果树根系研究进展概况

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我国落叶果树菌根的研究历程与展望

我国落叶果树菌根的研究历程与展望
18 研 究 了不 同植 物对 V 菌根 的依 赖性 , 9 9年 A 其 中涉及 到 落 叶 果树 。同 年 , 润进 在 美 国 刘
学术 刊物《ora o P n N ttn 上发表论 Ju l f l t u i ) n a ri o
文, 首次 在 国际 上 报道 了 A 真 菌 有 提 高 落 叶 M 果树 抗旱 性 的作用 J 。 在科 研 队伍建 设 方 面 , 山东 农 业 大 学 园艺 系罗 新 书培养 了落 叶果 树菌 根研 究 自主创 新 团
队, 18 年建立 了我 国第 1 于 96 个菌根实验室 ,
早期 的工 作 主要集 中在 落 叶果树 菌根 资 源调查 和一 些生 理效 应方 面 的试 验 ,98年 率 先 开展 18 了利 用 A M真 菌 克服苹 果 和西瓜 栽 培 中重茬 问 题 的大 田试 验 , 并取 得 良好效 果 , 富 了果 树学 丰 理论 和技 术 , 国 内果 树 学乃 至 园艺 科学 开辟 为 了一 个崭 新 的研究 领域 。
2 世纪 8 0 0年代初至 9 0年代初 , 是我国落
叶果树 菌根 研究 的起 始 阶段 。18 93年 , 北京 农 业大学 园艺 系硕 士研 究生安 志 强选择 了泡 囊一 丛枝 ( A) V 菌根 对 八棱 海 棠 吸收 矿 质 养分 的影 响作研 究课 题 。18 94年 , 润 进 在 山东 农业 大 刘 学 开 展 了 “ A菌 根 对 湖 北 海 棠 实 生 苗矿 质 营 V 养 和水分 状 况 影 响 ” 研 究 , 以 此 内容 撰 写 的 并 硕士 论文 J 95年 , 炳 烨 等利 用 V 。18 薛 A菌 根 ( M) A 真菌 克服 落 叶果 树连 作 障碍 的研 究 [3。 2 . 3 18 苏刑英 和梁 秀棠 在 《 西植 物 》 发 表 95年 广 上

植物根系生物学的研究进展

植物根系生物学的研究进展

植物根系生物学的研究进展植物根系是植物的重要器官之一,对于植物的生长、营养吸收和环境适应起着至关重要的作用。

近年来,随着科学技术的不断发展和研究方法的不断创新,植物根系生物学的研究取得了一系列重要进展。

本文将从根系形态、生理功能以及基因调控等方面介绍植物根系生物学的最新研究成果。

一、根系形态的研究进展根系形态对植物的生长、稳定和营养吸收能力具有重要影响。

传统的研究方法主要依赖于手工测量和观察,但这种方法耗时费力且无法获取全面准确的数据。

近年来,随着三维成像技术的发展,研究者们可以更加准确地描述和分析根系的形态特征。

例如,基于X射线断层扫描技术(X-ray computed tomography,CT)和核磁共振成像技术(magnetic resonance imaging,MRI),研究者们可以获得根系的三维结构,进而分析根系的形态参数如长度、体积、分枝角度等。

