镍离子对尖叶莴苣氮素吸收和生长生理的影响

以‘全年油麦菜’尖叶莴苣为试验材料,采用水培方式,研究3个浓度(0 mg·L^-1、0.1 mg·L^-1、1 mg·L^-1)Ni²⁺在22.4 mg·L^-1 N处理下对尖叶莴苣氮素吸收的生长及生理影响。结果显示：(1)尖叶莴苣根系和地上部生物量随处理时间的增加呈上升趋势。与对照T₁(0 mg·L^-1 Ni²⁺、112 mg·L^-1 N)相比,T₂处理(0 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及叶片生长具有一定抑制作用,植株鲜重、干重、根冠比、根系长度、平均直径、表面积、体积、根尖数、分根数、叶片表面积和体积在T3处理(0.1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)下显著高于对照,T₄处理(1 mg·L^-1 Ni²⁺、22.4 mg·L^-1 N)对尖叶莴苣根系及其叶片生长具有一定促进作用,但对其根尖数和分根数表现出一定抑制性。(2)随着Ni²⁺浓度的增加,尖叶莴苣叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的变化规律,且均在T₃处理下显著提高。(3)随着处理时间的增加,尖叶莴苣叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)逐渐上升,胞间CO₂浓度(C_i)逐渐下降,且T₃处理叶片的G_s显著高于对照,其C_i最低,P_n最大。(4)施加Ni²⁺对尖叶莴苣有机酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD和POD活性有显著影响,在T₃处理下有机酸含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高。(5)T₃处理尖叶莴苣根系中N及叶片中B和Ca含量较高;根系中Ni含量高于叶片,T₃处理叶片中的Ni含量较低,Mg含量较高;植株体内Cu含量随Ni²⁺浓度增加而下降。研究表明,外源Ni²⁺处理能影响低氮条件下(22.4 mg·L^-1 N)尖叶莴苣幼苗生长及生理状况,适宜浓度(0.1 mg·L^-1)Ni²⁺可有效提高尖叶莴苣根系对氮素的吸收利用效率,减少氮素施用量,促进尖叶莴苣根系和地上部叶片生长,增加光合色素含量,并提高净光合速率,进而改善植株的产量和营养品质。     

根际高温对植物生长和代谢的影响综述

根系作为植株吸收、运输水分和养分的主要器官,其代谢直接影响植株地上部的生长和产量。适宜、稳定的根际温度是植物根系生长和代谢的重要保证。炎热夏季导致的根际高温逆境往往是影响作物生长和产量的一个重要原因。本文在阐明根际高温概念的基础上,综述了根际高温对植株生长方面的影响,分析了根际高温对植株体内水分关系、光合作用和干物质生产、呼吸作用和矿质吸收、根系激素代谢和抗逆酶系统等方面的影响,并指出了今后该领域需进一步研究的问题和控制根际高温的应用前景。     

二氢血根碱对莴苣幼苗根生长及其细胞分裂的影响

以莴苣幼苗为受体,用培养皿法检测从细果角茴香中分离得到的二氢血根碱对莴苣幼苗根生长和根毛发育的影响,并采用根尖细胞有丝分裂检测和单细胞凝胶电泳法对其可能的作用机制进行了初步研究.结果显示:较低浓度(25、50μmol/L)二氢血根碱能显著促进莴苣根的生长,较高浓度(200、300μmol/L)二氢血根碱显著抑制根的生长;二氢血根碱(10、20、30、40、50μmol/L)对莴苣幼苗根毛发育有极显著的抑制作用,且两者均表现了浓度依赖性.较低浓度(25、50μmol/L)二氢血根碱使根尖细胞有丝分裂指数显著增加,而对根尖细胞DNA没有显著影响;较高浓度(200、300μmol/L)二氢血根碱使根尖细胞有丝分裂指数显著下降,同时根尖细胞DNA受到显著性损伤.研究发现,低浓度的二氢血根碱对莴苣幼苗根生长的促进作用主要是由于根尖细胞有丝分裂活力增加所致;而高浓度二氢血根碱对莴苣幼苗根的抑制作用极可能是由于根尖细胞DNA受到损伤,使得细胞分裂活力降低,分裂期细胞数目减少,从而导致根生长受到抑制.     

