不同施氮水平对春玉米伟科702干物质积累及转运的影响

为进一步推进玉米的减肥增效,以内蒙古西辽河平原主推玉米品种伟科702为供试材料,采用田间试验方法,在0,210,300,390 kg/hm~24个施氮水平下,研究春玉米干物质积累、转运和氮肥利用率的差异性,以期为该品种确定适宜的施氮水平提供理论参考。结果表明,吐丝期之前,干物质积累量随施氮水平的增加而提高;吐丝期之后干物质积累量施氮300 kg/hm~2较施氮390 kg/hm~2更大,干物质积累的最大速率也出现在300 kg/hm~2施氮水平。从完熟期物质积累的构成来看,茎和苞叶以施氮390 kg/hm~2处理最大,而穗轴和籽粒则以施氮300 kg/hm~2最大。随施氮水平的提高,同化物转运量、转运速率和对籽粒贡献率总体上呈增加趋势,但不同器官之间存在明显差异。茎、穗转运贡献率随施氮水平的增加呈先升后降的趋势,以300 kg/hm~2处理最高;叶转运贡献率随施氮水平的增加而增加,以390kg/hm~2处理最高。籽粒产量、经济系数和氮肥农学利用率均以300 kg/hm~2施氮水平最大。在试验地区,300 kg/hm~2施氮水平为春玉米伟科702高产栽培适宜的施氮水平。     

超高产栽培下氮肥运筹对春玉米干物质积累及转运的影响

以金山27为试验材料,采用田间试验的方法,研究了超高产栽培下氮肥运筹对春玉米干物质积累及转运的影响。结果表明,在开花期和成熟期各器官干物质积累量随着施氮量的增加而增大,积累速率以穗部最快。干物质转移量随施氮量的增加而增大,各器官表现为叶>茎>穗。干物质转移效率和子粒产量均以300kg/hm2(种肥、拔节肥、大口肥的比例为1∶3∶6)施氮处理最大。试验证明优化施氮处理(Opt-N)是西辽河平原地区春玉米超高产栽培的最佳施氮模式。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

施氮方式对玉米-大豆套作体系中作物产量及玉米籽粒灌浆特性的影响

氮肥的过量施用和低效利用, 造成资源浪费和环境污染, 不利于农业的可持续发展。为了减少氮肥的投入量, 发挥氮肥的增产效益, 本研究对玉米-大豆套作模式的施氮量和施肥距离进行优化调整。通过两年田间试验, 探讨了减氮36% (RN36%)、减氮18% (RN18%)和习惯施氮(CN) 3种施氮水平和距离窄行玉米0 cm (D1)、15 cm (D2)、30 cm (D3)、45 cm (D4) 4种施肥距离对作物产量和玉米花后干物质积累与转运、籽粒灌浆特征的影响。结果表明, 与习惯施氮相比, 减氮18%处理的玉米花后干物质转移量、转移率及对籽粒的贡献率分别提高了22.65%、18.75%和15.90%, 籽粒平均灌浆速率和最大灌浆速率提高了9.79%和10.76%; 玉米、大豆产量及系统周年产量提高了4.95%、7.07%和5.35%; 各施肥距离间, 以距离窄行玉米15~30 cm的施肥效果最佳。减氮18%时, D2处理下玉米的平均灌浆速率、最大灌浆速率、穗粒数及百粒重比玉米常规穴施(D1)处理分别提高了10.32%、10.92%、9.08%和4.75%; 玉米、大豆产量和系统总产最高。玉米-大豆套作体系下, 减氮18%和距离窄行玉米15~30 cm施肥有利于增加玉米花后干物质的积累, 促进干物质向籽粒中转运, 增大灌浆速率, 增加百粒重和穗粒数, 提高玉米产量和大豆产量, 以实现系统周年作物增产。     

