“同位素示踪·资源环境·动植物生理” 栏目所有文章列表

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  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    原寒, 乔新燕, 曹少飞, 吴仁杰, 李建国, 商照荣
    核农学报. 2024, 38(6): 1146-1152. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1146

    为探索我国南方中低水平镭污染土壤环境中优势植物对226Ra的富集规律及其根际微生物特征,对属于中亚热带湿润型季风气候区的南方典型铀矿区进行了野外实地样方调查,采集该地区优势植物和土壤,分析物种优势度、土壤镭污染水平、植物对226Ra的转移和富集特征、植物根际微生物特征。结果表明,现场共筛选出15种优势草本植物,以苏丹草(Sorghum sudanense)的生物量最大,富集系数和转运系数分别为0.17、0.45;采样区226Ra的平均浓度为211 Bq·kg-1;土壤中存在大量的变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)等微生物,且不同的植物根际有特定的微生物类群富集,在放射性环境治理和修复、形成植物-微生物联合修复组合方面具有应用潜力。本研究结果为后期筛选原位治理土壤放射性污染的植物-微生物联合修复技术提供了依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    张诚信, 徐荣, 马林杰, 杨婷, 王守红, 张家宏, 陈选青, 寇祥明
    核农学报. 2024, 38(6): 1153-1162. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1153

    为探究利于稻虾共作深水灌溉模式下水稻、小龙虾产量及稻米品质协同发展的适宜肥料运筹,本研究以适宜稻虾共作模式的水稻品种丰优香占为试验材料,设置7个施肥处理:干湿交替0 N不养虾(R)、干湿交替100%化肥养虾(RC)、深水灌溉[100%化肥不养虾(RR)、100%化肥养虾(RS0)、30%有机肥+70%化肥养虾(RS3)、50%有机肥+50%化肥养虾(RS5)、70%有机肥+30%化肥养虾(RS7)],并从水稻、小龙虾产量性状、稻米品质(外观、加工、营养、食味)等多个维度进行研究分析。结果表明,水稻方面,在深水灌溉模式下有机无机肥比例为5∶5时,水稻产量最高,两年产量分别为8.99、6.54 t·hm-2,且与RC相比,产量有所提高。随着有机肥比例的提高,加工品质(糙米率、精米率、整精米率)总体呈上升趋势,外观品质(垩白度、垩白粒率、垩白大小)呈先上升后下降趋势,其中RS5、RS7的加工、外观品质较RC有所改善。蛋白质含量以RS5、RS7处理较高,且较RC显著提高,直链淀粉含量、米饭外观、口感、食味值呈相反趋势,以RS5、RS7处理较低。随着有机肥比例的提高,峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值呈下降趋势,以RS5、RS7处理较低,且较RC显著降低;消减值、糊化温度则呈相反趋势。小龙虾方面,随着有机肥比例提高,各有机无机肥比例处理之间小龙虾产量无明显差异,但小龙虾均重变异系数呈下降趋势,以RS5和RS7较低。综合分析认为,全程氮肥宜使用有机无机供氮比例5∶5,可以缓解深水种养造成的不利影响,提高稻虾共作模式下水稻产量及稻米加工、外观、营养品质,并且可提高小龙虾规格稳定性和规格效益,但对食味品质、RVA特征有一定的负面影响。本研究为长江中下游地区稻虾共作模式下水稻保优栽培提供了科学依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    申佳丽, 魏彦凤, 丁增伟, 安明远, 尹翠, 朱红艳, 曹云娥
    核农学报. 2024, 38(6): 1163-1174. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1163

    为研究不同土壤改良剂对设施黄瓜(Cucumis sativus L. Del 99)连作障碍的影响,本试验于2018—2020年在宁夏园艺产业园区内进行,设置对照组(CK)、蚯蚓粪(V)、脱硫石膏(G)及蚯蚓粪与脱硫石膏配施(G+V)处理,探究不同处理对土壤物理性质、土壤酶活性、土壤微生物群落分布、黄瓜品质及产量的影响,并将其纳入土壤质量指数(SQI),进行拟合分析。结果表明,与对照相比,蚯蚓粪与脱硫石膏配施(G+V)能降低北方地区连作土壤的pH值,增加土壤电导率(EC)、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量。蚯蚓粪配施脱硫石膏的细菌门、属群落丰富度最高,且放线菌门(Actinobacteria)比例随种植年限增加而增加。连续种植四茬后,施加各改良剂均能显著增加黄瓜产量,相较于对照组以蚯蚓粪+脱硫石膏配施(G+V)处理增幅较高,各茬相比于对照组分别增加19.81%、31.47%、11.36%、14.98%。相关分析结果显示,土壤综合质量指数(SQI)与黄瓜产量呈显著正相关关系。综上,蚯蚓粪与脱硫石膏(G+V)配施能够协同改善设施连作土壤综合质量指数,提升设施黄瓜产量。本研究结果为我国北方地区设施蔬菜的可持续生产和设施连作障碍的改善提供了理论参考。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    宋长贵, 魏忠铃, 赵珮, 宋志光, 杨碧文, 张莉鑫, 刘晓姣
    核农学报. 2024, 38(6): 1175-1185. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1175

