不同耐低磷玉米自交系生长发育特征研究

采用盆栽和田间试验方法研究了低磷胁迫对不同耐低磷玉米基因型全生育期生长发育的影响。结果表明,不同自交系在生长发育过程中对低磷胁迫的反应存在明显差异,在苗期耐低磷自交系植株干重和缺磷症状的相对值显著高于敏感自交系;到拔节始期,耐低磷自交系仍无缺磷症状,而敏感自交系症状加剧;进入生殖生长期后,耐低磷自交系孕穗期上部叶干重、茎干重受低磷影响的程度显著低于敏感自交系;至吐丝期,不同自交系间的耐低磷差异除了表现在植株干重上外,穗位高、雄花分枝数、功能叶面积也出现显著差异,低磷胁迫下耐低磷自交系这几个性状的相对值均显著高于敏感自交系;在成熟期,低磷胁迫下耐低磷自交系的相对产量较大,敏感自交系的相对产量较小。受低磷影响,敏感自交系的抽雄期、抽穗期、吐丝期和散粉期都显著延迟,而耐低磷自交系受影响较小或几乎不受影响。     

低磷胁迫对水稻地上部氮、钾吸收和积累的影响

在盆栽土培条件下,采用耐低磷水稻基因型508T、580T、99011T和99112T及低磷敏感基因型99012S和99056S为材料,研究了不同生育时期,低磷胁迫对水稻氮、钾吸收和积累的影响。结果表明,在分蘖期,低磷处理对水稻体内氮、钾含量的影响较小,但低磷敏感基因型水稻受影响较大;孕穗期,除508T的氮含量变化不明显外,其它基因型体内氮、钾含量均显著增加。在这两个时期,低磷敏感基因型99012S氮、钾含量的变化幅度在所有基因型中最高,而另一个低磷敏感基因型99056S则相反。至成熟期,由于受吸收效率和转运效率的共同影响,不同基因型水稻体内氮、钾含量的变化趋势明显比生育前期复杂,耐低磷基因型水稻茎叶的氮、钾含量与低磷敏感基因型没有明显的差异。在生育前期,耐低磷基因的氮、钾积累量显著高于低磷敏感基因型;生育后期,耐低磷基因型的绝对积累量优势消失,但相对积累量优势变大。     

不同pH低磷土壤上水稻磷营养特性研究

通过盆栽试验,研究了不同磷效率水稻在不同pH土壤和不同磷处理水平下的磷营养特性。结果表明,低磷条件下,分蘖期耐低磷基因型850、1574和1079的磷吸收效率最高,孕穗期3个耐低磷品种磷吸收量和利用效率均较高;到成熟期1574品种的相对磷吸收量最高,达到65%,而相对磷利用效率则以1574和850品种最高。不同pH土壤上,分蘖期,各水稻品种在碱性土壤上磷吸收量和利用效率最低,相对磷吸收量和相对磷利用效率却最高;耐低磷基因型850、1574和1079的磷吸收量高于鄂晚13和敏感基因型99012。在孕穗期,各水稻品种在碱性土壤上的磷吸收量高于其它两种土壤,但相对磷利用效率却最低;耐低磷基因型850和1574在3种土壤上磷吸收量均最高,成熟期各水稻品种磷利用效率则明显高于孕穗期。可见,不同耐低磷基因型在不同pH土壤上表现出的磷营养特性不同,在耐低磷品种的筛选过程中应该考虑土壤pH因素,生产中应根据不同土壤酸度类型选择合适的品种。     