水氮调控对小麦植株干物质积累、分配与转运的影响

为明确陕西关中地区节水高肥效的生产最优灌溉和施肥技术,以陕西关中3个品种为供试材料,设置不同灌水模式、施氮量、施肥方式,采用裂区设计,对不同小麦品种植株各器官干物质的积累、分配和转运进行研究。结果表明:3个品种间籽粒干物质分配量和比例均无显著差异,各器官中的干物质向籽粒的转运量、转运率及其对籽粒的贡献率表现不一致;施氮量对小麦干物质氮素积累、分配和转运的影响均无显著差异;施氮量相同的情况下,60%底肥+40%追肥处理,各器官中干物质的积累量和分配比例,以及各营养器官中干物质向籽粒的转运量、转运率和贡献率均高于100%底肥处理。四因素对小麦植株干物质积累分配与转运的影响顺序为:品种>灌溉模式>施氮量>施氮方式。     

玉米–大豆套作模式下氮肥运筹对玉米产量及干物质积累与转运的影响

玉米-大豆套作是西南地区玉米的主要种植模式之一,研究该模式下玉米适宜的氮肥运筹方式,对该区玉米生产具有重要指导意义。通过2年田间试验,研究了施90、180、270和360 kg N hm–2及底肥∶拔节肥∶穗肥=5∶0∶5、3∶2∶5、5∶2∶3对玉米–大豆套作模式下玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,在相同底追比条件下,玉米产量及干物质积累量随施氮量增加呈先增后减的变化趋势。施180 kg N hm–2可以显著促进玉米穗粒数、千粒重及有效穗数的增加,提高花前干物质转运量和花后干物质同化量,植株干物质积累量和最大增长速率亦达到最大;相同施氮量条件下,不同底追比对玉米产量及干物质积累的影响表现为:3∶2∶55∶0∶55∶2∶3。氮肥后移(3∶2∶5)可以促进花后干物质积累和向籽粒中转运,增大干物质最大增长速率,改善玉米穗部性状,与传统施肥方式(5∶0∶5)相比,氮肥后移处理2年平均产量提高了4.11%。施氮量及底追比对产量的交互影响显著,2010年以施270 kg N hm–2并按3∶2∶5底追比处理玉米产量最高,与相同底追比条件下施180 kg N hm–2处理差异不显著;2011年玉米产量以施180 kg N hm–2按3∶2∶5底追比处理显著高于其他处理,达到7803 kg hm–2。在本试验研究范围内,施180 kg N hm–2及底追比为3∶2∶5的处理是获得玉米–大豆套作模式下玉米高产的最佳氮肥运筹方式。     

密植条件下玉米干物质和氮及磷养分积累与分配特点

为了探讨山西北部地区推广种植的春玉米品种整株干物质与氮、磷养分积累分配特点,制定适宜该地高产栽培管理措施。2014-2015年在大田条件下以垦沃2号(KW2)、KWS9384(KWS9384)和晋单32号(JD32)为试验材料,研究了春玉米干物质与氮、磷养分积累分配特点。结果表明,KW2在生育期内每株干物质、氮、磷积累量分别为432.95,4.90,5.21 g,均明显高于KWS9384和JD32。其中,较KWS9384分别高15.11%,11.36%和10.15%,较JD32分别高17.55%,27.94%和28.96%;KW2的籽粒产量、整株干物质及氮、磷养分积累量在整个生育期内均明显高于KWS9384和JD32,收获指数三者间无显著差异;KW2籽粒及根系中氮、磷的干物质分配比例高于KWS9384和JD32,因而,其具有更高的矿质元素吸收效率和偏生产力。综合分析认为,在参试的3个春玉米品种中,KW2最适合在密植条件(6.75万株/hm2)下高水肥种植和推广。     

施钾量对玉米钾素吸收、转运及产量的影响

为研究玉米群体干物质、产量、养分吸收转运对钾素的响应。于2018—2019年在宁夏银川平吉堡开展田间试验,设6个钾肥用量,依次为0、60、120、180、240、300 kg/hm²。结果表明：施钾显著提高了玉米干物质积累、钾素吸收转运及利用效率,以施钾量为180 kg/hm²条件下最好,成熟期干物质积累量较对照提高了3.04%～13.80%,穗钾素积累量较对照提高32.17%～42.57%。施钾处理下钾素转运量提高了20.28%～68.73%,钾转运率提高了10.16%～30.37%,转运养分对籽粒贡献率提高了20.40%～67.71%。180 kg/hm²较其他施钾处理,钾素吸收利用效率提高了20.09%～247.97%,钾素农学利用率提高了37.47%～221.27%,产量提高了6.99%～18.14%。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及肥料利用等因素,本试验条件下以施钾量为180 kg/hm²较为适宜。     

