秸秆腐解液对玉米幼苗的生理效应及酚酸类化感成分的检测

为探讨秸秆还田后对下茬玉米幼苗的生理效应及对腐解液中酚酸类化感成分的鉴定,以盆栽玉米为供试材料,分析了不同腐解时间(0、60、120、180、240、300、360d)、不同腐解浓度(0.5、0.25、0.125、0.0625、0.03125 g DW·m L-1)下玉米秸秆腐解液对苗期叶片保护酶活性、丙二醛含量以及叶片中内源激素的影响,并采用LC-MS对腐解液中典型化感成分进行测定分析,初步阐明了连作状态下秸秆还田对苗期玉米生长的影响,以期为大田生产中应用秸秆还田技术提供相关科学依据。结果表明:秸秆腐解液中出现化感效应的物质是苯甲酸、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、香草酸、阿魏酸。腐解时间短的秸秆腐解液中化感成分含量高,随着腐解时间延长,化感成分含量降低。短期腐解及高浓度腐解液会导致SOD和POD活性降低,MDA含量增加,对幼苗造成一定逆境胁迫,影响膜渗透调节;腐解液还会造成幼苗内源激素代谢紊乱,使IAA、GA、ZR大量积累,影响正常激素平衡,抑制植株生长,生成大量ABA,加速植株衰老。

玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响

玉米连作现象在黑龙江省农田生态系统中较为普遍,秸秆焚烧既浪费资源又污染环境,研究玉米秸秆还田后的化感效应尤显重要,但秸秆还田后的效应尚不清楚。本研究以玉米(郑单958)为受体,采用盆栽试验,分析不同腐解时间(0.25、60、120、180d)、不同腐解浓度(0、0.125、0.25、0.5 g·m L-1DW)玉米秸秆腐解液对苗期根际土壤酶活性及根系活力的影响,试图从土壤酶学和根系活力变化的角度初步阐明连作状态下秸秆还田对苗期玉米生长的影响,以期为大田生产中应用秸秆还田技术提供相关科学依据。结果表明:玉米幼苗四叶、五叶、六叶期,土壤蔗糖酶、脲酶活性均在60d腐解天数,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高。土壤酸性磷酸酶活性均在120d腐解腐解天数,0.5 g·m L-1DW处理下达到最高。土壤过氧化物酶活性在幼苗四叶、五叶期,腐解60d,0.5 g·m L-1DW浓度处理下达到最高,六叶期酶活与对照相比差异均不显著。玉米幼苗根际土壤蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶的活性随腐解液浓度的增加而增加;随着玉米秸秆腐解天数的增加,呈现先升高后降低的趋势;随叶龄增加,腐解液对根际土壤酶活性的影响逐渐减弱。玉米幼苗根系活力随着秸秆腐解液浓度的增大先升高后降低;低(0.125 g·m L-1DW)、中(0.25 g·m L-1DW)浓度下对根系活力的促进作用也随叶龄增加逐渐减弱。

利用^(15)N标记研究铵态氮与硝态氮对大豆的营养作用

以东农47为材料,采用15N示踪技术,利用组培的方式进行了铵态氮与硝态氮营养作用研究。结果表明,在无菌条件下,以NH4+-N为唯一氮源大豆表现出了铵盐毒害;以NO3--N和混合态氮作为氮源时,大豆可以正常生长。以混合态氮为氮源植株总生物量最大,以NO3--N为氮源次之,以NH4+-N为氮源的处理生物量最小,不同形态氮之间生物量差异达到显著水平。随氮素水平增加,外源氮在植株中比例增加,当培养基中NH4+-N与NO3--N比例为1∶1时,大豆吸收NH4+-N与NO3--N比例为1.5∶1,叶片、茎、根NH4+-N与NO3--N吸收比例分别为1.6∶1、1.4∶1和1.6∶1,说明硝态氮的存在能够解除铵盐毒害并促进大豆对氮素的吸收利用。

DCPTA与CCC复配对寒地春玉米根系生长及茎秆农艺性状的影响

为了明确DCPTA与CCC复配对玉米幼苗根系以及茎秆农艺性状的影响,以丰禾1号为供试品种,在玉米六叶期时喷施复配剂,以清水为对照。喷施药品后的2,4,6,8,10 d及抽雄初期分别进行测量。研究结果表明,喷施复配剂后,处理的根体积、根表面积、根长及单株根干质量较对照有所增加。根表面积与总根长处理与对照差异显著,前者在处理后第2天增幅最大,后者在第6天增幅最大,分别为49.16%和58.20%。茎秆节间直径较对照有所增加,茎秆节间长度较对照有所缩短,但差异不显著。单位茎长干质量和干物质百分比较对照有所增加,其中增加幅度最大的为抽雄后5d,分别为5.99%,7.99%。研究结果为DCPTA与CCC的复配剂应用于玉米生产提供了理论和试验基础。