膜下滴灌水稻基因型耐缺铁性评价

【目的】新疆生产建设兵团采用膜下滴灌技术后,水稻缺铁黄化现象较为严重,研究该条件下水稻对缺铁反应的基因型差异,可为耐缺铁性水稻基因型的筛选和分类提供可靠的理论依据。 【方法】以六个水稻基因型为研究材料,采用膜下滴灌技术管理。在水稻幼苗期、分蘖期和成熟期随机采样,测定不同基因型水稻的分蘖数、生物量、产量以及铁含量,利用隶属函数分析和聚类分析研究了水稻在全生育期对缺铁胁迫反应的基因型差异。 【结果】水稻在幼苗期、分蘖期和成熟期对缺铁的反应存在基因型差异。在幼苗期水稻基因型 T-04 和 T-05 的叶片活性铁含量显著低于其他基因型;T-201 在幼苗期叶片活性铁、地上部铁的分配,分蘖期叶片铁含量和地上部干物质均较高;在分蘖期 T-04 铁的转移能力最小,但是 T-04 的分蘖数较高;在成熟期 T-04 的有效分蘖与其他基因型差异不显著,T-04 的产量处于中等水平,但是其籽粒铁的收获指数低于其他基因型水稻。聚类分析显示耐缺铁水稻基因型 T-43 的各指标高于其他基因型。 【结论】在水稻的幼苗期和分蘖期叶片铁的有效利用和自身铁的转移保证了水稻的生长和较高有效穗数,根据全生育期水稻铁营养效率和产量的基因型差异初步确定 T-43 耐缺铁能力较强,T-04 为对缺铁敏感的水稻基因型。     

稻种资源的磷利用效率差异及其分类评价

采用溶液水培试验,以289份稻种资源为供试材料,探讨了相同供磷水平下水稻生物量与磷利用效率的品种差异,并通过对其进行系统分类与评价,进一步阐明水稻磷素吸收及其生物学性状与磷素利用效率的关系。结果表明:(1)在水稻分蘖期与拔节孕穗期,供试品种生物量与磷利用效率均存在较大变幅,生物量的变异系数分别达到36.03%和34.85%,磷利用效率的变异系数分别为15.80%和17.73%。(2)通过动态聚类将供试稻种资源分为5种磷利用效率类型,它们存在明显的基因型差异;在分蘖期及拔节孕穗期两个时期,Ⅰ类高效型的生物量分别是Ⅴ类低效型的3.22倍和3.08倍,而其磷素利用效率分别是Ⅴ类低效型的1.73倍和1.82倍。(3)磷高效型水稻和低效型水稻体内含磷量和磷积累量也呈现出显著的基因型差异,Ⅰ类磷高效型水稻相对Ⅴ类低效型含磷量较低,磷累积量高,能吸收利用有限的磷素,维持自身的生理代谢,并产生较大的生物量。(4)不同磷利用效率类型的水稻的生物学性状中株高及分蘖数体现出极显著的基因型差异,并与磷利用效率呈极显著的正相关关系。     

不同玉米基因型的磷效率和相对生物性状的差异及其回归模型研究

以32个不同玉米基因型为材料,在低磷和高磷两个供磷水平下,分析不同玉米基因型生物学性状和磷效率的基因型差异,根据相对生物学性状与磷效率,磷吸收效率和磷利用效率与磷效率进行多元线性回归分析,分别建立它们的最优回归方程,同时进行耐低磷基因型的筛选。结果表明,相对株高、相对地上部干重、相对地下部干重和相对叶龄基因型间变异范围分别为0.3090～0.9780、0.3140～0.947、0.3671～1.400和0.4550～0.790;磷效率、磷吸收效率和磷利用效率基因型间变异范围分别为0.1960～0.935、0.8794～4.235和0.6211～1.764。相对地下部干重对磷效率的回归系数显著,建立磷效率与相对地下部干重的最优回归模型为:Y=-0.087+0.702X3,(P0.05;R2=0.6549);磷吸收效率和磷利用效率对磷效率的偏回归系数均显著,建立磷效率与磷吸收效率和磷利用效率二者的最优回归模型为:Y=-0.379+0.274.X1+0.301.X2,(P0.05;R2=0.7390)。耐低磷基因型的筛选结果表明,待选材料中,磷效率和相对生物性状都优良的只有178和082两个基因型,其他大部分基因型的磷效率和相对生物性状都是中低类型。     

