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Plant Growth,Yield Components,Economic Responses,and Soil Indigenous K Uptake of Two Cotton Genotypes with Different K-Efficiencies

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Agricultural Sciences in China 2011年第5期10卷 705-713页

作者： jiang cun-cang XIA Ying CHEN Fang LU Jian-wei WANG Yun-hua College of Resources and Environment Huazhong Agricultural University Wuhan 430070 P.R.China Wuhan Botanical Garden Chinese Academy of Sciences Wuhan 430074 P.R.China

HG103,a high K-efficiency cotton cultivar with high-yield potential,and LG122,a low K-efficiency cotton cultivar with low-yield potential were used to study the genotypic variation on yield,economic responses,and soil indigenous K exploitation for cotton in pot and field conditions in 2006 and *** indicated that both the cultivars differed significantly in the rate of translocation of dry matter into reproductive organs and the time of running into reproductive *** yield and economic parameters of HG103 were much better than *** content in cotton shells reached the highest level at maturity stage for both *** also showed that the K content in each plant part of HG103 was lower than that of *** two genotypes showed different efficiencies and abilities on absorbing soil rapidly available K and slowly available ***122 showed higher absorption of K rate than HG103 after K fertilization,but on the contrary,HG103 uptake more soil indigenous K than LG122 in no K fertilization *** result indicated that HG103 could tolerant and absorb more soil indigenous K than LG122,under condition of soil K ***122 could grow well and absorb more K nutrient when soil K supply is *** results demonstrated that higher K content in plant tissues and higher K uptake by plant may not an exclusive condition for high yield planting with K *** translocation of more dry matters into reproductive organs is one of the key mechanisms of high K use efficiency in cotton.

关键词： cotton (Gossypium hirsutum L.) dry matter partitioning K depletion indigenous K uptake economic parameter

Study on the Nutrition Characteristics of Different K Use Efficiency Cotton Genotypes to K Deficiency Stress

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Agricultural Sciences in China 2008年第6期7卷 740-745页

作者： jiang cun-cang CHEN Fang GAO Xiang-zhao LU Jian-wei WAN Kai-yuan NIAN Fu-zhao WANG Yun-hua Plant Nutrition Lab Huazhong Agricultural University Wuhan 430070 P.R.China Wuhan Botanical Garden Chinese Academy of Sciences Wuhan 430074 P.R.China National Agro-Tech Extension and Service Center Beijing 100026 P.R.China

To study the mechanism of plant K use efficiency, both K high and low use efficiency cotton genotypes, 103 and 122, respectively, were selected from 86 cotton cultivars （Gossypium hirsutum L.）. The research was conducted using pot experiment for planting cotton on without K （0.0 g kg-1 soil） and with K （0.4 g kg-1 soil） treatments in 2005. Experimental result showed that, with K deficiency stress, genotype 103 grew much better than genotype 122 except that its lower leaves showed the symptoms of K deficiency, whereas all the leaves of genotype 122 showed the symptoms of K deficiency. Root dry matter weights of treatments for genotype 103 with and without K application were 1.07 and 1.25 times of genotype 122. It indicated that the root system of genotype 103 was well developed and has better nutrition uptake capability than that of genotype 122. The result also showed that the cotton shoots of genotype 103 were 1.07 and 1.13 times over genotype 122 on treatments of with and without K application. It indicated that genotype 103 has stronger transport organs. In genotype 103, plants, dry matter, and potassium were mainly transported to cotton bolls. The boll dry weight of genotype 103 was 2.58 times in without K treatment and 1.90 times in with K treatment over genotype 122. The potassium accumulation in bolls of genotype 122 was only 49.3% of that in genotype 103. Potassium accumulation in the other organs of genotype 103 was relatively low compared with in bolls. This indicated that the distribution of K and organic matter in genotype 103 was more efficient than genotype 122. The main differences between high K efficiency cotton genotype 103 and low K efficiency genotype 122 lie in their potassium nutrition and organic matter using efficiency on uptake, transportation, accumulation, distribution, and utilization.