硝态和铵态氮配比对水培油麦菜苗期生长及生理特性的影响

采用水培技术,以油麦菜幼苗为材料,研究不同硝铵态氮配比（NO₃^-∶NH₄⁺）对油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性的影响。结果表明：（1）油麦菜地上部和根系硝酸盐含量皆与营养液中NO₃^--N比例呈正相关关系,且各处理均达到无公害蔬菜的标准。（2）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部有机酸含量先降低后升高,且在硝铵态氮配比为5∶5时最低,可溶性糖含量呈上升趋势,而可溶性蛋白质含量先升高后降低,在硝铵态氮配比为5∶5时最高;油麦菜根系有机酸和可溶性糖含量先升高后降低,两者分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而可溶性蛋白质含量呈下降趋势,在全NO₃^--N时最高。（3）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系中SOD活性先升后降,并分别在硝铵态氮配比为5∶5和7.5∶2.5时最高,而地上部和根系中MDA、脯氨酸含量和POD、CAT活性的变化趋势则与其相反。（4）随着营养液中NH₄⁺-N比例的增加,油麦菜地上部和根系干重皆先升后降,根冠比则逐渐减小;在硝铵态氮配比为7.5∶2.5时干重最大,根冠比适宜且稳定。研究表明,水培油麦菜苗期地上部和根系生长及生理特性受到氮素形态配比的显著影响,且根系的生理响应更敏感;营养液中硝铵态氮配比为7.5∶2.5时,油麦菜受胁迫程度最低,地上部和根系生长较协调,油麦菜生长和生理状况最佳。     

根际温度对黄瓜幼苗生长及生理生化指标的影响

采用营养液栽培法,以‘春秋王2号’黄瓜为实验材料,研究了4个根际温度梯度处理(20℃、25℃、30℃、35℃)对其幼苗生长,地上部、地下部生理生化指标的影响,探讨根际温度对黄瓜幼苗生长的影响机理。结果显示:(1)黄瓜幼苗的株高、茎粗、叶面积和地上地下生物量在25℃处理下都明显大于其他3个处理,而在35℃处理下均显著降低。(2)20℃、25℃处理下,黄瓜幼苗叶片的净光合速率(Pn)均较大,此时其叶片与根系中的淀粉、蔗糖、总糖含量较高且明显高于30℃处理,35℃根际温度处理下叶片Pn严重下降。(3)根际30℃、35℃高温使得黄瓜幼苗叶片和根系中的POD活性升高,CAT活性降低;而叶片中SOD、APX活性均随根际温度的升高而增大,根系中则表现出了逐渐下降趋势。(4)叶片和根系的电解质渗漏率、丙二醛(MDA)含量在25℃下最低,而在35℃处理下最高;叶片中脯氨酸及可溶性蛋白含量在35℃处理下最高,但此时根系中含量显示最低。研究表明,4个根际温度中,25℃最适合黄瓜幼苗的生长,35℃高温直接作用部位(根系)的2种主要渗透调节物质脯氨酸及可溶性蛋白含量下降,此时叶片和根系中抗氧化酶活性的变化使得细胞膜受到了明显的过氧化伤害,根系受伤害程度加重,从而抑制了植株整体的生长。     

