磷素子粒生产效率不同品种的小麦磷素吸收利用差异

盆栽试验研究了130份小麦不同生育时期的干物重、磷素含量、子粒产量等指标,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按磷素子粒生产效率从低到高依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ 6个类型,研究不同类型磷素吸收利用的差异。结果表明: 1）供试品种的磷素子粒生产效率差异较大（CV=1660%）,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ类品种的平均磷素子粒生产效率为P 13629、15167、16916、18589、20132、24466 g/g。子粒产量随磷素子粒生产效率提高呈增加趋势（r=03203**）。2）不同生育时期,小麦植株磷浓度与吸磷量类型间差异显著或极显著。成熟期磷素子粒生产效率与植株磷浓度极显著正相关（r=06969**）,子粒产量与抽穗期、成熟期植株吸磷量显著或极显著相关（r=02966*、r=09271**）。3）不同生育时期磷素干物质生产效率的类间差异均达显著水平; 成熟期磷素干物质生产效率与磷素子粒生产效率极显著正相关 （r=07391**）。4）拔节期、抽穗期和成熟期干物重均表现出随磷素子粒生产效率增加而增加的趋势,成熟期尤为突出。拔节期成熟期磷素吸收量是影响子粒产量形成的重要因素,磷素子粒生产效率高的品种在拔节期后有较强干物质和子粒产量形成能力。     

施磷对宁夏引黄灌区水稻产量、氮磷吸收利用及氮素残留的影响

针对宁夏引黄灌区水稻磷肥施用不合理的问题,确定宁夏引黄灌区水稻生产适宜施磷量,以"节3号"水稻为试验材料,采用单因素随机区组试验设计研究了不同施P_2O_5量(0,75,150,225 kg/hm~2)对水稻产量、土壤矿质氮累积量以及水稻氮、磷吸收与利用效率的影响。结果表明:与不施磷肥相比,施磷肥显著(p0.05)提高了水稻穗数、每穗粒数和结实率,进而提高了水稻籽粒产量;以施磷150 kg/hm~2处理下水稻籽粒产量最高,最高值为7 593.11 kg/hm~2(增产率为36.12%)。施磷肥显著降低了水稻0—100 cm土层土壤硝态氮和铵态氮的累积,施磷150 kg/hm~2显著提高了各生育期水稻氮素和磷素的吸收量。随着施磷量增加,水稻磷素生产效率和磷素吸收效率显著降低,氮素吸收效率、氮素收获指数和磷素收获指数的最大值出现在施磷150 kg/hm~2处理,而水稻氮素生产效率受施磷量影响不显著。施磷肥显著提高了宁夏引黄灌区水稻产量及氮、磷吸收量和利用效率,施磷量150 kg/hm~2为本地区适宜施肥量。     

不同供磷水平对旱作条件下水稻生长、根系形态和 养分吸收的影响

通过盆栽试验,比较分析了磷素对旱作条件下不同水稻品种苗期生长、根系形态及磷素吸收利用效率的影响。结果表明,施用磷肥促进水稻地上部和根系的生长,低磷胁迫显著增大了植物的根冠比,且品种间差异明显,丛矮2在低磷水平和高磷水平下的根冠比比值为1.982,而黄华占相应的比值为1.096;随供磷浓度的增加,水稻植株含磷量增加而磷素生理利用率降低,在3种磷水平下,3345的磷素吸收效率均高于其他4个品种,磷素生理利用率却低于其他4个品种。根系形态参数与磷素吸收、利用效率的相关性分析表明:根系总长对水稻植株吸磷量影响最大。总之,适当地施用磷肥能更好地协调根系与地上部的关系,促进根系的生长和根系对磷素的吸收。     