此外,还有一些自动化的图像处理工具和算法应用于根系形态的分析,大大提高了测量效率和准确度。

二、根系生理功能的研究进展根系不仅是植物吸收水分和养分的器官,还参与了植物对环境的感知和适应。

近年来,研究者们通过测定根系的生理指标和代谢产物来揭示根系的功能。

例如,根系的渗透调节机制对于植物在不同土壤水分条件下的水分平衡至关重要。

研究者发现,植物根系中的渗透调节物质(如脯氨酸和可溶性糖)在根系水分调节中起着关键作用。

此外,根系还参与植物的营养吸收和物质转运等过程。

通过研究植物根系与土壤微生物共生关系,研究者们发现根系分泌的有机物质可以促进土壤微生物的生长和活动,从而提高植物对养分的吸收效率。

三、根系生长调控的研究进展根系的生长调控是植物长期适应环境的结果,也是植物发育和形态变化的基础。

近年来,研究者们通过逆向遗传学、表观遗传学以及转录组学等研究方法,揭示了许多控制根系生长的关键因子和信号通路。

例如,植物激素(如生长素、赤霉素、脱落酸等)在根系发育中发挥着重要作用。

果树根域限制栽培研究进展

果树根域限制栽培研究进展

2017 年第 7 期(下半月)农民致富之友 Nong Min Zhi Fu Zhi You100科研◎林业科学根系是果树的重要组成部分,传统果树栽培讲究“根深树大”、“深耕地多施肥”。

但伴随对果树研究的不断深入,人们逐渐发现根深叶茂并不一定能获得优质高产。

根深叶茂仅体现了果树的营养生长旺盛,营养生长过于旺盛却不利于成花和坐果,影响果实产量及品质。

自20世纪80年代,人们从盆栽植物的生长受抑制当中得到启发,进而开始了对根域限制技术的探索。

1 根域限制栽培1.1 基本概念根域限制栽培技术是一种新型栽培技术,其是指利用一些物理或生态方式以将果树的根域限制于某个固定容积内,通过控制根系的生长而对果树地上部分的营养及生殖的生长进行调节的一种栽培技术。

根域限制栽培可对果树的地上营养生长进行有效控制,从而促进果树出芽、成花,于早期为提高果实品质打下良好基础。

根域限制栽培对于园艺植物生产具非常重要的积极意义,同时在容器栽培及密植栽培当中也发挥着非常重要的作用。

1.2 栽培方式根域限制栽培技术的栽培方式主要有三种:第一,垄式。

于地面铺微孔无纺布或是塑料膜,注意塑料膜应微微隆起,以免积水,然后将营养土堆积于上,以形成土垄或土堆,再种植果树。

因土垄周围表面暴露于空气当中,而底部又铺有隔离膜,因此果树根系只能于垄内生长。

此方式操作简单,适用于冬季土壤未结冻的温暖地区,但夏季温度高,水分蒸发快,土壤的温度及湿度难以保证。

第二,箱筐式。

于一定容积的箱筐或盆桶内装入营养土,然后将果树种植于箱筐或是盆桶当中。

此方式便于移动,对土地要求不高,果树可不受空间限制,随时移动至其他地方,适用于设施环境。

但果树根域的温度及湿度难以保证,且御寒能力较差。

第三,坑式。

于地面挖具一定容积的坑,并在坑的四壁和底部铺上微孔无纺布,这样既可透水,又防止了根系穿透隔膜而生长于他处,然后再在坑内填入营养土,之后再将果树种植于其中。

此方式虽成本较高,但根系的水分及温度变化较小,可有效改善果实的品质,同时灌溉用水少,可应用于冬季寒冷的北方地区。

果树根际微生物研究进展

果树根际微生物研究进展

Journal of Agricultural Catastrophology 2022, Vol.12 No.5作者简介 周慧杰(1976—),女,河南驻马店人,高级实验师,主要从事微生物学研究。

收稿日期 2022-02-15Research Progress of Rhizosphere Microorgan-isms in Fruit TreesZHOU Huijie (College of Life Science, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300) Abstract Fruit tree-soil-microbes interact and influence each other. Soil acts more as a mediator for fruit trees and rhizosphere microorganisms. Together, they form a complex network of relationships. At present, most researches on rhizosphere microorganisms were on crops, and relatively few researches on rhizosphere microorganisms of fruit trees, and the research on plant-microbe interaction mechanism was not focused on fruit trees. This article summarized the research on the rhizosphere microbes of fruit trees in the past ten years, the relationship between the bodies of the fruit tree, the rhizosphere microbes, and the rhizosphere soil, and the research methods of the rhizosphere microbes of the fruit trees, combined with other plant-microbe related theories. The rhizosphere microorganisms of fruit trees had put forward relevant prospects for future research on the rhizosphere microorganisms of fruit trees.Key words Fruit trees; Rhizosphere microorganisms; Plant-microbe interaction; Rrhizosphere soil果树根际微生物研究进展周慧杰塔里木大学生命科学学院,新疆阿拉尔 843300摘要 果树、土壤、微生物三者相互作用,相互影响,土壤更多的是充当果树和根际微生物的作用媒介,它们共同组成一张复杂的关系网。