芽孢杆菌T3菌株对镉胁迫下蒌蒿生理特性和根际微生物的影响

为探讨镉(Cd)胁迫条件下蒌蒿对促生细菌(PGPB)的响应机制,以芽孢杆菌T3(Bacillus sp.)菌株为对象,通过盆栽试验,研究不同Cd处理水平下芽孢杆菌T3菌株对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运以及根际微生物的影响。结果表明:(1)在Cd胁迫条件下,芽孢杆菌T3菌株可显著促进蒌蒿地上部、地下部及总干物质的积累,但对株高和根冠比的影响不明显。(2)芽孢杆菌T3菌株能显著促进Cd胁迫条件下蒌蒿对Cd的富集与转运,相比单一Cd胁迫,蒌蒿地上部生物富集系数(BCF)增加了8.3%~29.3%,地下部BCF减少了6.6%~11.1%,同时转运系数(TF)增加了20.8%~38.3%。(3)在Cd胁迫和芽孢杆菌T3菌株的共同作用下,蒌蒿叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量明显增加。(4)芽孢杆菌T3菌株使Cd胁迫条件下蒌蒿体内丙二醛(MDA)含量显著减少,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显增加,可有效抵御由Cd胁迫所产生的氧化伤害。(5)芽孢杆菌T3菌株能显著增加Cd胁迫条件下蒌蒿根际土壤细菌、放线菌数量及微生物总量,可减少蒌蒿根际土壤真菌的数量,但与对照差异不显著。研究表明,在Cd胁迫条件下芽孢杆菌T3菌株对蒌蒿生长、生理和根际土壤微生物环境可产生积极影响,可增强蒌蒿植物对Cd胁迫环境的适应性,从而提高其对Cd的耐受能力。     

根际土壤动物及其对植物生长的影响

土壤动物是根际土壤生物的重要组成部分,对于营养物质的转化、储存和释放,土壤微生物的调节及土壤理化性质的改变都发挥着积极作用,最终影响地上植物生长及其生产力。本文综述了土壤动物在根际土壤生态系统中的作用、根际土壤动物与土壤微生物之间的关系、根际土壤动物对植物生长的影响等。就目前根际土壤动物及其对植物生长的影响研究中亟待解决的一些问题进行了探讨,并提出今后应加强研究的方向。     

普通鹿蹄草品质与根际和非根际土壤的关系

以野外调查和室内分析相结合,采用相关分析、主成分分析、回归分析、通径分析等多种分析方法,对秦岭太白山区不同生境下野生普通鹿蹄草有效成分(总黄酮、单宁、金丝桃苷、槲皮素和抗氧化活性(DPPHIC50)与其根际和非根际土壤性质的关系做了研究。结论如下:(1)根际土壤速效钾、pH和脲酶与单个有效成分含量之间呈现出显著或极显著作用,而非根际土壤速效钾与5种有效成分均达到显著或极显著正相关。(2)根际土壤速效钾、pH、转化酶和脲酶是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主导因子,而非根际土壤有效氮、速效钾、pH和转化酶是综合影响其含量的主导因子。(3)根际土壤速效钾是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主要决策因素,而pH、转化酶和脲酶是其主要限制因素;非根际土壤有效氮和速效钾是影响普通鹿蹄草有效成分含量的主要决策因素,而pH和转化酶是其主要限制因素。由此得出,普通鹿蹄草有效成分含量受根际和非根际多种土壤因子的综合影响,且土壤速效钾含量、pH、转化酶是影响其含量的共同因子。     

根际pH值对烟草根系生长的影响

根际pH值为7.0～8.0时,对烟草根系生长最有利,超过8.0时即受到不良影响。伸根期根呼吸最适pH值为6.5,中后期最适pH值为7.5。烟草根系在以NO_3~-和1/2 No_3~-+1/2 NH_4~+作氮源时有较强的耐酸力。     

