不同小麦品种开花后硝酸还原酶活性与氮效率的关系

选用近年来在河南省推广的8个小麦品种,在低氮和高氮2个水平下研究了小麦开花后旗叶和根部硝酸还原酶活性与氮效率的关系。结果表明：增施氮肥能提高小麦各器官的硝酸还原酶活性。在不同的生育时期硝酸还原酶活性与氮效率的关系并不一致：在2个氮水平下开花期旗叶硝酸还原酶活性与氮效率呈正相关;花后7d根部硝酸还原酶与氮效率呈正相关;其它时期不相关或负相关。低氮条件下,小麦灌浆中期旗叶硝酸还原酶活性可作为小麦蛋白质含量选择的一个辅助指标。     

典型玉米自交系氮素吸收利用特点的研究

在大田条件下,对8个代表性的玉米自交系在不同施氮水平下的氮素吸收与利用特点及与氮效率相关的一些性状进行了研究。结果表明：玉米自交系在产量、生物量和氮累积量上存在显著的差异。通过玉米自交系各性状与氮效率的关系的分析表明,低氮胁迫下,应选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高、穗位叶叶面积大、籽粒含氮量高和氮收获指数大的自交系,高氮处理条件下,应选择抽丝期生物量大和成熟期生物量大的自交系。通径分析表明,氮吸收和氮利用效率对氮效率的作用均是直接作用大于间接作用。3个施氮水平条件下,对氮效率的直接作用是氮吸收效率大于氮利用效率。在低氮条件下,氮吸收效率的直接作用更强,而氮利用效率对氮效率的直接作用是随着施氮量的增加逐渐增强。在氮2、氮3处理中,吸收效率和利用效率的共同影响导致了产量差异,并且是吸收效率的影响较大;高氮处理则主要是吸收效率的影响。     

东北三省粳稻苗期氮高效基因型的筛选

采用水培方法,在2种氮素水平下对110份不同基因型粳稻品种苗期的氮效率差异进行分析,结果表明:除根干重外,株高、地上干重、根冠比、根长和根数在2个氮素水平下的差异都达到极显著水平.所选用的7个相对耐性指标变异系数都较大.相关分析表明,相对株高、相对地上干重、相对根干重、相对植株干重和相对根数5个指标中除相对根干重与相对株高和相对根数相关不显著外,其余各指标均呈极显著正相关,在反应粳稻苗期耐低氮上有较高的一致性,初步认为它们可以作为水稻苗期氮高效基因型的筛选指标.根据以上指标筛选出16份材料,在苗期低氮或不施氮的情况下可以取得同样的生物产量,初步认为它们可能具有苗期氮高效或耐低氮基因型.     

不同基因型小麦对低氮胁迫的生物学响应

采用溶液培养的方法,研究了不同基因型春小麦(加春1、2、4号)根系对低氮胁迫的生物学响应、小麦苗期氮素吸收、分配的基因型差异以及与根系形态之间的相关关系,结果表明,⑴低氮胁迫下小麦的根重、根长、根条数、根系总吸收面积与活跃吸收面积、根系SOD及POD活性、根系活力均明显降低,但不同基因型间的差异明显。低氮胁迫下加春2号小麦根系具有较好的形态学与生理学性状,并向地上部分配了较大比例的氮素,地上部氮累积量占总氮量的百分率比其它两种基因型分别高7.6%和8.2%,氮的利用率也比其它两种基因型高8.0%和9.9%。加春2号比其它两个基因型更能适应低氮环境胁迫。⑵在低氮胁迫下,春小麦根重、根总长度、根系活力、根系总吸收面积及活性吸收面积与总吸氮量呈显著线性相关,而在高氮水平下无相关关系,表明在氮素胁迫条件下,根系形态对氮吸收率起重要作用。     

