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1.
实时观测根瘤及根系形态对于豆科植物研究具有重要意义,但目前还缺乏一个便于观测根系、高效结瘤、适宜生长且经济实用的豆科植物培养体系。以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)为植物材料,建立了一种可实时观测根瘤及根系形态的纸袋水培法,并与其它常用方法进行对比。结果表明,依赖于石英砂等固体介质栽培蒺藜苜蓿对根瘤和根系形态的实时观测造成障碍,而水培和喷雾培养等方法的根瘤菌接种效率不高,且不便观测侧根发育情况。采用纸袋水培法探讨了褪黑素对蒺藜苜蓿根系发育的影响,发现褪黑素具有降低根瘤形成效率、抑制侧根伸长、增加侧根数目以及增大侧根与主根之间夹角等作用。因此,纸袋水培法能够高效接种根瘤菌且为实时无损伤观测根瘤及根系形态提供了可能,是一种适用于豆科植物简单有效的培养方法。  相似文献   
2.
Small birch plants were grown for up to 80 d in a climate chamber at varied relative addition rates of nitrogen in culture solution, and at ambient (350 μmol mol-1) or elevated (700 μmol mol-1) concentrations of CO2. The relative addition rate of nitrogen controlled relative growth rate accurately and independently of CO2 concentration at sub-optimum levels. During free access to nutrients, relative growth rate was higher at elevated CO2. Higher values of relative growth rate and net assimilation rate were associated with higher values of plant N-concentration. At all N-supply rates, elevated CO2 resulted in higher values of net assimilation rate, whereas leaf weight ratio was independent of CO2. Specific leaf area (and leaf area ratio) was less at higher CO2 and at lower rates of N-supply. Lower values of specific leaf area were partly because of starch accumulation. Nitrogen productivity (growth rate per unit plant nitrogen) was higher at elevated CO2. At sub-optimal N-supply, the higher net assimilation rate at elevated CO2 was offset by a lower leaf area ratio. Carbon dioxide did not affect root/shoot ratio, but a higher fraction of plant dry weight was found in roots at lower N-supply. In the treatment with lowest N-supply, five times as much root length was produced per amount of plant nitrogen in comparison with optimum plants. The specific fine root length at all N-supplies was greater at elevated CO2. These responses of the root system to lower N-supply and elevated CO2 may have a considerable bearing on the acquisition of nutrients in depleted soils at elevated CO2. The advantage of maintaining steady-state nutrition in small plants while investigating the effects of elevated CO2 on growth is emphasized.  相似文献   
3.
Influence of maize root mucilage on soil aggregate stability   总被引:9,自引:0,他引:9  
This study was undertaken to determine the effects of root exudates on soil aggregate stability. Root mucilage was collected from two-month old maize plants (Zea mays L.) Mucilage and glucose solutions were added at a rate of 2.45 g C kg−1 dry soil to silty clay and silt loam soils. Amended soils, placed in serum flasks, were incubated for 42 d with a drying-wetting cycle after 21 d. Evolved CO2 was measured periodically as well as the water-stable aggregates and soluble sugar and polysaccharide content of the soil. In mucilage-amended soils CO2 evolution started with a lag phase of 2–3 days, which was not observed in glucose-amended soils. There was then a sharp increase in evolved CO2 up to day 7. During the second incubation period there were only small differences in evolved C between treatments. Incorporation of mucilage in both soils resulted in a spectacular and immediate increase in soil aggregate stability. Thereafter, the percent of water-stable aggregates quickly decreased parallel to microbial degradation. On completion of the incubation, aggregate stability in the silty clay soil was still significantly higher in the presence of mucilage than in the control. This work supports the assumption that freshly released mucilage is able to stick very rapidly to soil particles and may protect the newly formed aggregates against water destruction. On the silty clay, microbial activity contributes to a stabilization of these established organo-mineral bounds.  相似文献   
4.
5.
6.
不同氮效率水稻生育后期根表和根际土壤硝化特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过田间试验研究了不同氮效率粳稻品种4007(氮高效)和Elio(氮低效)生育后期在N0(0 kgN hm-2)、N180(180 kgN hm-2)和N300(300 kgN hm-2)水平下根表、根际和土体土壤pH值、铵态氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)含量、硝化强度和氨氧化细菌(AOB)数量.结果表明无论是齐穗期、灌浆期还是成熟期,根表土壤pH值均显著低于根际和土体土壤.土壤pH值范围在5.95至6.84之间变化.土壤NH+4-N含量随水稻生长显著下降,且随施氮量增加而显著增加.根表土壤NH+4-N有明显亏缺区,且随距水稻根表距离增加,NH+4-N含量逐渐升高.土壤NO-3-N含量随水稻生长显著增加,施氮处理均显著高于不施氮处理,但N180和N300处理差异不显著.NO-3-N含量表现为根际>土体>根表.水稻根表和根际土壤硝化强度随水稻生长显著下降,而土体土壤硝化强度随时间延长小幅增加.施氮显著提高4007水稻根表土壤在齐穗和收获期硝化强度以及Elio在齐穗期根际硝化强度,但在施氮处理N180和N300中无显著差异.在整个采样期间,土壤硝化强度均表现为根际>根表>土体.水稻根表和根际AOB数量随水稻生长而显著降低,而土体土壤AOB数量无显著变化.例如,根表土壤AOB数量在齐穗期、灌浆期和收获期分别为16.7×105、8.77×105个g-1 dry soil和8.01×105个g-1 dry soil.根表和根际土壤AOB数量无显著差异,但二者显著高于土体土壤AOB数量.就两个氮效率水稻品种而言,土壤pH值基本无差异.4007土壤NH+4-N含量均显著高于Elio.在齐穗期水稻根表、根际和土体土壤NO-3-N含量在N180水平下均表现为Elio显著高于4007.而在灌浆期和收获期,水稻根表、根际和土体土壤则表现为4007显著高于Elio.在所有采样期,两个水稻品种土体土壤硝化强度和AOB数量在3个施氮量下均无显著差异.Elio根表和根际土壤硝化强度和AOB数量在水稻灌浆期之前一直显著高于4007,而在灌浆期之后则显著低于4007,且最终产量和氮素利用率(NUE)显著低于4007,这可能是由于4007灌浆期后硝化作用强,根际产生的NO-3-N含量高,从而4007根吸收NO-3-N的量也高造成的.因此水稻灌浆期和收获期根表和根际硝化作用以及AOB与水稻高产及氮素高效利用密切相关.  相似文献   
7.
