氧化石墨烯(GO)作为一种新型纳米材料已经应用于不同领域,但作为叶面肥在农业领域的应用较少.本研究通过盆栽试验,分析了始花期叶面喷施0(CK)、50(T1)、100(T2)、150(T3)和200 mg·L-1(T4)GO对芸豆植株形态建成和碳氮代谢的影响,以明确叶面喷施GO的生理效应.结果表明:T1～T4处理可不同程度地提高芸豆干物质积累量、光合色素含量和可溶性糖含量,较CK分别显著提高40.7％～43.4％、10.4％～80.7％和6.4％～9.1％,且T3处理影响效果最佳.与CK相比,T3和T4处理下蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶和中性转化酶活性分别显著增加25.7％～45.5％、17.4％～28.6％和14.7％～20.1％,T2和T3处理下硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性分别显著增加8.1％～15.2％、11.5％～25.0％和89.7％～93.1％.综上,芸豆始花期叶面喷施适宜浓度的GO可增加光合色素含量,提高植株光合碳、氮代谢水平,进而促进干物质积累,本研究中T3(150 mg·L-1)处理的作用效果最好.

黄淮海地区水资源紧缺以及氮肥不合理施用制约着小麦产量和水肥利用效率的协同提高.本研究采用两因素裂区设计,主区为3个灌溉水平:在小麦拔节期和开花期0～40 cm 土层土壤相对含水量均分别补灌至65％(W1)、75％(W2)和85％(W3);副区为4个施氮量:施纯氮0(N0)、150(N1)、180(N2)和210(N3)kg·hm-2,分析不同水氮运筹方式对小麦花后光合物质生产能力、籽粒产量和水氮利用效率的影响.结果表明:小麦产量随灌溉水平和施氮量的提高呈增加趋势,W2N2处理具有较高的籽粒产量,为9103.53 kg.hm-2;继续增加水氮投入对小麦产量无显著影响.在相同施氮量条件下,与W1相比,W2条件下小麦花后冠层光截获率、叶绿素相对含量和实际光化学效率分别平均提高了 4.5％～6.0％、19.7％～28.2％和7.5％～9.8％,与W3相比均无显著差异.同一灌溉水平下,N2处理花后干物质积累量较N0和N1处理分别平均增加80.1％～88.9％和16.7％～22.2％,与N3处理间无显著差异.小麦灌溉水利用效率和氮肥偏生产力均表现为随灌溉水平和施氮量的增加而降低,W1、W2和W3处理下小麦灌溉水利用效率分别为16.23、11.01和7.91 kg·hm-2·m-3,N1、N2和N3处理下氮肥偏生产力分别为50.8％、48.4％和42.5％.综上,在测墒补灌条件下,综合考虑小麦产量和水氮利用效率,小麦拔节期和开花期0～40 cm 土层土壤相对含水量均补灌至75％协同施氮180 kg·hm-2(W2N2)是该地区小麦节水节肥、高产高效的最优水氮运筹方式.

[目的]水曲柳是小陇山主要珍贵的用材树种,探讨其叶片性状对小生境变化的适应性,可为深入研究影响该树种的主要环境因子提供理论基础.[方法]以黑河保护区天然水曲柳为研究对象,分析4个海拔梯度(1 268,1 529,1 741,1 926 m)间14种叶片功能性状和叶片营养元素含量的差异显著性及其相关性.[结果](1)随海拔升高,叶片厚度、干物质含量和叶绿素含量逐渐增大,并分别在海拔1 741 m、1 926 m、1 741 m处达到最大,比叶面积、最大净光合速率、蒸腾速率、叶C和N含量则逐渐减少,除叶C含量外均在海拔1 268 m达到最大.叶面积、气孔导度和叶C∶N随着海拔升高呈先增后降的趋势,胞间CO2浓度、C∶P和N∶P呈先降后升的趋势.(2)海拔平均每上升200 m,叶片功能性状和C∶N平均增加1.13％～30.72％,比叶面积、最大净光合速率和C、N含量减小2.22％～15.75％.(3)各海拔叶N∶P为4.36～6.89,与最大净光合速率呈极显著正相关.最大净光合速率与比叶面积、C和N含量、C:P和N:P呈极显著正相关,与叶片厚度、干物质含量和叶绿素含量呈极显著负相关,比叶面积与干物质含量呈极显著负相关,与C和N含量和C:P呈极显著正相关.[结论]海拔显著影响水曲柳叶片功能性状及元素含量,海拔1 700 m以下有利于叶的发育和养分的积累.