磷素营养对大豆磷素吸收及产量的影响

本试验以绥农14大豆为试验材料,利用砂培法,研究了不同供磷水平和不同生育时期断磷对大豆磷素吸收及产量的影响。结果表明:1）较高的供磷水平对大豆中前期植株磷浓度和磷素吸收促进作用明显,初花期（R1）,大豆植株磷素吸收量随供磷水平的提高而持续增加;鼓粒初期（R5）,当供磷水平达到51 mg/L时,再增加磷素营养已无明显促进作用;叶片和茎部磷浓度在磷素水平达到21～31 mg/L时,不再显著上升;到成熟期（R8）,供磷水平达到31 mg/L,对大豆磷素吸收促进作用不明显,达到41 mg/L时,根部磷浓度不再明显增加。2）大豆产量和单株大豆粒数随供磷水平的增加呈单峰曲线变化,供磷水平为31 mg/L处理产量最高,供磷水平为21 mg/L处理的粒数最多;供磷极低水平（1 mg/L）处理大豆植株处理粒数最少,节数也最少,百粒重反而最高。3）大豆鼓粒初期（R5）之前,磷素营养水平是产量形成的关键因素,之后是对磷素营养的非敏感期。V3～R1和R1～R5期间断磷,大豆节数和粒数减少,产量和磷素吸收明显下降,但对植株营养器官磷浓度无明显影响;R5～R7断磷处理影响大豆植株营养体、荚皮和子粒的磷浓度和磷素吸收量,而对产量无明显影响。     

不同产量水平小麦的氮吸收利用差异

在土培盆栽条件下,以130份小麦为材料,测定了不同生育时期小麦的干物质量、氮素含量和籽粒产量,将供试品种按籽粒产量由低到高低依次分为I、II、III、IV、V、VI等6类型,研究了各类型氮素吸收利用的差异。结果表明：（1）供试品种籽粒产量差异较大（CV=3316%）,氮素籽粒生产效率随籽粒产量水平提高呈增加的趋势(r=02740**),提高氮素吸收量和籽粒氮素利用效率均可提高籽粒产量。（2）不同生育时期,不同籽粒产量水平类型小麦植株含氮量存在显著或极显著差异,但与籽粒产量的相关性不密切。抽穗期和成熟期植株吸氮量与籽粒产量极显著相关(r=02890**、09175**)。（3）不同生育时期氮素干物质生产效率在类型间的差异均达到显著水平,但其与籽粒产量相关性不显著。提高氮素收获指数和拔节期氮素干物质生产效率均可提高籽粒产量。（4）拔节期-成熟期不同类型间小麦干物质量随籽粒产量的增加而增加,成熟期表现尤为突出。籽粒产量水平较高的品种在拔节期后有较强干物质和籽粒产量形成能力。（5）氮素吸收量和氮素籽粒生产效率是影响籽粒产量的重要因素。     

不同作物管理技术对水稻氮素吸收和利用的影响

通过2年田间试验,以杂交粳稻甬优1号为材料,研究不同作物管理技术对稻株氮素吸收利用和产量形成的影响。结果表明,水稻超高产集成技术产量提高21.2%,在分蘖期和抽穗期总氮量低于高产管理,但在成熟期总氮量与高产管理相近;在成熟期叶片、茎鞘中氮滞留量及其占总吸氮量的比例减少;穗部吸氮量提高,其占总吸氮量的比例增加。因此,水稻超高产集成技术能促进水稻叶片和茎鞘中的贮藏性氮向穗部转运,在总氮吸收量变化不大情况下,氮素的吸收利用率、氮素的农学利用率、氮素的生理利用率和氮肥偏生产力等均显著提高。     

栽培模式对寒地粳稻产量及养分吸收积累的影响

为探讨寒地粳稻高产与养分高效利用协调的栽培技术,以龙庆稻3号为试验材料,设置未施氮处理(N0)、当地农民栽培(对照,FP)、高产高效栽培(HYHE)和超高产栽培(SHY)4种栽培模式,分析不同栽培模式对水稻产量和养分吸收利用的影响。结果表明:高产高效栽培和超高产栽培两年的平均产量分别为8.58和11.73 t/hm~2,分别较对照提高13.19%和54.74%。与对照相比,在高产高效和超高产栽培模式下,水稻各器官及全株氮、磷、钾含量均显著提高,并在齐穗期保持了较高的全株氮素积累量,同时提高了全株氮、磷、钾素积累能力;在成熟期,植株各器官氮、磷、钾素积累量表现为穗部茎鞘叶片;高产高效和超高产栽培模式降低了氮、磷、钾素干物质和稻谷生产效率,不同栽培模式下的叶片和茎鞘氮素转运量、氮素表观转运率以及氮素转运贡献率和氮素收获指数均表现为:超高产栽培高产高效栽培当地农民高产栽培未施氮空白对照。综上所述,高产高效和超高产栽培模式在保证水稻高产的同时,显著提高各器官及全株的氮、磷、钾含量以及氮、磷、钾的积累量,有利于寒地水稻养分的高效吸收与利用,从而获得高产高效。     