    为研究不同桑枝还田处理对桑园土壤养分与微生物群落的影响,在室内采用分解袋掩埋法处理桑枝屑,设置双因子变量,即桑枝用量(全量、半量、未添加)和施氮方式(不施氮、0 d施一次氮、28 d施一次氮、施两次氮),共12个处理,处理35 d后进行桑枝残留量测定、土壤理化性质检测和微生物16S、ITS扩增子测序。结果表明,桑枝分解情况主要受施氮方式影响。添加桑枝处理较未添加明显提升了土壤有机质含量,而施氮处理较未施氮则明显提高了碱解氮含量。在土壤微生物丰富度与多样性上,桑枝用量是主要影响因子,添加全量桑枝处理较其余处理均显著降低了微生物的Chao1和Shannon指数。桑枝用量和施氮方式均可影响微生物群落的分布,以桑枝用量影响程度更高。冗余分析结果表明,pH值、有机质、碱解氮含量与微生物群落分布密切相关。添加桑枝处理较未添加极显著提升了粪壳菌纲的相对丰度,而施氮处理则较未施氮极显著提升了硝化螺旋菌纲相对丰度。与未添加桑枝处理相比,添加桑枝处理显著富集了微杆菌属、Ellin6067MND1、芽孢八叠球菌属、假单胞菌属、链霉菌属、顶孢霉属、Gibellulopsis、杯盘菌属。进一步分析富集真菌的生态功能发现,桑枝分解主要提升了土壤中腐生营养型真菌的相对丰度(全量为58.96%、半量为58.39%、未添加为23.74%)。本研究结果为解释桑枝还田的微生态效应提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    潘美清, 唐莉娜, 吴长征, 杨铭榆, 张汴泓, 黄锦文, 王成己
    核农学报. 2024, 38(6): 1186-1195. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1186

    为探究生物炭用量对烟草青枯病发生及土壤细菌群落结构和功能的影响,以植烟病圃土壤为研究对象,设置5个炭/土比0、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%(记为TS0、TS15、TS30、TS45、TS60)的盆栽试验,研究烤烟青枯病发病情况、土壤农化性状、细菌群落结构与功能。结果表明,生物炭可有效减轻烟草青枯病发病情况,以炭/土比3.0%效果最佳。生物炭处理均可显著增加土壤pH值及有机质含量、改善土壤养分比例。冗余分析(RDA)结果表明,土壤pH值及养分是影响烟草青枯病的重要因子,提升土壤pH值及养分含量可有效减轻青枯病发生程度。进一步分析发现,生物炭可提高土壤细菌Alpha多样性,与对照相比,炭/土比1.5%~6.0%处理Chaol指数提高了8.24%~26.50%,变形菌门丰度分别增加了2.28、9.70、5.40、5.28个百分点,而酸杆菌门丰度分别降低了5.48、7.05、8.09、7.06个百分点。表型预测结果表明,生物炭可通过提高变形菌门丰度及降低酸杆菌门丰度来减少潜在致病菌丰度;与对照相比,炭/土比3.0%处理的芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、出芽单胞菌属丰度分别增加5.77、0.24、0.36个百分点,罗河杆菌属丰度降低1.70个百分点,且雷尔氏菌属丰度随着施炭量的增加而逐渐减小。此外,生物炭可提高土壤氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能类群丰度,且土壤pH值、有机质、速效钾、全素养分含量与氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能具有正向效应,而罗河杆菌属与其具有负向效应。综上,生物炭可显著改善土壤养分比例,进而改善土壤细菌群落结构和功能特性、激发细菌群落氨基酸代谢等功能,提升烟株抗病性,减少青枯病的发生程度,以炭/土比3.0%~4.5%防控烟株青枯病效果较好。本研究结果为烟草种植中的病害防控和土壤改良提供了技术参考。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    方啸宇, 徐文清, 刘文, 李少楠, 李文涛, 陆爱华, 房经贵
    核农学报. 2024, 38(6): 1196-1204. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1196