为揭示准噶尔山楂(Crataegus songarica K.Koch)对海拔高度变化的响应,以新疆伊犁果子沟不同海拔(1 100～1 700 m)的准噶尔山楂作为研究对象,分析其叶片功能性状及解剖结构差异.结果显示:(1)随着海拔的升高,准噶尔山楂的叶长、叶宽、叶面积、比叶面积、叶绿素含量呈降低趋势,叶长宽比、比叶重、叶干物质含量呈上升趋势,比叶重可塑性最强.(2)随着海拔升高,叶厚、栅栏组织厚度、上下表皮厚度呈上升趋势;主脉厚度、突起度呈下降趋势,主脉突起度可塑性最强.(3)叶面积与叶长、叶长宽比、比叶面积呈正相关;叶厚与上下表皮厚度、主脉突起度等呈正相关.研究结果表明,准噶尔山楂在高海拔区域主要通过增加叶厚和叶干物质含量以提高抗逆性,减少叶面积、叶绿素含量来降低高光强对叶片的伤害;在低海拔区域主要通过增加叶面积、叶绿素含量来促进有机物的积累.

为优化北方晚熟冬麦区冬小麦节水灌溉方式,于2018-2020年连续2年进行田间试验,第一年设置全生育期不灌水(CK)、越冬期1水(W)、拔节期1水(J)、孕穗期1水(B)、越冬期+拔节期2水(WJ)、越冬期+孕穗期2水(WB)、拔节期+孕穗期2水(JB)以及生产上采用的越冬期+拔节期+孕穗期3水(WJB)共8个处理;在第一年试验结果基础上,第二年设置CK、W、B和WB共4个处理,调查了不同灌水处理对冬小麦群体、花后干物质和籽粒淀粉积累的影响.结果表明:灌越冬水W更有利于提高冬小麦群体总茎数;与CK相比,灌水处理(B除外)显著提高花前及花后干物质积累量;早期灌水(如W)有利提高花前贮藏同化物向籽粒转运量,而后期灌水(如B)有利提高花后积累同化物向籽粒分配量;花前贮藏同化物与花后积累同化物对籽粒贡献率因夏闲期降水而异;随灌水次数及灌水总量增加,花后同化物对籽粒贡献率增大.成熟期不同器官干物质含量和比例表现为籽粒(约50％)＞茎鞘+叶片(约33％)＞颖壳+穗轴(约17％);灌水提高了籽粒淀粉及其组分含量,而降低了直链淀粉与支链淀粉比值.灌越冬水W或孕穗水B处理的籽粒总淀粉及其组分含量较高,而直/支比值较低.增加灌水次数及灌水总量,籽粒总淀粉及其组分含量均先增加后降低,而直/支比值降低.籽粒总淀粉和支链淀粉含量表现为JB＞WJB＞WB＞WJ＞W＞B＞J＞CK,灌2水和灌3水处理间差异不显著.综合考虑冬小麦群体发育、花后干物质和籽粒淀粉积累以及节水等因素,本试验条件下以WB处理更好.本研究结果可为该区冬小麦节水稳产提供科学依据.

本研究将球孢白僵菌Beauveria bassiana和摩西球囊霉菌Glomus mosseae作为混合菌剂接种于烟草.设置了未施菌(CK)、单施球孢白僵菌(BB)、单施摩西球囊霉菌(GM)和混合施菌(MIX)4 个不同处理,并对田间烟草整个生长周期的农艺性状、叶绿素 SPAD 值、干物质积累和石油醚提取物(PEE)含量进行了测定.结果表明:混合施菌处理能显著提高苗期根系的农艺性状,表现出对根系的促生作用;幼苗的干物质积累也得到显著提升.移栽后,混合施菌处理的植株的最大叶面积、叶片数、茎围和株高相较于未施菌组均得到显著提升,植株叶绿素含量得到显著增加,干物质积累量提高了 1.24-1.32倍.在移栽 60 d后,MIX植株叶绿素含量显著降低,降幅达 20.1%.混合施菌处理显著提高了上部成熟烟叶的PEE含量,其中在B2F和B3F等级烟叶中分别提高了 5.70%和 6.68%.球孢白僵菌和摩西球囊霉的混合应用在烟草不同生长阶段均具有协同增效作用,显著改善了烟草的根系发育,提高了植株的生长势和上部叶PEE的含量.

