关;随着胁迫时间的延长,叶绿素含量和叶片含水量呈低-高-低的变化趋势;在胁迫初期,对干物质分配率的影响很小,随着胁迫时间的增加,差异越来越大;随着干旱胁迫天数和强度的增加,游离脯氨酸含量呈逐渐递增的趋势,尤其是重度胁迫下积累能力更强。

不同生态条件对烤烟形态及相关生理指标的影响

选云南玉溪主产烟区红塔区大营街镇、通海县四街镇和峨山县小街镇3个不同生态环境下种植烤烟K326,探讨烤烟形态和相关生理指标的差异及其影响因子。结果表明:大营街的烤烟形态性状最好,四街烤烟形态性状最差。3个试验点烤烟叶绿素含量、叶绿素a/b比值及类黄酮含量均没有显著差异。四街烤烟类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量最高,而其叶绿素/类胡萝卜素比值最低,均与其余地点有显著差异。Pnmax、LCP和LSP的大小顺序为四街>大营街>小街。光强在800—1000μmol·m-2·s-1范围内时,Ci、Gs和Tr为大营街>小街>四街,WUE为四街>小街>大营街。用灰色关联法对影响烤烟形态及相关生理指标的主要生态因子进行分析,对K326茎高、中部叶叶面积、类黄酮含量、丙二醛含量和叶绿素含量影响最大的生态因子可能分别是光照度、日平均气温、降水量、UV-B辐射和日照时数;而土壤碱解氮含量可能是影响类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量和最大净光合速率的主要因子。

四川地区玉米/大豆带状套作对大豆形态、叶绿素荧光特征及系统产量的影响

玉米/大豆带状套作可以充分利用光环境,提高单位土地面积物质产出。为探明玉米/大豆带状复合种植模式下不同空间配置对大豆冠层光环境、形态、产量及系统效益的影响,进而为大豆高产优质栽培提供依据,本研究选用半紧凑型(‘川单418’)和紧凑型(‘荣玉1210’)玉米品种与大豆带状套作,固定带宽为200cm,玉米采用宽窄行种植,玉米窄行距设置3个处理:20cm、40cm、60cm;并以单作大豆(SS)作为对照。分析透光率、形态、光合色素、荧光参数、生物量和系统产量的变化规律。结果表明:套作大豆冠层透光率、红光/远红光(R/FR)比值随玉米窄行距的增大而逐渐降低;套作下大豆茎粗、节数、茎干重和全叶干重均随玉米窄行距增大呈降低趋势,最大值出现在玉米窄行距20cm处理下;与单作大豆相比,两个玉米品种下大豆茎粗、节数、茎干重和全叶干重均显著降低,而第2节间长和主茎长显著升高。套作下大豆叶片光合色素含量随玉米窄行距的增大而逐渐降低,各行距处理及不同玉米品种下套作的叶片光合色素含量均低于单作大豆。大豆叶片荧光参数Fv/Fm、NPQ、Fq'Fm'和Fq'/Fv'随玉米窄行距的增大均呈先增大后减小的趋势,而Fo变化趋势与之相反。玉米收获后,大豆光环境得到改善并迅速恢复生长,套作大豆形态生理指标与单作差异减小,但由于前期玉米的遮荫,各套作处理间大豆产量差异仍显著。通过系统效益分析,在玉米窄行距40cm处理下,套作系统综合产量最高,两玉米品种下玉米、大豆产量平均分别为8559.52kg·hm^-2、1717.60kg·hm^-2,土地当量比平均达1.57。本试验中大豆与两个株型玉米套作,大豆形态生理指标差异影响不显著。因此,选择紧凑或半紧凑玉米品种,适度缩小玉米窄行距可以显著改善带状套作大豆的生长环境,提高其生物量和产量。

