长期施肥对夏玉米叶片氮代谢关键酶活性的影响

以“国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地”的大田肥料长期试验为平台,研究了长期施肥对夏玉米叶片中硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH）活性的影响。结果表明,长期N、P、K化肥配合（NPK处理）以及N、P、K化肥与有机肥或秸秆配合施用（NPKM与NPKS处理）,叶片氮代谢酶（NR、GS、GOGAT和GDH）在籽粒灌浆时期均具有较高的活性,有利于玉米籽粒产量的形成;长期N、P、K化肥非平衡施肥的处理（NP、N、NK、PK处理）以及不施肥的CK,叶片氮代谢酶活性变化差异较大,且活性高峰期和籽粒灌浆关键期时间不一致,植株整体生产能力较弱,玉米籽粒产量较低。不同的酶对籽粒产量的贡献不同,因而系统研究长期定位配比施肥处理下玉米叶片的氮代谢酶活性具有重要的意义。     

长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响

基于 30年的长期定位试验, 研究了长期定位施肥对夏玉米光合性状及产量的影响。研究结果表明：随着施肥量的增加,玉米穗位叶叶绿素含量,光合速率,干物质积累量都显著提高。有机肥与氮肥配施的处理与偏施氮肥的处理相比,各项指标提高最为显著。长期不施肥,玉米的穗粒数最低偏施氮肥可以提高穗粒数,但与对照差异不显著,有机肥与氮肥配施可以显著提高小麦的穗粒数,产量较高,高有机肥与高氮肥配施的处理产量最高。     

长期定位施肥对冬小麦－夏玉米叶片叶绿素含量的影响

摘要：叶绿素含量是反映作物光合能力的一个重要指标,与作物产量形成有着极其密切的关系。为了通过施肥定量调控叶绿素含量,本研究通过长期定位施肥来揭示氮肥－有机肥配合施用对冬小麦－夏玉米叶片叶绿素含量的影响规律。结果表明：随着氮肥或有机肥施用量的增加,无论是冬小麦还是夏玉米,叶片叶绿素含量（SPAD值）均会增大,与氮肥和有机肥的施用量的函数关系分别表达为：     

种植密度对夏玉米碳氮代谢和氮利用率的影响

研究了低、中、高3个种植密度对夏播玉米CF008、郑单958和金海5号碳氮积累、运转及氮肥利用的影响, 以期通过密度调控碳氮代谢, 实现产量与氮肥效率协同提高。结果表明, 吐丝期茎叶总糖和全氮积累量和茎叶总糖和全氮的运转率均以中或高密度下较高, 而籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥利用率均以中或低密度显著高于高密度。吐丝前地上部氮素积累量以中高密度下较高, 但成熟期地上部总氮量及籽粒氮量均以中低密度较高, 表明吐丝期后植株氮素积累量对玉米籽粒氮贡献较大。在中低密度下, 3个品种夏玉米产量达10 262~11 461 kg hm^-2, 氮肥利用率达23.00%~34.11%。     

早熟玉米合成品种对长期选择的反应

长期连续选择对种质改良是必需的。然而对长期遗传改良的种质的选择方案也许会限制种质繁殖程序的成功。本研究的目的是报道早熟North Dakota（ND）合成品种对长期选择的反应。我们要确定3个ND玉米合成品种即NDSAB、NDSCD和NDSM的表现是否通过长期混合选择（M）得到了改良，以及其中1个群体的表现是否通过改进过的长期穗行（MER）选择得到了改良。采用两种植株密度评价长期选择反应。     

灌水对不同追氮水平下夏玉米氮代谢及产量的影响

为研究玉米生育后期补灌和追氮对氮代谢及产量的耦合效应,采用大田试验,测定了拔节后灌水对不同追氮水平下硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）等氮代谢酶活性、产量及产量构成因素的影响。结果表明,追氮和灌水使花后穗位叶片硝酸还原酶（NR）活性增加;随追氮量增加,谷氨酰胺合成酶（GS）活性反而降低;灌水处理和自然降水处理对GS活性变化影响差异较小。相同灌水下,追氮可明显提高玉米产量;相同追氮下,补灌处理产量要高于自然降水处理。追肥对产量的增加幅度要大于灌水。     

长期施肥对菜地土壤氮磷钾养分积累的影响

以皖北地区菜地土壤为供试土壤,以其相邻粮田为对照,研究了菜地土壤氮磷钾含量变化及其分布特征,结果表明:经过长时间种植蔬菜,菜地土壤氮磷钾养分发生了不同变化,与一般粮田相比,菜地土壤铵态氮含量没有发生明显变化,而菜地土壤硝态氮含量明显增加,菜地土壤0￣60cm土层中硝态氮含量一般为相邻粮田土壤的3￣20倍;菜地土壤磷素积累特别明显,主要积累于0￣40cm土层中,菜地土壤全磷积累量为粮田的1￣5倍,有效磷积累量为粮田的7￣20倍;菜地耕层土壤速效钾含量也明显高于粮田土壤,为粮田土壤的0.6￣4倍左右。种植蔬菜时间越长,土壤养分积累量越高。     

