不同浓度羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢影响研究

为了解羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢的影响,采用盆栽试验研究了不同浓度羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢,子粒、糙米的全氮、蛋白氮含量,子粒蛋白质产量的影响。结果表明,喷施羧甲基壳聚糖适宜浓度,水稻生殖生长后期功能叶和茎鞘中氮素转运能力比对照强,氮代谢关键酶活性比对照高;糙米中全氮和蛋白氮含量也高于对照。子粒蛋白质产量以0.5%的羧甲基壳聚糖处理最高,比对照增产19.8%。本试验条件下,以羧甲基壳聚糖0.5%浓度处理效果最好,0.25%浓度处理效果次之。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究Ⅲ.氮素分配转移特性的基因型差异

为了解糯玉米氮素分配转移规律及其与氮索吸收利用的关系，揭示氮素分配转移的基因型差异及其对产量形成的作用，本文在同一氮素供应水平下研究了31个糯玉米品种的氮素分配转移特性。结果表明，糯玉米生育期间氮素的分配中心是随生长中心转移而变化的，开花前主要分配在叶片和茎秆中，开花后氮素的分配中心开始由茎、叶转向雌穗，并逐渐以子粒建成为中心。糯玉米不同品种各器官氮素转移率及其对收获产品的贡献率存在显著差异。相关分析表明，氮素转移率主要影响产量、氮素利用效率及氮收获指数的高低，而对氮素吸收总量的影响较小。通径分析表明，鲜穗高产品种茎秆的氮素转移率较高，鲜子粒高产品种茎秆和雄穗的氮素转移率较高，成熟子粒高产品种叶片、苞叶及穗轴的氮素转移率均较高；叶片的氮素转移率高有利于品种鲜穗、鲜子粒及成熟子粒氮素利用效率的提高。属于高产、氮素吸收量大、氮素利用效率高基因型的6个品种，其鲜食期和成熟期的氮素总转移率平均值分别为25．53％和47．60％，比其他品种分别高27．48％和22．94％；鲜食期和成熟期的子粒氮收获指数平均值分别为0．35和0．62，比其他品种分别高8．43％和9．90％。     

不同时期追氮对冬小麦植株氮素积累及转运特性的影响

采用盆栽和大田相结合,并应用15N示踪技术,研究了不同时期追氮对两个不同穗型冬小麦品种植株氮素积累及转运特性的影响。结果表明,成熟期小麦植株各部位氮素积累量和分配比例均表现为子粒茎鞘+叶根系或颖壳+穗轴;子粒中氮素积累量以拔节期追氮处理最高,氮素在子粒中的分配比例以抽穗期追氮最高,在根系中的分配比例则以全部底施处理最高。小麦植株吸收追施15N的比例为16.45%～26.6%,兰考矮早八和豫麦49-198分别以返青期追氮和拔节期追氮吸收的比例最高;子粒中氮素来自15N的比例均以返青期追氮最高,分别为27.16%和22.20%,但和拔节期追氮处理差异不显著。随着追氮时期推迟,氮的花后同化量、花后贡献率增加,而花前贡献率呈下降趋势;全氮对子粒贡献率表现为花前转运的贡献大于花后同化的贡献,但抽穗期追氮处理中,15N对子粒的贡献率表现为花后同化率大于花前转运贡献率。综合考虑子粒产量、蛋白质含量以拔节期追氮较为合适。     

不同冬小麦品种氮素吸收运转特性及其与子粒蛋白质含量的关系

选用济南17、鲁麦22、泰山021三个产量水平相近,品质不同的冬小麦品种,利用15N同位素示踪技术研究氮素吸收运转特性及其与子粒蛋白质含量的关系。结果表明,小麦植株一生所吸收的氮素,72.51%～73.57%来自土壤氮,26.43%～27.49%来自肥料氮;其中11.43%来自底施氮,15.60%来自追施氮。开花期肥料氮和土壤氮在济南17中的积累量最高,泰山021最低,鲁麦22介于其间。开花后营养器官中积累的氮素向子粒转移,对子粒氮素积累的贡献为叶片>茎+叶鞘>颖壳+穗轴,品种间比较,鲁麦22转移率最高,泰山021最低,济南17介于其间。基于以上生理原因,鲁麦22最终获得最高子粒蛋白质含量。     