茄子氮效率基因型差异的研究

为了解茄子的氮素吸收利用特性和筛选氮高效基因型,采用田间小区试验和测试分析方法,通过测定茄子产量、氮利用效率、氮响应度和氮素吸收总量等指标,对10个茄子基因型进行了氮效率方面的研究。结果表明,不同基因型茄子的产量、氮利用效率、氮响应度和氮素吸收总量均存在显著差异。根据供试材料在施氮和不施氮处理下氮效率的不同将供试10个基因型划分为5种类型:高氮高效-低氮高效型(HH-LH)包括06-991;高氮高效-低氮中效型(HH-LM)包括06-917;高氮高效-低氮低效型(HH-LL)包括06-961和06-867;高氮中效-低氮低效型(HM-LL)包括06-972,06-947,06-854,06-830和06-909;高氮低效-低氮低效型(HL-LL)包括06-910。对氮效率构成因素通径分析表明,氮素吸收总量对氮效率的直接作用大于氮利用效率的直接作用,氮素吸收总量是决定氮效率的主要因素。     

8个鲜食型甘薯品种的氮营养差异研究

在田间试验条件下,以不同鲜食型甘薯为试材,研究了施氮对8个鲜食型甘薯品种产量、氮素积累量和氮效率的影响。结果表明,施氮可提高甘薯地上部生物量,供试的8个甘薯品种薯块产量平均值表现为N90>NO>N135,在3个氮水平下薯块产量相对较高的品种是黄皮苏薯8,较低的品种是济薯21;施氮能提高甘薯整株氮素积累量,但不同鲜食型甘薯品种的薯块氮素积fir.量对施氮的响应也不尽相同。8个甘薯品种的氮素干物质生产效率、氮素利用效率和氮效率基本表现为随施氮量的增加而减小,而氮素吸收效率的总体趋势是随施氮量的增加先减小后增加。根据研究结果将鲜食型甘薯的氮效率划分为5种类型。     

施氮对不同基因型玉米籽粒发育和氮效率的影响

为解决生产中氮肥过度施用造成的资源浪费和环境污染问题,选择适宜的玉米氮高效品种至关重要。在不同施氮水平下,对不同基因型玉米籽粒发育及氮效率的差异进行了比较,采用田间试验,对屯玉99(TY)、潞玉19(LY)、先玉335(XY)3个玉米品种在4个施氮水平N0、N1、N2、N3(0,80,160,240 kg/hm2)条件下的籽粒发育和氮效率进行对比分析。结果表明,各品种玉米的籽粒干质量与氮含量差异在N3水平下最大,依次表现为N3N2N0N1;随着施氮量的增加,双高效型先玉335和高氮高效型屯玉99籽粒发育速率加快,籽粒干质量和籽粒氮含量在各生长时期都有明显增加,增施氮肥可以有效提高其氮肥利用率,促进氮在玉米植物体内的转移;低氮高效型潞玉19在低氮(N0、N1)水平下保持较高的产量,但随施氮量的增加,其籽粒干质量和氮含量无明显变化,产量甚至有所降低,导致氮利用效率降低。双高效型先玉335在低氮和高氮条件下都有较好的产量,是适合广泛种植的玉米品种;低氮高效型潞玉19适合在贫瘠土壤和施氮条件不良的条件下种植。     

