氮肥运筹对玉米氮素动态变化和氮肥利用的影响

通过氮肥运筹对雨养条件下玉米氮素动态变化和氮肥利用的影响研究表明,氮素积累量在吐丝后45d前后达到最大;高密度有利于氮量积累;植株总氮量与产量呈正相关,高密度下相关系数大;高密度下子粒氮含量和氮收获指数均与产量呈显著正相关;吐丝期氮肥比例相对高有利于叶片和穗部(子粒+苞叶+穗轴)氮素在生育后期的积累及茎鞘氮素的转运,前期氮肥比例大易造成穗部氮代谢延后。氮素吸收高峰在吐丝到吐丝后15 d;吐丝期氮肥比例高的施肥方式提高了生育后期的氮素吸收速率,在较高密度下吸收速率前移。氮肥施用比例适当后移有利于氮肥利用;前期氮素累积太多对后期氮素吸收利用有抑制作用。     

氮肥运筹对雨养条件下春玉米农艺性状影响

通过氮肥运筹对雨养条件下春玉米农艺性状的变化研究表明,适当加大氮肥吐丝期施用比例有利于增加生育后期单株叶面积和穗位以下叶片数,提高敏感节位的茎秆压碎强度,从而增加了光合面积,延缓了叶片衰老,延长了光合时间,提高了蜡熟期抗倒伏能力,有利于同化物的积累;氮肥运筹对株高影响规律不明显。     

氮肥施用量对超高产玉米光合性能及产量的影响

在田间栽培条件下,研究不同施氮量对玉米植株光合性能及产量的影响。结果表明,增施氮肥能够增加玉米叶片的叶绿素含量、叶面积指数,提高光合速率、蒸腾速率和气孔导度。施用过量的氮肥会造成植株贪青徒长,使生育后期的光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降,影响产量。施氮量300 kg/hm2为试验区最适施氮量。     

超高产玉米与普通玉米生理特性的比较研究

以超高产玉米品种(先玉335和郑单958)和普通玉米品种(长城799和通吉100)为试验材料,测定不同生育时期叶片生理特性的变化。结果表明:超高产玉米品种在高密度下和普通玉米品种叶绿素含量接近,但果穗叶的叶肉细胞中三、四环以上的细胞所占比例较大;叶片中可溶性蛋白含量高、降解速度慢、光合速率大、光合作用强;在后期过氧化物酶活性高,丙二醛积累少,叶片生育后期仍维持较高的生理功能。     

膜下滴灌氮肥分期追施对花生光合生理和产量的影响

为提高氮肥利用率和优化氮肥施用量,设置膜下滴灌氮肥分期追施试验,探究氮肥运筹对花生光合生理、产量和效益的影响。结果表明,相同氮肥施用量下,分期追施可提高生育后期花生叶片的SPAD、净光合速率和产量,施氮量108 kg·hm~(-2)处理产量最高,72 kg·hm~(-2)处理产量最低。产量与净光合速率、SPAD、叶面积指数间均呈线性正相关,生育前期叶片净光合速率与产量的相关性高于生育后期,但生育后期SPAD值、叶面积指数与产量间的相关性高于生育前期。生育后期维持较高的叶面积指数、SPAD和前期保持较高的叶片净光合速率是氮肥分期追施增产的主要原因。本研究为花生肥料减施、提质增效和实现水肥供需同步配施提供理论指导。     

花后氮肥调控对春玉米叶片光合性能及产量的影响

为研究花后追施氮肥对春玉米产量、根系及叶片光合性能的影响，本试验根据春玉米全生育期氮肥调控方案（INM）的最优施氮量（ONR）基础上，在春玉米吐丝期（R1）、乳熟期（R2）设置3个追氮处理，R1、R2期不追施氮肥（N1处理）；R1、R2期按照ONR方案追施氮肥（N2处理）；R1、R2期在ONR方案基础上氮肥施用量增加50%(N3处理)。通过2年田间试验结果表明，与花后不再追施氮肥相比（N1），花后追施氮肥（N2、N3）能显著增加玉米功能叶的SPAD值和R2期叶面积指数(LAI)，在每次追氮10 d后可提高穗位叶净光合速率(Pn)，从而维持春玉米长灌浆时间和高灌浆速率，产量平均增加13.2%、22.0%。春玉米吐丝后28 d，取0～60 cm土层玉米根系分层分析后表明，花后追氮对春玉米总体根系形态和总根重无显著影响，但显著增加了10～20 cm和50～60 cm土层的根长和根表面积，对玉米后期延衰、维持叶片功能和养分、水分吸收有促进作用。在R1、R2期分别增施50%施氮量（N3），较N2(ONR)处理的春玉米叶片光合性能、根系形态及产量均有提高趋势。     

