硅氮配施对水稻光合特性、叶绿素荧光及产量的影响

为探明氮肥和硅肥用量对水稻光合作用及叶绿素荧光参数的调控效应,及氮硅配施调控水稻光合作用的内在生理基础。以超级稻品种广两优476为供试材料,采用2个氮肥水平、3个硅肥水平的大田试验,研究氮硅互作对水稻光合及荧光特性的影响。结果表明,增施氮肥和硅肥均能提高水稻叶片叶绿素含量,低氮水平下高硅肥处理光合作用最强,高氮水平下中硅肥处理光合作用最强,适当增施氮肥有利于水稻叶片降低非辐射能量耗散,将更多的吸收光能用于光化学反应,低氮水平下增施硅肥能有效改善叶绿素荧光参数指标,提高水稻叶片光合性能,但在高氮条件下,随着硅肥用量的增加,初始荧光（F0）、非光化学淬灭系数（NPQ）表现为先减后增,而PSⅡ潜在活性（Fv/F0）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）表现为先增后减,表明硅肥过量会导致水稻光化学效率下降。硅氮互作对水稻光合生理指标影响显著,低氮水平下增施硅肥能有效改善水稻叶片光合性能,高氮水平下适宜的硅肥用量为37.5 kg/hm2,此时水稻叶片光能利用效率最高,利于光合产物的形成和积累,可为高产打下良好的基础。     

镉积累差异水稻幼苗的Cd吸收和转运比较分析

为探讨镉(Cadmium, Cd)在籽粒Cd积累量差异较大的2个常规籼型水稻品种‘黄华占’（Cd低积累）和‘IR68144’（Cd高积累）幼苗中的吸收和转运特性，分析了在不同浓度Cd胁迫下2个水稻品种幼苗的生长发育和Cd在根系及地上部的积累特征，以及随着时间推移Cd在根系和地上部的富集动态。结果表明：（1）与‘IR68144’相比，‘黄华占’更易受到高浓度镉胁迫的毒害，但低浓度镉对其生长的促进作用也更强；（2）在不同浓度Cd胁迫下，‘黄华占’根系对Cd的吸收能力强于‘IR68144’；低Cd条件下，‘黄华占’地上部的Cd含量也高于‘IR68144’，但高Cd浓度时，‘IR68144’的地上部Cd转移系数远远高于‘黄华占’，导致其地上部Cd含量高于‘黄华占’；（3）除Cd处理初始阶段外，‘黄华占’根系的Cd含量都高于‘IR68144’；在Cd处理早期，2个品种地上部的Cd含量相当，之后‘IR68144’的Cd含量更高，其原因可能是其地上部Cd转移系数上升。     

镁对‘新天玲’西瓜叶片光合色素、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性的影响

通过沙培试验，研究0(CK)、24、48、96、192 mg/L不同镁水平对‘新天玲’西瓜不同生育期叶片光合作用色素、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性的影响。结果表明：镁水平影响‘新天玲’西瓜的整个生长发育过程，各时期随着镁水平的升高，西瓜叶片中叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性呈先升高后降低趋势，在镁水平为48 mg/L时各物质含量达到同期的最大值、NR活性最强，为最适镁浓度；而缺镁、低镁、镁过量均会产生不利影响；膨瓜期是‘新天玲’西瓜受镁水平影响比较严重的时期，该期应特别注意镁肥用量，以减轻镁对西瓜叶片碳氮代谢指标的影响，从而促进西瓜优质、高产。     

低氮胁迫对不同氮效率玉米品种苗期叶片碳氮代谢的影响

研究低氮胁迫对不同氮效率玉米品种幼苗生长及叶片碳氮代谢的影响,分析比较不同氮效率玉米品种对低氮胁迫响应的差异。采用水培方法,以氮高效品种郑单958、正红311和氮低效品种川单428、先玉508为试验材料,在低氮胁迫(0.04 mmol/L)、正常氮(4 mmol/L)和低氮恢复处理3个氮水平下,分别测定苗期干物质积累量、叶片碳氮代谢产物含量及碳氮代谢相关酶活性,比较不同氮效率品种间的差异。结果表明,低氮胁迫显著降低玉米叶片和整株干物质重量、叶片氮代谢指标(硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、可溶性蛋白和游离氨基酸含量),提高根系干重、根冠比、叶片碳代谢指标(蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性、可溶性总糖和淀粉含量)。不同品种间各指标的变化幅度随着时间的延长表现出不同规律,氮高效品种在氮素胁迫下对碳氮代谢的平衡能力更强,受低氮环境影响较小,植株的恢复能力较强,对胁迫环境具有更强的耐性和适应性。     