氮肥对杂交小麦干物质积累转运及其杂种优势的影响

选用6个杂交小麦及其亲本材料在施氮(200kg/hm²)和不施氮条件下,对不同时期不同器官的干物质积累、转运及其杂种优势进行了研究。结果表明:施氮并不影响干物质的积累模式,但总麦草、叶片和茎秆的干物质积累比不施氮分别高出30%~50%、70%~100%和20%~40%。各器官的干物质积累具有一定杂种优势。施氮对子粒灌浆后期各器官干物质积累的杂种优势具有显著的增强效应。施氮对叶片干物质的转运有显著地促进作用,但抑制茎秆干物质的转运及其杂种优势的发挥。     

施氮对不同氮效率玉米干物质形成及籽粒发育的影响

为了揭示不同氮效率玉米在不同氮素水平下籽粒发育和地上部干物质积累的差异,通过田间小区试验,在3个氮素供应水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下,对6个不同玉米品种（‘屯玉99’(A),‘并单390’(B)、‘郑单958’(C)、‘晋单65’(D)、‘先玉335’(E)、‘潞玉19’(F)）干物质的积累变化和籽粒发育进行了对比分析。结果表明：这6个品种可以分为3种不同氮效率类型：高氮高效型（‘屯玉99’和‘并单390’）;双高效型（‘晋单65’和‘先玉335’）;低氮高效型（‘潞玉19’和‘郑单958’）。在N1(140 kg/hm²)水平下氮素能够明显促进玉米营养体干物质的积累,促进籽粒产量的增加。随着施氮量的增加,高氮高效型和双高效型品种光合碳量增加,为籽粒提供了充足的碳源;高氮高效性品种地上部干物质积累的增加大于籽粒干物质的积累的增加,而双高效品种籽粒干物质积累增加较快。同时,施氮还可以促进这2种类型玉米顶部籽粒发育,增加产量。而低氮高效品种在氮素作用下,营养体干物质有明显增加,籽粒没有明显变化;施氮会促进营养体干物质的转移;同时过高(N2)或过低(N0)的施氮量都会造成其顶部籽粒发育不完善,影响产量。     

叶面喷施硅肥对寒地玉米干物质积累分配及产量品质的调控效应

针对松嫩平原西部半干旱区施肥方式单一、养分管理失衡等限制玉米丰产优质高效的问题,以先玉335为材料,设置5个喷施硅肥处理,分别为0（LCK）、4（LS1）、8（LS2）、12（LS3）和16g/L（LS4）,研究叶面喷施不同浓度硅肥对玉米干物质积累和转运及籽粒产量品质的影响。结果表明,喷施硅肥对植株干物质积累均有促进作用,其中LS3与LCK相比,显著增加花前营养体干物质转运量267.00kg/hm²,且2年的产量均最高（11 485.68和12 331.69kg/hm²）。随硅肥浓度的增加,玉米籽粒粗淀粉、粗蛋白、果糖、氮和钾含量显著增加,较LCK的增幅分别为1.88%~2.56%、5.64%~8.22%、20.00%~41.18%、6.56%~8.56%和11.57%~38.84%。综上所述,叶面喷施8和12g/L硅肥可实现玉米产量和品质的协同提高,可作为松嫩平原西部半干旱区叶面硅肥施用的最佳水平。     

贵州新老两代糯高粱品种（系）干物质及氮素积累转运差异分析

以贵州省新老两代酒用糯高粱品种（系）为研究对象,采用随机区组设计,对其产量、干物质及氮素积累转运进行分析,结果表明,随着年代更替,贵州省酒用糯高粱产量、干物质和氮素积累总量逐步提高,新品种较老品系2年平均分别增加25.5%、23.4%和35.2%;新品种花后干物质和氮素积累占比平均分别为32.6%和31.2%,显著高于老品系;新品种花后干物质和氮素积累对籽粒产量的贡献平均分别为65.2%和49.6%,较老品系分别提高10.2%和12.2%;新品种的干物质、氮素转运量分别较老品系增加12.1%和32.5%,其中新品种的叶干物质和氮素转运量对籽粒的贡献分别较老品系提高3.0%和4.1%。同时贵州糯高粱花后干物质、氮素积累量和转运量与产量之间存在显著正相关关系。综上所述,花后氮素积累与转运能力的增强促成了干物质积累量的增加,从而提升了贵州糯高粱新品种的产量。     