控释肥对土壤全氮含量及夏玉米产量品质的影响

以常规施肥法为对照,探讨了不同控释肥对土壤、夏玉米植株全氮含量和玉米产量及品质的影响.结果表明:与常规施肥技术相比,3种控释肥均能有效协调吐丝至成熟期各项指标,土壤全氮含量增幅在12.92%～83.06%;叶片和茎鞘全氮含量分别增加0.50%～10.69%和1.09%～41.92%;叶片和茎鞘生物产量分别增加5.03%～61.97%和5.64%～30.32%;归一化植被指数(NDVI)提高0.51%～5.35%,表现为控释肥的氮素释放模式与夏玉米需氮规律基本一致;玉米产量增幅在3.38%～13.36%,并能有效提高籽粒蛋白质和氨基酸含量.其中以硫加树脂包膜尿素控释肥的调控效果最好.     

甜玉米氮素积累和分配的基因型差异

为了解甜玉米高产品种氮素积累和分配的规律,阐明不同生育阶段氮素积累和分配的基因型差异,及其对产量形成及氮素利用效率的作用,分析了22个甜玉米品种在同一施氮水平下拔节期、开花期和鲜食期的植株氮素积累量和分配量。结果表明,甜玉米品种不同阶段的氮素积累和分配存在着显著的基因型差异。随着生育进程的推进,植株氮素含量逐渐下降,氮素积累量逐渐上升,不同生育阶段的氮素积累量以拔节到开花期最高;氮素在开花前主要分布在叶片中,在开花后开始由叶片逐渐向果穗转移。到鲜食期,甜玉米不同品种果穗中氮素分配量最高,占全株氮素总积累量的41.32%,其次为子粒,氮素分配量占全株氮素积累量的28.53%。高产品种拔节—鲜食期氮素积累量高,鲜果穗高产品种在鲜食期叶片和子粒中的氮素分配较高,鲜子粒高产品种在鲜食期叶片和雄穗中氮素分配量较高且轴中氮素分配量较低。鲜果穗氮素利用效率高的品种主要是由于其减少了开花—鲜食期的氮素积累量,其次是减少了拔节—开花期的氮素积累量,且其在鲜食期叶片、轴和叶鞘中的氮素分配量较少。鲜子粒氮素利用效率和各阶段的氮素积累量及鲜食期各器官的氮素分配量无显著相关关系。     

不同施氮量下籼稻生育后期干物质积累及氮素的吸收利用

以早籼稻品种特优63、晚籼稻品种美优998为供试材料,探索籼稻品种在不同施氮量条件下其生育后期的干物质积累及对氮素吸收利用规律。结果表明,增施氮肥可提高籼稻品种生育后期植株各器官(茎鞘、叶、穗)的干物质积累量及氮素的吸收;同时加速植株茎鞘、叶部分干物质及养分向穗部转移;增施氮肥虽导致结实率、千粒重下降,但通过提高穗数,甚至每穗粒数,使产量显著提高。在施纯氮234.0kg/hm2条件下,早籼、晚籼稻品种的产量比对照分别增产45.2%和36.8%。此外,增施氮肥极显著提高早、晚籼稻品种的氮素吸收利用率。研究表明适当增加施氮量有利于提高籼稻品种产量、氮素的吸收及利用。     