多倍体与二倍体枇杷叶片特征及抗旱性初步分析

【目的】探讨多倍体与二倍体枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)叶片生理形态特征差异并进行抗旱性初步评价,为枇杷倍性鉴定及抗旱性评价提供参考。【方法】以4个系列18个不同倍性枇杷株系为试验材料,对各株系叶片的形态解剖结构、失水率(RWL)、营养元素含量、叶绿素(Chl)含量进行观察、测定和分析。通过隶属函数法,对其抗旱能力进行初步评价。【结果】枇杷叶片长度、宽度与倍性呈极显著正相关(p<0.01),叶形指数与倍性呈极显著负相关(p<0.01);10项枇杷叶片解剖结构指标与倍性关联度强弱排序依次为:下表皮、上角质层、海绵组织、叶片组织细胞结构疏松度(SR)、叶厚、叶片组织细胞结构紧密度(CTR)、下角质层、栅栏组织、栅栏组织细胞层数、上表皮,其中上角质层、下角质层、CTR与倍性呈负相关;在40℃下干旱处理6 h后,A系列、H系列、K系列失水率与倍性均呈负相关,在24 h后失水率与倍性呈显著负相关(p<0.05);氮(N)、磷(P)、钾(K)、铁(Fe)、叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)、总叶绿素含量Chl.(a+b)含量与倍性关联度强弱排序依次为:N、K、P、Chl.b、Chl.(a+b)、Fe、Chl.a,其中N、P、K含量与倍性呈负相关;参考枇杷叶片解剖结构与失水率进行抗旱性隶属函数分析:‘A313’(3x)、‘A322’(3x)、‘B350’(3x)、‘B431’(4x)、‘4X(2)’(4x)、‘H324’(3x)、‘K3’(3x)、‘K4’(4x)抗旱性均强于同系列二倍体。【结论】枇杷叶片生理形态指标可作为枇杷倍性鉴定的参考指标,抗旱性评价中的8个抗旱性强的多倍体枇杷材料可用于进一步抗旱性研究,培育多倍体可作为提高枇杷抗旱性的一种途径。

不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响

旨在探讨不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响,并阐明其相关生理基础。本研究以甬优1540为材料,设置了3种灌溉模式,即长淹灌溉(continuous flooding,CF)、轻度干湿交替灌溉(alternate wetting and moderate drying, AWMD)以及重度干湿交替灌溉(alternate wetting and severe drying, AWSD)。研究结果表明,与CF相比, AWMD与AWSD均能显著提高水分利用效率,增幅分别为22.6%~25.6%与18.2%~23.1%;AWMD可以显著提高水稻产量,增幅为8.6%~10.0%,而AWSD则显著降低水稻产量,降幅为6.0%~7.5%。与CF相比, AWMD显著降低了拔节期水稻的茎蘖数、地上部干物质重、叶面积指数、移栽至齐穗期的光合势以及移栽至拔节期的作物生长速率,但显著提高了茎蘖成穗率、拔节至齐穗期的作物生长速率、主要生育期水稻根长密度、深根比、比根长、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积,以及灌浆后2次土壤复水期的剑叶净光合速率、根系氧化力、根系与叶片中玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)含量、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性等指标。以上结果表明, AWMD可以协同提高甬优1540产量与水分利用效率,优化根-冠生长发育特征,提高灌浆期植株生理活性,实现高产与水分高效利用,为本研究最佳水分管理模式。

腾冲热海嗜热噬菌体的分离及特征研究

从腾冲热海温泉中分离嗜热噬菌体,并初步分析其特征。采用双层平板法分离纯化嗜热噬菌体,对分离得到的噬菌体进行电镜形态观察和生理生化分析。结果从腾冲热海温泉中分离得到的噬菌体为长杆状;其感染宿主菌NJ2形成清晰的噬菌斑,最适感染温度为55℃,最适感染pH值为7.5。该噬菌体对氯仿不敏感;但其对非离子去垢剂SDS和对蛋白酶K敏感。将这株噬菌体命名为嗜热芽孢杆菌杆状噬菌体TBRP3(Thermophilic bacillus rod-shaped phage 3)。