栽培措施对棉花短季直播群体冠层结构和光合作用的影响

在油后短季直播条件下,研究了种植密度、株行距配置、施氮水平对于棉花群体冠层结构和光合作用的影响。结果表明:中部和下部的光合有效辐射(PAR)值均随着生育期的推进呈现先下降后上升的趋势,且在吐絮期达到最高点。在盛蕾期和吐絮期,高密度群体的PAR值大于低密度群体;宽窄行处理比相同条件下的等行距处理的中部和下部PAR值高。施氮量对PAR值影响不显著。在生育后期的吐絮期,180 kg/hm2施氮量条件下的透光率相对最高,等行距处理比宽窄行处理的透光率高,说明该施氮量和等行距处理有利于维持生育后期较高的透光率。直射光率随着生育进程的推进整体呈上升趋势,各处理间变化幅度不大。密度、株行距配置和施氮量对群体盛蕾期和花铃期的净光合速率影响显著,对吐絮期影响极显著。高密度群体具有较高光合速率,宽窄行配置比等行距更有利于棉花群体维持较高的光合速率。     

不同深松方式与氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响

选用郑单958为材料,研究不同深松方式和氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响.结果表明,深松后玉米生育后期维持较高叶面积指数(LAI)时间较长,延缓了叶片衰老,促进了干物质积累,不同深松处理间差异不明显;增加氮肥施用次数LAI下降减缓,干物质积累量的峰值减小;隔行深松与行行深松均提高玉米叶片的最大净光合速率,较不深松分别提高9.93％和2.12％.在施氮次数处理中,1/3氮肥于苗期作种肥、2/3于拔节期作追肥施入处理净光合速率最大;深松处理间产量差异不显著,增加氮肥施用次数增产效果十分显著;深松方式与等量氮肥施用次数间存在显著交互效应,隔行深松且施氮以种肥、拔节肥、灌浆肥各占总量1/3的处理产量最高,分别较不深松且氮肥作种肥一次施用和作种肥与拔节肥两次施用增产43.91％、17.37％.     

丁二酸浸种对玉米生育后期光合特性和水分利用效率的影响

在田间高密度条件下,以郑单958为材料,研究了不同浓度丁二酸浸种对玉米生育后期光合参数日变化及水分利用效率的影响。结果表明,丁二酸浸种能够改善田间小气候;不同浓度的丁二酸浸种,玉米生育后期各处理的光合参数的日变化存在明显差异,表现为低浓度能提高叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(GS)和胞间CO2浓度(Ci),高浓度产生抑制作用;浸种后随着蒸腾速率(Tr)的降低,叶片水分利用效率(WUE)均明显提高。其中以处理T3(300mg/L)效果最佳。     

黑龙江省寒地不同种植密度下高产春玉米冠层结构及光辐射特征

研究不同种植密度下黑龙江省寒地春播郑单958和丰禾1的冠层结构及光辐射特征。结果表明,两个玉米品种在中密度下冠层结构及光分布均较优,产量最高。冠层内光合有效辐射、直射辐射透过系数随密度增加而减小。高密度下叶片分布的极差较大、平均叶倾角最大,其中,吐丝期郑单958叶片分布的极差及平均叶倾角分别达0.35和78.48;丰禾1分别达0.33和61.25。低密度下玉米生育后期叶面积指数最小、叶片分布的极差及光合有效辐射值最大。中密度下郑单958和丰禾1群体平均消光系数最高,吐丝期和灌浆中期分别为0.69～0.74、0.62～0.67;单株叶面积指数吐丝期至成熟期衰退最低,群体内光环境较优,利于玉米叶片的光合生产及最终产量的增加。     