间作对植株生长及养分吸收和根际环境的影响

通过盆栽实验研究了线辣椒和玉米间作对其植株生长、矿质养分吸收、根际环境以及铁载体分泌的影响,以探索间作促进铁、磷等养分吸收利用的可能生理机制.结果表明:(1)与单作相比,间作线辣椒地上部干重降低23.0%,根系干重增加44.2%,玉米地上部和根系的干重分别增加8.7%和22.9%;间作线辣椒根冠比和根系活力分别显著提高86.4%和29.8%;间作线辣椒、玉米叶绿素含量分别显著提高12.6%和7.8%.(2)与单作相比,间作线辣椒的铁、锌、锰含量分别增加1.50倍、1.39倍和1.34%,而间作玉米则无显著变化;间作线辣椒和玉米的钙含量都显著低于相应单作,氮含量没有显著变化,但磷、钾含量显著增加.(3)间作线辣椒和玉米的根际土、非根际土的酸性磷酸酶活性及根系酸性磷酸酶活性都显著高于相应单作,而其根际土和非根际土的pH值无显著变化;间作玉米根系的铁载体分泌比单作减少32.8%,间作线辣椒根系的铁还原酶活性是单作的1.10倍.研究发现,线辣椒/玉米间作能通过影响根际生物学特征和化学过程提高植株的铁、锌、磷和钾养分水平,缓解养分胁迫,是一种很有推广价值的种植模式.     

LED光源对不同品种生菜生长和品质的影响

以自然光为对照(CK),探讨了LED红光(R)、蓝光(B)和红蓝组合光(RB)对不同品种生菜生长与品质的影响.结果显示:(1)不同光质处理的4个品种生菜的根长、株高及生物量积累等形态及生长指标具有相同的变化规律.(2)植株干鲜重、叶面积及根系活力在R和RB处理下都较大,而在B处理下较小;金祥、高华和永荣的B处理植株可溶性蛋白含量较高;联记、金祥和高华植株的淀粉含量在RB处理下较多,而永荣在R处理下较多;各品种植株可溶性糖含量在R和RB处理下较高,而永荣植株RB处理蔗糖含量较高,其余品种蔗糖含量在R处理下较高;金祥、高华和永荣VC含量在B和RB下较高,联记在RB下较高,各品种在R下均较低;植株总酚含量在各光质处理间无显著差异.(3)联记的硝态氮含量及亚硝酸还原酶对光质敏感,B处理能降低其硝态氮含量及亚硝酸还原酶活性,其他品种的硝态氮含量及亚硝酸还原酶活性在光质处理间无显著差异.研究表明,相同光质下品种间生长无显著差异,而各品种生菜植株在红光和红蓝组合光下生长较好,在红蓝光处理下品质较优,红蓝光是设施栽培生菜的良好光源.     

高氧对果蔬采后生理影响研究进展

高氧（21%-100%O2）贮藏是近几年发展起来的果蔬采后处理技术之一.概述了高氧对果蔬采后生理如呼吸作用、乙烯合成、组织褐变、活性氧代谢及抗氧化能力、风味等方面的影响,还介绍了高氧对病原微生物生长和采后果蔬腐烂控制的作用.     

甘氨酸和谷氨酸与钼配施对生菜品质的影响

以美国大速不结球生菜为材料,采用水培法研究了单一甘氨酸和谷氨酸分别替代营养液中20%硝态氮处理以及配合施加钼(0.002 mmol·L-1)处理对植株叶片鲜重和营养品质的影响.结果显示:(1)单一甘氨酸、谷氨酸替代处理培养12～16d,均可显著提高生菜叶片的鲜重和品质,其中甘氨酸对降低叶片硝酸盐含量、提高游离氨基酸和维生素C含量的效果好于谷氨酸,而谷氨酸促进生长和提高可溶性蛋白质、可溶性糖和叶绿素含量的效果好于甘氨酸.(2)甘氨酸与钼配合施用培养8～16 d的叶片鲜重显著高于单独甘氨酸替代处理,而谷氨酸与钼配合施用处理叶片鲜重与单独谷氨酸替代处理无显著差异;钼的配合施用进一步提高了甘氨酸、谷氨酸改善品质的作用效果,其叶片游离氨基酸、可溶性蛋白质、维生素C、可溶性糖和叶绿素含量显著提高,而硝酸盐含量显著降低,但甘氨酸与钼配合施用效果较好.研究表明,甘氨酸、谷氨酸均可作为生菜生长的氮源,并与钼配合施用对提高生菜产量和品质具有协同配合效应,且以甘氨酸与钼配施12 d效果较好.     