果树生物学中的研究进展及其应用

果树生物学中的研究进展及其应用

果树生物学中的研究进展及其应用果树是人类重要的食物来源之一,也是生物多样性的重要组成部分。

它们不仅提供果实,还为人类提供了资源和环境服务。

随着现代科技的进步,果树生物学研究不断深入,相关应用也在不断推进。

本文将从果树基因组、遗传学、细胞和分子水平等方面分析果树生物学研究的进展及其应用。

一、果树基因组学果树基因组学是近年来的热点研究领域。

果树基因组的测序和组装为果树的异质性和多倍体性提供了强有力的分子工具,同时揭示了果树种内遗传多样性和进化关系。

以苹果为例,苹果基因组已经被完整测序并发表。

研究人员可以利用这个参考基因组进行苹果育种中的标记辅助选择、基因组选择和功能分析。

同时,基于基因组的研究还可以揭示苹果的遗传变异和基因功能,更好地了解苹果的抗病性、栽培性和适应性。

此外,果树基因组学在果树的进化和分类等方面也有广泛的应用,通过比较不同物种的基因组序列,可以推断其进化关系和系统发育。

二、果树遗传学果树遗传学是研究果树遗传多样性和遗传性状的科学。

对果树遗传多样性和遗传性状的深入研究有助于制定育种策略、选择高效群体、提高植物品质和适应性。

目前,利用分子标记分析果树遗传多样性和遗传性状成为果树遗传学的重要方法。

例如,研究人员对苹果的硬度和红斑病抗性进行了基因组关联分析,并发现一些关键基因。

这些结果为苹果育种提供了重要的分子标记和候选基因。

三、果树细胞学和分子生物学果树细胞和分子生物学主要研究果树细胞、分子水平上的结构和功能。

这方面的研究对于了解果树植物体在分子水平上的生理学机制和增强果实品质和产量等方面具有重要意义。

例如,研究人员基于细胞和分子水平对苹果果实发育的机制进行了研究,并发现果实成熟过程中脂质代谢和玉米油素的生物合成等关键机制。

这些结果为苹果果实质量、储存能力和市场适应性的提高提供了科学依据。

四、果树生物技术应用果树生物技术是果树生物学的重要应用之一。

它可以通过基因编辑、基于RNA的遗传调控和基因表达调控等技术实现对果树种质资源的优化和育种的提高。

设施果树研究进展综述

设施果树研究进展综述

设施果树研究进展综述果树是指人们栽培的、能够结出可供食用的果实的树木,包括苹果树、梨树、柑橘树、桃树、李树等。

近年来,随着人们对优质水果的需求不断增加,果树研究也得到了广泛关注。

本文将对当前果树研究的进展进行综述。

首先,果树品种改良一直是果树研究的重点。

传统的果树品种存在着果实品质差、抗病性差等问题,因此需要通过品种改良来提高果树的生产性和经济性。

近年来,利用基因工程技术对果树进行基因改造成为研究的热点。

例如,通过转基因技术,把外源基因导入苹果中,使其具有抗病性、抗逆性等特点。

此外,还通过传统的杂交育种和选择育种方法,培育出了许多新的果树品种,如高产优质的苹果品种、“奇异果”等,大大提高了果树的产量和市场竞争力。

其次,果树栽培的精细化管理成为果树研究的重要领域。

果树的生长发育过程中需要合理的养分供应、水分管理以及病虫害的预防和控制。

近年来,随着智能农业技术的发展,果树栽培管理也得到了很大的改进。

现在可以通过无线传感器监测果树的生长情况,根据数据分析提供合理的养分和水分供应,提高果树的产量和品质。

另外,利用遥感技术可以实现对果树状况、病虫害发生情况进行快速、准确的监测,从而及时采取相应的防治措施,有效保护果树的健康生长。