施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性、产量及氮肥利用效率的影响

在田间研究拔节期后5种施氮量处理对春玉米KWS2564吐丝后群体叶面积指数垂直分布、光合势、光合速率(穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶)、干物质积累、产量和氮肥利用效率的影响,揭示施氮量对滴灌超高产春玉米光合特性及氮肥利用效率的影响规律。结果表明,增施氮肥,主要增大棒3叶以下、棒3叶的叶面积指数,明显延缓吐丝后棒3叶以下叶片衰老,增加群体总光合势;增加吐丝后穗位上第3片叶、穗位叶、穗位下第3片叶的光合速率和气孔导度;增加干物质积累量和产量,降低氮肥利用效率和氮肥偏生产力。施氮量超过300 kg/hm2以上再增加施氮量,叶面积指数、光合速率、干物质和产量的增幅降低,降低氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。适宜施氮量为300 kg/hm2左右,可获得17 002.6 kg/hm2产量,其吐丝期叶面积指数为6.62,总光合势为423.6 m2/(d·m2),氮肥农学利用效率为13.8 kg/kg。     

豫北两熟区不同夏播作物对后茬冬小麦中后期群体微环境及产量的影响

为探讨不同夏播作物前茬对后茬冬小麦生长和产量的影响,在河南省新乡市获嘉县开展田间二因素试验,设置两个不同施肥水平(常规施肥和不施氮肥)和三种夏播作物前茬(玉米、大豆和花生),分析小麦拔节期至成熟期叶面积指数(LAI)、叶夹角(LA)、光合有效辐射(PAR)、叶片叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光(F_v/F_m),以及土壤含水量(SWC)、土壤温度(Ts)和土壤呼吸速率(Rs)变化,并在成熟期测定小麦产量及其构成因素。结果表明,与常规施肥(CK)相比,不施氮肥条件下不同前茬的小麦LA略增,而LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均有所降低。不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均显著低于其他两种前茬(P<0.05),其中花生、大豆和玉米前茬的SWC较CK的降幅分别为13.56%、13.39%和10.77%。与CK相比,不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LA较CK的增幅在3种前茬中居中,小麦...     

基于无人机遥感的玉米叶面积指数与产量估算

以2018和2019年在河南省新乡县中国农业科学院农田灌溉研究所试验基地的玉米为研究对象，利用八旋翼无人机搭载的MicaSense RedEdge多光谱相机对试验区进行遥感监测，构建玉米叶面积无人机遥感监测模型和产量估算模型，并在示范区进行应用。结果表明，NDVI、EVI和GNDVI这3种植被指数在构建叶面积指数监测模型中具有较好的精度和稳定性。利用抽雄期植被指数构建的估产模型精度最高，吐丝期次之，拔节期最低。与单生育期估产模型相比，累积3个生育期植被指数构建的估产模型精度有一定提升，R²为0.87，RMSE为405.42 kg/hm²。构建的无人机遥感监测模型，可以快速有效评估玉米长势和产量。     

施氮量对利民33光合特性及产量的影响

在大田试验条件下设氮肥用量分别为N0（不施氮肥）、施氮120（N120）、200（N200）、280（N280）和360 kg/hm²（N360）5个处理,测定叶面积和叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和产量,探讨不同施氮量对利民33光合特性及产量的影响。研究结果表明,随施氮量的增加,利民33叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、光能利用率提高,进而提高产量;产量与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和光能利用率呈正相关,与胞间二氧化碳浓度呈负相关;产量与施氮量的回归方程为Y=-0.05x²+32.38x+6 351（R²=0.98）,最高产量施氮量为335.9 kg/hm²。     

不同密度对利民33光合特性和产量的影响

在大田试验条件下设7万(T1)、8万(T2)、9万(T3)、10万(T4)和11万株/hm²(T5)5个处理,测定玉米叶面积指数和叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率测定(Tr)和玉米产量,研究不同密度对利民33光合特性及产量的影响.研究结果表明,在吐丝期T4密度下LAI最高,在灌浆后期T2密度下LAI最高;在吐丝期和灌浆后期叶绿素含量均随着密度的增加呈降低趋势;吐丝期和灌浆后期净光合速率和光能利用率均表现出T2密度下最高,玉米产量与净光合速率和光能利用率密切相关.利民33在T2密度条件下光能利用率最高,产量最高,达12 124.64 kg/hm².     

