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1.
【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗根系微形态建成的影响及其生理机制,以期为水稻幼苗理想根型的构建提供理论依据。【方法】以春优84和秀水09为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定低氧(0~1.0 mg/L)、中氧(2.5~3.5 mg/L)和高氧(>6.0 mg/L,饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节,水稻移栽一周后水中氧含量约为0.3~2.5 mg/L) 4个氧处理,研究水稻幼苗生物量、根系微形态结构、根系分泌有机酸、呼吸强度等指标。【结果】1）各处理水稻幼苗根系直径为d1(0~0.50 mm)、d2(0.51~1.00 mm)和d3(1.01~1.50 mm)的细根占总根的比例均超过90%,对水稻苗期根系形态构建尤为重要。中氧处理后,春优84直径为d1、d2和秀水09直径为d1、d3的根的根长和根表面积均明显高于对照。2）低氧处理减少地上部和地下部生物量,抑制细根(d1)生长,促进粗根(d5, 2.01~2.50 mm)的生长,降低呼吸强度,增加有机酸分泌量。中氧和高氧处理后水稻植株的生物量均有增加,但生理反应不尽相同。中氧处理后水稻根系呼吸强度上升,而高氧处理后根系呼吸强度降低。各氧处理均减少水稻幼苗根系生长素(IAA)含量,中氧和高氧处理与对照间差异达显著水平。高氧处理显著增加根系一氧化氮(NO)含量,其他处理间差异不显著。3）相关分析结果表明,两供试品种总根和细根(d2)的各形态指标(根长、表面积和体积)均与根系有机酸分泌量、呼吸强度、NO含量正相关,与生长素(IAA)含量负相关。【结论】适当增氧(中氧)处理增加水稻幼苗根系呼吸强度和有机酸分泌量,根系生理活性增强;增加细根(直径为0~1.50 mm)的根长、吸收面积的占比,优化其根系形态结构。因此,生产上可以通过栽培措施改变根际氧环境调控分蘖期水稻根系微形态结构,增强根系功能。 相似文献
2.
根际溶氧量与氮素形态对水稻根系特征及氮素积累的影响 总被引：10，自引：0，他引：10
为研究根际溶氧量和氮素形态对水稻根系生长及对氮素利用的影响,设计了两个试验：1)分别以铵硝混合营养（NH4NO3）和全铵营养[(NH4)2SO4]为氮源,在营养液中将杂交籼稻国稻1号和常规粳稻秀水09培养6周,在第4周和第6周时取样测定植株的生物量和氮素含量;2) 将上述铵硝混合营养下培养4周的国稻1号水稻植株,以分根培养的方式进行不同溶氧量处理,测定水稻生物量、根系形态和氮积累量的差异。结果表明: 1）根际溶氧量较低时(溶氧量0~1.0 mg/L),铵硝混合营养比单一的铵态氮营养显著提高植株的生物量,国稻1号生物量增加69%,秀水09增加41%;铵硝混合营养显著提高了水稻的根系数量、最长根长、根干质量和根系活力以及植株的氮积累量,国稻1号的地下部和地上部氮积累量分别提高60%和52%,秀水09则分别提高了41%和33%。2) 分根实验中,铵硝混合培养的国稻1号,其增氧(溶氧量8.0~9.0 mg/L)处理的根系生物量增加21.6%, 根系数量、最长根长和根体积分别增加27%、14%和10%,而氮积累量提高了11%。增氧和铵硝混合营养均对促进水稻根系生长和氮素积累具有正互作效应。 相似文献
3.
为探讨供氮浓度对水稻分蘖期根系形态特征的影响,以黄华占和晶两优1468为试验材料,采用盆栽水培方式,研究不同供氮水平下(0、25、50、75和100 mg/L)水稻分蘖期根系的形态特征。结果表明,水稻根系生物量、根冠比、平均根直径、总根长、总根表面积、总根体积和根分枝数均随着供氮浓度的升高而呈现先上升后下降的趋势。相比CK处理:供氮浓度为25和50 mg/L时,黄华占根系生物量显著增加;供氮浓度为25、50和75 mg/L时,晶两优1468根系生物量显著增加;2个品种的根冠比在供氮浓度为50 mg/L时差异显著。相比CK处理:供氮浓度促进各处理下黄华占和晶两优1468平均根直径分别增加8.74%～53.78%和5.91%～121.00%;总根长分别增加0.85%～96.24%和23.37%～85.86%;总根表面积分别增加7.78%～205.00%和10.33%～83.62%;总根体积分别增加13.71%～195.00%和16.38%～85.35%;根分枝数分别增加26.09%～162.00%和25.22%～111.00%。在供氮浓度为50 mg/L时,黄华占和晶两优1468根系生长状... 相似文献
4.
