不同施氮量下覆膜滴灌玉米相对根长密度模型研究

为探明施氮量对宁夏引黄灌区覆膜滴灌玉米根长密度(RLD)的影响,设置5个施氮水平和1个对照(CK,不施氮与不覆膜)进行试验,测定玉米RLD,建立不同施氮量下相对根长密度(NRLD)模型,并加以检验。结果表明:不同施氮处理的玉米RLD分布区域均随土层深度的增加而减小,且大部分集中在0~20 cm土层;随着施氮量的增加,RLD分布区域明显扩大;NRLD分布满足三阶多项式函数模型,模拟曲线的决定系数R2为0.951,模型检验结果R2为0.845,均方根误差(RMSE)为0.248,拟合效果好,但该多项式模型不能保证NRLD在相对取样深度Zr为1时达到0,故对玉米NRLD分布多项式模型进行优化。优化模型验证结果显示,各施氮处理RMSE不大于0.308,CK、N0、N1、N2、N3和N4处理的标准化均方根误差分别为0.242、0.193、0.184、0.226、0.208和0.273,R2分别为0.903、0.953、0.920、0.944、0.962和0.898,具有较高的拟合度,解决了NRLD在Zr=1时达到0的问题。本研究可为宁夏引黄灌区膜下滴灌玉米NRLD分布拟合、根系养分吸收和施肥管理提供理论参考。

应用实测含水率剖面估算冬小麦相对根长密度分布

根长密度是根系研究中不可缺少的一个参数,但其适时准确的测定却存在相当的困难。该文应用平均根系吸水速率反求方法,提出了在已知两个实测含水率剖面的条件下,估算相对根长密度分布的方法,并通过田间实验和土柱实验对该方法进行了检验,结果表明:该方法可以较好地估算相对根长密度的分布,为土壤水分运移的连续模拟提供较为可靠的参数。

PEG模拟干旱胁迫下甘蓝型油菜的根系特性与抗旱性

采用砂培法,利用14%(m/V)聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究39份甘蓝型油菜发芽期根系性状的变化及其与抗旱性的关系。结果表明,干旱胁迫对油菜根鲜重和侧根数有明显的抑制作用,而对根长和根冠比的影响较小。相关分析表明,相对侧根数与活力指数之间以及根长与活力指数之间均呈显著正相关,可作为抗旱性鉴定的辅助指标。杂交种和常规种在根系性状上差别不显著,表明其抗旱能力相当。对油菜的抗旱性进行综合评价和聚类分析发现,在欧式距离为60时39份材料可分为5个类群,其中A类抗旱性最强,平均相对侧根数77.9%,相对根长98.9%;E类抗旱性最差,平均相对侧根数69.3%,相对根长84.5%。筛选出发芽期抗旱性较强的3份材料:OR918、OR805和OR2025。

猪粪及其堆肥不同水浸提比对种子发芽特性指标的影响

以猪粪及其堆肥为供试样品,在水浸提比(W/V)1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60的条件下,采用浸提液室内培养法,研究不同水浸提比对黄瓜、樱桃萝卜及大白菜种子发芽特性指标(相对发芽率、相对根长、发芽指数)的影响。结果表明,黄瓜种子的相对发芽率在不同水浸提比下均大于80%;其他种子发芽特性指标随水含量的增多,均经历了明显的增大趋势。同一种子,相对根长受水浸提比的影响比相对发芽率显著,发芽指数与相对根长随水浸提比的变化规律一致。新鲜猪粪经堆肥处理对种子的植物毒性减轻,大白菜种子对猪粪及其堆肥的植物毒性较黄瓜种子与樱桃萝卜种子敏感。

吉林省粳稻种质萌发期耐碱性和耐盐性综合评价

收集具有代表性的吉林省不同熟期的粳稻种质资源共60份,采用培养皿发芽方法,在盐胁迫(120 m M NaCl,pH=6.98)和碱胁迫(30 m M Na_2CO_3,pH=11.05)条件下培养,并测定发芽势、发芽率、芽长、根长和根数等生长指标,利用隶属度对水稻种质萌发期耐盐碱性进行综合评价,为未来盐碱地水稻直播及抗逆育种提供抗逆种质资源。结果表明,水稻萌发期耐盐性和耐碱性呈极显著正相关(r=0.728**),但品种间存在差异。相对芽长和相对根长分别与抗盐隶属度(r_(芽长)=0.862**,r_(根长)=0.781**)和抗碱隶属度(r_(芽长)=0.757**,r_(根长)=0.812**)呈极显著正相关,可作为水稻萌发期耐盐碱性快速筛选的重要指标。利用抗逆隶属度指标将耐盐性和耐碱性划分成高抗(HT)、中抗(MT)、低抗(T)、敏感(S)、中度敏感(MS)和高度敏感(HS)共6个等级,初步筛选出耐盐且耐碱的品种主要有长白21号(HT/HT)、通禾835(HT/HT)、吉玉粳(HT/HT)、长白10号(HT/MT)、吉粘6号(MT/HT)、吉粘10号(MT/MT)、吉粳507(MT/MT)、吉粳509(MT/MT)、吉粳806(MT/MT)和东稻4号(MT/MT);耐盐不耐碱的品种有通禾99(HT/S)、通禾837(MT/S);耐碱不耐盐的品种有吉粳105(MT/S)、吉农大828(MT/S);不耐盐也不耐碱的品种有九稻51号(HS/HS)、吉农大888(HS/HS)和通禾834(HS/MS)等。同时发现,与晚熟或中晚熟品种相比,吉林省中早熟或中熟水稻品种表现出更好的耐盐碱性特征,这对今后水稻耐盐碱育种亲本资源选择具有重要的参考价值。