关键词： cotton (Gossypium hirsutum L.) potassium use efficiency genotype uptake capability distribution ability

缺铁胁迫柑橘砧木幼苗的光合特性和叶绿体超微结构

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植物营养与肥料学报 2017年第5期23卷 1345-1351页

作者：姚宇洁姜存仓华中农业大学微量元素研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁(–Fe,0μmol/L)和正常铁(+Fe,37.3... 详细信息

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁(–Fe,0μmol/L)和正常铁(+Fe,37.3μmol/L)2个处理进行营养液培养,测定了缺铁胁迫对两种砧木苗期铁元素含量与积累量、光合色素含量、叶片糖含量的影响,并进行了叶绿体超微结构的电镜扫描。【结果】缺铁胁迫显著降低了两种砧木铁元素含量与积累量、叶片光合色素含量,且枳橙砧木光合色素含量下降幅度较大。与对照相比,缺铁后枳壳砧木叶片的糖类物质含量降低,且达到显著差异水平;而枳橙砧木叶片可溶性糖、蔗糖含量显著升高,淀粉和果糖含量显著下降。另外,缺铁胁迫条件下,两种柑橘砧木片层结构模糊,嗜饿体数目增加。并且,缺铁后枳壳砧木叶绿体长度、厚度比对照分别降低了22.1%、26.4%,枳橙砧木则分别下降了55.1%、40.4%。【结论】缺铁胁迫下,枳橙砧木幼苗的铁元素含量和积累量、叶片光合色素含量、叶绿体超微结构等均比枳壳砧木受到较大影响,表明枳橙砧木比枳壳砧木对铁营养缺乏更加敏感。

关键词：缺铁胁迫柑橘砧木光合特性叶绿体超微结构

脯氨酸缓解酸性土壤上小白菜铝毒胁迫的效应及其潜在机制

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农业环境科学学报 2018年第5期37卷 868-874页

作者：吕波王宇函姜存仓华中农业大学资源与环境学院微量元素研究中心武汉430070

为了研究不同浓度外源脯氨酸(Pro)对酸性土壤上小白菜铝(Al)毒胁迫的效应及其潜在机制,以小白菜为试验材料,通过酸性土壤盆栽试验,利用不同浓度外源Pro,设置T_1(0 mmol·L^(-1)Al+0 mmol·L^(-1)外源Pro)、T_2(27 mg·kg^(-1)Al+0 mmol... 详细信息

为了研究不同浓度外源脯氨酸(Pro)对酸性土壤上小白菜铝(Al)毒胁迫的效应及其潜在机制,以小白菜为试验材料,通过酸性土壤盆栽试验,利用不同浓度外源Pro,设置T_1(0 mmol·L^(-1)Al+0 mmol·L^(-1)外源Pro)、T_2(27 mg·kg^(-1)Al+0 mmol·L^(-1)外源Pro)、T_3(27 mg·kg^(-1)Al+10 mmol·L^(-1)外源Pro)、T_4(27 mg·kg^(-1)Al+20 mmol·L^(-1)外源Pro)、T_5(27 mg·kg^(-1)Al+50 mmol·L^(-1)外源Pro)共5个处理,对小白菜生理特性和土壤性质进行研究。结果表明:与T_1相比,Al胁迫下小白菜的产量、抗氧化酶活性以及土壤pH值明显降低,其中,产量降低了约10.6%,土壤pH值降低了0.75个单位;此外,叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al总量明显升高,其中,小白菜叶片Al含量和土壤活性Al含量分别增加了24.3%和15.3%,对小白菜产生明显胁迫作用,抑制其生长;相对于Al处理,施用不同浓度外源Pro可以明显增加小白菜产量,T_3、T_4和T_5分别增加了29.3%、38.4%和65.2%,抗氧化酶活性也显著提高,而叶片丙二醛和Al含量以及土壤活性Al含量显著降低,T_3、T_4和T_5叶片Al含量分别降低了20.4%、45.6%和49.8%,说明不同浓度外源Pro均能缓解Al对小白菜的胁迫作用。研究表明,外源Pro可缓解Al对小白菜胁迫作用,且缓解效果为T_5>T_4>T_3,50 mmol·L^(-1)外源Pro缓解效果较好。

关键词：外源脯氨酸小白菜产量生理特性

El Niño and the AMO Sparked the Astonishingly Large Margin of Warming in the Global Mean Surface Temperature in 2023

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Advances in Atmospheric Sciences 2024年第6期41卷 1017-1022页

作者： Kexin LI Fei ZHENG jiang ZHU Qing-cun ZENG International Center for Climate and Environment Sciences Institute of Atmospheric PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters Nanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