    为减少缺素障碍对巨峰葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)在生产栽培中的不利影响,本试验以1年生巨峰葡萄扦插苗为材料,采用大棚内珍珠岩盆栽方式,设置改良霍格兰完全营养液(CK)和缺素(-N、-P、-K、-Ca、-Mg、-Fe、-B、-Zn、-Cu)营养液培养处理,分析各处理条件下植株的表观差异与生长生理指标。结果表明,缺N、Ca、Mg和Zn时,巨峰较其他缺素处理优先表现症状,且缺Zn植株抗性弱,症状发生剧烈、死亡率高。巨峰缺N和缺P时老叶叶脉均变黄,黄化面积逐渐向周围叶肉扩散。缺K和缺Mg时,老叶叶肉呈条块状黄化,叶脉仍为绿色;缺Ca和缺Cu时,新叶叶肉褪绿,叶脉仍呈绿色。缺Fe、缺Zn、缺Cu老叶多呈“花叶”状,常见枯斑、灼叶。生长生理方面,与CK相比,缺N和缺Zn胁迫显著降低了巨峰株高;缺素胁迫总体显著降低了巨峰叶片叶绿素含量,但对叶形影响较小。葡萄遭受缺素胁迫时,丙二醛(MDA)含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性整体随处理时间的延长呈先升高后降低趋势。总体而言,巨峰对Zn元素的缺乏较敏感、耐性弱,对P元素的缺乏耐性较强。本研究结果为葡萄缺素营养诊断及指导田间施肥提供了参考依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    董雅群, 周泽仪, 陶光喜, 李昆志, 周小华
    核农学报. 2024, 38(6): 1205-1211. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.06.1205

    为探讨细胞质膜ATP酶(PM H+-ATPase)基因对铝胁迫下水稻(Oryza sativa L.)吸收硝态氮(NO3--N)的调控,本试验以2个水稻品种峰1A和峰1A优5为研究对象,以无铝处理幼苗为对照,分析铝胁迫下水稻根尖PM H+-ATPase活性、H+-泵活性、H+通量、PM H+-ATPase基因家族(OsA1~OsA10)表达水平、PM H+-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平以及NO3--N吸收量。结果表明,与对照相比,铝胁迫下2个水稻品种根尖PM H+-ATPase活性、H+-泵活性和根尖H+通量下降,PM H+-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平下降。铝胁迫抑制了OsA1、OsA5、OsA7OsA8基因的表达,其中OsA7的表达水平显著下调,铝胁迫下峰1A和峰1A优5的OsA7表达量仅为对照组的21%和39%。NO3--N吸收量较对照下降,分别为对照的81%和85%。综上,PM H+-ATPase基因的表达水平影响水稻对NO3--N的吸收能力,OsA1、OsA5、OsA7OsA8在铝胁迫下水稻吸收NO3--N过程中起关键的调控作用。本研究结果可为增强酸铝条件下水稻吸收NO3--N的能力,促进水稻生长及增产提供理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    李文慧, 王继涛, 安明远, 徐广亚, 尹翠, 游宏建, 曹云娥
    核农学报. 2024, 38(5): 943-954. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0943
    摘要 (51) PDF全文 (18) HTML (0)   可视化   收藏

    设施园艺生产中传统基质品类繁多,养分组成复杂,而生物炭与蚯蚓原位堆肥养分充足,更易大范围投入标准化生产。据此,本研究以番茄品种粉得力为试材,设置蚯蚓原位堆肥(CK)、蚯蚓原位堆肥+1%生物炭(C1)、蚯蚓原位堆肥+2%生物炭(C2)、蚯蚓原位堆肥+3%生物炭(C3)、蚯蚓原位堆肥+5%生物炭(C4)、蚯蚓原位堆肥+10%生物炭(C5)共6个处理,探究不同比例生物炭对蚯蚓原位堆肥理化和微生物特性、番茄品质和产量的影响。结果表明,生物炭的施用整体显著提高了蚯蚓原位堆肥的养分含量和酶活性。生物炭对真菌群落多样性无显著影响,而显著提高了细菌群落多样性(P<0.05)。在细菌群落中,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势菌门。生物炭提高了绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度,降低了变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度。在真菌群落中,较大的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉菌门(Mortierellomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)。子囊菌门(Ascomycota)在各处理中的的相对丰度均大于48%。生物炭降低了被孢霉菌门(Mortierellomycota)的相对丰度。冗余分析(RDA)结果表明,速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)是生物炭影响微生物群落形成和演化的主要驱动因素。此外,生物炭提高了番茄的产量和品质,以C3处理的番茄产量最高,较CK显著增加36.26%;可溶性固形物和可溶性糖含量分别较CK显著增加0.40和3.92个百分点。番茄果实代谢研究结果表明,生物炭的施用产生了L-丝氨酸、L-谷氨酰胺等16种差异代谢物和氨酰tRNA、ABC转运蛋白等5条显著富集的代谢通路,这些差异代谢物和代谢通路可能是生物炭影响番茄果实品质变化的关键因素。综上,生物炭能够切实改良蚯蚓原位堆肥,提高番茄产量和品质。本研究结果为蚯蚓原位堆肥配施生物炭应用于番茄生产提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    高意帆, 陈银银, 温涛, 高刚强, 常洪庆, 刘天学, 李鸿萍
    核农学报. 2024, 38(5): 955-967. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0955
    摘要 (42) PDF全文 (32) HTML (1)   可视化   收藏

