花生硝酸还原酶与根瘤中固氮酶活性的研究

花生品种间根瘤量的变化有显著差异,但每克根瘤中固氮酶活性则差异不显著。固氮酶活性在全生育期出现两次高峰,分别在下针期和结荚期,而单株根瘤中固氮酶活性和单株根瘤量均在结荚期出现一次高峰。花生主茎复叶硝酸还原酶活性(NRA)在生育前期出现一次高峰,其活性的高低与品种耐肥性呈负相关。NRA 和根瘤中固氮酶活性有正相关     

多样性国际稻种四个生长发育时期的耐冷性及其与籼粳性的关系

水稻整个生长时期都可能有低温冷害的发生。低温冷害是水稻获得稳产、高产的主要限制因素之一。鉴定耐冷资源、开展耐冷性育种是减少水稻冷害损失最有效的途径。为了找到优良的水稻耐冷资源,并分析水稻不同发育时期耐冷性之间的关系,以及耐冷性与籼粳性的关系,本研究以来自11个国家、多样性丰富的34份水稻品种为材料,分别在发芽期、芽期、苗期和开花期进行耐冷性鉴定,并应用对籼粳性有专一鉴别性的分子标记对测试品种的籼粳性进行量化,考察水稻籼粳性分化与不同生长发育期耐冷性的关系。研究结果表明,在发芽期有3个品种的低温相对发芽率在85.0%以上,芽期有4个品种冷处理后的存活率超过90.0%,苗期有3个品种冷处理后的存活率超过75.0%,穗期有4个品种耐冷指数高于0.55,没有品种在4个时期均有强的耐冷性。对这些材料4个时期耐冷性的相关分析显示,芽期和苗期的耐冷性呈显著正相关,决定系数为0.28;其它生长时期的耐冷性相互之间的相关性不显著。在测试品种中,籼粳性专一的分子标记所决定的籼性度与芽期和苗期的耐冷性呈显著负相关。研究结果揭示了水稻不同生长发育时期有不同的耐冷遗传基础,并为水稻耐冷种质的筛选以及耐冷性育种策略的制定提供了科学的依据。     

小麦硝酸还原酶活性与营养诊断和品种选育研究

土壤中的硝酸根(NO_3~-)是小麦的主要氮源,小麦吸收NO_3~-后大部分运往叶子内被还原,硝酸还原酶(NR)是整个氮代谢过程中最重要的限速酶。从70年代和80年代以来,在作物育种和氮素营养诊断方面,NRA作为重要指标引起了人们的极大兴趣。本文通过对北京地区常见的一些半矮秆小麦品种不同生育期和不同施肥水平下,硝酸还原酶活性(NRA)变化的研究,为小麦氮素水平的营养诊断和生化育种提供了有益的参考依据。     

花生生育早期耐涝性室内鉴定对大田期的意义

为探索花生不同品种生育早期耐涝性差异及与大田耐涝性的关系,对8个品种的种子进行室内180 h浅、深水处理,对幼苗进行10 d淹涝和大田短（10 d）、长期（88 d）湿涝,测定发芽能力、幼苗生长发育和乙醇脱氢酶（ADH）活性、大田湿涝产量（WY10、WY88）和产量耐性系数（WTC10、WTC88）。结果表明,(1)花生对淹涝较敏感,其耐涝性因淹涝时期、程度（水深）和品种而异。浅涝时种子先露尖而后发芽;深涝时只露尖而不能形成幼芽。不同品种发芽期耐涝性差异较大。幼苗的根部受害程度远甚于地上部,根色、根重是不同品种耐性差异的主要表征指标。(2)花生幼苗根系ADH活性受淹涝即厌氧诱导的效应极为明显,其中淹涝3~10 d的ADH活性与耐涝性负相关,尤其是淹涝10 d后ADH活性高的品种,植株发育不良。(3)与大田所有产量耐涝性指标的相关性,ADH活性、根色均为负相关,单株根重、单株地上部重、单株总重则为正相关,尤其是根重与WY10 2年均呈显著正相关。(4)耐涝性鉴定时间,在发芽期浅、深水中分别以180、120 h为宜,幼苗期以3~10 d为宜。因此,花生生育早期耐涝性室内鉴定对大田期有重要参考价值。     