优质稻‘黄华占’在陕南地区的种植表现及产业开发

‘黄华占’是近年来陕南地区水稻种植主推品种，通过‘黄华占’在陕南地区的种植表现及产业开发，对增加农民收入，推动本地区农业经济的发展具有重要意义。     

水稻叶片氮含量与荧光参数的关系

在3个供氮水平和2个水稻品种(华粳2号和武香粳9号）的田间试验条件下,测试分析了不同处理水稻顶部4张完全展开叶片氮含量及对应的荧光参数。不同供氮水平的水稻叶片氮含量和荧光参数差异明显,均随施氮量的增加呈上升趋势。叶片荧光参数随生育期推迟呈抛物线型变化,以抽穗期为界先上升后下降,直到成熟期降为最低。叶片荧光参数随不同叶位的变化规律为：顶1叶>顶2叶>顶3叶>顶4叶。同一水稻品种各叶位叶片氮含量分别与荧光参数呈极显著相关,且华粳2号的相关性高于武香粳9号。综合水稻品种的不同叶位,叶片氮含量与荧光参数ΦPSⅡ、qP均呈良好的线性相关。基于ΦPSⅡ和qP宜采用不同的回归方程来反演不同叶位叶片氮含量。因此,荧光参数ΦPSⅡ和qP有可能用来估算水稻叶片氮含量。     

KCl对烤烟光合作用、碳氮代谢主要酶活性的影响

采用单因素随机区组试验,研究不同氯化钾浓度对烤烟光合作用、碳氮代谢主要酶活性的影响。结果表明:2~4 mmol/L氯化钾处理促进烟叶的光合作用,其蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖转化酶(INV)、α-淀粉酶、β-淀粉酶的活性利于烟叶的碳代谢;而2 mmol/L氯化钾处理浓度可有效提高烟叶的硝酸还原酶(NR)和中性蛋白酶活力,有利于烟叶氮代谢的进行。     

2个枇杷品种叶片氮代谢的比较

以‘东湖早’和‘早钟6号’枇杷为材料,研究其叶片氮含量和氮代谢相关酶活性,并探讨其间的相关性。结果表明,‘东湖早’枇杷春梢叶片氮含量、可溶性蛋白含量和氮代谢相关酶活性均显著高于‘早钟6号’,而2个品种的夏梢、秋梢和冬梢叶片则均无显著性差异。相关性分析表明,四个季节中,2个品种的叶片全氮含量均与NR、GS和GDH活性呈显著或极显著正相关;‘早钟6号’枇杷叶片氨态氮含量与NR和GS活性呈显著正相关,而‘东湖早’枇杷叶片氨态氮含量与NR和GS活性则呈不显著相关;2个品种的叶片硝态氮含量与NR、GS和GDH的活性均不存在显著相关性。     

国家自然科学基金项目（J1210056）

为探讨硫化氢(H2S)作为潜在的新型氮肥增效剂的可能性,通过水培实验,以扬麦16为材料,以NaHS为H2S供体(浓度0.01mmol·L-1),研究了外源低浓度H2S对低氮(2.5 mmol·L-1)、中氮(7.5)和高氮(15 mmol·L-1)条件下小麦幼苗光合作用、硝态氮吸收和同化的影响.结果表明,外源低浓度H2S促进了小麦幼苗的光合作用及对硝态氮的吸收,使低氮条件下植株干物质重增加15.5％,显著提高叶片可溶性蛋白、总氮及叶绿素含量.外源H2S处理后,低氮和中氮水平下叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)以及谷氨酸脱氢酶(GDH)活性有所增加,尤其是在低氮水平下增加显著,但在高氮水平下NR与GS活性分别下降22％和13％,GDH活性与对照无明显差异.以上结果说明外源低浓度H2S可提高小麦幼苗对低氮的适应性,促进其生长及对氮素吸收与同化.     