耐低磷水稻筛选与鉴定

对2472个来自不同核心种质资源库的代表性水稻品种进行了苗期耐低磷初选和复筛,并通过全生育期鉴定,研究了耐低磷水稻种质资源筛选的基本条件和指标。结果表明,采用两步筛选法,即苗期初筛和复筛,并通过全生育期产量验证,既可以获得典型耐低磷和低磷敏感水稻品种,又提高效率,吻合度达67%;在供试土壤有效磷含量小于5.mg/kg时,筛选密度为4株/600g土,设低磷水平为50.mg/kg(外加);分蘖数及其耐低磷指数(相对分蘖数)综合性较强,作为苗期筛选指标比较适宜;对于少数特殊的品种,它们在高磷和低磷处理时都没有分蘖,此时用干重耐低磷指数(相对干重)来衡量它们的耐低磷能力比较合适;全生育期验证以经济产量及其耐低磷指数(相对经济产量)为鉴定指标,其中有效穗对经济产量影响最大。     

低钾胁迫下水稻钾高效基因型若干生长特性和营养特性的研究

采用溶液培养筛选,结合田间试验,提出了采用低钾胁迫下水稻体内钾利用效率作为衡量水稻钾利用效率的指标;探讨了钾高效基因型水稻的若干生长特性和营养特性;指出低钾胁迫导致水稻生物量减少,植株生长缓慢,分蘖能力差,根系生长受到抑制,根系吸收的钠增加。水稻钾高效基因型低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对干重、相对株高、相对根长较大),其地上部钾/钠比值高而根部钾/钠比值较低,地上部和根部钾/氮吸收量比值较低。     

低磷胁迫对不同品种高粱苗期形态及生理指标的影响

以14个高粱品种为材料,设置5个磷处理水平,对高粱苗期的形态和生理指标进行了研究。结果表明, 1）不同水平磷处理对高粱苗期各形态指标均有极显著影响,其中以0.25 mmol/L作为低磷处理较适合; 2)低磷胁迫对高粱幼苗各形态指标均有不利影响,干重、植株地上部含磷量受低磷的影响较大,可作为耐低磷高粱品种的筛选指标; 3)不同高粱品种对低磷的耐性存在明显的基因型差异, 聚类分析显示八月齐属相对耐低磷性强的品种,农858属低磷敏感型品种; 4)低磷下叶绿素和可溶性蛋白含量下降,丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性升高,除可溶性蛋白外,叶绿素、 MDA、 SOD和POD活性均表现为耐低磷性强的相对变化率较小,耐低磷性弱的相对变化率较大。     

低磷胁迫对不同磷效率基因型烟草苗期生长及生理特征的影响

为揭示不同磷效率烟草对低磷胁迫的响应机理,以磷高效且耐低磷基因型K326和云烟105及磷低效且低磷敏感基因型G28和中烟101为试验材料,设置低磷(0.01 mmol·L^-1,LP)和正常磷(1.00 mmol·L^-1,NP)2个处理,研究不同磷效率基因型烟草苗期主要农艺性状及生理指标对低磷处理的反应。结果表明,磷高效基因型的农艺指标(株高、地上部干重、根系干重等)在2种处理中均显著高于磷低效基因型,表明磷高效基因型在LP和NP水平下均能较好生长,对磷素具有较高的吸收或利用效率;在LP下,磷高效基因型的主根长增幅较大,干重、株高等降幅较小,即磷高效品种的生长受低磷影响较小,耐低磷性较强。在生理指标方面,LP条件下磷高效基因型的3种保护酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]和酸性磷酸酶(ACP)活性及可溶性糖和游离脯氨酸含量的增幅较磷低效基因型大,丙二醛(MDA)含量的增幅较小,可溶性蛋白含量、根系活力的降幅较小,水培营养液的pH值降幅较大;磷高效基因型的农艺性状及生理指标的耐低磷指数均高于磷低效基因型。综上,在低磷胁迫中,磷高效基因型烟草具有较强的活性氧清除能力,可累积较多渗透调节物质以维持细胞渗透势,较好地保护细胞,增强体内ACP活性,提高对磷素的吸收利用效率,维持自身的正常生长与代谢。本研究结果为烟草磷素高效吸收利用提供了一定的理论依据。     