    为探究微生物菌肥对大豆(Glycine max)和花生(Arachis hypogaea)生长、产量及品质的影响,以大豆品种菏豆13和花生品种开农1760为材料,分别在盆栽和大田中开展微生物菌肥拌种与不拌种处理(CK),测定植株农艺性状、根系性状、叶片光合参数、土壤酶活性、产量构成和籽粒品质的变化。结果表明,与对照相比,菌肥拌种后盆栽菏豆13的株高、茎粗、叶绿素相对含量(SPAD)值、干物质积累量在开花期、结荚期显著或极显著增加,盆栽开农1760的株高、茎粗、SPAD值、干物质积累量在开花下针期、饱果期显著或极显著增加;大田内大豆、花生植株在农艺性状上的增长趋势与盆栽表现一致;对于总根长、根系总表面积、根直径、根系总体积,菏豆13较CK在开花期增幅最大,分别为27.09%、32.53%、10.84%、38.07%,开农1760的各根系性状较CK在开花下针期增幅最大,分别为63.94%、50.95%、27.14%、37.94%;菌肥拌种显著增强了植株根际土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶的活性,菏豆13较CK分别增加10.26%、45.09%、25.64%,开农1760较CK分别增加29.03%、38.30%、8.93%。同时,菌肥拌种使盆栽菏豆13的饱荚率、单株粒重、百粒重分别提高9.30个百分点、12.94%、7.75%,大田植株的饱荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重、籽粒产量分别提高15.88%、4.67%、11.80%、7.51%、11.79%;使盆栽开农1760的单株果重、单株仁重、百仁重分别提高3.00%、9.32%、13.73%,大田植株的百仁重、饱荚率、干物质积累量、荚果产量、籽粒产量分别提高4.33%、2.33个百分点、13.99%、10.49%、9.02%。相关性分析结果表明,土壤酶活性、根系性状、光合参数之间呈现正相关的互作效应。综上,两种豆科作物经微生物菌肥拌种后,均能显著提高土壤酶活性、增强根系对土壤养分的吸收能力及叶片光合能力,并促进植株生长、提升产量和籽粒品质。本研究结果为科学施用与推广微生物菌肥提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    周佳慧, 张昆, 谢志坚, 王斌强
    核农学报. 2024, 38(5): 968-975. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0968
    摘要 (42) PDF全文 (29) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究稻秆炭对红壤双季稻田土壤碳氮磷钾生态化学计量学特征及其综合肥力的影响,本研究采用大田定位试验,设置不施氮肥和生物炭(CK)、单施稻秆生物炭(B)、100%氮肥(N100)和100%氮肥+稻秆生物炭(N100B)4个处理,分析不同处理稻田土壤碳、氮、磷、钾生态化学计量学特征及其综合肥力的变化情况。结果表明,与CK相比,B和N100B处理土壤pH值分别提高0.05和0.13个单位。与N100相比,N100B处理不仅使土壤有机质、全氮、NO3-、NH4+、微生物生物量碳和氮含量增加5.13%、3.47%、11.7%、14.91%、60.89%、30.75%,还使土壤C/N、C/P、C/K、N/P、N/K化学计量比提升1.88%、2.10%、2.84%、3.62%、5.41%,并提升土壤综合肥力指数(IFI)2.97%。综上,稻秆炭还田有利于改善双季稻田土壤碳氮磷钾生态化学计量学特征及其综合肥力。本研究结果为合理高效利用南方红壤双季稻区稻秆资源提供了实践指导。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    黄瑶, 刘宁, 胡启良, 黄国勤, 杨滨娟
    核农学报. 2024, 38(5): 976-984. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0976
    摘要 (81) PDF全文 (26) HTML (1)   可视化   收藏