不同氮效率芝麻品种苗期氮吸收转运与利用差异

为探究芝麻苗期氮吸收、转运及利用规律，以2个氮效率差异芝麻品种郑芝HL05(ZZ,氮高效)和缅甸高产者(MD,氮低效)为材料，通过水培试验设置正常(CK,17.86 mmol/L)和低氮(LN,0.2 mmol/L)2个氮浓度处理，比较不同氮效率芝麻在根系形态、氮吸收转运利用、氮代谢指标及相关基因表达等方面的差异。结果表明，不同氮浓度处理下，氮高效品种ZZ的根系形态指标、生物量、氮积累量、氮代谢相关酶活性、根系氮利用效率总体上均高于MD。低氮胁迫显著降低了芝麻的生物量、氮积累量及叶片氮代谢相关酶活性，提高了植株的根系形态指标、根系活力、根冠比、氮生理利用效率、根系干物质利用效率和氮利用效率。其中，氮高效品种ZZ的生物量、氮积累量、转运系数、根系氮生理利用效率和氮利用效率分别是MD的2.48,1.08,1.73,2.36,2.65倍。实时荧光定量PCR结果显示，低氮胁迫下，氮高效品种中，参与NO₃^-吸收、转运和再分配的相关基因SiNPF6.3a/b、SiNPF4.6a、SiNRT2.4a/b、SiNRT2.5、SiNPF7.3a/b和SiNPF...     

低氮高效红甜菜形态特征分析

筛选低氮高效基因型红甜菜是提高氮素利用效率,减少氮污染的有效途径。采取液体培养方法,设置低氮(1.5 mmol/mL)、正常氮(5 mmol/mL)、高氮(10 mmol/mL)3种氮素水平处理,选用中国农业科学院甜菜研究所育种品系,通过生长指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标,并筛选出耐低氮基因型。在低氮和高氮条件下,茎叶氮含量、茎叶氮素干物质生产效率、整株氮累积量、氮生理利用效率、整株氮素干物质生产效率差异性显著,变异系数分别为0.169~0.217和0.110~0.271。通过因子分析发现,在低氮和高氮条件下主成分培养情况基本相同,第一主成分是由根系氮含量、根系氮素干物质生产效率、整株氮素干物质生产效率、整株氮含量、氮生理利用效率决定,第一主成分所占的方差贡献率较大。综合红甜菜氮素吸收累积变异特征及因子分析,将茎叶氮含量、茎叶氮素干物质生产效率、整株氮累积量、氮生理利用效率、整株氮素干物质生产效率作为初步筛选红甜菜氮高效综合评价指标。再根据隶属函数法计算出的氮效率综合值和采用欧氏距离平方拟合的分层聚类分析,将整株氮素干物质生产效率作为筛选氮高效综合评价指标。最终筛选出对氮素高效吸收利用的材料（低氮高效型‘YeginaS2’、低氮低效高氮高效型‘CYCLHDAR’）,结合其株高、叶面积、叶柄长、根长等形态特征、干物质量及根冠比等实用特征,分析不同基因型红甜菜对土壤氮素吸收利用特点,进一步验证对增施氮肥反应敏感的低氮高效型、低氮低效高氮高效型品种。     

陕西省不同年代玉米品种产量和氮效率性状的变化

明确陕西省不同年代玉米产量和氮效率性状响应氮肥的变化趋势,对西北旱区玉米高产氮高效品种选育具有重要的实践意义。本文以1981—2010年间陕西省12个玉米主栽品种为材料,于2011年和2012年在典型旱区陕西长武进行3个氮水平(0、120和240 kg hm–2)的田间试验,分析了不同年代玉米品种农艺和氮效率性状变化趋势。结果显示,不同年代玉米品种籽粒产量随氮水平增加而提高,在施氮0、120和240 kg hm–2处理下籽粒产量增益分别为每年46、65和83 kg hm–2。所有氮水平下2000—2010年间品种产量和生物量显著高于1980—1989年间品种,而秸秆产量变化不明显;现代玉米品种(2000—2010年)产量的增加归因于穗粒数、千粒重和生物量的提高。不同年代玉米品种消光系数随氮水平增加而降低,说明现代玉米品种(2000—2010年)较老品种(1980—1989年)叶片直立,截获更多的光能,致使产量和生物量高。随着年代的递进,玉米品种氮肥农学利用率呈递增趋势,在低氮水平下现代品种氮肥利用效率最高,且显著高于老品种。氮肥农学利用率与氮吸收效率(NUpE)和花后氮素积累量呈显著相关(r=0.75;r=0.72),而与氮生理效率(NUtE)和花前氮素积累量相关性不显著(r=0.42;r=0.39)。说明现代玉米品种氮肥农学利用率提高主要来自氮肥吸收效率和花后氮素积累量的增加。上述结果表明,陕西玉米育种应注重穗粒数、千粒重、氮吸收效率性状和株型结构改良,低氮环境压力选择将有助于旱区玉米高产氮高效新品种培育。     