再次,果树生理机制和分子生物学研究也取得了显著进展。

对果树的生长发育、花期、果期等基本生理过程进行深入研究,有助于探究果树生物学基础和调控机制,进而优化果树栽培技术。

分子生物学的研究则通过分析果树基因组,探索果树基因的功能和调控网络,从而进一步揭示果树生产和品质形成的分子机制。

这对于提高果树的抗逆性、抗病虫害性以及果实口感和香味的改良具有一定的指导意义。

最后,果树研究与环境保护的结合也是当前的研究热点之一、长期以来,农业生产对土地和水资源的消耗严重,造成了环境污染和土地退化。

因此,如何在保证果树高产的同时,降低对环境的负荷成为了研究的重点。

一方面,通过合理的耕作方式和有机农业的推广,减少农业活动对生态环境的影响。

植物农学中的果树根系生理研究进展

植物农学中的果树根系生理研究进展

植物农学中的果树根系生理研究进展植物是生态系统中的重要组成部分,果树作为其中的一类植物,在农业生产中具有重要的经济和生态价值。

果树的健康生长离不开根系的发育和功能,因此,研究果树根系的生理特性和适应性是提高果树生产力和抗逆能力的关键。

本文将重点探讨植物农学中的果树根系生理研究的最新进展。

一、果树根系的生长和发育机制果树的根系生长和发育机制主要包括根系分枝、根毛形成、根系排列和根长增长等方面。

根系分枝是根系扩展和吸收养分的基础,根毛则是根系吸收水分和养分的关键。

近年来的研究表明,激素、营养元素和环境因子等对果树根系的生长和发育有重要影响。

例如,赤霉素会促进果树根系的分枝,而磷酸盐的供应则可提高根毛的形成。

此外,光照、温度和土壤湿度等环境因素也会对果树根系的发育产生影响。

二、果树根系的物质吸收和转运果树的根系是植物吸收养分和水分的主要器官,因此,根系的物质吸收和转运对果树的生长和发育起着至关重要的作用。

研究表明,果树的根系可以通过活跃的离子通道和运输蛋白来吸收和转运营养元素。

其中,钙、铁和锌等离子通道在果树的根系中具有重要的功能,其调控机制和信号传导途径已成为当前研究的热点。

此外,果树根系还可以通过根际微生物的共生关系来提高根系对营养元素的吸收效率。

三、果树根系的逆境适应机制果树在自然环境中会遭受各种逆境胁迫,如干旱、盐碱和寒冷等。

研究发现,果树根系在逆境胁迫下会发生一系列的生理和生化变化,以应对外界环境的挑战。

例如,果树的根系在干旱胁迫下会产生抗氧化酶和耐受蛋白来减轻氧化损伤,而在盐碱胁迫下,则会通过调节根系的渗透调节物质来维持细胞内外的水分平衡。

这些研究为改良果树品种和培育抗逆胚胎提供了重要的理论和实践基础。

总结:果树根系生理研究的进展为我们深入了解果树的生长机制和逆境适应能力提供了重要的科学依据。

通过研究果树根系的生长和发育机制、物质吸收和转运、以及逆境适应机制,我们可以更好地指导果树的种植管理和栽培技术,提高果树的产量和品质。

果苗培育中的根系发育与营养吸收研究

果苗培育中的根系发育与营养吸收研究

果苗培育中的根系发育与营养吸收研究果树作为经济作物之一,在人们的日常饮食中起着重要的作用。

了解果苗根系发育与营养吸收的研究对于果树的种植和培育具有重要的意义。

本文将从根系发育和营养吸收两个方面展开讨论。

一、根系发育根系是植物的重要器官,它们在土壤中扎根并吸收水分和养分。

果苗的根系发育对于其生长和发育具有决定性的影响。

1.1 根系的形态特征果树幼苗的根系一般分为主根和侧根两部分。