不同氮肥水平下寒地粳稻器官不同形态氮含量变化特征研究

以寒地粳稻松粳6号和松粳9号为试材,研究了氮素用量对寒地粳稻植株营养性氮素（AN）、功能性氮素（FN）和结构性氮素（SN）形成积累及其变化的影响。结果表明,施氮水平对两品种功能叶片和茎秆AN和SN含量影响较大,且品种间影响程度不一致; 而子粒AN和SN含量对施氮量反应不敏感。施氮量对两品种功能叶片和子粒FN含量影响较大,而对茎秆FN含量影响较小。两品种功能叶片和茎秆AN含量随着生育进程的推进呈单峰曲线变化,均在灌浆期达到峰值; 子粒AN含量随生育进程推进呈高低高的变化趋势。两品种各器官FN含量均随生育进程而升高,在灌浆后期叶片和茎秆FN含量逐渐下降,子粒FN含量则小幅升高; 松粳9号子粒FN含量大于松粳6号。两品种叶片和茎秆SN含量（除松粳9号N0、N100和N200处理外）表现为先上升后下降,开花期最高; 子粒SN含量自开花到成熟均呈缓慢下降趋势; 松粳9号叶片和茎秆SN含量大于松粳6号。相关分析可知,功能叶片和茎秆（除孕穗期外）各时期AN含量与产量呈显著或极显著正相关关系; 子粒SN和FN含量分别与产量呈显著和极显著正相关关系。     

生长调节剂对玉米氮代谢的影响

采用田间小区试验,研究了植物生长调节剂不同配方对玉米光合特性、氮素代谢以及玉米子粒产量与蛋白质含量的影响。结果表明,调节剂不同配方处理能明显提高子粒灌浆期玉米功能叶叶绿素的含量和净光合速率,功能叶与茎秆中的全氮和蛋白氮的减少量,功能叶的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶与转化酶活性及子粒谷氨酰胺合成酶与转化酶活性;灌浆中、后期玉米功能叶蛋白水解酶活性和玉米子粒产量、子粒蛋白质含量及蛋白质产量。在生长调节剂中,PGR4处理玉米子粒的蛋白氮含量比对照提高1.35.g/kg,子粒产量比对照增加9.5%,子粒蛋白质产量比对照增加19.6%;PGR3处理玉米子粒的蛋白氮含量比对照提高0.78.g/kg,子粒产量比对照增加11.4%,子粒蛋白质产量比对照增加17.4%,是较合理的配方。     

氮素水平对不同氮效率基因型水稻的物质生产与分配的影响

研究了在群体水培条件下,3种氮素水平(5、15和25mg.kg-1)对6种不同氮效率利用基因型迟熟中粳水稻物质生产与分配的影响。结果表明:氮素水平、基因型对水稻氮素干物质生产效率(NUEdm)、氮素籽粒生产效率(NUEg)均有极显著的影响。6种不同氮效率基因型可分成氮高效和氮低效利用型2类。NUEdm在2类基因型水稻中总体上均随着氮素水平升高呈现上升趋势;而NUEg在氮低效基因型中表现为随氮素浓度升高而先升后降。在水稻的4个关键生育期,不同氮素水平、2类基因型之间水稻干物质积累量差异显著。成熟期,氮素水平对水稻茎鞘、根、穗的干物质分配比例影响显著,对叶片干物质分配比例影响不显著。相同氮素水平下,就平均值而言,水稻茎鞘、叶片、根系干物质比例均表现为氮低效基因型>氮高效基因型,而穗的干物质比例均表现为氮高效基因型>氮低效基因型。氮素水平对不同基因型水稻产量影响显著,同一氮素水平下均表现为氮高效型基因型水稻产量显著高于氮低效型基因型,且施氮量越大差异越大。相关分析表明,水稻各关键生育期的干物质生产量、产量、每穗粒数均与氮素水平、基因型的NUEg、NUEdm显著或极显著相关,与成熟期水稻各器官干物质分配比例相关性则相对较弱。     