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。     

环境变异及施肥措施对强筋小麦品质性状的影响

旨在分析环境变异及施肥措施对‘郑麦366’品质性状的影响,为强筋小麦品种的优质高产高效生产提供理论依据。选取生产上有生态代表性的不同地点进行取样,设小区进行氮肥用量用期、NPK平衡施肥试验;研究环境变异及施肥措施对‘郑麦366’品质特性的影响。结果表明,‘郑麦366’在不同地点、不同年份的品质表现相对比较稳定,多数地点的‘郑麦366’的品质结果达到或超过国家二等强筋小麦品质标准,且面包烘焙品质表现优良;粉质仪稳定时间在不同地点自北向南、自西向东表现逐渐降低的趋势。增施氮肥能够改善‘郑麦366’的品质,分期施用氮肥可以在一定程度上提高面筋的质量。N:P:K肥按225:120:180配合施用,‘郑麦366’的产量、湿面筋含量、湿面筋指数、干面筋含量、稳定时间、弱化度均表现最好,N、P、K肥配合施用可同时提高强筋小麦品种的产量和品质。‘郑麦366’的品质表现相对比较稳定,在大面积种植过程中,应重视N、P、K肥配合施用以提高强筋小麦品种的产量和品质。     

种植密度和施氮量对小麦-玉米轮作体系下周年产量及氮肥利用率的影响

小麦-玉米是河南省主要的轮作模式,其习惯种植密度与专家推荐种植密度间差距较大。本研究旨在为不同种植密度下小麦和玉米匹配适宜的氮肥用量,以达到最佳经济效益和氮素利用率。选用不同小麦品种（矮抗58和百农207）和不同玉米品种（北青340和登海605）为供试材料,设置农民习惯和专家推荐2个种植密度,0、180和360kg N/hm² 3个供氮水平,分析比较了不同处理下小麦和玉米的干物质、产量、氮素利用率和经济效益。结果表明,小麦的农户习惯种植密度比专家推荐高75kg/hm²,相比农户习惯处理,专家推荐种植密度处理下的小麦产量提高了10.0%~15.7%,提升了经济效益。小麦产量随穗粒数的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,小麦产量没有明显差异,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,百农207在N₁₈₀处理下产量最高。玉米的农民习惯种植密度比专家推荐低22 500kg/hm²,相比农民习惯处理,专家推荐处理的玉米产量提高了17.8%~22.7%。玉米产量随种植密度的增加而增加。农民习惯种植密度下,随施氮量的增加,玉米产量呈降低趋势,氮肥农学效率降低。专家推荐种植密度下,玉米在N₁₈₀处理下经济效益最高。     

不同施氮措施对强筋和中强筋小麦品质的调控效应

为明确不同施氮措施对优质小麦产量及品质的影响，以强筋品种郑麦366和中强筋品种郑麦7698为材料，设置不施氮（N0）、基施纯氮210kg/hm2(N210+0)、基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮60kg/hm2(N150+60)和基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮120kg/hm2(N150+120)4个施氮处理，连续3年分析不同施氮措施下的产量、籽粒与麦粉品质。结果表明，不同施氮措施对小麦产量和品质的影响年际间变化较大；丰产年份（2018-2019年度）N150+60处理的籽粒和蛋白质产量均高于其他处理；N150+120处理2017-2018年度2个品种、2019-2020年度郑麦7698的小麦粉湿面筋含量显著高于N150+60和N0处理；不同施氮措施下2个品种的小麦粉面团稳定时间以N150+60或N150+120处理较长；N150+60处理与其他处理相比显著增加了2019-2020年度的郑麦366面团最大拉伸阻力；与N210+0和N0处理相比，N150+60和N150+120处理显著增加了2018-2019和2019-2020年度的郑麦7698面团最大拉伸阻力。综上分析，小麦...     