水稻蚕豆轮作条件下长期定位施肥制度对作物产量的影响

为了解水稻蚕豆轮作条件下,不同施肥制度对作物产量的影响,在云南省通海县碧溪村通过15年的定位施肥田间小区试验,研究了4种施肥制度对水稻和蚕豆的增产效应和稳产性能。结果表明：不同施肥制度对作物产量有明显的影响,水稻平均产量OM＋NPK〉NPK〉OM〉CK,蚕豆平均产量OM＋NPK〉OM〉NPK〉CK;农家肥和化肥配施（OM＋NPK）、氮磷钾配施（NPK）和只施用农家肥（OM）3种施肥结构对水稻产量的贡献率分别为35.37%,33.12%和30.76%,对蚕豆产量的贡献率分别为42.79%,38.14%和39.47%;农家肥化肥配施有利于水稻蚕豆轮作体系作物高产、稳产,农家肥完全替代化肥时水稻产量有一定的减少,但后茬蚕豆产量有所提高;从蚕豆实际产量分析,只在前茬水稻进行施肥不能满足后茬蚕豆正常生长发育的需要,要实现蚕豆高产、稳产需要适当施用磷、钾肥及微量元素。     

种植方式与密度对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响

在67500,82500株/hm2密度水平下,以常规等行距种植方式为对照,比较分析不同缩行宽带种植方式（三行一带、四行一带、五行一带）对夏玉米碳、氮代谢与氮素利用效率的影响。结果表明,缩行宽带种植方式成熟期地上部总氮累积量、氮收获指数均高于对照等行距种植方式,其中三行一带、四行一带、五行一带种植方式地上部总氮累积量分别高于对照16．2％,16．9％,20．0％。籽粒产量较等行距种植方式均有不同程度增加,并达到显著水平。本研究中,成熟期地上部总氮量、叶片氮转运量与籽粒产量呈显著正相关,说明成熟期较高的地上部总氮积累、叶片高氮转运量可促进籽粒产量提高。而成熟期叶片C/N与籽粒产量呈显著负相关,各处理中,三行一带种植方式在低密度和高密度条件下成熟期叶片C/N均最低,而对照等行距种植方式值最高。     

缓释氮肥对砂姜黑土区夏玉米产量及氮代谢的影响

为了明确砂姜黑土区夏玉米氮肥代谢及产量变化,探究缓释氮肥施用范围,本研究以玉米品种‘北青340’及硫包衣尿素为试验材料,设置不施氮肥(C0)、施缓释氮肥70 kg/hm²(C70)、施缓释氮肥140 kg/hm²(C140)、施缓释氮肥210 kg/hm²(C210)、施缓释氮肥280 kg/hm²(C280) 5个水平,磷钾肥均按统一标准施用。检测和分析缓释氮肥对砂姜黑土区夏玉米氮素吸收、积累、运转及同化的影响。结果显示,随缓释氮施用量的增加,玉米抽雄期以后,器官氮素吸收、积累、转运、同化量均呈先增后降低的趋势;器官氮素吸收、积累、转运、同化与产量的相关性有差异,与抽雄期-乳熟期氮素积累量、成熟期叶片氮素积累量呈负相关,其他正相关,同时器官氮素积累量及转运量与产量性状存在显著的线性相关关系。以减肥增效为标准,发现210 kg/hm²的缓释氮肥是砂姜黑土区夏玉米较优的施肥量。本研究为砂姜黑土区夏玉米生产减肥增效提供参考。     

QTL mapping of nutrient components in maize kernels under low nitrogen conditions

A set of 213 F_2:3 families were used to investigate the effects of nitrogen (N) on grain yield and the concentrations of three nutrient components in maize (Zea mays L.) kernels. A genetic linkage map was constructed using 189 SSR (simple sequence repeat) markers, spanning a total of 2003 cM, including 11 linkages, and the families were evaluated under high N and low N conditions at two farm locations. The results indicate that low N conditions may induce an increase in starch concentration, but a decrease in protein levels. Twenty‐six quantitative trait loci (QTL) were detected for four measured traits in the two N treatments at both locations, including eight QTL for grain yield, seven QTL for oil content, six QTL for protein content and five QTL for starch content. The total number of QTL detected for the four measured traits under high N levels was greater than the QTL detected under low N conditions, and several QTL were identified that specifically expressed under different N conditions. These particular QTL could help provide greater understanding of the genetic basis of N‐usage efficiency.     