冷型小麦磷素吸收积累特性的研究

2002至2004年,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件下(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)冷型小麦的磷素吸收积累特性。结果表明,与暖型小麦相比,冷型小麦开花前功能叶片和穗部具有较高的磷素积累量;开花后的吸收积累量也较大,比暖型小麦高24.4%;成熟期冷型小麦子粒中磷素积累量在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下,分别比暖型小麦高6.3%、11.1%、18.5%和50.6%;植株磷素总积累量趋势与子粒一致。结果说明冷型小麦属于高效吸磷基因型,暖型小麦属于低效吸磷基因型;而且冷型小麦磷素积累量对氮、磷肥均有较高的响应度,属于高效高响应吸磷基因型。     

成都平原农业废弃物施用对冬小麦氮素吸收转运的影响

为合理利用农业废弃物,于2012—2013年和2013—2014年2个小麦生长季,在大田条件下设置不同量的废弃物施用处理,研究废弃物施用下小麦氮素吸收转运特征。结果表明:与纯化肥相比,稻秆全量还田显著降低小麦生育前期的地上部氮素积累量,显著提高拔节期后地上部氮素积累量及开花前吸收氮素向籽粒转运量,对成熟期各器官中氮素分配比例、氮素吸收及利用率无显著影响。在稻秆全量还田模式、等氮施入条件下,低量猪粪替代化肥显著提高小麦氮素吸收效率及氮肥生产效率,成熟期地上部氮素积累量显著提升,同时,显著提高开花后氮素吸收量、成熟期叶片氮素积累量,显著降低开花前转运氮对籽粒氮贡献率;高量猪粪替代化肥显著降低成熟期地上部氮素积累量,对成熟期各器官中氮素分配比例、氮素吸收及利用率无显著影响。本试验条件下,综合小麦籽粒产量、氮素吸收及利用效率,成都平原稻杆全量还田模式下小麦季每667m~2农田的猪粪承载量以3头猪0.5a的排泄量为宜。     

不同基因型水稻氮利用效率的差异及评价

随着人们对农田氮肥过量施用导致肥料利用率下降和环境污染等问题认识的逐渐加深,不同基因型水稻氮营养效率的研究得到了普遍重视。采用177个粳稻基因型在两个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素生理利用效率的变异情况。结果表明,随着供氮水平的增加,水稻的产量和吸氮量随之增加,氮生理利用效率却随之降低;在相同的供氮水平下,不同水稻基因型之间的产量、吸氮量和氮生理利用效率存在显著差异。根据水稻在两个供氮水平下的产量水平把水稻分为四个类型:双高效型、低氮高效型、双低效型和高氮高效型。氮高效基因型可描述为在不同供氮水平下都有较高的产量,同时意味着氮高效品种能吸收大量的氮或有较高的氮生理利用效率。水稻成熟时较低的秸秆氮浓度可表明水稻具有较高的氮生理利用效率。     

硅氮磷颗粒肥对水稻吸收NP的影响

利用~(15)N、~(32)P示踪研究硅氮磷颗粒肥对水稻吸收利用NP影响结果表明,硅氮磷颗粒肥对促进水稻生长发育、增蘖、增穗有明显作用。插秧时施用,稻谷平均增产18.4％。水稻植株体内积累总N量比不施硅氮磷颗粒肥的高11.45％,全磷高12.1％。水稻植株对肥料N、P利用率分别提高7.7％和3.4％。     

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。     

施氮量对双季稻产量及氮磷钾吸收利用的影响

研究不同施氮量对双季稻产量、氮磷钾积累量及氮磷钾利用率的影响,同时探讨双季稻吸收利用氮、磷、钾素三者间的相互关系。通过田间试验研究施氮量不同、磷钾投入量相同条件下的双季稻产量、双季稻氮、磷、钾积累量、双季稻氮、磷、钾素利用效率及磷钾吸收利用与氮吸收利用的关系。结果表明:双季稻产量在一定范围内(早稻0～105 kg/hm~2,晚稻0～146 kg/hm~2)随施氮量的增加而提高,之后产量随施氮量增加而降低。本试验施氮条件下,早稻产量最高的处理为75%N(105 kg/hm~2),比CK(不施化肥)增产58.1%;晚稻产量最高的处理为100%N(146 kg/hm~2)处理,比CK增产67.6%。施氮水平对双季稻植株氮、磷、钾养分积累量有显著影响,早、晚稻稻谷氮、磷、钾积累量均以100%N处理最高。不同施氮水平对氮、磷、钾养分利用效率也有显著影响。适宜的施氮量可以增加双季稻产量,促进水稻对氮、磷、钾养分的吸收,同时提高双季稻的氮、磷、钾素利用效率。综合考虑双季稻产量效应及氮磷钾养分的有效吸收利用,双季稻施氮量为105～146 kg/hm~2较为适宜。     