    为探究绿肥“紫云英×油菜”混播还田及氮肥减施对双季稻田温室气体排放的影响,在冬季种植“紫云英×油菜”并还田的条件下,设双季稻不施氮肥(CK)、施100%氮肥(150 kg·hm-2,N1MR)、减施20%氮肥(120 kg·hm-2,N2MR)、减施40%氮肥(90 kg·hm-2,N3MR)和减施60%氮肥(60 kg·hm-2,N4MR)共5个处理。在双季稻生育期内平均每7 d采用静态暗箱—气相色谱法测定稻田温室气体排放,分析绿肥混播还田条件下氮肥减施对双季稻田水稻产量、温室气体排放通量、累积排放量、全球增温潜势(GWP)及温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,氮肥减施20%~40%能显著提高水稻产量,减施20%和40%处理水稻产量分别较CK显著提高24.2%和23.8%(P<0.05)。在双季稻生育期,所有施氮处理均较CK显著降低了CH4排放,增加了N2O排放(P<0.05)。氮肥减施20%处理的GWP和GHGI两季总量均为最低,且均显著低于CK、施100%、减施40%和减施60%氮肥处理(P<0.05),GWP分别降低57.9%、16.5%、23.4%和40.8%,GHGI分别降低63.9%、17.8%、24.6%和43.2%。综上,氮肥减施20%对水稻增产和温室气体减排效果最佳。因此,“紫云英×油菜”混播还田配合氮肥减施20%是一种适合当地推广的低碳稳产施肥管理模式。本研究结果为实现南方稻区农业绿色可持续发展提供了理论依据和决策基础。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    刘杰, 郭嘉华, 赵鹏, 王永龙, 范菠菠, 耿志刚, 段天凤
    核农学报. 2024, 38(5): 985-992. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0985
    摘要 (64) PDF全文 (27) HTML (1)   可视化   收藏

    为探究干旱胁迫下海藻活性物质对蒙古黄芪[Astragalus membranaceus var. mongholicus (Bunge) P.K.Hsiao]光合作用、生长及品质的影响,以蒙古黄芪种苗为材料,采用两因素裂区盆栽试验,其中干旱胁迫程度(正常水分W0、中度干旱胁迫W1和重度干旱胁迫W2,田间持水量分别为75%~80%、60%~65%和45%~50%)为主因素,海藻活性物质施用浓度(清水B0、中等浓度B1:3 g·L-1和高等浓度B2:6 g·L-1)为副因素,测定蒙古黄芪光合作用、抗逆能力、形态特性、内源激素以及药效成分含量等指标。结果表明,随着干旱胁迫程度的加重,蒙古黄芪叶片的光合作用减弱、抗逆能力提高;根系的生长、干物质量的积累和内源激素的分泌受到抑制;根系药效成分含量呈现先增加后降低的趋势。中等浓度的海藻活性物质可以促进不同干旱胁迫程度下蒙古黄芪叶片的光合作用和抗逆能力、根系的生长以及内源激素和药效成分含量的提高,而在重度干旱胁迫下高等浓度的海藻活性物质反而出现了抑制作用。综上所述,中等浓度的海藻活性物质可以促进干旱胁迫下蒙古黄芪的生长和药效成分含量的增加,以W1B1处理的毛蕊异黄酮葡萄糖苷和黄芪甲苷含量最高,分别为0.067%和0.146%。本研究结果为道地产区蒙古黄芪的抗旱栽培提供了理论参考。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    刘琳, 赵强, 蒋光华, 蒋少阳, 龙曾宇, 刘大学, 李章海, 朱英华
    核农学报. 2024, 38(5): 993-1003. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.05.0993
    摘要 (43) PDF全文 (11) HTML (0)   可视化   收藏