氮高效水稻基因型鉴定与筛选方法的研究

采用掺沙土培法,以10个氮效率存在显著差异的水稻基因型为材料,分析了6个氮水平下水稻拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期的氮吸收效率(NAE)、氮利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)的基因型差异,建立了氮高效水稻基因型鉴定与筛选的方法。结果表明,水稻NAE随氮水平增加先升后降,以中氮(0.177g/kg,以纯N计)为最高;水稻NUE和NHI随氮水平增加而下降。水稻NAE随生育期推进而上升,水稻NUE的大小则为拔节期抽穗期成熟期孕穗期。基因型和氮水平对水稻NAE、NUE和NHI的影响达极显著水平,以氮水平影响最大,基因型次之。基因型×氮水平互作对NAE和NUE的影响达极显著水平,而对NHI无显著影响。NAE和NUE的基因型差异均以拔节期最大,这一时期为水稻高NAE和NUE基因型鉴定与筛选的最佳时期。土培盆栽下,水稻高NAE、NUE和NHI鉴定与筛选的最适土壤有效氮含量分别为0.157g/kg(拔节期)、低氮(拔节期)和0.277g/kg(成熟期)。     

不同供氮水平下加硅对香蕉生长与氮营养的影响

采用砂培方法,探讨在正常供氮(200mg/L)和高供氮条件下(400mg/L)加硅对3个香蕉品种生长与氮营养的影响。结果表明:正常供氮和高供氮条件下加硅显著影响3个香蕉品种的生物量、根系活力、硝态氮含量、全氮与硅含量,显著影响氮、硅在根系与地上部分的分配比例,不同品种香蕉响应特征不同,香蕉硅氮代谢相互影响。加硅对宝岛蕉和威廉斯蕉地上部分生物量或根系生物量在2个供氮水平间的变化规律影响不显著,加硅降低或提高这种变化程度。巴西蕉在正常供氮条件下、宝岛蕉和威廉斯蕉在高供氮条件下,加硅提高根系活力,分别较对照提高46.0%、38.4%和1.86倍;加硅降低巴西蕉根系氮与叶片氮含量比例,宝岛蕉、威廉斯蕉在正常供氮条件下加硅提高根系中氮/假茎氮含量比例;加硅显著提高香蕉叶片硅含量,较对照提高17.6%～102.3%;加硅对根系和假茎硅含量影响分别与供氮水平与香蕉品种有关;高氮不加硅条件下,根系中硅含量与氮含量呈显著正相关。     

机械化生产下不同品种甘蔗养分吸收与利用效率分析

本研究从高效生产角度出发,采用田间试验,分析机械化生产下4个甘蔗品种新植和宿根的干物质积累、养分积累及养分利用效率。结果表明,‘桂糖42号’茎干物质积累量和干物质积累总量最高,比其他品种分别增加819.66~4273.69 kg/hm ²和1232.14~5863.38 kg/hm ²,而‘桂柳05136’和‘桂糖29号’的较低;不同品种N、P₂O₅及K₂O积累总量分别为133.79~196.82、35.99~47.29、233.31~311.57 kg/hm ²,其中‘桂糖42号’均显著高于‘桂柳05136’;不同品种每生产1 t蔗茎需要N、P₂O₅、K₂O分别为1.57~2.03、0.43~0.48、2.72~3.21 kg,其中‘桂柳05136’的均较低;N、P₂O₅、K₂O的经济效率和生理效率以‘桂柳05136’最高。不同品种宿根干物质积累量、养分积累量及养分经济效率和生理效率明显高于新植。因此,‘桂糖42号’的生物产量性状较好,‘桂柳05136’的养分效率较高。     

不同品种甘蔗生长对氮肥的响应与利用

本文以研究区当家甘蔗品种台糖22(ROC22)、柳城5136(LC5136)、粤糖236(YT236)为材料,设5个不同氮肥施用量,研究施氮量对不同品种甘蔗生长及氮肥利用的影响。结果表明:(1)施氮量增加,3种甘蔗的茎重和产量先增加后无显著变化。ROC22和LC5136在施氮量为351.9 kg/hm2时较为适宜,而YT236在234.6 kg/hm2时较适宜;ROC22的产量最高,分别比LC5136和YT236增产8.6%和40%。(2)随施氮量的提高,LC5136和YT236的产糖量呈先增加后无明显变化的趋势。ROC22的产糖量在施氮量为351.9kg/hm2时显著大于无氮处理的,但不同施肥量处理间无显著差异;ROC22的平均产糖量分别比LC5136和YT236高20%和57%。(3)随着施氮量的增加,ROC22和YT236的氮肥利用率呈递减趋势,施氮量为117.3kg/hm2时利用率最高。而LC5136的肥料利用率呈递增趋势,施氮量为469.2 kg/hm2时利用率最高;ROC22的氮肥利用率比LC5136和YT236的均高出10个百分点。综合考虑甘蔗产量、产糖量、氮肥利用率的情况,氮肥用量为351.9kg/hm2时,对ROC22和LC5136较适宜,而在234.6kg/hm2时,对YT236较适宜。在研究区种植甘蔗ROC22明显优于LC5136和YT236。     