Hydroponic experiment for identification of tolerance traits developed by rice Nagina 22 mutants to low-phosphorus in field condition

Development of phosphate (P)-deficiency tolerant rice cultivars is constrained by lack of suitable, reproducible, and consistent seedling stage screening methods in breeding programs. This study reports the screening and characterization of M5 mutants derived from an ethyl methane sulfonate treated population of rice cv. Nagina 22 (N22) in low-P field (soil Olsen P 1.94–2.01 mg kg^?1; alkaline Vertisol; pH 7.94) for high yield. The present study showed that seedling growth responses such as increase in root weight, root length, root/shoot weight, and dry weight in P-deficient medium can be taken as indices of low-P tolerance in mature plants in field. Total phosphorus content in seedlings showed an inverse relationship with total phosphorus content and low-P tolerance in mature plants in the field. But, phosphorus content in seeds and acid phosphatase activity in the seedling stage were positively correlated with survival and seed set in low-P field. In low-P field, plant height correlated most with yield per plant, and the number of productive tillers in mature plants was highly correlated with tiller number at vegetative stage. These mutants (NH776, NH710, and NH719) have agronomic importance because of their ability to grow and give higher yield than N22 in P-deficient field.     

机械旱直播方式对水稻氮磷钾吸收转运及分配的影响

为了明确机械旱直播模式下水稻主要生育时期氮、磷、钾素吸收利用特征,以杂交籼稻(F优498)和常规粳稻(徐稻4号)为试材,通过免耕机械旱直播(B1)、"调墒、两旋"机械旱直播(B_2)2种机械旱直播处理,并以人工撒播(B_3)处理为对照,研究其对直播稻养分吸收、转运、分配及产量的影响,并探讨不同生育阶段养分累积及转运间的相互关系。结果表明,品种及直播方式对水稻主要生育时期氮素和钾素的累积、转运、分配及最终产量均存在显著的调控作用;且直播处理下各生育阶段氮、磷、钾养分间吸收与转运存在显著的协同效应,对促进抽穗至成熟期各养分向籽粒的转运和提高产量影响显著;但直播处理下水稻对磷素的吸收和转运与氮、钾素间的协同性降低。不同直播处理下,F优498在产量及各生育时期养分吸收、转运各指标整体上均显著高于徐稻4号。与B_3相比,同一品种下机械旱直播各处理均能不同程度地提高主要生育时期养分的累积,促进抽穗至成熟叶片和茎鞘中养分转运,尤其能显著提高杂交稻抽穗至成熟叶片氮素、钾素转运率,进而显著促进抽穗至成熟氮素、钾素转运贡献率,提升籽粒中氮素、钾素所占稻株氮素及钾素累积总量的比例,发挥出氮素和钾素协同吸收与利用的耦合效应,是机械旱直播水稻高产的重要原因。不同机械旱直播处理下,B_2比B_1处理能进一步不同程度地提高机械旱直播水稻抽穗至成熟期养分的累积,促进叶片和茎鞘养分的转运,利于抽穗至成熟茎鞘中钾素的累积,最终促进了产量的提高,为最佳的机械旱直播方式。     

分蘖期土壤水分对旱稻矿质养分吸收的影响

在池栽条件下研究了不同水分处理对旱稻吸收氮磷钾及分蘖生产效率的影响。结果表明:土壤水分对旱稻吸收N、P、K矿质元素有明显影响。随着土壤水分含量的提高,植株对矿质元素的吸收量显著提高。在分蘖初期,65%水分处理的植株对N、P、K的吸收量分别只有100%的74.1%,43.9%和50.8%,而在分蘖后期,则分别只有100%的41.4%,18.6%和27.5%。旱稻矿质元素的分蘖生产效率以在85%土壤含水量时最高,其N、P、K的平均分蘖生产效率分别比100%高35.7%,140%和81.8%。平均分蘖生产效率表现为P>K>N。     