低氮和干旱胁迫对富士和秦冠生长及氮素利用的影响

【目的】以富士（Fuji）、 秦冠（Qinguan）嫁接在平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）上的当年生盆栽苗为试验材料,采用砂培方法,研究了缺氮胁迫和干旱对富士和秦冠生长情况、 光合参数、 植株各部位氮磷钾含量及氮素利用效率的影响,分析比较了低氮干旱条件下富士和秦冠生长及氮素利用的差异,以期为果树生产高效肥水利用提供理论指导。【方法】试验共设四个处理: 正常氮正常水（ZZ）、 低氮正常水（DZ）、 正常氮干旱（ZG）、 低氮干旱（DG）。氮素和水分均设置两个水平,分别为正常氮（6 mmol/L NO-3-N）、 低氮（0.3 mmol/LNO-3-N）、 正常供水（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的80%~85%）、 干旱处理（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的60%~65%）。【结果】富士和秦冠的生物量（茎和叶）、 株高茎粗等生长指标以及光合速率、 气孔导度、 蒸腾速率均为正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）,并且相对应处理下秦冠的以上指标均高于富士;正常供水下,缺氮处理使富士、 秦冠的根冠比比正常氮处理均有所增加,富士提高了2.05%,秦冠提高了22.40%。富士和秦冠的氮、 磷、 钾含量均表现出正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）; 氮、 钾元素含量在植株各部位的分布顺序依次是叶＞根＞茎,磷元素则是根＞叶＞茎;光合氮素利用效率（PNUE）和氮素利用效率表现为秦冠处理之间差异极显著,富士处理之间差异不显著;秦冠的PNUE和NUE明显高于富士,在低氮正常水（DZ）处理下,秦冠氮肥利用率比富士高42.07%,在低氮干旱（DG）处理下高64.14%;低氮胁迫下富士和秦冠的NUE显著提高,并且秦冠提高的幅度高于富士。【结论】施用氮肥能够显著提高富士与秦冠的干物质量,同等水肥条件下,秦冠生长优于富士;水分亏缺会减少叶片对氮的吸收,干旱条件下适度增施氮肥,可提高果树的抗旱能力;低氮干旱胁迫下秦冠的生长指标、 光合指标及氮素利用效率指标均优于富士,表现出较强的抗低氮干旱胁迫的能力。     

麦/玉/豆周年套作体系氮素积累分配及转运

【目的】四川盆地特殊的高温寡照气候,使得作物间套作十分广泛。麦/玉/豆体系有利于资源循环高效利用和农业可持续发展。本项目研究了麦/玉/豆周年套作体系中各作物的氮素积累分配和花后氮素转运特征,旨在明确体系各作物的氮素营养吸收特性,为该体系的氮肥合理施用及高产高效提供理论依据。【方法】通过2011、 2012连续两年田间定位试验,研究了小麦/玉米/大豆套作体系在不同氮用量下（小麦设N 0、 60、 120、 180、 240 kg/hm2,分别表示为WN1、 WN2、 WN3、 WN4、 WN5;玉米设N 0、 97.5、 195、 292.5、 390 kg/hm2,分别表示为MN1、 MN2、 MN3、 MN4、 MN5;大豆不施肥,依前作的施氮处理依次记为SN1、 SN2、 SN3、 SN4、 SN5）各作物的氮素积累分配、 花后氮素的转运。【结果】 1）小麦各部位氮积累量都随氮用量增加而增大,籽粒、 茎鞘、 叶片和颖壳穗轴分别占地上部总氮积累量（平均为218.6 kg/hm2）的71.5%、 12.2%、 9.2%和7.1%;小麦花后从营养器官向籽粒转移的氮量及其贡献率随施氮量增加而增大,但转移率在不同氮处理下差异不显著,平均为61.5%;随氮用量增加,籽粒的氮分配比例逐渐减少,而非籽粒部分的氮分配比例则随之增大;小麦籽粒产量随施氮量增加而增大,但WN3~WN5处理间差异不显著。2）玉米各部位氮积累量随氮用量增加而增大,籽粒、 叶片、 茎鞘和苞叶芯分别占地上部总氮积累量（平均为108.1 kg/hm2）的67.2%、 3.9%、 11.8% 和 7.0%;玉米花后从营养器官向籽粒的氮素转移量、 转移率和贡献率均随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势,都以MN3处理最大;玉米各部位的氮积累比例在叶片、 茎鞘中以MN1处理最大,MN2MN5处理明显降低,在苞叶芯中不同氮处理间无明显变化,在籽粒中表现为施氮处理显著高于不施氮处理,而施氮处理间差异不显著;玉米籽粒产量随施氮量增加而增大,但MN4、 MN5处理间差异不显著。3）大豆收获期茎秆、 荚皮、 籽粒的氮积累量都有随施氮量增加而逐渐增大的趋势,以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、SN4与SN5间无显著性差异;籽粒、 茎秆、 荚皮的氮积累比例在5个处理间无显著变化,平均分别为82.2%、5.2%、12.6%;大豆花后从营养器官向籽粒转移的氮量从SN1SN5处理有先显著降低后又逐渐升高的变化趋势,而氮素转移率和转移氮素的贡献率在各处理之间无显著差异,平均分别为80.8%和26.6%;大豆籽粒产量以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1~SN3、 SN4与SN5间无显著性差异。【结论】低氮处理显著影响套作小麦、玉米、大豆3种作物的产量及氮素的积累,高氮投入会促使氮素滞留在营养器官中,阻碍其花后向籽粒中转移;体系全年施氮量在255~382.5 kg/hm2为宜,其中小麦120～180 kg/hm2,玉米195～292.5 kg/hm2,大豆不施或依苗情适当追施氮肥。     