Genetic differences for nitrogen uptake and nitrogen utilisation efficiencies in winter wheat

Due to economic and ecological factors, European agricultural practices are likely to go towards extensive systems with lower inputs of nitrogen (N) fertilisers. The objective of this study was to assess varietal differences for N use at two nitrogen levels. A set of 20 winter wheat (Triticum aestivum L.) genotypes was studied over 2 years in northern France on a deep loam soil without (N0) and with 170 kg ha⁻¹ N fertiliser (N+) as ammonium nitrate. Results were consistent on both years as the genotype×year or genotype×year×N level interactions were not significant. The genotype×N level interaction was highly significant except for total N utilisation efficiency (total above-ground dry weight/total above-ground N) and grain N concentration. The genotype×N level interaction for grain yield was mainly due to three contrasting genotypes: Cappelle, a cultivar from the 1940s, had the same yield at N0 and N+; Arche had a high yield at both N levels; and Récital had a high yield with added N and a very low one without N. The number of kernels/ear explained most of the variations of grain yield at N0 (48%) and N+ (80%), and of the interaction (67%). N uptake efficiency (total above-ground N/soil N supply) accounted for 64% of the variation in N use efficiency (grain yield/soil N supply), while at N0 and at N+ it accounted for only 30%. N utilisation efficiency (grain yield/total above-ground N) was then more important at N+ than at N0. Grain N explained most of total plant N variation at both N levels. The interaction for N use efficiency was best explained by the interaction of N uptake (63%). The applications of these results to a breeding programme to create varieties adapted to low-input management systems are discussed.     

长期定位施肥对小麦产量及构成因素的影响

以豫麦13、郑太育1号、临汾7203、郑州941、豫麦47、郑州8998、郑麦9023、郑麦9694、郑麦9962 等9个小麦品种为试验材料, 通过17年6个不同施肥方式的长期定位试验, 研究了不同施肥处理对小麦产量及构成因素的影响。结果表明：(1)N素和P素是限制小麦产量和生长的两个重要因素。K素不是限制小麦生长及产量的主要因素。(2)NPK和NP处理的产量、穗数、穗粒数都要极显著高于其他处理,而千粒重则为PK处理最高。（3）NPK处理不但高产,而且产量较稳定。从产量的稳定性上来说,NPK>PK>NP>CK>N>NK。（4）NPK和NP处理的产量与穗数和千粒重达到极显著正相关,而与穗粒数相关不显著。NK和N处理的产量与三个构成因素都成显著正相关。CK和PK处理的产量只与穗粒数成显著正相关。     

施氮量对小麦花后氮素分配及氮素利用的影响

为研究黄淮海麦区化肥投入不断增加,而产量却徘徊不前的问题,以当地主栽品种矮抗58和周麦22为材料,采用4个施氮水平（0、120、240、360kg/hm ²）和品种的二因素分析方法研究了施氮量对小麦植株地上部各器官氮素分配及氮素利用的影响。结果表明：开花期至成熟期小麦植株地上部各营养器官氮含量和氮素积累量均下降。施氮量对开花期和成熟期小麦植株地上部各器官氮含量的影响均达显著水平,增加氮肥能显著促进小麦营养器官氮素向子粒转运和花后氮同化。开花期周麦22叶片氮素转运量优于矮抗58。矮抗58和周麦22花后氮同化量均以施氮量360kg/hm ²最高,花前氮素积累转运量对子粒贡献率达60.25%~97.55%,子粒氮收获指数为59.82%~79.48%,随施氮量的增加而呈下降趋势。施氮量120kg/hm ²处理的氮素养分利用效率、农学利用效率及生产效率均最高。增施氮肥对小麦子粒产量有显著促进影响,矮抗58在施氮量为360kg/hm ²时有最大子粒产量,周麦22在施氮量为240kg/hm ²时有最大子粒产量。推荐矮抗58和周麦22在黄淮海麦区的施氮量为240~360kg/hm ²。     