嗜热芽孢杆菌噬菌体的分离及特征研究

目的:从腾冲热海温泉中分离嗜热芽孢杆菌噬菌体,并初步分析其特征。方法:采用双层平板法分离纯化嗜热芽孢杆菌噬菌体,对分离得到的噬菌体进行电镜形态观察,按照感染复数(MOI)分别为0.01、0.1、1.0、10和100加入噬菌体纯培养液和宿主菌,55℃、160 r/min培养8 h后测定噬菌体滴度,并进行噬菌体的热稳定性和pH稳定性分析。结果:从腾冲热海温泉中分离得到的噬菌体为二十面体型;其感染宿主菌NHH4形成清晰的噬菌斑,最适MOI为1.0,最适感染温度为55℃,最适感染pH值为7.5。将这株噬菌体命名为TBIP1。结论:从腾冲热海温泉中分离得到的噬菌体TBIP1为典型的二十面体型,当MOI为1.0时,TBIP1感染其宿主菌产生的子代噬菌体滴度最高。

水稻根系特征与稻米品质的关系研究进展

水稻根系是吸收水分和养分的重要部位,同时也是合成和分泌多种植物激素、有机酸和氨基酸等营养物质的主要器官,其形态和生理特征对产量和品质有重要影响。本文综述了水稻根系形态与生理特征研究进展,分析了主要根系特征及化学信号与稻米品质的关系,并讨论了目前研究存在的问题和未来研究方向。

云南3个主要栽培东方百合品种盐胁迫的生理和开花响应差异

提拔(Tiber)、索尔邦(Sorbonne)、西伯利亚(Siberia)是云南地区东方百合切花的3个主要栽培品种.本研究通过比较其在0.05%、0.10%、0.15%和0.20%NaCl质量分数下的形态、生理和开花的响应差异,以确定其中耐盐胁迫的品种.结果表明,NaCl处理抑制了3个品种东方百合基径、株高、叶面积、茎干重、叶干重、开花数、花苞基径、花苞长度、叶绿素含量;增加了类胡萝卜素、丙二醛和脯氨酸含量.3个品种在0.20%NaCl处理下均不能存活.0.15%NaCl质量分数为本研究中最大的耐盐胁迫浓度.0.15%NaCl质量分数下,3个品种中Tiber的株高、叶面积、茎干重、叶干重、叶绿素a、开花数减少最小;丙二醛增加最少;类胡萝卜素含量和游离脯氨酸含量增加最多.使用隶属函数法评价得出3个百合品种耐盐性从强到弱为Tiber>Sorbonne>Siberia.

施磷影响番茄磷吸收的根系及微生物动态过程

探究不同供磷条件下蔬菜作物根系形态、根际生理属性和解磷微生物丰度的变化,有助于揭示蔬菜作物高效利用磷的机制,为高投入蔬菜种植体系实现减磷增效提供理论基础。以番茄为供试作物进行田间试验,设置T_(0)(不施化学磷肥)、T_(0.5P)(施磷量100 kg/hm~2;减施化学磷肥50%)、T_(0.8P)(施磷量160 kg/hm~2;减施化学磷肥20%)、T_(P)(施磷量200 kg/hm~2;常规施磷)4个处理,测定移栽后第15、30及45 d番茄地上部生物量和磷吸收以及根系形态(根长密度、比根长)、根际生理属性(有机酸含量)和土壤解磷微生物(pho D、pho C和pqq C)基因丰度,阐明降低磷肥施用量影响作物根系、微生物以及驱动番茄磷吸收的动态过程。与常规施肥相比,减施磷肥50%(施磷100 kg/hm~2)促进了移栽后45 d番茄根系比根长的增加,提高了移栽后45 d番茄根际有机酸的分泌,同时刺激了移栽后30和45 d土壤编码pho C和pqq C基因解磷微生物的增生。解磷微生物pho C和pqq C基因丰度与番茄根系比根长和根际有机酸的分泌呈显著正相关。减施磷肥20%(施磷160 kg/hm~2)与常规施肥相比,对番茄根系根长密度、比根长以及根际有机酸的分泌无显著影响,但显著促进了成熟期番茄地上部磷吸收。集约化蔬菜种植体系具有较大的减施磷肥的空间,最大化发挥植物根系形态、生理可塑性以及协同解磷微生物活化磷的能力是实现减磷增效的关键。