    为研究不同群体结构下烤烟的光合响应机制,本试验采用裂区设计,以行距为主区(R1:100 cm;R2:110 cm),种植密度为副区(D1:15 000株·hm-2;D2:18 000株·hm-2;D3:21 000株·hm-2),探究黔南山地适宜的烤烟群体结构。结果表明,R2行距较R1显著提高了烤烟群体叶面积指数(LAI),群体LAI随种植密度增加先增加后降低。中部叶向值随行距和密度增加而显著增大,下部叶则呈相反变化趋势;R2D2、R2D3处理上、中部与R1D2、R2D1处理下部的叶向值显著高于其他处理。R2行距较R1显著增加了中、下部叶透光率,上、中部叶透光率随密度增加而显著降低,R2D1处理中部叶的透光率显著高于其他处理,R1D3的中、下部叶透光率显著低于其他处理。D3下部叶的SPAD值显著高于D1;R2D3上部叶的SPAD值与R1D2差异不显著,显著高于其他四个处理,R2D3下部叶的SPAD值显著高于R2D2、R1D1。行距增加提高了光化学猝灭系数(qP),降低了非光化学猝灭系数(NPQ);密度增加降低了烤烟的实际量子产量[Y(Ⅱ)]、电子传递速率(ETR)和qP。R2D1的qP显著高于R1D2、R1D3和R2D3,R1D2的NPQ显著高于R1D3和R2D2。烤烟单株干物质积累量与上等烟比例随种植密度的增加呈先增加后降低趋势,而群体干物质积累量与产量则随种植密度的增加而提高。综上,在黔南山地植烟生态区,110 cm的行距和18 000株·hm-2的种植密度有利于合理群体结构的建成和干物质积累量的提高。本研究结果为黔南山地烤烟的优质适产提供了技术参考。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    张佳静, 索雨洁, 段冰冰, 李雅善, 谭立杭, 刘旭, 姜建福, 夏永秀
    核农学报. 2024, 38(4): 746-754. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0746
    摘要 (51) PDF全文 (25) HTML (1)   可视化   收藏

    为了保护与开发我国渭北旱塬地区的老藤酿酒葡萄种质资源,本研究以白玫瑰和红玫瑰两份老藤酿酒葡萄资源为材料,对其植物学特性、生长结果习性、枝条直立性、抗寒性、果实性状以及酿酒特性等进行了系统比较。结果表明,白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条粗壮直立,与赤霞珠葡萄相比,其新梢木质部宽度明显增加,木质素分布区域更大,枝条机械性能与负荷能力更强,适合无架栽培。白玫瑰和红玫瑰葡萄萌芽率、结果枝率、结果系数、平均株产量均较高,两者丰产性均较好。白玫瑰和红玫瑰葡萄枝条均具有较强的抗低温能力,在渭北旱塬地区无需埋土防寒越冬。白玫瑰葡萄果皮淡绿色带有浅红晕,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为195.17和5.97 g·L-1,果皮酚类物质含量较低,适合酿造清爽的干白葡萄酒;红玫瑰葡萄果皮紫红色,成熟果实还原糖和可滴定酸含量分别为208.33和3.64 g·L-1,果皮富含花色苷等酚类物质,可酿造清新的桃红葡萄酒。采用小容器酿造的干白葡萄酒酒度为11.12%(V/V),总酸含量为5.06 g·L-1,总糖含量为2.70 g·L-1;桃红葡萄酒酒度为12.97%(V/V),总酸含量为4.69 g·L-1,总糖含量为2.87 g·L-1。两份老藤酿酒葡萄资源果实及其酿造的葡萄酒均具有玫瑰香味。本研究为酿酒葡萄新品种选育提供了一定的参考。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    何斐, 刘欢, 李川, 崔鸣, 魏梦琳, 丁龙飞, 刘斌, 段杉
    核农学报. 2024, 38(4): 755-766. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0755
    摘要 (45) PDF全文 (26) HTML (0)   可视化   收藏

    为研究间作刺槐对魔芋根际细菌群落结构的影响及其与软腐病的关系,以深入理解特定作物间作模式下的根际微生态特征。本试验设置塑料膜全隔(单作)、尼龙网网隔(半间作)和无隔(间作)3种刺槐‖魔芋根系分隔处理,采用高通量测序和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析不同处理魔芋根系和根际土壤细菌多样性、群落组成和土壤氮循环相关基因表达丰度。结果表明,魔芋根系和根际土壤细菌α多样性指数均随着根系互作加强而明显提高。无隔处理根际细菌群落β多样性与全隔处理有明显差异。戴沃斯菌属(Devosia)、极地所菌属(Pricia)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、链霉菌属(Streptomyces)及溶杆菌属(Lysobacter)相对丰度值在所有处理根系和土壤中均较大;原小单孢菌属(Promicromonospora)相对丰度在网隔处理土壤中最高;链霉菌属、根瘤菌属(Rhizobium)和溶杆菌属相对丰度在网隔和无隔魔芋根系和土壤中较大。与全隔相比,无隔处理显著提高了土壤氮循环相关固氮酶基因(nifH)、亚硝酸还原酶基因(nirS)、氧化亚氮还原酶基因(nosZ)和氨单加氧酶基因(AOA amoA)拷贝数。无隔和网隔处理魔芋软腐病病情指数较全隔处理分别降低100.0%和50.0%~100.0%。综上,间作刺槐通过增加魔芋根际细菌多样性改变了群落结构,并增加了有益细菌丰度和氮循环相关基因拷贝数,从而降低了软腐病的发病率。本研究结果对通过间作等农业措施修复魔芋农田的土壤微生态和防控土传病害具有指导意义。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    段英姿, 陈桂平, 姜峰, 王晓英, 张胜珍, 马艳芝, 沈玉龙
    核农学报. 2024, 38(4): 767-775. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0767
    摘要 (54) PDF全文 (60) HTML (1)   可视化   收藏