根际通气状况对盐胁迫下棉花幼苗生长的影响

以溶液培养的棉花(Gossypium hirsutum)幼苗为材料,测定了不同盐胁迫程度和不同通气状况下棉花幼苗株高、根系体积、根系和茎叶生物量以及灰分含量的变化,以探索根际通气状况对盐胁迫下棉花生长的影响。结果表明,盐胁迫抑制棉花植株生长,表现为植株变矮、叶面积减小和干物质积累下降;根际环境通气不良也会导致棉花幼苗生长受抑制、干物质积累下降和矿质元素吸收减少等。进一步比较盐胁迫和根际通气状况及两者组合作用对棉苗生长的影响,发现盐胁迫对株高和总生物量的影响较大,而根际通气状况对根系体积、根系生物量、根冠比和矿质元素吸收的影响较大。总体表现为:盐胁迫对茎叶生长的不利影响较大,而根际通气状况对根系生长的不利影响较大。同时,在根际环境通气良好的条件下,不同程度盐胁迫导致的棉花幼苗株高、根系体积、叶面积、根系生物量和总生物量的变化程度远小于根际环境通气不良条件下的变化程度。实验结果表明,根际环境通气良好可以减弱盐胁迫对棉花生长发育的抑制作用,而根际环境通气不良则会加重盐胁迫的不利影响。     

Effects of rhizosphere oxygen concentration on root physiological characteristics and anatomical structure at the tillering stage of rice

Oxygen is essential for all aerobic organisms. Higher plants need oxygen to sustain metabolism and growth. After experiencing anaerobic stress for a period of time, most plant tissues will be damaged. This study examined the physiological characteristics and anatomical structures in the root tips of rice seedlings (cultivars Xiushui09 and Chunyou84) in response to different rhizosphere oxygen environments. The results showed that moderate oxygen (MO: 2.5–3.5 mg L⁻¹) increased the dry weight accumulation and formation of rice roots (including length, surface area, number of tips) in both genotypes. Compared to under normal conditions (NC), the magnitudes of increase in these four variables were 4.67, 66.40, 35.44 and 49.50% in Xiushui09 and 12.25, 15.59, 13.57 and 13.48% in Chunyou84, respectively. Low oxygen (LO: 0–1.0 mg L⁻¹) stress decreased the root surface area but increased root volume and average diameter. LO and high oxygen (HO: >6.8 ± 0.21 mg L⁻¹) stress each damaged the apical cells' ultrastructure, reduced the number of organelles, and increased electrical conductivity. Meanwhile, the root activity and respiration of rice seedlings decreased; the abscisic acid content increased compared to levels under NC. Under MO treatment, the cell membrane was not damaged, the root tip organelles were rich, the soluble protein content, root activity, respiration rate and gibberellic acid content increased compared to levels under NC; the magnitudes of these increases were 24.76, 36.00, 8.00 and 283.00% in Xiushui09 and 4.78, 40.00, 15.45 and 49.35% in Chunyou84, respectively. In conclusion, MO optimised rice root morphology and enhanced root physiological activity.     

营养液低氧胁迫对网纹甜瓜幼苗脯氨酸和多胺含量的影响

营养液中低氧胁迫下网纹甜瓜幼苗根系和叶片中脯氨酸、PAs含量均提高,Spd升幅最大,Put次之,spm最小;根中脯氨酸、PAs含量变化幅度显著高于叶片.表明营养液低氧胁迫可诱导植物组织中脯氨酸、PAs的快速合成.这可能是幼苗低氧耐性提高的原因.     