含木醋液水溶肥对干热风胁迫下小麦生长的影响

为明确在干热风胁迫下含木醋液水溶肥(简称木肥)对小麦生长的影响,以济麦22为研究对象,采用盆栽试验,通过设置清水、木肥、市购水溶肥(简称市购)、含海藻酸水溶肥(简称海肥)4个处理,研究了干热风胁迫3 d情况下,木肥对小麦生长、抗氧化酶活性、养分吸收的影响。结果表明:与清水处理相比,木肥处理使小麦产量、穗数、穗粒数、千粒重分别提高24.22%、8.85%、9.95%和6.07%;秸秆、根生物量分别增加16.58%和11.84%;叶绿素含量提高2.41%～8.92%;籽粒氮含量提高6.28%;干热风胁迫处理后第1天(5月7日)所取叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高6.14%、105.32%、45.91%,丙二醛(MDA)含量降低6.76%。市购、海肥、木肥处理间相比,海肥处理的产量、穗粒数、千粒重和根重均最高,木肥处理的穗数、秸秆重最高,海肥、木肥处理的叶绿素含量基本显著高于市购处理,干热风胁迫处理后第9天(5月15日)所取叶片海肥处理的叶绿素含量显著高于木肥处理;海肥、木肥处理的秸秆钾含量高于市购处理,海肥处理的根钾含量高于市购处理,海肥、木肥处理的籽粒氮、磷、钾含量均高于市购处理;海肥、木肥处理的SOD、POD、CAT活性、5月7日所取叶片的MDA含量均高于市购处理。综合各项结果,在轻干热风胁迫3 d情况下,含木醋液水溶肥能显著提高小麦产量和穗粒数,主要原因是促进了小麦籽粒氮的吸收及干物质的累积,提高了小麦叶片合成叶绿素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低小麦叶片膜脂过氧化程度,进而提高了小麦抗干热风的能力。     