麦秸还田配施基蘖氮肥提高机插超级粳稻分蘖成穗及产量

为探究麦秸还田量与不同氮素基蘖肥比例配施对机插超级稻分蘖形成、成穗及产量的影响,在2013年、2014年通过田间小区试验,以超级稻南粳9108为试验材料,在总施氮量300 kg/hm2、氮素穗肥120 kg/hm2的条件下,设计5个氮素基蘖肥比例(基肥:分蘖肥为0∶180 kg/hm2、45 kg/hm2∶135 kg/hm2、90 kg/hm2∶90 kg/hm2、135 kg/hm2∶45 kg/hm2、180 kg/hm2∶0)和3个麦秸还田量(麦秸还田量分别为0、3 000、6 000 kg/hm2),试验分析各处理机插超级稻的分蘖发生和成穗特性,并在成熟期测定产量结构。结果表明,无秸秆还田处理的机插超级稻主茎一次分蘖发生的起始蘖位为3/0,分蘖发生的主要蘖位为4/0、5/0、6/0、7/0,发生率在73.17%以上;秸秆还田处理的机插超级稻主茎一次分蘖发生的起始蘖位为4/0,分蘖发生的主要蘖位为5/0、6/0、7/0,麦秸还田处理降低了机插超级稻低位分蘖发生率;机插超级稻5/0和6/0蘖位分蘖发生率为100%,不受氮素基蘖肥比例的影响,其他蘖位的分蘖发生率则随着氮素基肥比例增加、蘖肥比例下降而下降;麦秸还田处理降低了机插水稻的分蘖发生率,进而使得成熟期有效穗数减少,但穗粒数、结实率、千粒质量、穗质量及实际产量增加;氮素基肥比例增加促进了单个分蘖每穗粒数和穗质量提高;该试验条件下,氮素基肥45 kg/hm2、分蘖肥135 kg/hm2处理产量最高。该研究揭示了超级粳稻分蘖成穗规律及合理氮素管理,为大面积机插超级粳稻高产高效种植提供技术依据。     

不同生育时期根际土壤渍水逆境对冬小麦N、P、K素营养的影响

运用盆栽模拟土壤渍水逆境试验，研究不同生育时期根际土壤渍水逆境对不同小麦品种N、P、K素吸收、运转和分配的影响。结果表明，根际土壤渍水逆境对不同小麦品种N、P、K素吸收的影响有异;不同生育时期根际土壤渍水逆境显著影响根系对N、P素的吸收、运转与分配，以孕穗期渍水逆境影响最大，其次为灌浆期和拔节期，而不同生育时期根际土壤渍水逆境对K素的吸收影响较小。孕穗期以前浈水逆境主要影响小麦根系对N，P，K案的吸收．对N、P、K素在小麦体内的运输和分配影响较小；灌浆期渍水逆境不仅影响根系对N、P、K素的吸收．同时也影响N、P素在地上部各器官中的运转和分配，但对K素在小麦体内的运转和分配影响较小。因此，基肥中施足P肥和K肥，拔节孕穗期重施速效N肥，灌浆期叶面喷施KH2PO4对于培育壮秆大穗，减轻小麦溃害，提高受渍小麦籽粒产量具有非常重要的实际意义。     

氮肥分期施用对机插稻产量构成及氮肥利用率的影响

通过田间试验,对分蘖肥、穗肥氮素一次和分次施用时机插水稻的产量构成、氮肥利用效率以及与二者紧密相关的茎蘖动态、高光效叶面积和叶片SPAD值进行了研究。结果表明:分蘖肥氮素分次施用对产量形成无显著影响,而穗肥氮素分次施用使产量增加6.1%~6.5%,氮肥利用率提高10.0%~11.6%。主要原因在于:分蘖肥氮素分次施用对水稻生育前期茎蘖动态和叶龄进程基本无影响。但是,穗肥氮素分次施用显著增加开花时倒一叶和倒二叶叶面积,较穗肥一次施用分别增长10.1%~13.7%和32.1%~39.9%,并减缓了开花后20 d内倒二叶SPAD值降解速率,为水稻后期光合物质累积提供良好物质基础,使水稻成穗率提高5.1%~6.1%,且大幅提高实粒数。因而,机插秧水稻分蘖肥一次施用,穗肥分次施用有利于增加产量,提高氮肥利用效率,同时一定程度降低劳动投入量。