主根向下生长,是幼苗的主要支撑和吸收器官;而侧根则在主根的基础上分叉生长,形成较为复杂的网络结构,进一步拓展根系的吸收面积。

1.2 根系的发育阶段果苗的根系发育可分为初生根、次生根和成熟根三个阶段。

初生根是幼苗初期形成的根系,其主要通过根尖进行伸长;次生根则是在初生根基础上形成的,其在根的侧面不断分枝生长;成熟根则是由次生根不断发展而来,其拥有完善的根毛和吸收器官。

二、营养吸收根系的发育对于果苗的养分吸收具有重要的影响,而果苗对于不同养分的吸收特点也需要进行深入的研究。

2.1 水分吸收水分是植物生长发育所必需的重要物质,根系对于水分的吸收起着至关重要的作用。

果苗的根毛通过不断扩展、伸长,增加了根系与土壤接触面积,提高了吸收水分的效率。

同时,果苗根系还会受到土壤中水分含量和土壤结构的影响,研究这些影响因素对果树的育苗和栽培具有一定的指导意义。

2.2 养分吸收果树的生长和发育需要多种养分的供应,其中氮、磷、钾、镁等是植物所需的主要元素。

根系对于这些养分的吸收具有选择性,它们通过活动的根毛吸收溶解在土壤水中的养分离子。

不同果树在吸收养分的特点上也存在差异,对不同果树根系的研究可以为果树的育苗和施肥提供科学依据。

结语根系发育与营养吸收是果苗培育中重要的研究方向。

通过深入探究果苗根系的发育规律和养分吸收机制,我们可以更好地进行果树的育苗和培育,提高果树产量和品质。

同时,我们也需要加强对不同果树在根系发育和营养吸收方面的研究,为果树种植提供更科学的指导和方法。

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一、果树研究的最新进展
1. 根据双作物系数法计算的全生育期平均作物系数为0.90-0.91,液流法和水量平衡法的测定值分别为0.88 - 0.91 和0.93 -0.97。

除生育初期计算值明显大于实测值外,其余生育期以及全生育期平均作物系数计算值与液流法测定值基本相似;而作物系数计算值在生育初期和生育末期均小于水量平衡法的测定值,在其它生育期则与水量平衡法测定结果相似。

虽然利用双作物系数法计算的土壤蒸发系数和基础作物系数与实测值有一定的差异,但计算的蒸散量以及作物系数与实测值基本一致。

因此,可以利用双作物系数法估算干旱半干旱地区充分灌溉条件下桃树的蒸散量和作物系数,并据此初步制定桃树灌溉制度。

(仝国栋等,2016,双作物系数法计算华北地区桃树蒸散量的可靠性评价)。

2. 由于水分利用效率可在单叶、植株、群体上分别表达,目前大部分研究中的水分利用效率仅仅是体现在单叶瞬时水平上,但从农业灌溉上说,植株水平和群体水平上的长时间跨度(至少3-5年)的研究才更有说服力,同样的,对植株光合作用的相关研究也应注重在群体水平上的表达。

设施栽培具有多方面的优越性,但是对水分管理要求高,要想提高品质,保证产量,就需在适宜的生长阶段提供适量的水分。

研究应注重设施栽培下节水灌溉技术体系研究,包括灌溉方式,灌溉制度,水肥耦合效应等。

针对本文讨论的调控亏缺灌溉和交替根区灌溉这两种制度而言,由于涉及农业气象、土壤条件、植物生理等多种因素,因此在生产实践方面做的研究比较薄弱,今后的研究应考虑到不同气候条件、不同土质、不同品种下适宜的土壤水分调控方法,包括水流入渗特性,含水量下限阈值等,才能做到因地制宜,摸索出适于当地的节水灌溉制度(王晓玥等,2016,两种新型灌溉制度-调控亏缺灌溉(RDI)和交替根区灌溉(APRI)在葡萄上的研究进展)。