《中国水稻科学》2015,(4)
在网室水培条件下,以IR45765-3B(深水稻品种)、中浙优1号(水稻品种)和中旱221(旱稻品种)为材料,研究不同根际氧浓度[1.0mg/L(T1,低氧浓度)、3.0mg/L(T2)、5.5mg/L(T3)、7.5mg/L(饱和氧浓度,T4)]对水稻产量及其氮素吸收利用的影响。结果表明,根际氧浓度显著影响水稻产量和干物质积累,这3个水稻材料的产量表现一致(T2T1T3T4),处理间差异显著。其中,IR45765-3B和中旱221产量差异主要是由每穗粒数和结实率导致的,而根际氧浓度对中浙优1号产量构成的影响,还表现在有效穗数上。在氮素吸收利用方面,水稻生长前期T1和T2处理有利于水稻对氮素的吸收;灌浆后期增氧处理在一定程度上可增加植株氮素积累,但氧浓度过高不利于氮素向籽粒中转运;这3个水稻品种以T2处理氮素利用效率最高,比低氧处理(T1)分别提高6.9%、12.8%和13.8%;根际氧浓度升高提高了水稻营养生长阶段的氮素干物质生产效率。综上所述,3.0mg/L根际氧浓度处理对不同类型水稻产量的形成及其对氮素利用优于其他处理。 相似文献
5.
增氧对水稻根系生长与氮代谢的影响 总被引：11，自引：0，他引：11
以国稻6号(杂交籼稻)和秀水09(粳稻)为材料,在水培条件下研究通气增氧对水稻苗期根系生长和氮代谢的影响。结果表明,增氧处理水稻根系干物质积累量、根长、根体积、根系活力以及吸收面积较对照均有不同程度增加。水稻根系硝态氮（NO3 N）含量、游离氨基酸和可溶性糖含量均增加。谷氨酸合成酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性均增强。在本试验条件下,增氧能显著提高粳稻秀水09苗期根系氮代谢相关酶生理活性;但增氧对杂交籼稻国稻6号根系氮代谢相关酶生理活性影响不显著,说明通气增氧对水稻根系氮代谢生理活性的影响可能与水稻基因型有关。 相似文献
6.
为了研究施加外源蔗糖对低磷胁迫下苗期大豆的影响,以两个不同磷效率大豆为试验材料,设置3个磷浓度水平(0,0.05和0.50 mmol·L~(-1))和2个蔗糖浓度水平(0%和1%)处理,测定幼苗时期不同处理下大豆根系形态、蔗糖含量、磷积累和植株生物量的积累特征。结果显示:加入蔗糖后,磷高效品种的根尖数由平均高于磷低效大豆的28.5%升高至88.9%,蔗糖含量、根系磷积累以及根系生物量平均升高15.5%、7.2%和26.6%;而磷低效品种蔗糖含量、根系磷积累以及根系生物量平均升高18.4%、31.7%和50.6%。表明蔗糖处理对磷低效品种在生物量积累以及养分吸收方面影响更显著。 相似文献
7.
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。 相似文献
8.
增氧灌溉对水稻生理特性和后期衰老的影响 总被引：11，自引：0，他引：11
以常规粳稻秀水09、杂交籼稻国稻6号和两优培九为试材,于2007-2008年采用大田试验,研究了增氧灌溉对水稻生理特性和后期衰老的影响。结果表明,与常规灌溉水相比,超微气泡水的溶氧量明显提高而且下降速率慢。增氧灌溉处理土壤氧化还原电位显著或极显著提高,有效穗数、结实率和产量显著提高。进一步分析表明,增氧灌溉处理下秀水09和两优培九叶片光合速率分别较对照提高了4.13%和3.78%;而且增氧灌溉显著提高叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量,气孔导度也有较大的增加;此外,增氧灌溉处理还增强了水稻生育后期的根系功能,提高了叶片超氧化物歧化酶活性,降低了叶片丙二醛含量,延缓叶片衰老,延长了叶片功能期从而促进籽粒灌浆结实。 相似文献
9.