稻-鸭-泥鳅耦合对水稻部分株型结构的影响

为探究稻田养殖能否改善水稻的株型结构从而影响产量的形成和品质的改善,通过田间对比试验,研究水稻分蘖期、孕穗期和齐穗期的部分株型结构。结果表明,与水稻直播处理相比,稻-鸭-泥鳅耦合能促进水稻根系生长、增加植株株高和根冠比,减少无效分蘖,保持后期分蘖稳定;减小水稻茎基宽,增加水稻冠层幅度,保持水稻具有一定的松散度;减小倒3叶和倒4叶叶开角和披垂度,增加剑叶和倒2叶叶开角、披垂度、叶长和叶宽,使水稻叶面积和叶绿素含量较多的分布在植株上部,利于地上部干物质的积累;提高水稻基叶高,减少枯黄叶,减缓叶片衰老,延长叶片的功能时期。本研究结果为水稻产量的提高奠定了一定的理论基础。     

土壤水变动对冬小麦生长产量及水分利用效率的影响

采用盆栽和管栽试验，研究土壤水变动对冬小麦地上部生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明：株高对水分胁迫的发生时期较敏感，叶面积对水分胁迫的持续时间更敏感，与其他水分胁迫处理相比，分蘖至拔节阶段水分胁迫处理的株高最小，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的叶面积最小。冠重主要受胁迫持续时间的影响，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的冠重最小。水分胁迫对冬小麦穗数和WUE的影响基本上表现为正效应，而对每穗粒数、千粒重及产量的影响则全部为负效应。在各水分胁迫处理中，拔节至孕穗阶段经中度水分胁迫后抽穗期复水的处理，产量最高，达到充分供水对照的62%；分蘖至拔节阶段经中度水分胁迫后孕穗期复水的处理，WUE最大。试验结果表明，冬小麦株高、叶面积及各产量要素对土壤水变动的响应存在差异。     

不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响

【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮（N 90 kg/hm2）和正常施氮（N 180 kg/hm2）;因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾（K₂O 120 kg/hm2）。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量（叶色值）,叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1）在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N₁₈₀K₀处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2）在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N₉₀K₀处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N₁₈₀K₁₂₀处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3）回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色（叶绿素含量）在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。     

Variation of morpho-physiological traits in geographically diverse pigeonpea [Cajanus cajan (L.) Millsp] germplasm under different phosphorus conditions

Genotypic variation for morpho-physiological parameters, phosphorus (P) content and root acid phosphatase activity was studied in 52 pigeonpea genotypes. Data related to shoot (length, dry weight, number of leaves, and leaf area), root (volume, length, dry weight, area, perimeter, and number of root tips), acid phosphatase activity, and P content (root, stem, and leaf) were recorded at 60 days after sowing (DAS). The P use efficient genotypes showed high root length, root area, root perimeter, root dry weight, P content in leaves, and root to shoot dry weight ratio under the P not added condition. Significant variation was found among genotypes for root- and shoot-associated characteristics under both P treatments. The P use efficient genotypes with improved root morphological phenes have potential to acquire and utilize more P from immobile soil bound P sources may be of additional factor for increasing efficiency of acquisition and utilization of supplied P fertilizer.     

直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析

为探讨水稻不同直播方式对产量和生理特性以及成本的影响,该文设置了旱直播、水直播和机条播3种直播方式,研究了水稻的产量表现、群体发育、生理特征以及经济效益。结果表明,与旱直播相比,机条播和水直播的产量分别增加了11.9%和6.3%,氮肥农学利用率分别增加了10.1%和4.9%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积穗数的增多。机条播显著提高了茎蘖成穗率、花后与成熟期干物质积累量、生长中后期的茎蘖数、叶面积指数与持续期、群体生长速率、叶片光合速率和根系氧化力。机条播因其机械作业效率高、费用低以及除草成本低使得总成本降低和经济效益提高,说明机条播方式提高了直播水稻叶片光合性能,并促进了地上部群体合理生长和地下部根系活力,从而获得了较高的产量和经济效益。