遮光胁迫对玉米植株性状的影响研究

以8个玉米自交系为供试材料,采用2因素裂区设计,在玉米苗期到成熟期遮阴（遮光率为90%）,研究玉米自交系的耐阴性及其在遮光胁迫条件下的植株性状的变化。结果表明：参试材料耐阴湿的程度从高到低为：06CIn967-11>06CIn892-2>06CIn967-4>06CIn892-11>06CIn891-4>06CIn891-15>06C984-2>06C9 84-8,其中,同一来源的自交系耐阴性差异不显著,不同来源的自交系耐阴性有一定差异;在弱光下,玉米材料的雄穗分化、植株和叶片的生长受到了极显著抑制,不同基因型材料的植株性状对遮光的反应也不同;遮光对不同性状的影响不同,对雄穗分化的影响最大。因此可以根据不同材料性状的变化来筛选耐阴材料。     

氮肥运筹方式对豫单2002产量及品质的影响

【研究目的】该研究旨在为豫单2002的推广应用提供施肥技术支撑,为高产高蛋白夏玉米氮肥合理运筹肥提供理论与技术依据。【方法】在豫北潮土区高产田块上,采用田间试验,设N0（不施氮肥）、N1（攻杆肥100%）、N2（攻穗肥100%）、N3（攻杆肥40%+攻穗肥60%）,N4（攻杆肥30%+攻穗肥50%+攻粒肥20%）五个处理开展研究。【结果】结果表明：氮肥不同运筹方式增产效果差异显著,其中N3处理增产效果最好,其次是N1处理和N4处理,N2处理增产效果最小;分次施肥有于提高籽粒粗蛋白含量,且随着施肥次数的增加,籽粒粗蛋白含量呈上升趋势;分次施肥亦有利于提高籽粒蛋白质产量,不同处理以N3最佳,其次为N4;氮肥不同运筹方式肥料利用率差异显著,其中N3处理最高,其次为N4和N1处理,而N2最低。【结论】N3处理由于有效地促进了植株对氮素的吸收利用,增加显著地产量和提高了籽粒蛋白质产量,一定程度上提高了籽粒蛋白质含量,因而为最佳氮肥运筹方式。     

氮素形态对小麦花后干物质积累与分配的影响

采用随机区组试验,研究了铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种氮素形态对小麦花后干物质积累与分配的影响,结果表明：（1）小麦花后籽粒干重及地上部总干重随生育进程不断增加,而旗叶、穗下节、穗下鞘、颖壳的干重均随着生育进程呈下降趋势;（2）氮素形态对小麦花后干物质积累与分配有显著影响。硝态氮处理下小麦花后地上部总干物质量最高,并且随着生育进程,干物质在旗叶、穗下节、穗下鞘、颖壳中分配比例降低,在籽粒中的分配比例高于其它2个处理。（3）铵态氮、硝态氮和酰胺态氮3种氮素形态处理下小麦产量分别为7250.5kg/hm2、7575.3kg/hm2和7156.2 kg/hm2。在本试验条件下,硝态氮处理增产效果最佳,较酰胺态氮处理增产5.8%。     

Genetic basis of nutritional content of stover in maize under low nitrogen conditions

The effect of two different nitrogen treatments on five traits associated with yield and nutrient composition of stover were evaluated using a set of 213 F_2:3 families derived from two elite inbred lines Huang-C and Xu178. Evaluation of the phenotypes expressed under the two nitrogen conditions showed that low nitrogen conditions could increase acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF), and decreased crude protein content (CP), crude fat content (CF), and stover yield (SY), thereby negatively affecting the digestibility and quality of silage maize. Twenty-eight quantitative trait loci (QTL) were identified affecting the five measured traits under two nitrogen conditions, including four for ADF, five for NDF, five for CP, four for CF, and three for SY. Several QTL associated with ADF or NDF were detected under same nitrogen conditions, and were localized to the same chromosomal regions, especially the QTL qADF6 and qNDF6, qADF10 and qNDF10, were only detected under low nitrogen condition. These results suggested that ADF and NDF perhaps were controlled by several common genes, and that the nutritional content of stover may be influenced by additional genetic mechanisms when grown under conditions of low nitrogen.     