花生耐冷综合评价体系构建及耐冷种质筛选

早春低温主要发生在萌发期和幼苗期2个阶段,是限制我国东北地区花生产量和品质的关键性因素。在农业生产上,耐冷品种的选育是解决低温冷害问题最直接有效的手段。本研究以68个东北地区主栽的花生品种为试验材料,分别在室内萌发期、幼苗期及田间对其耐冷性进行了评价。在萌发期,通过对10℃、8℃、6℃和4℃处理7 d后各花生品种的种子活力进行综合隶属函数分析和标准正态分布检测发现,6℃处理7d适合作为大批量花生种质耐冷性鉴定的条件。在幼苗期,经6℃处理7 d后,以株高、叶面积、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重和耐冷等级作为评价指标,对各花生品种的耐冷性进行鉴定。相关性分析表明,叶面积、地上部鲜重和耐冷等级与花生的耐冷性关系最为密切,可以作为花生苗期耐冷性鉴定的主要评价指标。在田间自然条件下,采用提前播期和分期播种的方式,以相对出苗率、相对出苗能力及产量构成因素为评价指标对室内筛选结果进行验证,基于多重表型分析方法,最终鉴定出适合东北地区种植的在萌发期和幼苗期均耐冷的花生品种农花5号,以及冷敏感型花生品种阜花18号。本研究为我国高寒地区的花生种植提供了品种参考,为花生耐冷机制研究提供了优异种质资源。     

氮肥运筹对苗期受渍夏玉米干物质和氮素积累与转运的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究不同氮肥运筹方式[氮肥全部基施(N1)、基肥70%+拔节肥30%(N2)、基肥50%+拔节肥50%(N3)和基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N4)]对苗期受渍夏玉米叶面积指数(LAI)、干物质积累、氮素吸收积累及产量的影响,以期为苗期受渍夏玉米合理施肥提供理论依据。结果表明,苗期渍水7 d降低夏玉米产量,降幅达24.2%~25.7%,氮肥后移能够减轻苗期渍害对产量的影响。玉米产量与穗粒数的相关性大于与千粒重的相关性;吐丝期最大LAI和收获指数与产量存在极显著相关性,但粒叶比与产量间无显著相关性。苗期渍水7 d降低群体LAI,氮肥后移能增大穗位层和穗上层叶片的LAI以弥补穗下层LAI降低导致的群体LAI下降,且弥补的效应大于渍害导致穗下层LAI降低的效应,进而使得苗期渍水7 d下氮肥后移的群体LAI较氮肥前移增大。苗期渍水7 d显著降低吐丝后干物质积累量,渍水使营养器官干物质积累转运量增大;氮肥前移处理使营养器官干物质向籽粒的转运量增大,但不利于吐丝后籽粒干物质积累,氮肥后移处理则显著提高了吐丝后籽粒干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。苗期渍水7 d使夏玉米各器官氮素积累量下降,吐丝后营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量和吐丝后籽粒氮素积累量低于对照,表明苗期渍水7 d处理不利于籽粒中氮素的积累。氮肥后移能够提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量。渍水7 d处理使氮素吸收效率和偏生产力显著低于对照,随着氮肥后移,氮素吸收效率提高0.9%~18.2%、偏生产力提高1.0%~17.5%。     

油菜早花发生规律研究

本文经过１９９３－１９９４两年秋，冬季试验和大田调查，结果表明，油菜早花的发生除品种特特之外，栽培措施对早花的发生影响极大。半冬性品种容易发生早花，冬性品种易出现早花；早花生发率与播期，苗床的氮肥用量呈极显著负相关；与苗床密度、移栽苗龄呈极显著正相关。     

氮肥用量对芸豆叶绿素含量和子粒营养品质影响的研究

以4个不同芸豆品种为材料,设5个氮肥处理,研究了不同施氮用量对芸豆功能叶片叶绿素含量和子粒营养品质的影响.结果表明,4个芸豆品种功能叶片叶绿素含量随着生育期的推进呈单峰曲线变化,在结荚期达到峰值;施纯氮30kg/hm2可以有效地提高叶绿素含量.品芸2号和龙芸4号子粒蛋白质含量随着结荚后天数增加呈双峰曲线变化,峰值分别出现在结荚后21d和35d;英国红和龙芸6号子粒蛋白含量呈单峰曲线变化,峰值出现在结荚后28d;在结荚过程中品芸2号、龙芸6号和龙芸4号的N30处理子粒蛋白质含量最高,而英国红则在N45处理时最高.从芸豆子粒营养品质方面来说,N30处理对于蛋白质、直连淀粉、支链淀粉、总淀粉和粗脂肪的影响效果较好.     