不同连作障碍消减措施对新疆棉花根系形态生理特征的影响

采用盆栽试验,研究添加生物炭(BF)、施用有机肥(MF)、施用硫肥(SF)和轮作(CR)4种不同连作障碍消减措施对新疆棉花盛花期根系生理生化、生长形态以及土壤养分的影响.结果显示,不同的消减措施对棉花根系和土壤特征的影响存在差异.添加生物炭显著提高了土壤pH值和62.48%的土壤速效钾含量,降低了有效磷含量,并显著提高了棉花根系活力、根系长度和平均直径(P < 0.05).与对照相比,轮作增加了土壤有机质、全氮和碱解氮含量,增加程度分别为31.79%、40.28%及32.43%,降低了土壤有效磷和速效钾的含量,并显著降低了根系丙二醛含量的积累(P < 0.05),且根系长度、根系表面积、根长密度和比根长最大.土壤速效钾和有效磷含量在施用有机肥处理下显著增加,分别增加了53.75%和16.75%,且根系平均直径显著增加(P < 0.05),这将提高根系与土壤的接触面积,有利于膜下滴灌下异质性养分的吸收.本研究区域施用硫肥对土壤养分提高以及棉花根系生理活性、根系生长的改善效果不显著(P < 0.05),并且施用硫肥具有最小的根冠比(0.499),不利于棉花根系自身的生长以及水分和养分的吸收.综上所述,添加生物炭、施用有机肥和轮作可通过影响根系形态或生理特征来提高根系功能的发挥,有利于养分的高效利用,可作为该区域可持续绿色农业的有效管理措施.(图1 表5 参51)

优化栽培模式对水稻根-冠生长特性、水氮利用效率和产量的影响

【目的】探明优化栽培模式对水稻根冠发育以及产量与肥水利用效率的影响。【方法】以甬优1540(三系籼/粳杂交稻)为材料,设置3个处理:0N(空白)栽培模式、当地农户习惯栽培模式(对照)以及优化栽培模式。【结果】优化栽培处理两年的平均产量为11.5t/hm^(2),与对照差异不显著;但其氮肥偏生产力、产谷利用率以及水分利用率较对照显著提高。与对照相比,优化栽培处理改善了水稻根系形态与生理特征,降低了根系生物量与根-冠比,提高了深根比与比根长,增加了齐穗期与灌浆中期根系活跃吸收表面积,提高了灌浆中后期根系氧化力与根系伤流液中玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)的浓度。此外,与对照相比,优化栽培处理显著提高了灌浆中后期剑叶净光合速率、叶片中Z+ZR含量以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性。【结论】优化与集成现有栽培技术,可以改善水稻根系形态与生理特征,提高地上部生理活性,进而实现肥水利用效率的提高。

中高温大曲中嗜热真菌的分离鉴定及其酶活性测定

为研究嗜热真菌对浓香型白酒风味与品质的影响,筛选具有生产应用潜能的酿造功能菌株,从中高温大曲中分离筛选到两株嗜热真菌,经形态生理特征和ITS r DNA序列分析,鉴定为微小根毛霉(Rhizomucor pusillus)和Thermoascus aurantiacus。对分离获得的嗜热真菌进行酶活性测定,发现两株嗜热真菌均能产生淀粉酶和酸性淀粉酶,具有应用于白酒生产的开发潜力。