褪黑素是缓解逆境胁迫对大豆损伤的有效途径之一.研究苏打盐碱胁迫下喷施褪黑素对大豆幼苗生长的调控效应,为大豆幼苗缓解苏打盐碱胁迫提供理论基础和技术支撑.以合农71为试验材料,采用砂培试验方法,设置常规+喷施清水处理(CK)、常规+喷施褪黑素处理(CKM)、苏打盐碱胁迫+喷施清水处理(S)、苏打盐碱胁迫+喷施褪黑素处理(SM)4个处理,研究大豆苗期不同生理指标对苏打盐碱胁迫的响应.结果表明,与常规处理(CK和CKM)相比,苏打盐碱胁迫下(S和SM)大豆幼苗生长均受到抑制;与S处理相比,SM处理大豆叶片PSⅡ反应初始荧光(F0)与最大荧光产量(Fm)显著增加,非光化学淬灭系数(NPQ)升高,作物光合机构过剩光能的耗散增强,PSⅡ反应中心光保护能力提升,净光合速率(Pn)显著增加,叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、APX)和清除ROS能力显著增强,根系和茎秆可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,叶片和根系中MDA产生速率显著下降,根系干物质积累量、总表面积、总体积和根平均直径显著增加,维持了叶片细胞内激素水平,叶片IAA、CTK、ETH和MT含量分别提高了 15.9％、31.9％、8.7％和55％(P＜0.05).综上所述,喷施褪黑素能够缓解盐碱胁迫对大豆苗期相关生理指标的不利影响,提高大豆幼苗耐盐碱特性.

目的 探讨陇东地区菘蓝干物质和药用成分积累规律,并确定其最佳采收期.方法 通过定期调查菘蓝农艺指标和HPLC法测定板蓝根中尿苷、鸟苷、(R,S)-告依春、腺苷含量积累变化规律,应用灰色关联度法评价不同时期板蓝根的综合利用价值.结果 株高、株幅、叶长、叶宽、叶片数、叶重、根长、根粗、根重,以及尿苷、鸟苷、(R,S)-告依春、腺苷含量等指标在不同生长时期存在显著变化,并且各指标的峰值不在同一时期;不同品系间上述各指标也存在明显差异.隆德菘蓝和 2008-6-2综合利用价值的加权关联度在 10 月 9 日最高,2008-11 和 2016-2 在 10月 24 日最高,整体上 2008-6-2和 2016-2种质优于 2008-11 和隆德菘蓝.结论 建议陇东地区菘蓝最佳采收期为 10 月中下旬.

为揭示河西干旱区白芍干物质积累及营养元素吸收特征和药效成分累积规律,明确影响药效成分积累的营养元素种类,科学制定白芍施肥方案和规范化种植,以甘肃省古浪县古丰镇芍药产业基地4年生白芍为研究对象,通过田间试验测定白芍不同生长期干物质积累特征以及根中9个营养元素含量和3类药效成分含量,并分析白芍根中有效成分含量与营养元素的相关性.结果表明,(1)随着生育期延续,白芍根部干物质积累先下降后上升,全株干物质积累量逐渐增加,出苗后90～130 d是白芍干物质积累最快的时期,占总积累量的79.29％,是白芍生长的关键时期.(2)白芍地上部氮、钾含量总体呈下降趋势,而磷素含量总体呈明显增加趋势,而根部氮、磷含量总体呈减少趋势,钾含量变化不明显;地上部和根氮累积总量分别在出苗后130 d和150 d达到最高,地上部磷积累量在出苗后150 d达到最大,根部磷积累量分别在出苗后30 d、150 d达到高峰,地上部和根部钾积累量分别在出苗后70 d和150 d达到高峰.地上部氮、钾含量在不同生长时期均高于根部,其磷含量则在出苗后90 d前低于根部,在出苗后110 d后高于根部.(3)白芍根中芍药苷、芍药内酯苷积累量均先升高后降低,最后趋于稳定,多糖积累量表现为高-低-高的变化趋势.(4)芍药苷含量与氮、钙、铜含量均呈极显著正相关,与钾含量呈显著正相关,芍药内脂苷含量与氮、钾、钙、铜含量均呈极显著正相关,而芍药多糖与各营养元素含量之间没有相关性.可见,白芍氮、磷、钾营养最大效率期在出苗后110～150 d,适时追加氮、钾肥有利于根部生物量的积累,施肥中添加Ca、Cu元素能有效促进白芍药效成分的积累;河西冷凉山区白芍宜在9月中下旬(9月16日以后)采挖.

为了解粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma Nakai)生长规律,选择生境相同的 2～4 a生粗茎鳞毛蕨测定冠幅、株高、叶片数、叶片长度、叶片宽度、叶片鲜重、叶片干重、根茎鲜重、根茎干重、总鲜重和总干重 11 个生长指标.结果显示:随着年龄的增加,粗茎鳞毛蕨各生长指标均有显著增加的趋势.冠幅、叶片数、叶片长度、叶片宽度、叶片干重、叶片鲜重、根茎干重、总干重、总鲜重在第 3 年增长速度较快,第 4 年增长速度减慢;株高、根茎鲜重在第3 年增长速度较慢,第4 年增长速度加快.调查发现,与2a生相比,粗茎鳞毛蕨根茎2a的干物质积累近19 倍,这为粗茎鳞毛蕨根茎入药提供了有力保障.