油菜素甾醇(BRs)对杂交粳稻灌浆期光合物质、群体氮素积累和利用的影响

以常规杂交粳稻常优3号和籼粳杂交超级稻甬优12为材料,通过叶面施肥分析了油菜素甾醇(BRs)对2个杂交粳稻灌浆期剑叶光合特性、群体干物质积累、氮素吸收利用、非结构性碳水化合物(NSC)积累和植株不同器官NSC/N的影响。结果表明,BRs对2个水稻叶片光合生理指标的影响表现为G_s>T_r>P_n>C_i。喷施2,4-表油菜素内酯(eBL)后能够增强灌浆期叶片净光合速率和蒸腾速率,维持叶绿素含量和胞间CO₂浓度,从而提升叶片光合能力;以及增加群体干物质、氮素和NSC积累量以及干物质积累比例和积累速率、氮素吸收比例和吸收速率、NSC转运比例和转运速率,但降低了氮素干物质生产效率;喷施油菜素吡咯(Brz)后的上述生理效应相反。eBL提升了2个水稻品种花后干物质、NSC和氮素的转移量及氮素对籽粒贡献率,降低了干物质和NSC对籽粒贡献率;Brz则降低了干物质、NSC及氮素的转移量和转移率,提升了干物质和NSC对籽粒贡献率。2个杂交粳稻整个灌浆期地上部不同器官NSC、氮素转运量均表现为eBL>CK>Brz,籽粒灌浆前期>籽粒灌浆后期。2个水稻品种地上部不同器官NSC/N随着籽粒的不断充实呈现上升趋势,其中茎鞘、穗部NSC/N变化最为显著;eBL减小了叶片和茎鞘中的NSC/N,Brz则反之,但喷施BRs后穗部变化规律不明显。籼粳杂交超级稻甬优12比常规杂交粳稻常优3号具有更强的剑叶光合速率,更高的干物质和氮素及NSC积累量,更大的灌浆前期NSC和氮素转运量,最终籽粒实际产量较常优3号增加5.03%~9.32%;eBL对2个水稻品种干物质和氮素积累及NSC转运作用规律不一,Brz对甬优12干物质、氮素积累及NSC转运抑制效应大于常优3号。     

不同施肥条件下夏玉米的干物质积累、产量及氮肥利用效率

针对我国华北地区夏玉米生产中所面临的氮素污染和秸秆资源严重浪费等问题，中国农业大学和德国霍恩海姆大学(Hohenheim University of Germany)自1999以来开展了中德国际合作项目“华北平原作物高产高生产力条件下环境可承受的持续农业研究”。研究表明：在同一时期，优化施肥、秸秆还田优化施肥与传统施肥夏玉米干物质积累量无显著性差异。拔节到吐丝，优化施肥的干物质日增长量和干物质积累量并不低于传统施肥，吐丝到灌浆，略低于传统施肥；秸秆还田优化施肥两阶段的干物质日增长量和干物质积累量最高。3处理间夏玉米产量无显著性差异。优化施肥和秸秆还田优化施肥条件下，氮肥当季利用率显著高于传统施肥。     

Genetic variation for dry matter and nitrogen accumulation and translocation in two-rowed spring barley: I. Dry matter translocation