    为探究不同栽培方式和生长时期对丹参根与地上部产量和主要活性成分含量的影响,本研究以紫花丹参为试验材料,采用小垄单行[三种密度:H1(8万株∙hm-2)、H2(10万株∙hm-2)、H3(13.3万株∙hm-2)]与大垄双行[三种密度:H4(8万株∙hm-2)、H5(10万株∙hm-2)、H6(13.3万株∙hm-2)]两种垄作方式,动态取样,测定并分析不同垄作方式、种植密度和生长时期的单株重、产量、主要活性成分含量及积累规律。结果表明,大垄双行丹参单株干重、产量、根的主要活性成分含量平均值均高于小垄单行。根的单株干重和产量的最佳处理分别为H5(48.09 g)、H4(5 986.69 kg∙hm-2),均在11月19日最高;地上部单株干重和产量的最佳处理均为H4(50.34 g、6 712.75 kg∙hm-2),均在10月14日最高。根中主要活性成分总含量(总丹参酮+总黄酮+总酚酸)在两种垄作方式下均呈“升-降-升”的变化趋势,最佳处理为H4(295.4 mg∙g-1),在9月7日最高;叶、茎中(总黄酮+总酚酸)总含量的最佳处理分别为H4(238.42 mg∙g-1)、H6(122.43 mg∙g-1),均在10月14日最高;丹参酮ⅡA、丹参酮I、隐丹参酮和丹酚酸B四种活性成分总含量的最佳处理为H6(63.23 mg∙g-1)。综上,大垄双行栽培方式优于小垄单行。本研究结果为丹参的合理种植及根与地上部综合开发利用提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    袁晓婷, 罗凯, 刘姗姗, 彭新月, 杨立达, 王小春, 杨文钰, 雍太文
    核农学报. 2024, 38(4): 776-784. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0776
    摘要 (75) PDF全文 (76) HTML (0)   可视化   收藏

    为充分挖掘化控技术对带状间作系统中大豆的增产潜力,本研究以大豆-玉米带状间作为研究对象,以南豆25为试验材料,通过在大豆4节期(V4)叶面喷施不同植物生长调节剂[抑芽丹(MH)、吲哚-3-乙酸(IAA)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)、三碘苯甲酸(TIBA)、烯效唑(S3307)、胺鲜酯(DTA-6)]及清水(CK),探究调节剂对大豆主茎和分枝结构上的光合特性、干物质积累分配及产量的影响。结果表明,调节剂处理提高了带状间作大豆主茎和分枝叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,EBR、S3307和DTA-6处理下大豆的叶面积指数、干物质积累量和群体产量显著高于CK。各调节剂中以DTA-6协调主茎与分枝生长关系的效果最好,该处理下盛荚期(R4)大豆主茎和分枝的干物质积累量分别较CK增加15.62%和30.24%,完熟期分枝荚果分配率最高。产量结果也表明,DTA-6处理下分枝粒数和百粒重达到最大,使大豆群体产量较CK提高26.01%~32.61%。综上,DTA-6能够改善带状间作大豆主茎和分枝叶片光合特性,促进干物质积累分配及产量形成。本研究为化控在带状间作大豆中的推广应用提供了理论参考与技术支撑。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    高研, 彭绿春, 李世峰, 解玮佳, 宋杰, 张露, 熊俊芬, 赵正雄
    核农学报. 2024, 38(4): 785-793. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0785
    摘要 (54) PDF全文 (33) HTML (2)   可视化   收藏