不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性

以12个花生品种为试验材料, 在人工控水条件下, 通过苗期及结荚期干旱试验, 对比分析花生品种苗期根系性状与抗旱性的关系。结果表明, 花生苗期与结荚期抗旱性基本一致。利用产量抗旱系数可把12个花生品种的抗旱性划分为强、中、弱3级, 抗旱性强的品种为A596、山花11和如皋西洋生, 中度抗旱品种为花育20、农大818、海花1号、山花9号和79266, 抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。山花11可作为花生强抗旱性鉴定的标准品种, 79266可作为花生弱抗旱性鉴定的标准品种。山花9号、山花11、花育20的根系抗旱机制为较大的根量及根系吸收能力, 而A596、如皋西洋生、农大818、山花11为较强的根系抗氧化能力及膜稳定性。相关分析表明, 苗期重度干旱胁迫下的单株根系干重、体积、总吸收面积、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量与品种抗旱系数的相关性达极显著水平, 对照与重度干旱胁迫下的以上性状呈极显著正相关。因此, 在花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱胁迫, 持续胁迫至出苗24 d的单株根系干重、体积、总吸收面积、根尖SOD活性和MDA含量可鉴定花生品种的根系抗旱能力, 正常水分下的性状值也能反映根系性状的抗旱级别。山花11可作为花生根系形态及生理优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

氮肥施用对沈玉系列玉米杂交种品质及产量的影响研究

以沈单7号等10个沈玉系列玉米杂交种为供试品种,研究了玉米杂交种在不同氮肥施用条件下品质及产量的变化.结果表明:追施氮肥对沈玉系列玉米杂交种的产量及各品质性状有较大影响,在本试验条件下,追施氮肥可以显著提高沈玉系列玉米杂交种的产量,同时增加籽粒粗蛋白、粗脂肪的含量,并使总淀粉含量减少,这些影响差异显著,但对容重影响不大.不管在哪种肥力条件下,淀粉含量与蛋白质含量、脂肪含量均呈极显著负相关,脂肪含量与蛋白质含量呈显著正相关.另外,施氮不会改变容重、蛋白质含量和脂肪含量与产量的相关性,容重、脂肪含量与产量呈不显著正相关,蛋白质含量与产量呈不显著负相关.但在不追施氮肥情况下,淀粉含量与产量呈不显著负相关,追施氮肥情况下呈不显著正相关.     

沿黄稻区主要水稻品种的需肥规律、叶色动态与施氮技术研究

３种供试水稻品种的营养需求存在差异,生育期间吸收氮、磷、钾的绝对量以郑稻６号最多,黄金晴最少;郑稻６号对氮的吸收积累在生育中前期相对较低,在抽穗至成熟阶段相对较高。因此,施肥时应充分考虑品种需肥特点,以保证高产高效。水稻叶色与施氮量相关,低氮时水稻倒二叶叶色值（ＳＰＡＤ）变幅为４１．８～２２．１,中等施氮量时为４４．３～２６．４,而高氮量时为４４．６～３２．３。采用中等施氮量（Ｎ２２５．０）时,水稻齐穗前叶色值一直保持在３７以上,且后期叶色绿而不浓。因此认为,水稻齐穗前倒二叶ＳＰＡＤ值３７可作为是否追施氮肥的参考指标。     

基肥施氮量对甘蔗苗期氮素效应及土壤氮素分布的影响

研究基肥施氮量对甘蔗苗期氮素吸收与利用的影响,以期为甘蔗生产合理施用氮肥提供参考依据。以‘新台糖22号’（ROC22）为试材,采用网室微区盆栽试验方法,设基肥施用15N标记的尿素5 g/盆、2.5 g/盆及1.5 g/盆3个处理。结果表明,苗期甘蔗全氮含量、干物质积累量、从肥料中吸收的氮素总量及土壤碱解氮和硝态氮含量均随氮肥施用量的增加而显著提高,但氮肥利用率却随氮肥施用量的增加而显著下降;施氮量明显影响氮素在甘蔗植株体内及不同土层的分布;苗期甘蔗主要吸收20~40 cm尤其是20~30 cm土层的氮素。甘蔗基肥施用氮肥应考虑适宜的量和土层深度。     

滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收及土壤硝态氮含量的影响

为探明华北地区山前平原水肥一体化条件下小麦合理的氮肥运筹。于2013-2015年2个小麦生长季,设置4个滴灌施氮量(N0-不施氮、N1-120 kg/hm~2、N2-240 kg/hm~2、N3-360 kg/hm~2)处理,研究滴灌水肥一体化下施氮量对小麦氮素吸收积累和土壤硝态氮含量的影响。结果表明:施氮量N1、N2和N3处理的小麦干质量及产量较处理N0显著增加,N1、N2和N3处理间无显著差异;施氮量对小麦茎秆的氮含量影响较大,但对籽粒氮含量的影响差异不显著;处理N3的小麦总吸氮量分别显著高于处理N0、N1和N2,但处理N1和N2之间无显著差异;氮肥收获指数以N2处理最高,氮肥当季回收利用率、氮肥农学效率、氮肥生产效率和氮肥利用效率均表现出随施氮量增加而降低的趋势;施氮量超过240 kg/hm~2,土壤硝态氮含量增加,且随种植年限的延长更加明显。采用一元二次方程拟合,获得小麦最高产量的施氮量为238.46~250.78 kg/hm~2,经济施氮量为174.28~207.18 kg/hm~2。综合考虑经济效益和生态效益,该条件下小麦滴灌经济施氮量以174~207 kg/hm~2为宜。     

水分供应和氮素形态对水稻一些水分生理特征的影响

为探明不同水分供应和氮素形态对水稻一些水分生理特征的影响,设正常水分及50 g L^-1 PEG模拟水分胁迫及3种不同NH₄⁺-N/NO₃^--N比例（75/25,50/50,25/75）的处理,测定了水稻叶片的NO₃^-、Ca²⁺和Mg²⁺含量,叶片浸出液电导率,叶片相对含水量,叶片水分临界饱和亏以及叶片水势。结果表明,在NH₄⁺-N/NO₃^--N比例较低时,模拟水分胁迫使广陵香粳水稻幼苗吸收更多的NO₃^--N。模拟水分胁迫条件下,水稻幼苗叶片浸出液电导率随NH₄⁺-N/NO₃^--N比例的降低呈下降趋势,且在NH₄⁺-N/NO₃^--N比例为25/75时,叶片浸出液电导率低于正常水分培养条件下的叶片浸出液电导率。而在正常水分培养条件下,水稻幼苗叶片浸出液电导率随NH₄⁺-N/NO₃^--N比例的降低呈上升趋势。水分胁迫使高NH₄⁺-N/NO₃^--N处理水稻叶片相对含水量降低、水分临界饱和亏上升,但对低NH₄⁺-N/NO₃^--N处理（25/75）水稻叶片相对含水量和水分临界饱和亏影响很小。同样,低NH₄⁺-N/NO₃^--N处理削弱了水分胁迫对水稻叶片水势的降低。总体上说,低NH₄⁺-N/NO₃^--N能减轻水分胁迫对水稻水分生理的不良影响。     

保护地小白菜硝酸盐积累的效应分析与调控

通过营养液配制对小白菜硝酸盐的积累进行调控,为降低小白菜硝酸盐含量提供理论依据。采用416-B混合最优设计,利用SAS软件建立不同氮源(NO-3-N、NH+4-N)、磷、钾与保护地小白菜硝酸盐含量关系的数学模型。结果表明,氮是影响小白菜硝酸盐含量的最主要原因,营养液中硝态氮含量与小白菜硝酸盐的积累呈正相关关系;铵态氮则可降低小白菜硝酸盐的积累。磷、钾也是影响小白菜硝酸盐积累的主要因素,在适宜的浓度条件下,有利于硝酸盐含量的降低。不同氮源、磷、钾之间的互作效应也是影响硝酸盐积累的重要因素。通过调节营养液中的不同氮源、磷、钾的数量及相互比例,可对小白菜硝酸盐的积累进行调控,降低其硝酸盐含量。     

不同有机肥料在生姜种植中氮素的矿化特征研究

以发酵鸡粪、精制有机肥和生物有机肥作为供试肥料,研究了不同有机肥料中氮素的矿化特征。研究结果表明,三种有机肥料在出苗前矿化速率都比较缓慢,但后期不同有机肥料间矿化速率不同。精制有机肥从苗期到收获矿化速率比较均匀,阶段矿化率在6%-7%之间,氮素总矿化量为27.02%;鸡粪氮素总矿化率最高,为30.48%,阶段矿化率最高出现在旺长前期,为11.39%;生物有机肥中氮素总矿化率最低,为26.11%。对作物生长的影响结果显示,施用精制有机肥既增加了生姜的产量又降低了生姜硝酸盐含量,施用生物有机肥显著提高了生姜产量,对生姜硝酸盐含量没有影响,而施用发酵鸡粪虽然增加了生姜产量,但也提高了生姜的硝酸盐含量。     