A 4-year field study was carried out to determine dry matter and nitrogen accumulation until anthesis and at grain filling period and dry matter translocation and utilization in grain filling of barley. Twenty two-rowed spring barley (Hordeum vulgare ssp. distichum L.) cultivars originated from different countries (Yugoslavia, Germany, Australia, the Czeck Republic, Netherlands, France and USA) were grown during 1995–1998 on a non-calcareous chernozem soil near Novi Sad (45° 20′N, 15° 51′E, 86 m asl). Dry matter and nitrogen accumulation depended on the cultivar and year. In a year with favorable weather conditions, 58% of dry matter was accumulated during pre-anthesis, while in a year with less favorable weather the amount was 48%. In the favorable year 91% and in unfavorable year 65% of nitrogen was accumulated until anthesis. The results indicated that the greater amount of dry matter and nitrogen accumulated before anthesis. Dry matter translocation efficiency depended on the cultivar and ranged from 3 to 16.4%, while the contribution of pre-anthesis assimilates to kernel varied from 4 to 24.2%. Cultivars that have been developed for the growing conditions of the area where the experimental site was located, i.e. adapted ones, did not use pre-anthesis dry matter for grain filling. High positive correlations (P<0.01) were found between biomass at anthesis and biological yield, dry matter translocation efficiency, contribution of translocated dry matter to grain yield, and total plant nitrogen at maturity. Accumulated nitrogen at anthesis was positively correlated (P<0.01) with growing degree–days until anthesis, dry matter at anthesis and dry matter translocation parameters. Heritability for the investigated characters was rather high, over 0.60.     

施氮量对不同品种小麦物质积累、转运及产量的影响

在大田条件下,以豫麦49-198、郑麦0943、百农418、许科316为试验材料,设置施纯氮120kg/hm ²（N1）、210kg/hm ²（N2）、300kg/hm ²（N3）3个施氮水平,比较分析不同施氮量对不同品种小麦干物质、氮素积累与转运以及产量的影响。结果表明：同一品种不同施氮量处理、同一施氮量不同品种间小麦干物质积累量、干物质转运规律和氮素积累量、氮素转运规律以及子粒产量存在显著差异。适当增施氮肥可以有效增加小麦植株群体干物质积累量,成熟期,豫麦49-198和郑麦0943在N2处理干物质积累量最高,百农418和许科316在N3处理干物质积累量最高。不同品种小麦营养器官花前贮藏干物质和氮素的转运量、转运率以及物质转运对子粒的贡献率均在N2处理达到最高。豫麦49-198和郑麦0943在N2处理获得最高产量,分别达8 036.67和6 873.33kg/hm ²,百农418和许科316在N3处理获得最高产量,分别为7 636.67和7 713.33kg/hm ²。因此,在小麦生产过程中,应根据不同品种合理施氮,实现高产。     

冷凉区不同地膜覆盖对玉米干物质和氮素积累与分配的影响

为探明冷凉区地膜覆盖对玉米干物质积累、分配及运转和对氮素积累的影响,以玉米品种大德216为材料,在吉林省安图县进行田间试验,设置透明可降解地膜覆盖（T1）、透明不可降解地膜覆盖（T2）、黑色不可降解地膜覆盖（T3）和无膜（TCK）处理,测定干物质、氮素积累量及产量。结果表明,不同地膜覆盖均能显著提高玉米产量,其中T1和T2处理的产量显著高于T3处理。3种地膜覆盖均能显著增加玉米干物质积累,在播种后65、90、105和140d,T1和T2处理的干物质积累均显著高于T3处理。不同覆膜处理在播种后65~90d积累量最多,3种覆膜处理条件下的氮素积累均显著高于TCK处理,成熟期各器官氮素积累分配比例表现为籽粒>叶>茎>鞘>雄穗。综上,地膜覆盖可提高玉米干物质积累量,优化物质运转分配,促进玉米氮素积累,提高玉米产量,透明覆膜栽培可有效改善冷凉区积温不足、只能种植早熟品种的局限性,拓宽品种选择范围。透明可降解地膜为冷凉区玉米最佳抗逆丰产栽培模式。     

东北冷凉地区秸秆还田方式对水稻光合、干物质积累及氮素吸收的影响

为探讨东北冷凉地区水稻秸秆适宜的还田方式,开展大田定位试验,研究了秸秆直接还田和炭化还田对水稻光合能力、干物质积累的影响。结果表明,施用氮肥条件下2种还田方式均能促进水稻地上部干物质积累,尤其是炭化还田在成熟期较直接还田干物质积累更多;不施用氮肥条件下炭化还田地上部干物质积累量有增加趋势,但直接还田与对照相比却降低了地上部干物质量。2种还田方式都有提高氮肥利用率的趋势,炭化还田和直接还田的氮肥利用率分别为59%和56%。