    为探究氮素形态对高山杜鹃侧枝生长的影响,以3年生盆栽高山杜鹃粉精灵为试验材料,单一氮源处理为对照,采用盆栽方式,研究5种不同氮素形态配比供应(铵硝比例分别为T1:100∶0,T2:75∶25,T3:50∶50,T4:25∶75和T5:0∶100)对其营养生长期侧枝生长、光合特性、代谢酶活性及营养元素积累的影响。结果表明,不同氮素形态下粉精灵不同生长期侧枝干物质积累量、苗高增量和侧枝长度均有所差异,以侧芽萌发期T3处理侧枝干物质积累量最高,T2处理在嫩侧枝期、侧枝半木质化期的苗高增量和侧枝长度均显著高于其他处理。侧枝半木质化期,与T1处理相比,T2处理显著提高净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率及磷含量,降低胞间二氧化碳浓度;叶片Fe元素吸收量以T1处理最高,Mg元素吸收量以T5处理最高。此外,在不同生长期,硝酸还原酶活性均随硝态氮含量的增加而增加,以嫩侧枝期酶活性最高。综上,不同氮素形态对高山杜鹃粉精灵侧枝生长和生理特性的影响有所差异,且混合氮源处理较单一氮源处理更有利于促进侧枝生长,以铵硝比例75∶25促进侧枝生长及提高养分积累和光合效能效果最好。本研究为筛选适合高山杜鹃生长发育的氮素施用方法提供了理论依据。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    杨奇, 谢小玉, 李清明, 郑胤建
    核农学报. 2024, 38(4): 794-803. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.04.0794
    摘要 (71) PDF全文 (68) HTML (0)   可视化   收藏

    为探究LED光质处理对辣椒果实色泽的影响,采用光强为140 μmol·m-2·s-1的LED蓝光(450 nm)、LED绿光(520 nm)、LED红光(660 nm)和LED白光,其中LED白光为对照,在温度25 ℃、相对湿度80%和光周期12 h的条件下,对花后30 d的辣椒果实分别进行照射,测定照射前及花后38、46 d辣椒果实的色泽指标、总叶绿素含量、总类胡萝卜素含量、总类黄酮相对含量、总花青素相对含量、β-胡萝卜素含量、叶黄素含量、β-隐黄质含量、玉米黄质含量、辣椒红素含量、美国香料贸易协会标准(ASTA)色值和国际色价标准(ICU)等变化。结果表明,与对照相比,LED红光能加速辣椒果实的转色,花后38和46 d, LED红光照射下辣椒果实的色泽指标均显著优于对照。在花后38 d时,LED红光照射下的辣椒红素含量显著增加至花后30 d的27倍,ASTA色值则显著提高至花后30 d的约3.5倍(P<0.05)。在花后46 d时,LED红光照射下的辣椒红素含量和ASTA色值均显著高于对照(P<0.05)。相比之下,LED绿光和LED蓝光则延缓了辣椒果实正常转色。综上,对位于绿熟前期的辣椒果实采用LED红光照射可以加速其转色,并显著加快辣椒红素积累速率和ASTA色值提高速率(P<0.05)。本研究结果为LED光质加速采前辣椒果实转色,尤其是加快辣椒红素的积累及果实色泽品质提升提供了新思路。

  • 同位素示踪·资源环境·动植物生理
    刘仁浪, 江美彦, 陈靳松, 杜宣, 郑全林, 侯凯, 陈银银, 吴卫
    核农学报. 2024, 38(3): 540-550. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.03.0540
    摘要 (64) PDF全文 (56) HTML (1)   可视化   收藏

    为探究地膜覆盖技术对缓解白芷苗期春旱,促进其增产并保障品质的效果,本研究采用单因素试验设计,以不覆盖处理为对照(CK),分别采用白膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.008 mm)、黑膜(厚度0.010 mm)、黑膜(厚度0.014 mm)和银黑膜(厚度0.012 mm)5种覆膜材料垄沟覆盖白芷,分析不同类型地膜覆盖对白芷生长发育动态、土壤养分、白芷养分、主要有效成分动态、产量及经济效益的影响。结果表明,地膜覆盖会显著提高白芷对土壤速效养分的吸收及地下部分(根)养分积累、产量、品质和经济效益。在白芷苗期时,地膜覆盖处理的白芷株高、根长、根直径、鲜重和干重均高于未覆盖(CK)。在白芷收获期时,白芷欧前胡素含量及积累量以黑膜(厚度0.010 mm)最高(0.31%,219.86 mg/株);异欧前胡素积累量以银黑膜最高,其次是黑膜(厚度0.010 mm),分别为75.25和71.75 mg/株;与CK相比,地膜覆盖处理使白芷产量和经济效益提升18.15%~22.80%和36.97%~54.12%。综上,地膜覆盖技术能缓解白芷苗期干旱现象,在提高白芷品质的基础上进一步提升产量。因此在兼顾白芷产量、主要有效成分和经济效益的前提下,以厚度为0.010 mm的黑膜垄沟覆盖为宜。本研究结果为地膜覆盖技术在白芷生产中的应用提供了理论参考。