南方低产黄泥田与高产灰泥田基础地力的差异

【目的】黄泥田为南方红黄壤区广泛分布的低产田。定量评价黄泥田基础地力,明确与高产灰泥田水稻氮磷钾养分吸收利用的差异,可为黄泥田改良及水稻施肥提供依据。【方法】采集福建省20个县的典型黄泥田0—20cm土壤,同时采集与其邻近且由同一微地貌单元发育的高产灰泥田土壤,进行了水稻盆栽试验。试验设施肥(每盆N0.60g、P2O50.24g、K2O0.42g)和不施肥两个处理。氮肥采用15N丰度10%的尿素,磷肥用磷酸二氢钙,钾肥用氯化钾。水稻品种为‘中浙优1号’,采用移栽种植,每盆种植两穴。收获后,调查籽粒产量,采集土壤和植株样品,植株分地上部和根部,分析了生物量、氮磷钾含量,土壤分析了全氮含量。植株与土壤同位素氮用ZHT-03质谱仪测定15N%丰度。计算了土壤基础地力与水稻养分吸收、累积及肥料利用率。【结果】黄泥田的基础地力经济产量、基础地力地上部生物产量较灰泥田分别低26.9%与23.5%,相应的基础地力贡献率分别低14.1与9.7个百分点。基础地力贡献率(经济产量)与土壤有机质含量呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关。不论施肥与否,黄泥田水稻有效穗数均显著低于灰泥田,且不施肥水稻有效穗数与土壤有机质含量呈极显著正相关,而与土壤容重呈极显著负相关。施肥条件下,黄泥田水稻成熟期籽粒、茎叶和根系氮、磷、钾素含量均低于灰泥田,其中3个部位磷素含量较灰泥田分别低9.6%、38.4%和46.3%,差异均显著,黄泥田水稻籽粒和茎叶的钾素含量较灰泥田分别低10.8%和18.5%,差异均显著。施肥下黄泥田水稻成熟期籽粒、茎叶的氮素吸收量较灰泥田分别低10.8%和17.3%,磷素吸收量分别低12.5%和46.2%,钾素吸收量分别低16.6%和28.5%,差异均显著。等量施肥条件下,黄泥田的水稻氮肥利用率较灰泥田低4.6个百分点,但土壤氮肥残留率增加3.0个百分点。【结论】以高产灰泥田为标准,黄泥田基础地力具有20%以上的产量提升潜力。土壤有机质与容重是影响基础地力贡献率与有效穗的重要肥力因子。黄泥田水稻氮肥利用率显著低于灰泥田,但土壤氮素残留率较高。提高有机质、降低土壤容重是提升基础地力的主攻方向。     

施氮量和花后土壤含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响

在池栽条件下,研究了施氮量和花后土壤相对含水量对小麦氮代谢特性和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,在同一施氮量下,旗叶和子粒硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性表现为花后土壤相对含水量（Soil relative water content , SRWC）以60%～70%最高,过低（40%～50%）或过高(80%～90%)均降低NR和GS活性。旗叶蛋白酶活性随土壤相对含水量增加而降低;花后土壤相对含水量过低不利于叶片游离氨基酸含量的提高,过高则前期氨基酸合成少,后期向子粒转运不彻底。子粒游离氨基酸和蛋白质含量也随土壤相对含水量增加而降低;子粒蛋白质积累量以花后土壤相对含水量为60%～70% 时最高,过高和过低均不利于子粒蛋白质积累。在同一土壤含水量下,旗叶和子粒NR和GS活性表现为随着施氮量的增加而升高,蛋白酶活性随着施氮量增加而降低;旗叶和子粒游离氨基酸含量、子粒蛋白质含量和积累量随施氮量增加而提高,但施氮量过多,蛋白质积累量增加幅度减小。试验表明,小麦生产中可以通过施用氮肥和控制花后土壤水分含量技术,调节植株氮代谢,提高子粒蛋白质含量。     

氮硫配施对生姜生长和氮素吸收的影响

【目的】施肥显著影响生姜的产量及品质,在施氮的基础上合理增施硫肥可通过协调氮代谢的能力,促进干物质的合成与积累,从而提高生姜产量。本文在砂姜黑土区采用田间试验,研究氮硫配施对生姜不同生育期干物质积累、产量及氮素吸收的影响,为提高生姜产量及养分吸收提供理论依据。【方法】试验设置4个N水平(0、300、450、600 kg/hm2)和2个S水平(S 0、50 kg/hm2),在发棵期、根茎膨大期和收获期取样,测定茎、叶及根茎的干物质量及含氮量。【结果】生姜的茎和叶生长主要集中在前期,根茎膨大期时的茎和叶干物质量分别为5.49.3 g/plant和7.0 11.6 g/plant;根茎则在后期快速积累,至收获期时根茎干物质量达20.0 36.8 g/plant。随施氮量的增加,不同生育期茎和叶的干物质量均随之增加。适宜施氮量内,生姜根茎干物质量和产量表现出随施氮量增加而增加的趋势,以N450S50处理最高。相较于N0S0处理和N0S50处理,不同施氮量处理生姜增产率分别在33.1%74.3%和25.4%64.2%之间。同一施氮量下,增施硫肥处理的生姜干物质量和产量较高。氮硫配施对生姜根茎、茎和叶氮含量有不同影响。各器官中叶的氮含量在不同生育时期均高于根茎和茎,其中以根茎膨大期较高,为24.3 28.4 g/kg;而根茎和茎的氮含量均在发棵期较高,分别为18.3 24.5和16.3 22.2 g/kg。不同处理中,根茎氮含量在N600S50处理中较高,而茎和叶氮含量则是在N450S50处理中最高。收获期生姜各器官氮累积量表现为根茎叶茎,其中N450S50处理的根茎氮累积量高于其他处理,而茎和叶中则是N600S50处理的氮累积量最高。整株氮累积量随施氮量的增加而增加,N450S50处理最高,较N0S0处理和N0S50处理分别上升116.2%和99.0%,过量施氮反而降低氮素累积。增施硫肥能提高氮累积量,增加幅度在8.1%15.8%之间。【结论】生姜根茎干物质量主要在根茎膨大期积累,实际生产中在这一时期追施氮、钾肥,对于提高生姜根茎生物量,获得高产具有重要作用。氮和硫存在很强的内在联系,适宜施氮量下增施硫肥能够促进同化产物的形成,使养分向生长旺盛部位转移,从而提高生姜干物质积累和产量,促进植株对氮素的吸收。过量施氮或氮硫比例不合理则会导致产量提升受限。     