不同氮浓度对水稻分蘖期根系形态特征的影响

为探讨供氮浓度对水稻分蘖期根系形态特征的影响,以黄华占和晶两优1468为试验材料,采用盆栽水培方式,研究不同供氮水平下(0、25、50、75和100 mg/L)水稻分蘖期根系的形态特征.结果 表明,水稻根系生物量、根冠比、平均根直径、总根长、总根表面积、总根体积和根分枝数均随着供氮浓度的升高而呈现先上升后下降的趋势.相...     

施硅量对旱作水稻产量和干物质积累的影响

【目的】明确直接播种雨养为主的旱作水稻的硅肥最佳施用量并揭示硅肥增加产量的机制。【方法】以绥粳18为材料进行两年大田试验,设计0、15、30、45、60和75 kg/hm ²的有效硅用量(用Si₀、Si₁₅、Si₃₀、Si₄₅、Si₆₀和Si₇₅表示),研究不同硅肥用量对旱作水稻生理指标、干物质转运和产量构成因素的影响。【结果】施加硅肥显著增加了旱作水稻的产量,二次回归方程分析表明施用有效硅量47.68 kg/hm ²可获得最大理论产量,当有效硅用量为30~47.68 kg/hm ²时,硅肥显著提高了根系活力、叶片SPAD值和叶面积指数,协调了茎叶干物质向穗部的转移,延缓了后期叶片的衰老,每穗粒数提高了23.62%~24.63%,千粒重提高了8.94%~10.08%,优化了穗粒结构进而增产38.42%~110.20%;有效硅施用量为47.68~75 kg/hm ²时,生育后期加快了茎叶干物质向穗部转移,加速了叶片衰老,不利于籽粒的持续性灌浆,影响了每平方米穗数、每穗粒数和千粒重进而影响产量。【结论】对于绥粳18而言,适宜吉林省中部地区旱作水稻高产高效的最佳有效硅肥施用量为30~47.68 kg/hm ²。     

黄淮稻区水稻品种氮肥利用效率比较分析

为探明不同施氮水平对水稻品种氮肥利用率和农艺性状的影响,以适宜黄淮稻区的18个粳稻品种为材料,田间种植,设置4个施氮水平(0、225、300和375 kg/hm^2),研究各品种氮肥利用率和农艺性状的变化规律.结果表明:不同施氮水平下,各品种的氮肥农学利用率及其农艺性状差异显著;株高、有效穗数和全生育期与施氮量呈正相关关系;结实率和氮肥偏生产力与施氮量呈负相关关系;穗长、每穗粒数、千粒重、单株谷重和氮肥农学利用率随氮肥的施加出现先增加后降低的趋势.隶属度函数和K-均值聚类分析结果显示,综合评价氮肥利用效率最高的3个品种为连粳16117、连粳15号和新粮12号.     

不同施氮水平下甘蔗内源激素、产量和糖分的变化特征

桂糖42号是我国甘蔗推广面积最大的自育品种,探讨该品种的氮肥需求特性,可以为指导该品种在蔗区科学管理提供理论依据。以桂糖42号为供试材料,在分蘖前施用不同水平的氮肥（CK：尿素0 kg/hm ²;低水平：尿素150、300 kg/hm ²;中水平：尿素450 kg/hm ²;高水平：尿素600、750 kg/hm ²）,研究不同氮肥水平甘蔗内源激素含量（GA、CTK、BR和ABA）、产量和糖分的变化特征。结果表明,不同施肥水平下甘蔗产量顺序为150 kg/hm ²>300 kg/hm ²> 0 kg/hm ²>450 kg/hm ²>600 kg/hm ²>750 kg/hm ²,其中150 kg/hm ²和300 kg/hm ²分别比对照提高了5.40%和2.54%（P<0.01）,超过300 kg/hm ²施肥量后甘蔗产量呈下降趋势;不同施肥量下的每公顷含糖量从大到小顺序与产量顺序相同,但施氮肥多少不同不会对糖分产生影响;经济效益顺序为150 kg/hm ²>0 kg/hm ²>300 kg/hm ²>450 kg/hm ²> 600 kg/hm ²>750 kg/hm ²;不同施氮肥水平下GA含量和BR含量的表现一致,在150 kg/hm ²施肥条件下达到最高值,随后随施氮肥量的增加而呈下降趋势;ABA则呈相反趋势,即含量随着施肥量的增加而增加;而CTK则呈先升高后下降再升高的趋势。     