DCPTA与CCC复配对寒地春玉米茎秆抗倒伏特性及光合作用的影响

为了研究新型植物生长复配剂对寒地春玉米抗倒伏特性及光合作用的影响,试验选择3种化控剂进行试验,其中2种为已用于大田生产的化控剂,分别为玉黄金(YHJ)和吨田宝(DTB),第三种为实验室自行配置的以DCPTA(2-(3,4-二氯苯氧基)-乙基-二乙胺)和CCC(氯化氯代胆碱)为主要成分的复配剂(FPJ)。结果表明,复配剂(FPJ)和玉黄金(YHJ)处理后玉米株高及穗位高降低,基部节间长度降低,基部节间直径增加。吨田宝(DTB)处理则增加了株高、穗位高和节间长度。以抽雄后10天为例,经过复配剂(FPJ)处理后的1、3、5节间长度分别比对照降低12.62%、9.49%、6.51%,而节间直径比对照增加了13.70%、12.37%、12.69%。复配剂处理能增加玉米茎叶干物质积累,部分处理差异显著。经复配剂处理后的叶面积指数与对照差异不显著。经复配剂处理后叶绿素荧光参数Fo(初始荧光)及qN(非光化学淬灭系数)数值下降,Fv/Fm(可变荧光/最大荧光)及qP(光化学淬灭系数)数值增加,这说明复配剂喷施处理不但对降低株高,增加抗倒伏性状有作用,也促进了玉米叶片光合作用,为玉米最终获得高产奠定基础。

玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响

为了探究玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响,选取‘郑单958’为供试材料,分析不同腐解时间(0、60、120、180d)和不同腐解质量浓度(0.125、0.25、0.5g/mL)下秸秆腐解液对幼苗(四叶、五叶、六叶期)根际土壤pH、电导率(EC值)、无机氮、有机质、速效磷、速效钾的影响。结果表明:在腐解180d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH达最高,60d、120d,0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH低于对照;在腐解120d、0.125g/mL质量浓度处理下土壤EC值达最高,在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤无机氮质量分数最高;幼苗四叶、五叶、六叶期均在腐解60d、0.125g/mL质量浓度处理下的土壤有机质质量分数达最高;土壤速效磷质量分数在60d、120d、180d腐解液处理下均随腐解液质量浓度增大而升高。在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤速效钾质量分数较高。因此,腐解时间不同的秸秆腐解液不同质量浓度均对土壤的理化性质产生影响,120d腐解时间的高质量浓度(0.5g/mL)秸秆腐解液对土壤养分环境影响最为显著。

DCPTA对寒地不同基因型玉米叶片光合特性及根系发育的影响

以玉米东农253、先玉335为试验材料,在盆栽条件下,叶面喷施DCPTA,设置浓度为30mg/L、60mg/L、90mg/L,以清水处理作为对照(CK),喷施处理后分别在3d、6d、9d、12d进行取样分析,以明确DCPTA对寒地不同基因型玉米光合特性以及根系发育的影响。结果表明DCPTA可以显著提高两个玉米品种的生物量、叶片的SPAD值、气孔导度、光合速率、蒸腾速率,降低胞间CO2浓度;可显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性;显著提高了光系统Ⅱ(PSⅡ)反应中初始荧光F0值、最大PSⅡ的光能转换效率Fv/Fm。经DCPTA处理,2品种的根系活力及根的总长、表面积、体积和总须根数相比对照也有所提高。试验发现60mg/L的DCPTA处理效果好,而在第9天促进作用达到顶峰。两个品种之间对比发现,DCPTA对先玉335品种喷施后的促进作用更为明显。

秸秆腐解液对玉米苗期根系生长的影响

采用盆栽试验,分析不同腐解时间(0、60、120和180d)、不同腐解浓度(0、0.125、0.25和0.5gDW/mL)玉米秸秆腐解液对苗期根长、根表面积、根体积、根干重的影响。结果表明,各项指标均在60和120d处理下随着腐解液浓度增大,先增加后减小,与对照相比,低、中浓度(0.125和0.25gDW/mL)腐解液起促进作用,高浓度(0.5gDW/mL)则有抑制作用。玉米幼苗四叶、五叶、六叶期,表现出在腐解120d、0.125gDW/mL浓度处理下各项根系指标达到最大值,在腐解120d、0.5gDW/mL浓度处理下达到最小值。玉米秸秆腐解液对玉米幼苗根长、根表面积、根体积、根干重的影响,随腐解液浓度增加,有"低促高抑"的化感效应;随腐解天数的增加,对其影响先增大后减小;随叶龄增加,其影响逐渐减弱。

DCPTA与CCC复配对寒地春玉米幼苗叶片生理及物质积累的影响

在前期研究基础上,以郑单958为试验材料,在玉米六叶期喷施以DCPTA[2-(3,4-二氯苯氧基)乙基二乙胺]和CCC(氯化氯代胆碱)为主要成分的复配剂,以清水为对照,喷施处理后2、4、6、8、10d进行取样分析测定,以明确新型复配剂对寒地春玉米幼苗叶片生理特性及物质积累的影响。结果表明,复配剂处理后玉米植株株高、叶面积及植株干重均高于对照。同时复配剂处理能提高玉米叶片Chla、Chlb以及Chl(a+b)的含量,降低叶片的相对电导率,增加叶片游离脯氨酸及丙二醛的含量。DCPTA与CCC复配剂显示出了良好的互补作用及复合效应,叶片生理特性的改善以及物质积累的增加为培育健壮玉米幼苗奠定了基础。研究为DCPTA与CCC复配剂用于促进玉米幼苗生长提供了一定的理论依据,同时也为其他活性物质开发提供新的思路。