不同氮素利用效率型小麦品种的生理差异分析

以不同氮素利用效率型小麦品种（2个氮高效、2个氮低效和2个中间型）为材料,分别在灌溉及雨养条件下测定其花后旗叶氮素同化及转运相关酶等生理性状的动态变化,同时在开花期和成熟期测定氮素积累及转运相关性状。结果表明,氮高效型品种晋麦54和晋麦66具有更高的植株氮素积累总量、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率和单株产量,以及更低的花前氮素转运量和花前对籽粒氮积累的贡献率。同时,氮高效型品种的各酶活性及可溶性蛋白质含量高于其他4个品种,而中间型品种晋麦73和泰麦269又高于氮低效型品种晋麦61和泰农18。相关性分析结果显示,参试小麦品种多数关键酶活性与氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率、花后对籽粒氮积累的贡献率和单株产量呈显著正相关;与花前对籽粒氮积累的贡献率和花前氮素转运量呈显著负相关。     

小麦的品种和产地属性分析

为研究产地和品种对小麦中营养组分含量的影响,对河南10个产地种植的4个品种的小麦中蛋白质、脂肪和淀粉含量进行了统计分析,结果表明,种植在不同产地的4个小麦品种,郑麦366的蛋白质含量平均值最高,为15.09%,且变异系数最小;脂肪含量平均值最高的是郑麦103,为1.88%,其变异系数也最高;淀粉含量平均值最高的是郑麦103,为72.63%,变异系数最大的是西农979,为1.71%。北部产区种植的小麦蛋白质含量高于南部产区,南部产区的脂肪含量相对较高。相比较而言,种植在不同产地的郑麦366其蛋白质含量和淀粉含量的变异系数均最小,蛋白质含量平均值为最高,在河南各地具有较好的地域适应性。     

施氮量对垄作小麦氮肥利用率和土壤硝态氮含量的影响

以平作为对照,研究了垄作种植方式下施氮量对冬小麦氮肥吸收利用、0~100 cm土层土壤硝态氮含量以及产量的影响。在一定范围内增加施氮量,小麦的氮肥利用率降低,土壤氮的贡献率降低,小麦植株内的氮素积累量增加,收获指数提高,产量增加。低氮(0~66 kg hm^-2)条件下,小麦生育期间土壤硝态氮淋洗损失的可能小,小麦收获后0~100 cm土体内不会累积大量硝态氮。施氮量在165~264 kg hm^-2时,60~100 cm土体内土壤硝态氮含量增加,出现硝态氮下移趋势。种植方式影响小麦的氮肥利用效率,垄作种植小麦氮肥利用率和产量均高于平作小麦。垄作种植麦田60~80 cm土体内土壤硝态氮含量相对较高,而平作种植麦田80~100 cm土层硝态氮含量相对较高。种植方式对氮肥利用率的影响大于施氮量的影响, 但施氮量对氮素收获指数、籽粒产量以及经济系数的影响大于种植方式的影响。本试验条件下,2种种植方式在施氮量为纯氮165 kg hm^-2时可以获得较高的氮肥利用率和氮素收获指数,平作小麦氮肥利用率为35.75%~36.41%,而垄作小麦为45.32%~47.25%; 但2种种植方式的小麦都是施氮量为纯氮264 kg hm^-2时获得最高产量, 平作和垄作小麦的最高产量分别达8 078.31 kg hm^-2和
8 212.27 kg hm^-2。