籼粳杂交稻甬优2640氮素吸收利用特点

【目的】探明籼粳杂交稻甬优2640的氮素吸收利用特点。【方法】籼粳杂交稻甬优2640、常规粳稻连粳7号和常规籼稻扬稻6号种植于大田,设置6种施氮量处理(0、100、200、300、400、500 kg/hm ²)和 ¹⁵N示踪微区试验。【结果】在0~400 N kg/hm ²范围内,甬优2640的稻谷产量随施氮量的增加而提高;连粳7号和扬稻6号的产量则是先增加后降低,在施氮量300 kg/hm ²时产量最高;相同施氮量下,甬优2640的产量均高于连粳7号和扬稻6号。甬优2640产量较高,这得益于地上部较高的干物质量和库容量(总颖花量)。适量增施氮肥提高了籽粒中 ¹⁵N积累量,但其在籽粒中的分配比例却随施氮量的增加而降低。甬优2640穗中的 ¹⁵N分配比例高于连粳7号和扬稻6号。高施氮量降低水稻氮收获指数。增施氮肥明显提高3个水稻品种穗分化期、抽穗期和灌浆中期叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性;相同施氮量下,甬优2640的各种酶活性显著高于连粳7号和扬稻6号。【结论】籼粳杂交稻甬优2640较常规水稻品种具有更强的氮素吸收与利用能力。     

促芽肥对黄华占再生季农艺性状及产量的影响

为探讨促芽肥对再生稻再生季农艺性状和产量形成的影响,以黄华占为试验材料,尿素作为氮肥进行小区试验。结果表明,在施等量发苗肥(尿素225 kg/hm~2)的情况下,随促芽肥施用量(尿素0、75、150、225、300 kg/hm~2)的增加,黄华占再生季的产量、株高、穗长、成穗率和最终再生率增加,每穗粒数和结实率先增后减,千粒重无明显变化;促芽肥用量与再生季产量、单位面积穗数呈显著正相关,促芽肥用量为300 kg/hm~2时,黄华占再生季产量最高,为4 633.8 kg/hm~2,比不施促芽肥的处理增产22.69%,达极显著水平。     

氮肥水平与栽植密度对植稻土壤养分含量变化与氮肥利用效率的影响

【目的】为解决水稻土壤保肥能力较弱，水稻产量较低，氮肥利用效率不高等问题，【方法】于山东省济宁市任城区水稻田设置氮肥水平与栽植密度双因素大田试验，设4个施氮量水平，即无氮(N1，0 kg/hm2)、低氮(N2，216 kg/hm2)、中氮(N3，288 kg/hm2)和高氮(N4，360 kg/hm2)；栽植密度设3个梯度，即低密度(24万穴/hm2)、中密度(27万穴/hm2)和高密度(30万穴/hm2)。以探究不同氮肥水平和栽植密度下水稻成熟期土壤养分含量及氮肥利用效率的变化。【结果】随着土层加深，氮、磷、钾、有机质含量均明显下降。其中D3N4处理碱解氮含量下降了60.8%，D3N3处理速效磷含量降低了72.7%。随着施氮量增加，土壤pH值和有机质含量有所下降，速效钾含量升高，肥料偏生产力和氮肥农学利用效率降低，产量先升高后降低；随着栽植密度增加，土壤pH值与速效磷含量有所下降，表层土壤碱解氮含量略有升高，有机质含量与产量及肥料偏生产力均先升高后降低，氮肥农学利用效率降低。【结论】当栽植密度为27万穴/hm2时，氮肥用量288 kg/hm2，水稻产量最高，为14 615.3 kg/hm2；相同密度下氮肥按照216 kg/hm2施用，水稻产量、氮肥农学效率和肥料偏生产力均较高。研究结果可在实际生产中参考应用。