不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系 总被引：1，自引：1，他引：1
【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。 相似文献
10.
【目的】为探讨水稻幼苗根系NH_4~+、K~+吸收的交互作用,深化水稻养分吸收理论,【方法】采用溶液培养的方法,对低钾及高钾浓度下水稻在有铵和无铵时的K~+吸收动力学特征进行了研究,对不同钾浓度下水稻根系NH_4~+的吸收速率进行了比较。【结果】1)当K~+0.2 mmol/L时,水稻根系通过高亲和转运系统吸收K~+服从Michaelich-Menten动力学方程;NH_4~+的存在显著降低K~+的最大吸收速率(Vmax),且降幅随着NH_4~+浓度的增加而增大;NH_4~+对水稻根表载体与K~+的亲和力(Km)影响较小,在1.62 mmol/L NH_4~+浓度下,水稻品种齐粒丝苗和沪科3号的Km分别下降了12.33%和16.46%,远低于Vmax 47.30%和39.21%的降幅。2)当K~+0.5 mmol/L时,水稻根系K~+低亲和转运系统发挥作用,K~+吸收速率随浓度的增加而不断增加,呈不饱和特征;但在相同K~+浓度下,水稻根系的K~+吸收速率随NH_4~+浓度的增加而下降。3)水稻根系对NH_4~+的吸收速率随着NH_4~+浓度的增加而增加;在相同NH_4~+浓度下,水稻根系对NH_4~+的吸收速率受K~+浓度的影响很小。【结论】NH_4~+抑制水稻苗期根系K~+的高亲和转运和低亲和转运,NH_4~+对K~+高亲和吸收的影响主要是由于铵竞争细胞膜上的钾载体所致;外界K~+浓度的变化对水稻幼苗的NH_4~+吸收速率影响很小。水稻铵钾的交互作用主要表现在NH_4~+对K~+吸收的抑制作用。 相似文献
11.
Effects of Rhizosphere Dissolved Oxygen Content and Nitrogen Form on Root Traits and Nitrogen Accumulation in Rice 总被引：1，自引：0，他引：1
ZHAO Feng # XU Chun-mei # ZHANG Wei-jian ZHANG Xiu-fu LI Feng-bo CHEN Jian-ping WANG Dan-ying 《水稻科学》2011,18(4):304-310
Dissolved oxygen and nitrogen form have important effects on rice root growth and nitrogen availability.An indica hybrid rice,Guodao 1,and a conventional japonica rice,Xiushui 09,were cultured in hypoxic nutrient solution with NH4NO3 or(NH4)2SO4 as the nitrogen source for six weeks in pools.A portion of the Guodao 1 seedlings after treatment in the pools for four weeks were transferred to a split-root system at different dissolved oxygen contents and cultured for an additional two weeks.Biomass,root morphol... 相似文献
12.
Two rice cultivars (Xiushui 09 and Chunyou 84) were used to evaluate the effects of various soil oxygen (O2) conditions on soil nitrogen (N) transformation, absorption and accumulation in rice plants. The treatments were continuous flooding (CF), continuous flooding and aeration (CFA), and alternate wetting and drying (AWD). The results showed that the AWD and CFA treatments improved soil N transformation, rice growth, and N absorption and accumulation. Soil NO3– content, nitrification activity and ammonia-oxidising bacteria abundance, leaf area, nitrate reductase activity, and N absorption and accumulation in rice all increased in both cultivars. However, soil microbial biomass carbon and pH did not significantly change during the whole period of rice growth. Correlation analysis revealed a significant positive correlation between the nitrification activity and ammonia-oxidising bacteria abundance, and both of them significantly increased as the total N accumulation in rice increased. Our results indicated that improved soil O2 conditions led to changing soil N cycling and contributed to increases in N absorption and accumulation by rice in paddy fields. 相似文献
13.