黑河中游边缘绿洲沙地农田玉米水氮用量配合试验

研究了黑河中游边缘绿洲沙地农田不同灌溉水平（常规灌溉,12 000 m³ hm^-2;节水10%,10 800 m³ hm^-2;节水20%,9 600 m³ hm^-2）和施氮水平（0、150、225、300和375 kg N hm^-2）下玉米产量、氮肥利用率、灌溉水生产力及硝态氮在土壤剖面中的分布。结果表明,常规高量灌溉（12 000 m³ hm^-2）和节水10%和20%处理的玉米产量和地上生物量无显著差异;在施有机肥和磷、钾肥的基础上,施氮量150~375 kg N hm-2较不施氮处理增产74.8%~108.6%,施氮量超过225 kg N hm^-2时,产量不再显著增加;平均氮肥利用率（NUE）为50.6%~83.7%,随施氮量的增加而下降,超过225 kg N hm^-2时显著降低。在施用氮肥时,玉米灌溉水生产力(WP)为0.97~1.35 kg m^-3,随灌溉量的增加而下降,施氮量超过225 kg N hm^-2时,灌溉水生产力不再显著增加。水肥配合有显著的交互效应,高量的水氮配合可获得较高的产量,但水肥利用效率显著下降。对每次灌溉前土壤剖面水分含量的测定结果表明,3个灌溉水平下0~160 cm土层土壤水分含量无显著差异,表明常规高量灌溉并不能保持较长时间的有效水分供作物吸收利用;高量灌溉下,0~200 cm土壤剖面中NO₃^－-N的积累量低于节水灌溉处理,表明高量灌溉使更多的NO₃^－-N淋溶至更深的土层,对地下水污染风险加大。从水肥高效利用、降低氮污染风险和缓解水资源短缺综合考虑,进行合理的水肥调控、适度降低灌溉量和氮肥投入是沙地农田生态系统管理的合理选择。通过合理的水肥调控,沙地农田仍有很大的节水潜力。     

保水剂对尿素缓释效果研究

为了研究保水剂与尿素互作对氮素的缓释效果,采用盆栽试验,通过分析不同生育期土壤碱解氮的变化,探讨并研制适当配比的保水缓释肥提供理论依据。结果表明：在玉米生育前期,保水剂能够吸持速效态氮,使其不会过快地提供土壤氮素供作物吸收;到生育中后期,土壤碱解氮含量比较平稳,说明保水剂能不断地释放氮养分,使其转化为速效态供玉米吸收;通过方差分析、显著性检验,主处理（保水剂）、副处理（尿素）及主副处理的交互作用,在苗期和收获期碱解氮均达到极显著水平,从而得出保水剂起到缓/控释养分的效果,满足了玉米对氮养分的需求,其中,以处理B3N2的互作效应最好,其次为处理B3N3。     

桑树幼苗叶片PSⅡ功能对不同氮素形态的响应

为明确桑树在不同氮形态下光合能力差异以及桑树对不同氮形态的需求规律,以1年生桑树实生苗为试验材料,研究了在硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)以及硝酸铵(NH_4NO_3)(氮素浓度均为7.5 mmol/L)处理下桑树叶片的叶绿素荧光特性。结果表明,桑树叶片在NH_4~+-N下的PSⅡ光化学活性、电子传递速率和光能利用能力明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,而NO_3~--N和NH_4NO_3处理之间无明显差异。NH_4~+-N处理下桑树叶片的VJ和VI均较NO_3~--N和NH_4NO_3处理明显增加,即PSⅡ反应中心受体侧电子QA向QB传递速率较低,但此时桑树叶片的Sm和N却明显高于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明导致NH_4~+-N处理下桑树叶片PSⅡ受体侧电子传递能力降低的原因直接与QB功能的降低有关。另外,NH_4~+-N处理下桑树叶片的VK和VL也明显低于NO_3~--N和NH_4NO_3处理,说明桑树叶片OEC活性的抑制与类囊体膜结构的稳定性降低也是导致其叶片PSⅡ反应中心光化学活性在NH_4~+-N处理下降低的重要原因。     

氮肥后移对超高产夏玉米产量及氮素吸收和利用的影响

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响,旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm^-2)的氮素吸收和转运特性,为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明,夏玉米施氮显著增产,增产幅度为9.62%~15.95%,氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%,保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要;氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累,降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率,显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性,提高灌浆期叶片游离氨基酸含量,增加蛋白质产量;氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg^-1,以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。