Influence of nitrogen deficiency or excess on a root system structure of maize and triticale seedlings grown under low and high soil density

Responses of maize and triticale seedlings, differing in the susceptibility to soil density stress, and grown under low (L_D) or high (H_D) soil density and poor (P_N), high (H_N) or control (C_N) nitrogen content in soil were investigated in relation to changes in physiological parameters—dry matter of shoot (S), root (R), shoot to root ratio (S/R), relative growth ratio of shoot and root (RGR), chlorophyll content (SPAD), total roots number and length (TRN, TRL), root penetration ability (RPA) and ratio of deep rooting (RDR). The seedlings grown under high soil density (H_D) and control N‐soil content (C_N) in comparison with L_D and C_N treatments showed a decrease in all measured parameters. Under poor and high nitrogen content, changes in the traits were higher for triticale than for maize. Higher differences between resistant and sensitive genotypes in TRN, TRL, RPA and RDR were observed particularly in the seedlings grown under H_D treatment. Differences in parameters values between seedlings grown under control and nitrogen‐rich soil may be considered as a positive interaction between stresses. Our results suggest that the type of root structure (scattered, dimorphic) would be helpful in enhancing modelling and agronomic management for improved of plant stress tolerance.     

夏玉米光合特性对氮素用量的反应

随氮素用量增加,植株下位叶、穗位叶和上位叶的光合速率（P_n）、叶绿素含量（Chl）、可溶蛋白含量（Pro）、Hill反应活性、Ca²⁺-ATPase活性、Mg²⁺-ATPase活性和PEPCase活性均不断增大。植株不同叶位Pn和Pro随生长进程均不断下降;不同叶位Chl的变化动态表现为下位叶在各测定时期之间差异较小、穗位叶和上位叶为单峰曲线。Hill反应活力、Ca²⁺-ATPase活性和Mg²⁺-ATPase活性的变化规律不同,随生长进程表现不断下降、单峰曲线和双峰曲线等不同形式。各叶位PEPCase活性均表现单峰曲线型变化。随氮素用量增加,叶源量、生物产量和籽粒产量不断增加。适量施氮具有全面改善玉米光合效率和内在生理、生化过程的作用。Ca²⁺-ATPase活性是影响光反应活力的重要因素;在叶片生长前中期,P_n受到PEPCase的影响较小,主要受到光反应活力和暗反应效率的调控。可采用叶源量作为玉米单株生产力的参考诊断指标。     

玉米生长素响应因子家族基因的表达模式分析

生长素响应因子(auxin response factor,ARF)是一类重要的转录因子,通过特异性地结合生长素响应元件调节下游靶基因的转录,参与诸多植物生长发育过程的调控。玉米中有许多ARF家族基因,但其表达模式有待深入研究。本研究分析了玉米ARF家族基因在不同组织器官中的表达,发现除ARF10、ARF16和ARF34组成型表达外,其余32个ARF基因的表达水平在生殖器官中要明显高于营养器官。对ARF基因启动子区的顺式作用元件分析显示,28个ARF基因的启动子区含有逆境胁迫相关顺式元件,实时定量PCR分析结果显示,多个ARF基因分别响应冷、热、盐和渗透胁迫。研究结果不仅暗示了ARF家族基因在玉米生殖生长和非生物逆境胁迫响应中的重要性,也为全面解析ARF基因在玉米中的生物学功能提供有用信息。     

喷施氯化钾对油菜植株硝酸盐含量及氮素分配的影响

本试验采用土培试验,研究了茎叶喷施质量分数为1%的氯化钾溶液对油菜角果初期和收获期植株硝酸盐含量及植株氮素分配的影响。以喷施质量分数为1.17%的硫酸钾溶液（要求氯化钾和硫酸钾溶液中钾离子的物质的量浓度相同）和清水作相比较,在开花后期开始喷施,每两天喷洒一次,连续喷洒15天,喷洒部位在茎和叶,重点喷洒叶的背面,尽量不喷洒至叶柄,于角果初期和收获期采样。结果表明,喷施氯化钾溶液能有效降低开花期和收获期油菜茎叶硝酸盐含量,与喷施硫酸钾溶液和清水相比达到了显著水平;有效促进了氮素向角果和籽粒分配,显著增强了油菜角果初期叶片硝酸还原酶的活性;同一品种不同处理之间的差异比较显著,品种之间处理后的差异也比较明显。     

数字化玉米育种思路

数字化育种是综合利用现代计算机和网络技术辅助于现代植物育种的一种标准化的动态系统工程。通过对广泛的动态育种数据的标准化管理和分析,对育种材料进行自动判定,对材料关系进行遗传距离、类群分析和杂种优势预先判定、按照育种者需要给出适当推荐结果,极大地提高育种效率。任何与玉米育种有关的环境因素、生物学和遗传学等多个科学领域的研究进展、育种者的不断积累的经验以及田间试验等数据都应该充分考虑到并整合到数字化育种系统中。数字化育种对于整合育种行业资源、提高育种效率将起到积极的作用。