河套灌区玉米根系对残膜的响应及根系分布模型

为明确土壤中不同残膜量对根系生长和分布的影响,该研究于2019—2020年在河套灌区九庄农业综合节水试验站设置了5个农膜残留量水平,分别为CK(0 kg/hm^(2))、T1(150 kg/hm^(2))、T2(300 kg/hm^(2))、T3(450 kg/hm^(2))和T4(600 kg/hm^(2)),研究不同残膜量对玉米根长密度、不同径级根系分配及根系分布等影响,并引入残膜量,建立了适用于农膜残留农田的根系分布模型。结果表明,根系在水平分布时,侧根区的根系受残膜影响显著(P<0.05),当残膜量为300 kg/hm^(2)(T2)时根长密度出现突降现象,降幅为75.98%;垂直分布时,根系随残膜量增加呈明显下降趋势,特别是在0~30 cm土层,当残膜量达到450 kg/hm^(2)时,根长密度降低50.02%。另外,残膜减小了玉米粗根比例(d>2 mm,d为根系直径),降幅为29.25%;增加了细根比例(d≤2 mm),为4.80%。构建考虑残膜量的相对根长密度(Residual Plastic Film-Normalized Root Length Density,RPF-NRLD)分布模型精度较高,其中决定系数(R^(2))为0.961,均方根误差(RMSE)为0.282,平均相对误差(MRE)为18.87%。同时考虑不同径级根系的RPF-NRLD分布模型模拟显示,玉米极细根和细根的MRE分别为14.91%和14.96%,粗根的MRE为35.41%。基于RPF-NRLD分布模型进行情景分析显示当农田残膜量控制在0~100 kg/hm^(2)范围内,根系能够维持正常生长,特别是极细根和细根,根长密度未出现大幅下降。该研究对于残膜污染区作物生长的数值模拟研究及残膜回收政策的制定具有科学意义。

种子发芽试验在低碳氮比堆肥腐熟度评价方面的适用性

为了研究种子发芽率和根长与种子发芽率指数(GI)评价指标的关系、取值及其在低碳氮比堆肥腐熟度评价方面的适用性,以猪粪为堆肥原料,进行了两组堆肥试验。其中一组添加初始物料湿重15%的木本泥炭作为调理剂和固氮剂,另一组在添加相同比例木本泥炭的基础上再添加过磷酸钙进行优化,过磷酸钙的添加比例约为初始物料干重的16%。通过两种种子(萝卜种子和白菜种子)的发芽试验,结合概率统计原理对堆肥的腐熟度进行了评价。研究结果表明,两个处理在整个堆肥过程中均维持了较高的NH+4-N含量(1.77~3.40 g·kg^(-1)DM),而较高的NH+4-N含量是抑制种子根长伸长的主要原因。因此,将种子发芽率(SG)和相对种子根长(RRG)这两个指标相结合比种子发芽率指数(GI)这单一指标更能准确地评价低碳氮比堆肥的腐熟度,当SG≥70%且RRG≥50%时,表明堆肥已达到腐熟且对作物无盐害。

不同非生物胁迫对籼稻9311根生长的影响

为籼稻9311推广种植提供参考,以籼稻9311野生型水稻株系为研究对象,设立空白对照,对其展开干旱、重盐、镉离子及铜离子的非生物胁迫,并测定其胁迫前后的根长,计算相对根长,以相对根长最接近50%的胁迫浓度为最佳胁迫浓度。结果表明:15%PEG6000、50~80mmol/L NaCl、0.01mg/L氯化镉以及200mg/L硫酸铜分别为模拟干旱、重盐、镉离子、铜离子胁迫最佳浓度。

不同作物对赤红壤酸铝毒害的响应研究

为评价赤红壤酸铝对作物的毒害作用,本文用氧化钙和硫酸铝将典型赤红壤pH值调节为4.01、4.52、5.02、5.52,研究了7种作物对不同酸铝土壤的响应。结果表明,不同酸铝土壤中,7种作物相对根长与相对根干重呈相似变化趋势,均表现为pH 5.02土壤>pH 4.52土壤>pH 4.01土壤,水稻的相对根长与相对根干重较大,而大麦较小,通菜、玉米、菜豆、豆角、大豆位于其中。铝溶液处理下不同作物的相对根伸长均以水稻、大豆、菜豆、豆角>玉米>通菜>大麦,与土培结果基本一致;作物根系的苏木精染色程度随酸铝毒害程度的上升而加深,与作物铝吸收结果趋势相同。大麦、水稻、豆角染色较深,但其相对根长差异显著,表明它们具有不同的耐铝机制。