棉粕对盐碱胁迫下棉花生理及生长补偿效应

为探究棉粕对盐碱胁迫下棉花(Gossypium hirsutum)的抗盐碱机理, 通过田间试验, 研究添加不同棉粕用量对8 g·kg ^-1盐碱胁迫下棉花生理及生长的补偿效应。结果表明, 添加棉粕能够增加盐碱胁迫下棉花不同器官对K ⁺的吸收, 降低对Na ⁺的吸收, 维持盐碱胁迫下细胞内K ⁺和Na ⁺的平衡, 显著促进棉花生长, 提高叶片叶绿素含量和光合作用效率, 有效缓解盐碱胁迫对棉花的伤害。其中, 以添加6 000 kg·hm ^-2棉粕处理的效果最显著, 且盐胁迫下棉粕的改良效果较好。主成分分析结果表明, 盐碱胁迫下棉花生长生理的主要影响因子为叶片K ⁺/Na ⁺比值、根长、鲜重、干重和胞间CO₂浓度(C_i)。     

绿原酸对莴苣生长的化感作用及其机理研究

酚酸类化合物是一类重要的化感物质,广泛存在于农作物等植物体内以及耕作土壤中,与植物的化感效应以及连作障碍密切相关。该研究以蔬菜类植物莴苣为受体,采用植物细胞和生理学方法,分析酚酸类化感物质绿原酸抑制莴苣生长的活性效应及其作用机理,以揭示绿原酸介导的化感作用及连作障碍机制。结果显示:(1)绿原酸对莴苣的根长、茎长以及鲜重等生长指标均表现出低浓度(0.1和1.0μmol/L)促进、高浓度(10、100和1 000μmol/L)抑制的活性作用模式,其在10μmol/L及以上浓度时对根长和鲜重具有显著抑制作用,但在各浓度下对莴苣茎长无显著影响。(2)绿原酸处理后,莴苣根尖细胞分裂指数明显下降,随处理浓度的升高,各分裂时期的细胞比例也显著降低,导致细胞分裂过程受阻。(3)较低浓度(0.1、1.0和10μmol/L)绿原酸对莴苣根尖细胞活力无明显影响,较高浓度绿原酸(100和1 000μmol/L)使莴苣根尖死细胞显著增多,根尖端绝大部分细胞失去活力。(4)DHE荧光染色显示,与对照相比,低浓度(0.1和1.0μmol/L)绿原酸对莴苣根部的活性氧积累无明显影响,当绿原酸处理浓度大于10μmol/L时,随处理浓度升高莴苣根部的活性氧积累明显大量增多。研究表明,绿原酸能够诱导莴苣体内活性氧产生并积累,从而导致莴苣细胞分裂受阻、细胞活力降低,最终影响莴苣幼苗的生长发育。     

核桃凋落叶分解对莴笋抗氧化系统及光合特性的影响

为探讨核桃对农作物的化感作用,该试验采用盆栽法,设置4个凋落叶施用量水平(0、30、60、90g/盆),研究了核桃凋落叶在土壤中自然分解过程中对莴笋(播种后80、100、120和140d)抗氧化系统、光合生理特征及其生长的影响。结果显示:(1)核桃凋落叶处理的莴笋叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在播种80d时得到促进,在100d时受到抑制,而在120d之后基本恢复至正常水平,并以SOD表现最为敏感。(2)核桃凋落叶处理100和120d时,莴笋叶片可溶性蛋白(SP)含量显著降低,而可溶性糖(SS)含量显著增加。(3)核桃凋落叶处理100、120d时,莴笋叶片净光合速率(Pn)受到显著抑制,各处理气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著低于对照。(4)核桃凋落叶处理的莴笋株高、地上部分生物量及地上部分占总生物量比重在处理120d时均显著低于对照,在140d时基本恢复正常。研究表明,核桃凋落叶在土壤中分解对莴笋产生的化感作用强度随分解时间延长呈现出逐渐增强后再减弱的变化趋势;莴笋可以通过调控自身的保护酶活性和渗透调节物质含量在一定程度上缓解化感物质伤害,对核桃凋落叶的化感作用有较强的耐受能力,生产中可以在核桃林下进行间作或者套作莴笋。