In 2023,the majority of the Earth witnessed its warmest boreal summer and autumn since *** 2023 will indeed turn out to be the warmest year on record and what caused the astonishingly large margin of warming has become one of the hottest topics in the scientific community and is closely connected to the future development of human *** analyzed the monthly varying global mean surface temperature(GMST)in 2023 and found that the globe,the land,and the oceans in 2023 all exhibit extraordinary warming,which is distinct from any previous year in recorded *** on the GMST statistical ensemble prediction model developed at the Institute of Atmospheric Physics,the GMST in 2023 is predicted to be 1.41℃±0.07℃,which will certainly surpass that in 2016 as the warmest year since 1850,and is approaching the 1.5℃ global warming *** to 2022,the GMST in 2023 will increase by 0.24℃,with 88%of the increment contributed by the annual variability as mostly affected by El Niñ***,the multidecadal variability related to the Atlantic Multidecadal Oscillation(AMO)in 2023 also provided an important warming background for sparking the GMST *** a result,the GMST in 2023 is projected to be 1.15℃±0.07℃,with only a 0.02℃ increment,if the effects of natural variability—including El Niño and the AMO—are eliminated and only the global warming trend is considered.

关键词： record-breaking temperature global mean surface temperature El Niño AMO global warming

钾硼胁迫对棉花功能叶物质成分影响的FTIR表征

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光谱学与光谱分析 2016年第3期36卷 676-680页

作者：吴秀文郝艳淑雷晶姜存仓华中农业大学微量元素研究中心农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

钾和硼均是植物必需的营养元素,对植物的生长、发育与生理代谢等起着重要作用。棉花对钾和硼都有较高的需求量,而棉花缺钾或缺硼时有发生。以鄂抗8号品种的棉花作为研究材料,利用傅里叶变换探讨钾硼胁迫对棉花功能叶片物质成分的影响。... 详细信息

钾和硼均是植物必需的营养元素,对植物的生长、发育与生理代谢等起着重要作用。棉花对钾和硼都有较高的需求量,而棉花缺钾或缺硼时有发生。以鄂抗8号品种的棉花作为研究材料,利用傅里叶变换探讨钾硼胁迫对棉花功能叶片物质成分的影响。红外光谱(FTIR)对钾硼胁迫下棉花叶片的物质成分进行研究,分析钾硼缺乏情况下叶片红外光谱的差异。结果表明:(1)缺钾处理时,1 546.86,1 438.85,1 153.39和1 024.17cm-1这4个特征峰消失,且其他特征峰的相对吸光度值与正常处理相比均减小,表明缺钾时棉花功能叶片蛋白质、纤维素、可溶性糖和核糖的结构发生变化且含量降低。(2)缺硼条件下,叶片的特征峰的相对吸光度均有所升高,因而,缺硼则导致蛋白质及可溶性糖、纤维素等碳水化合物等的运输受阻而在叶片中积累。(3)钾硼同时缺乏,棉花功能叶片特征峰的位置和相对吸收强度与正常处理相比有很大差异,表现为棉花功能叶片蛋白质和可溶性糖等碳水化合物的含量升高,而核酸和多糖分子等含量下降。因此缺钾导致棉花功能叶片蛋白质、纤维素、可溶性糖和核糖结构变化的含量降低;缺硼时蛋白质及可溶性糖、纤维素等碳水化合物等在叶片中积累;缺钾缺硼时蛋白质和可溶性糖等碳水化合物含量升高,而核酸和多糖分子等含量下降。

关键词：钾硼功能叶片物质成分 FTIR

钠钾替代条件下不同基因型棉花叶片的FTIR光谱研究

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光谱学与光谱分析 2016年第6期36卷 1696-1699页

作者：雷晶郝艳淑吴秀文姜存仓华中农业大学资源与环境学院农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

钾缺乏是制约棉花生长的重要因子之一,而钠钾替代的研究一直是国内外关注的重点。以不同钾效率基因型棉花(钾高效HG103和钾低效LG122)为材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对不同钾钠处理下棉花叶片的物质组成进行研究,分析不同钾钠条件下,... 详细信息

钾缺乏是制约棉花生长的重要因子之一,而钠钾替代的研究一直是国内外关注的重点。以不同钾效率基因型棉花(钾高效HG103和钾低效LG122)为材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)对不同钾钠处理下棉花叶片的物质组成进行研究,分析不同钾钠条件下,叶片红外光谱图谱的差异,探讨钠钾替代对其物质成分和结构的影响,以及基因型的差异。结果表明:(1)缺钾条件下施钠,2 960,2 855,2 926,1 103和1 078cm^(-1)这5个特征峰的相对吸光度均有所升高,其中HG103在2 960,2 855和2 926cm^(-1)处增加的量与LG122几乎一致,而在1 103和1 078cm^(-1)附近,HG103增加的量高于LG122;然而适钾的条件下施钠,这5个特征峰的相对吸光度都有所减少,且HG103减少的量都小于LG122,表明缺钾时施钠促进糖类、蛋白质和酯类的合成,其中对糖类的促进作用是HG103的大于LG122的,而对蛋白质和酯类的则没有差异;适钾时施钠则有抑制作用,对HG103的抑制作用小于LG122。(2)缺钾时,1 734和1 437cm^(-1)附近的特征峰缺失,而补充钠后这些缺失的峰也未出现,说明缺钾破坏了叶片中蛋白质酰胺Ⅰ带和纤维素的结构,而缺钾补充钠并不能缓解这种破坏,即对于钾的这些功能,钠不能完全代替钾。