氮高效玉米杂交种穗三叶氮积累及生理特性对氮效率的贡献

试验选择不同氮效率的超高产玉米杂交种为材料,应用裂区设计,通过逐步回归和相关分析,研究氮高效杂交种穗三叶生理特性及穗三叶氮积累特点,明确穗三叶氮积累量及生理特性对氮效率的贡献。结果表明,不论是否施用氮肥,吸收效率对氮效率的贡献均高于利用效率,是氮效率差异的主要来源,且高效型杂交种吐丝期穗三叶含氮量及转移量均高于低效型。低氮下,穗三叶吐丝期含氮量、光合速率、胞间CO2浓度、穗三叶硝酸还原酶含量对氮效率的贡献较大,是低氮高效品种筛选的重要指标;高氮下,穗三叶吐丝期含氮量、光合速率、穗三叶硝酸还原酶含量对氮效率贡献较大,是高氮高效品种筛选的重要指标。     

Correlation of Leaf Nitrogen,Chlorophyll and Rubisco Contents with Photosynthesis in a Supernodulating Soybean Genotype Sakukei 4

Abstract

Soybean requires more nitrogen (N) than gramineous crops because it accumulates a large amount of N in seeds, and its photosynthetic rate per leaf N is low. The supernodulating genotype Sakukei 4 has a superior symbiotic N₂ fixation capability, and thereby is potentially high-yielding. In our previous study, Sakukei 4 was characterized by having a superior ability to maintain high leaf N content and high photosynthetic rate. The objectives of this study were to know photosynthetic characteristics of Sakukei 4 in detail, especially, the responses to CO₂ concentration and light intensity, and to elucidate how the photosynthetic characteristics of Sakukei 4 are associated with the amounts of photosynthesis-related N compounds (chlorophyll and Rubisco). The three genotypes (Sakukei 4 - supernodulating cultivar derived from Enrei, Enrei - normally nodulating cultivar, En1282-non-nodulating line derived from Enrei) were grown at various N levels in this study. The CO₂ exchange rate (CER) in Sakukei 4 was higher than, or equal to that in Enrei at wide ranges of CO₂ concentrations (150-700 μmol mol-¹) and light intensities (200-1,500 μmol m-² s-¹ PPFD). Sakukei 4 had higher leaf N (N_l), chlorophyll (Chl_L) and Rubisco (Rub_L) contents per leaf area, but lower chlorophyll and Rubisco contents per leaf N content (Chl_L/N_l, Rub_L/N_l) than Enrei. The specific leaf weight (SLW) and leaf area trended to be lower in Sakukei 4 than in Enrei. These results indicate that the superior photosynthetic rate in Sakukei 4 is attributed to higher total N, chlorophyll and Rubisco contents per leaf area, but not to high rate of allocation of total N to these N compounds.     

Improvement of nitrogen management in rice paddy fields using chlorophyll meter (SPAD)

Optimum rate and timing application of nitrogen (N) fertilizer are most crucial in achieving high yield in irrigated lowland rice. In order to assess leaf N status, a semidwarf rice cultivar (Khazar) was grown with different N application treatments (0, 40, 80, and 120 kg N ha⁻¹ splited at transplanting, midtillering, and panicle initiation stages) in a sandy soil in Guilan Province, Iran, in 2003. The chlorophyll meter (SPAD 502) readings were recorded and leaf N concentrations were measured on the uppermost fully expanded leaf in rice plants at 10-day internals from 19 days after transplanting to grain maturity. Regression analysis showed that the SPAD readings predicted only 23% of changes in the leaf N concentration based on pooled data of leaf dry weight (N _dw) for all growth stages. However, adjusting the SPAD readings for specific leaf weight (SPAD/SLW) improved the estimation of N _dw, up to 88%. Specific leaf weight (SLW), SPAD readings, leaf area and weight as independent variables in a multiple regression analysis predicted 96% of the N _dw changes, while SPAD readings independently predicted about 80% of leaf N concentration changes on the basis of leaf area (N _a). It seems that chlorophyll meter provides a simple, rapid, and nondestructive method to estimate the leaf N concentration based on leaf area, and could be reliably exploited to predict the exact N fertilizer topdressing in rice.