O_3污染胁迫下冬小麦的伤害症状及其对叶片氮代谢脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

采用开顶式气室模拟研究O3污染胁迫对冬小麦叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响,结果表明冬小麦在O3胁迫下表现出明显的受害症状,且O3浓度越高受害症状越严重。O3浓度升高导致不同生长期冬小麦叶片硝酸还原酶活性显著降低,当O3浓度为40～120 nL.L-1时,拔节期、抽穗期和乳熟期的叶片硝酸还原酶活性分别比对照处理降低45.4%～92.9%、58.0%～93.5%和90.0%～93.2%。O3污染胁迫对冬小麦叶片硝态氮和铵态氮含量也有影响,但是随着O3浓度、冬小麦生长期的不同影响不一样;冬小麦叶片脯氨酸和谷胱甘肽含量在O3污染胁迫下变化也各异。在冬小麦抽穗期,当O3浓度为40、80 nL.L-1时,脯氨酸含量分别比对照处理提高163.9%和173.2%,但是在O3浓度为120 nL.L-1时却降低42.4%。O3污染胁迫下拔节期冬小麦叶片还原型谷胱甘肽（GSH）含量显著比对照处理增加,而抽穗期GSH含量在较高O3浓度胁迫下却显著地比对照处理降低,说明植物在O3胁迫下表现出不同的调节和适应机制。     

大麦不同氮利用效率品种筛选及GS2基因的表达分析

为探明大麦品种的不同氮利用效率差异及质体型谷氨酰胺合成酶基因的表达差异,以48份大麦品种为材料,并利用不同氮水平营养液水培8周,研究其在低氮(0.4 mmol·L~(-1))、中氮(2.0 mmol·L~(-1))及高氮(5.0 mmol·L~(-1))下根、茎、叶的相关性状,筛选氮高效利用和氮低效利用的大麦品种,并利用qRT-PCR对筛选到的大麦氮高效和氮低效品种的GS2基因表达特性进行分析。结果表明,中氮下,除根干重和根含氮量外,其余的大麦苗期根、茎、叶各生物性状在品种间差异极显著,根据不同氮处理下的48份大麦品种苗期性状以及氮利用效率,筛选到1个氮高效品种(Z0099001)和2个氮低效品种(ARr-91和甘啤7号)。3个氮处理水平下,氮高效品种GS2基因的相对表达量高于氮低效品种,并且氮高效品种和氮低效品种根、茎、叶中GS2基因的相对表达量也各不相同,其中,叶中最高,茎中次之,根中最低。低氮条件下,根茎叶中,Z0099001的GS2基因的相对表达量高于甘啤7号,ARr-91最低。中氮条件下,根、茎、叶中均表现为氮高效品种高于氮低效品种,但在根中差异不显著,茎和叶中差异显著。高氮条件下,3个品种在根中GS2基因的相对表达量较低;在茎和叶中,Z0099001的相对表达量显著高于ARr-91和甘啤7号,且Z0099001叶中GS2基因的相对表达量在所有性状中最高。本研究结果为进一步解析大麦氮高效利用率奠定了基础。     