四种常见杂草根系及根边缘细胞对铝胁迫的响应   总被引:2,自引:0,他引:2  
周楠  刘鹏  徐根娣  汪晔  孙芳华  陈文荣 《生态学报》2009,29(12):6512-6518
以2种禾本科杂草(升马唐、稗草)和2种菊科杂草(旱莲草、野茼蒿)为实验材料,通过砂培法研究不同科属杂草根部对铝胁迫的响应.结果表明:4种杂草根边缘细胞活性均随着铝胁迫浓度和时间呈显著下降的趋势,但禾本科杂草根系边缘细胞的活性高于菊科杂草,且活性的降低幅度较小;4种杂草根相对伸长率均随铝浓度和处理时间的增加呈递减趋势,但铝对旱莲草和野茼蒿根生长的抑制程度要明显高于升马唐和稗草;根系的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA 含量和质膜透性均随铝处理浓度和处理时间的增加而增大,且在高铝浓度(1000 mg · L~(-1))时达到最大值,但升马唐和稗草根系的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和质膜透性均显著低于旱莲草和野茼蒿,且随着铝浓度的增加,禾本科杂草根系的游离脯氨酸含量及MDA含量的变化没有达到显著水平(P>0.05).由此说明,铝毒对杂草造成的伤害随着浓度增加和时间延长而加重;升马唐和稗草的根系通过较高的根边缘细胞活性和根相对伸长率及较低的铝含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和质膜透性来增加其对铝的耐性;2种禾本科杂草(升马唐、稗草)的耐铝性高于2种菊科杂草(旱莲草、野茼蒿).  相似文献   
8.
溶磷性大豆根瘤内生菌的筛选、抗性及系统发育和促生   总被引:4,自引:0,他引:4  
对采自河南省不同地区的大豆根瘤进行内生菌分离纯化、溶磷性筛选试验。根据能否产生溶磷圈及溶磷圈直径(D)、菌落直径(d)和D/d值大小确定菌株溶磷能力,采用钼锑抗比色法测定培养液中有效磷含量;平板筛选法对筛选菌株进行耐盐性、耐酸碱、重金属等抗性测定,并对筛选菌株进行理化特性、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析。结果表明,从分离纯化的324株内生菌中筛选出36株具有溶磷特性,其中20株有较强溶磷性。菌株DD291发酵液中可溶性磷含量最高(452 mg/L),发酵液p H与对照相比均有不同程度下降,最大降幅达2.92。大部分溶磷性内生菌具有较强耐盐碱性,对Pb2+、Cr6+和Cu2+有较高耐受性,对Ni2+和Hg2+抗性较弱。结合细胞形态、生理生化、16S r DNA、rec A序列和系统发育分析结果,菌株确定为Bacillus cereus,Enterobacter cancerogenus,E.cloacae和Pseudomonas putida。部分溶磷菌株对大豆的生长有促进作用,显示出潜在的应用前景。  相似文献   
9.
黄土高原4种植被类型的细根生物量和年生产量   总被引:1,自引:0,他引:1  
邓强  李婷  袁志友  焦峰 《生态学杂志》2014,25(11):3091-3098
细根(≤2 mm)在陆地生态系统净初级生产力的分配中占有重要地位,在碳循环和水土保持方面具有重要意义. 本文采用土钻法和内生长法,以黄土高原刺槐人工林、落叶灌木、退耕草地和沙蒿群落4种主要植被类型为对象,研究0~40 cm土层细根生物量、垂直分布和细根年生产量. 结果表明: 细根生物量与纬度呈线性负相关. 4种植被类型0~40 cm土层细根生物量的大小顺序为落叶灌木(220 g·m-2)>刺槐人工林(163 g·m-2)≈退耕草地(162 g·m-2)>沙蒿群落(79 g·m-2). 退耕草地直径≤1 mm细根生物量占直径≤2 mm总细根生物量的74.1%,在4种植被类型中最高;4种植被类型细根生物量随着土层深度的增加而减少,最大值均出现在0~10 cm土层. 退耕草地0~10 cm土层细根生物量占0~40 cm土层总细根生物量的44.1%,显著高于其他3种植被类型;细根年生产量与纬度呈线性负相关. 4种植被类型0~40 cm土层细根年生产量大小顺序为退耕草地(315 g·m-2·a-1)>落叶灌木(249 g·m-2·a-1)>刺槐人工林(219 g·m-2·a-1)>沙蒿群落(115 g·m-2·a-1),其中退耕草地显著高于其他3种植被类型. 退耕草地0~10 cm土层细根生产量占0~40 cm土层总细根生产量的40.4%,在4种植被类型中最高. 退耕草地细根周转时间为0.51 a,低于其他3种植被类型.  相似文献   
10.
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