Effects of Aerated Irrigation on Leaf Senescence at Late Growth Stage and Grain Yield of Rice 总被引：6，自引：0，他引：6
With the japonica inbred cultivar Xiushui 09,indica hybrid combinations Guodao 6 and Liangyoupeijiu as materials,field experiments were conducted in 2007 and 2008 to study the effects of aerated irrigation on leaf senescence at late growth stage and grain yield of rice.The dissolved oxygen concentration of aerated water evidently increased and decreased at a slow rate.The soil oxidation-reduction potential under aerated irrigation treatment was significantly higher than that of the CK,contributing to significant increases in effective panicles,seed setting rate and grain yield.In addition,the aerated irrigation improved root function,increased superoxide dismutase activity and decreased malondialdehyde content in flag leaves at post-flowering,which delayed leaf senescence process,prolonged leaf functional activity and led to enhanced grain filling. 相似文献
14.
【目的】人工无融合生殖系统的建立为水稻杂种优势固定提供了途径。当前人工无融合生殖系统在产生克隆种子的同时会伴随大量的四倍体种子,有必要开发简易高效的分选克隆种子方法。【方法】通过不同温度、盐浓度处理春优84和MiMe（同时突变PAIR1、REC8和OSD1获得的可将减数分裂转化成有丝分裂的材料）种子萌发的幼苗,观察它们形态学上的差异,确定最佳筛选条件。在最佳条件下,处理Fix材料（通过基因编辑技术同时突变PAIR1、REC8、OSD1和MTL基因获得的可固定杂种优势的材料）种子萌发的幼苗,根据形态差异分选克隆种子。利用流式细胞术确定分选的效率。【结果】无融合生殖材料Fix产生4.4%的克隆种子和95.6%的四倍体材料;而MiMe材料的后代全是四倍体。利用滤网在23℃、28℃和32℃水温条件下萌发春优84和MiMe种子48h,Mi Me材料的初生根直径在3种温度处理下均显著大于春优84,以28℃处理最优。在28℃水温条件下,利用0%、0.05%、0.1%、0.2%和0.5%NaCl溶液培养春优84和MiMe种子7 d,Mi Me材料的根长、苗长与春优84无显著性差异,但春优84材料第1片... 相似文献
15.
采用盆栽试验,研究4个不同钾(K2O)水平(0、76.8、84、91.2 mg/kg土)对剑麻幼苗生物学性状、生物量、养分含量和钾肥吸收利用效率的影响。结果表明,施钾处理剑麻株高和叶片长度显著提高,平均提高64.2%和59.7%。高钾处理K3地上部鲜重、干重显著提高23.2%、11.4%。根冠比随着钾水平的提高呈先增大后减小的趋势。施钾处理剑麻地上部、根系全钾含量显著提高,平均提高60.2%和158.7%。剑麻地上部和根系钾素吸收效率均随着钾水平的增加而增加,氮素和磷素吸收效率则随着钾水平的增加呈先增大后减小的趋势。而钾素利用效率则随着钾水平的增加而减小,施钾处理植株钾素利用效率平均下降31.0%。 相似文献
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棉花秸秆浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解棉花秸秆对小麦生长发育的化感效应,按每克秸秆粉碎物10 mL水的比例浸提制备母液(浓度记为10％),以小麦品种扬麦13为材料,研究不同浓度棉花秸秆浸提液对小麦种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,浓度低于7.0％的棉花秸秆浸提液延迟了小麦种子发芽时间,但不影响发芽率;浓度高于7.0％的浸提液不仅延迟了发芽时间,而且降低了发芽率.浸提液对小麦幼苗地上部和根系生长的影响差异较大.浓度低于1.0％的浸提液对根系生长影响较小,高于此浓度水平则抑制根系伸长和根表面积增大,增加根系膜脂过氧化程度,降低根系活力,抑制根系吸收水分和养分及其向地上部的运输能力;4.0％的浸提液促进了小麦幼苗地上部对氮、磷、钾和水分的吸收,当浸提液浓度继续升高,促进作用逐渐减弱,直至表现为抑制作用.浸提液中总酚酸含量较高,10.0％的浸提液中总酚酸含量达到124.0 mg· L-1,且总酚酸含量与种子萌发相关指标(发芽率、发芽势和发芽指数)、整株鲜重、根冠比、根系含水量、总根长、根表面积和根系活力均呈显著负相关,与根系氮、磷、钾含量、根平均直径和丙二醛含量呈显著正相关.由此推测,棉花秸秆的化感效应可能与浸提液中总酚酸含量有关,影响小麦种子萌发和幼苗对水分及养分的吸收与运输是其化感效应的主要表现. 相似文献