遮阴和施氮对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

为了探明弱光条件下小麦光合速率降低的原因,为黄淮海麦区小麦生产中合理施氮和高产高效栽培提供理论依据,通过田间试验研究了拔节期至成熟期弱光胁迫(透光率为50%的黑色遮阳网遮阴)和氮素水平[N0,0 kg(N)×hm~(-2);N1,120 kg(N)×hm~(-2);N2,240 kg(N)×hm~(-2)]对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响。结果表明:冬小麦拔节期至成熟期长期遮阴,导致旗叶叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSII)在3个施氮水平下均显著增加,其中以N2施氮水平下增幅最大,同时显著降低了叶绿素a/b和荧光非光化学猝灭系数(q N),进而提高了旗叶光化学效率,降低了热能耗散,提高光能利用率。在开花期至灌浆中期,由于光能不足造成小麦旗叶净光合速率Pn降低,而在灌浆后期,遮阴处理较正常光照能维持较高的叶绿素含量和光能转化效率,从而Pn高于正常光照。在相同光照条件下,随施氮量增加,小麦旗叶净光合速率Pn、叶绿素含量、PSⅡ荧光光化学猝灭系数(q P)和实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)显著提高,这有利于植株充分利用光能,增强光合作用。弱光导致穗数、穗粒数及千粒重显著降低(P0.05),穗粒数降低幅度最大(13%~46.8%),千粒重降低幅度最小(3.4%~8.5%),穗数的降低幅度为8.6%~22.5%,严重影响氮肥的增产效应。遮阴和施氮水平间交互显著影响了叶绿素含量、穗粒数和产量,但对其他指标影响并不显著。综合而言,增施氮肥缓解了弱光胁迫对光合作用的不利影响,遮阴条件下施氮处理(N1、N2)净光合速率Pn较对照(N0)增幅为11.5%~27.4%,其中以N2[240 kg(N)×hm~(-2)]水平增幅最大。在不同施氮水平下,遮阴处理均提高了光能转化效率,但遮阴显著降低了植株光合速率及产量构成因素,导致产量显著降低(P0.05)。     

耐弱光基因型马铃薯在遮阴条件下的光合和荧光特性分析

为探寻遮阴对马铃薯光合和荧光特性及吸收光能分配的影响,本研究采用大田试验,以马铃薯不耐弱光品种‘丽薯6号’和耐弱光品种‘中薯20’为材料,出苗后用遮光率70%的黑色遮阳网进行遮阴处理(T),以自然光照为对照(CK),测定了遮阴30 d后马铃薯叶片的光合作用、光响应曲线、CO_2响应曲线、光诱导曲线和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:1)遮阴后净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)较CK显著下降;‘中薯20’的P_n、P_(max)、LSP较高,LCP和暗呼吸速率(R_d)较低。2)不同基因型CO_2响应参数无显著差异,但‘中薯20’的最大羧化速率(V_(cmax))和最大电子传递速率(Jmax)较高,CO_2补偿点(CCP)较低。3)高光诱导过程中,‘中薯20’反应较快,光合能力较强。4)初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学量子效率(F_v/F_m)较CK显著增加,PSⅡ实际光化学量子效率(?F/F_m′)、表观电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)较CK显著下降,非光化学猝灭系数(NPQ)呈增加趋势。5)非光化学热耗散(ФNPQ)和荧光耗散途径(Фf,d)比例显著增加,光化学猝灭耗散途径(ФPSⅡ)比例显著减少,主要以增加热耗散为主。遮阴后,耐弱光基因型‘中薯20’的NPQ和ФNPQ均高于不耐弱光的‘丽薯6号’,说明‘中薯20’的光合机构保护能力更强。综合分析表明,遮阴后耐弱光基因型马铃薯具有较高的净光合速率、较低的光补偿点、较低的CO_2补偿点、较快的光诱导反应速度和较高的非光化学热耗散能力。