3. 二年生母枝不同修剪程度直接影响樱桃树体高度、树冠直径、树干高度、干周,二年生母枝长度和直径净生长量,新梢长度、直径、发枝量和节间长度,二次梢长度、直径、发枝量和节间长度等,修剪越重,树体越矮,反之,树体越高。

通过合理的修剪能够调节樱桃树树体的高度和树干的粗度,也能够促进母枝、新梢和二次梢的生长。

二年生母枝着生位置直接影响樱桃树体二年生母枝长度和直径净生长量,新梢长度、直径、发枝量和节间长度,二次梢长度、直径、发枝量和节间长度等。

不同年生母枝直接影响樱桃树体母枝长度和直径净生长量,新梢的长度、直径、发枝量和节间长度等。

一年生母枝着生位置直接影响树体母枝长度和直径净生长量,新梢长度、直径、发枝量和节间长度等(金方伦等,2016,夏季不同修剪方法对樱桃生长发育的影响)。

二、果树的根系研究情况
1.贵州大学喀斯特山地果树资源研究所
以贵州喀斯特山地分布的野生宜昌橙、酸橙、白㰀檬和栽培种枳为材料,设置低、中、高3个不同磷水平处理,每种砧木栽12盆,每盆6棵苗,每个处理4盆,重复3次。

采用砂培方法研究不同磷水平下4 种柑橘砧木的生长及生物量大小、根系形态特性、叶片和根系的酸性磷酸酶及硝酸还原酶活性、根系分泌性酸性磷酸酶活性和根系的磷吸收动力学参数。

2.中国农业科学院果树研究所
在耐老化的塑料营养钵内栽植实生山丁子幼苗,盆土为当地原土,同年8月嫁接不同的矮化中间砧,第二年8月嫁接“长富2号”苹果。

第三年4月选择生长势一致的矮化中间砧苗定植,栽植后进行常规田间管理。

以当年定植的6种矮化中间砧幼树为实验材料,每品种选取6株,洗根后做根系形态指标(长度、表面积、直径、体积、根尖数、分枝树)和矿质元素质量分数的测定。

3.西北农林科技大学
随机选取12株长势相当的苹果树作为实验材料,每株果树在上坡位布设一个肥水坑。

试验设4个处理(3个水平:40、60、80㎝肥水坑深和对照:不设肥水坑),3次重复,采用随机区组试验。

测定土壤体积含水率;取得根系样品,洗净、烘干后测定根系干质量、根系干质量密度、以及累积根系干质量密度。

三、果树的根系研究展望
1. 研究不同修剪方法对根系、树体生长发育的影响,以期为制定科学的管理措施,提高树体的管理水平提供参考。

2. 研究根系与地上生长的关系,帮助生产者们确立适宜的灌溉制度,以实现节水理论与实践的结合和突破。

3. 综合地上部分与地下根系,探究树木的灌溉制度。

四、根系研究方法概述
1. 传统根系研究方法
传统的根系研究方法,大多采用挖掘法、钻土芯、网袋法、分根移位法等,将根系分离出来,通过洗根、扫描的方式进行根系信息的收集。

传统方法虽然简单易行、直观性强、,但是取样后期需要做的工作较多,如洗根等,且在取样过程中,会因为人工、机械等因素导致根系的损失,降低了实际测量的精度和可靠性,使同一生长作物的全程连续观测无法实现,在一定程度上限制了根系研究的进行。

2. 根系监测系统的优势
恩奈瑟斯根系原位监测系统,是一种破坏性较小、定点原位野外观察细根生长动态状况的方法。

利用微根管方法可以在多个时段对根系进行原位重复观测,克服了仅依靠对根系进行物理取样所带来的诸多缺陷。

Analysis根系原位监测系统最大优点是对根系的观测研究是非破坏性的,在不影响根系生长过程的前提下,长期监测某个根系片断或单个根系生长发育的变化趋势;实时追踪记录同一根系的生长、死亡动态和物候等特征,而且省时、省工、省力。

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