关键词：棉花基因型钠钾替代傅里叶红外光谱(FTIR)

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生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展

中国生态农业学报 2012年第8期20卷 963-967页

作者：王典张祥姜存仓彭抒昂华中农业大学资源与环境学院武汉430070 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

生物质炭是作物秸秆等有机物质在限制供氧的条件下加热而成。生物质炭具有养分含量丰富、碱性和高稳定性等特点,因此可以降低土壤酸度,有效截留土壤养分,并在一定程度上促进养分吸收而提高作物产量。本文主要综述了生物质炭制备的影响... 详细信息

生物质炭是作物秸秆等有机物质在限制供氧的条件下加热而成。生物质炭具有养分含量丰富、碱性和高稳定性等特点,因此可以降低土壤酸度,有效截留土壤养分,并在一定程度上促进养分吸收而提高作物产量。本文主要综述了生物质炭制备的影响因素及其施用后对土壤理化性质、作物生长发育和养分吸收等方面的影响。由于生物质炭在国内外的研究仍处于起步阶段,研究过程中所采取的方法、所用不同来源的生物质炭以及研究的具体对象等不尽相同,研究的结果显示生物质炭在某些方面的作用仍存在不同结论。目前,生物质炭的研究多集中在表面宏观现象上,对其深入的机理研究仍较欠缺,因此,需要科技工作者的进一步探索,文章最后阐述了未来对该领域研究的一些观点。

关键词：生物质炭土壤理化性质作物生长养分吸收生物量炭

硼胁迫下不同柑橘砧木叶片物质组成及结构的FTIR表征

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光谱学与光谱分析 2017年第5期37卷 1380-1385页

作者：卢晓佩姜存仓董肖昌吴秀文闫磊华中农业大学微量元素研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070

硼作为高等植物必需的微量元素,从缺乏到过量的范围很窄,因此缺硼和硼毒害导致作物产量及品质下降等问题一直是国内外关注的重点。以不同柑橘砧木(枳橙和枳壳)为材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)探讨低硼及高硼胁迫对不同砧木叶片物质组... 详细信息

硼作为高等植物必需的微量元素,从缺乏到过量的范围很窄,因此缺硼和硼毒害导致作物产量及品质下降等问题一直是国内外关注的重点。以不同柑橘砧木(枳橙和枳壳)为材料,利用傅里叶红外光谱(FTIR)探讨低硼及高硼胁迫对不同砧木叶片物质组成和结构的影响及其差异。结果表明:(1)低硼及高硼胁迫均抑制了柑橘砧木地上部的生长,高硼时枳壳砧木叶片出现典型的硼中毒现象,而枳橙砧木叶片则无明显的硼毒症状,表明枳橙砧木比枳壳砧木更耐高硼胁迫;(2)低硼胁迫时,枳壳砧木叶片缺失1 153,1 053和1 028cm-1三个特征峰,而枳橙砧木叶片仅缺失1 055cm-1一个特征峰,且两种砧木叶片其他特征峰的相对吸光度较正常硼处理整体增加,表明缺硼导致枳壳砧木叶片纤维素糖苷及可溶性糖、核糖的结构发生变化且含量增加,仅改变枳橙砧木叶片可溶性糖的结构。因此,低硼胁迫对枳壳砧木影响大于枳橙砧木;(3)高硼胁迫时,枳壳砧木叶片1 153和1 053cm-1两个特征峰消失,增加1 622cm-1处特征峰;枳橙砧木叶片缺失1 024cm-1处特征峰,且其他特征峰的相对吸光度较正常处理整体降低,表明高硼改变枳壳砧木蛋白质、可溶性糖等碳水化合物的结构且含量减少,而枳橙砧木仅核糖的结构发生变化,说明高硼对枳壳砧木叶片多糖结构的影响大于枳橙砧木。因此,枳橙砧木比枳壳砧木更耐低硼和高硼胁迫,硼对不同砧木物质组成和结构的效应差异是其中一个关键因子。

关键词：硼胁迫柑橘砧木傅里叶红外光谱物质成分和结构