小麦幼苗吸收H_2PO_4~-动态的室内试验与数学模拟

 在不同磷营养液培养的基础上,对耗竭48 h后的CA9325和晋麦2号(JM2)小麦幼苗吸收H2PO4-动态过程进行了室内试验及数学模拟。结果表明,缺磷时,2个品种小麦的根冠比高于供磷植株;CA9325的生物量和含磷量均高于JM2。吸收H2PO4-的动力学参数表明,缺磷的CA9325根系对H2PO4-的亲合力大,最大吸收速率也高。与缺磷小麦相比,供磷后2品种小麦植株的生物量和含磷量均显著提高,根冠比均显著降低,但各供磷水平间差异不明显。在生物试验的基础上,对小麦根系吸收H2PO4-动态的结果进行了数学模拟,表     

不同耕作措施对玉米植株磷含量的影响

在小麦-玉米一年两熟农作制度下进行了不同耕作措施对玉米植株磷含量的影响及其动态变化规律研究,以寻求最佳耕作措施。采用随机区组排列,设4个处理,8次重复。结果表明,各处理玉米植株不同器官含磷量以处理①(麦秸还田+深旋耕)较高,根系含磷量比对照(麦秸不还田+免耕)高0.46 g/kg,提高10.72%;茎秆含磷量比对照高0.43 g/kg,提高12.72%;叶片含磷量比对照高0.27 g/kg,提高6.43%;雄穗含磷量比对照高0.43 g/kg,提高15.58%。灌浆-成熟,雌穗磷含量比较,以处理③(麦秸还田+免耕)较高,比对照提高16.02%。综合分析比较,处理③不但雌穗磷含量高而且全生育期玉米植株磷素累计吸收量也最多,因此,该处理有利于玉米生殖生长和籽粒灌浆,易获高产,且省工省时,还有利于玉米苗期早发,增强玉米抗倒伏性,生产上应大力推广该项耕作措施。     

太湖稻麦轮作区减施磷肥对土壤供磷和小麦吸收磷的影响

为了探究太湖稻麦轮作区土壤供磷能力,寻找适宜的减磷措施,通过田间减施磷肥试验,以稻麦季均施磷(PR+W)为对照,设置稻季施磷麦季不施磷(PR)、麦季施磷稻季不施磷(PW)、稻麦季均不施磷(Pzero)3种处理,于第7年测定土壤速效磷含量、梯度扩散薄膜技术(Diffusive Gradients in Thin films,DGT)提取态磷含量、小麦产量以及小麦磷吸收量,分析太湖稻麦轮作区减施磷肥对土壤供磷和小麦吸收磷的影响。结果表明:与PR+W处理相比,PW处理的土壤速效磷含量、小麦籽粒产量以及植株全磷含量均无显著降低;但PR处理显著(P0.05)降低了44.8%的土壤速效磷含量、32.8%的小麦籽粒产量以及27.9%的地上部植株吸收磷量。线性回归分析发现,利用DGT技术提取的磷与土壤速效磷有显著的正相关关系(P0.05,R2=0.42),且两者皆与小麦籽粒产量、地上部植株全磷含量及地下部植株全磷含量呈显著的正相关关系。可见,麦季施磷稻季不施磷的减磷措施能够保证土壤速效磷供应和小麦吸磷量,并维持小麦籽粒产量,但麦季不施磷的减磷措施会显著降低土壤速效磷含量、小麦吸磷量以及小麦籽粒产量,同时DGT提取磷可作为稻麦轮作系统土壤供磷与作物需磷动态关系研究的评价指标。     

磷转运蛋白基因TaPHT2;1在染色体上定位 及对小麦磷素吸收和利用效率的影响

【目的】以中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,鉴定磷转运蛋白基因TaPHT2;1的染色体定位特征。解析不同供磷水平下,上述材料和不同磷利用效率小麦品种该基因的表达特征及其与植株干物质生产能力和磷效率特征的联系。【方法】采用溶液培养法水培中国春（CS）及该品种遗传背景的整套B染色体组双端体和不同磷效率小麦品种材料。以B染色体组供试端体为材料进行TaPHT2;1 PCR扩增,鉴定TaPHT2;1在染色体上的定位。采用半定量RT-PCR及qRT-PCR技术分析B染色体组供试端体和小麦品种TaPHT2;1的表达水平。采用常规分析技术,测定供试材料单株干重和磷吸收参数。【结果】①PCR检测发现,在CS及所有供试B染色体组双端体材料中,除缺失1B长臂的1BS外,其它所有材料均能特异扩增出目标基因TaPHT2;1,表明TaPHT2;1定位在1B长臂。②丰、缺磷条件下,TaPHT2;1在CS及除1BS外双端体根、叶中的表达均表现为叶片优势表达特征,且在叶片中表达受到低磷胁迫的诱导。TaPHT2;1在根系中的表达不受低磷逆境调控。表明TaPHT2;1在介导丰磷下磷素吸收、转运及增强低磷下植株体内磷素再度调运中可能发挥重要功能。③丰磷条件下,与CS相比,1BS的单株干重和全磷含量显著降低;缺磷条件下,1BS的单株干重与CS相比也显著下降,但全磷含量增加。表明位于1B染色体长臂后的磷转运蛋白基因TaPHT2;1,对丰、缺磷条件下的植株磷素吸收、转运具有较大影响,进一步对不同供磷水平下的植株干重产生重要调控效应。④丰磷条件下,与CS相比,1BS的单株磷累积量显著增加,磷利用效率没有改变;缺磷条件下,与CS相比,1BS的单株磷累积量没有变化,磷利用效率显著降低。不同磷利用效率品种相比,丰磷条件下,随着品种磷利用效率提高,叶片中TaPHT2;1的表达水平、单株干重、全磷含量和单株磷累积量也随着增加;缺磷条件下,随着小麦品种磷利用效率提高,叶片中TaPHT2;1的表达水平、单株干重和磷利用效率也随之增高,但全磷含量呈下降趋势,单株磷累积量品种间差异较小。因此,TaPHT2;1的表达水平与小麦品种丰、缺磷条件下的磷素吸收、利用和干物质积累能力具有紧密联系。【结论】小麦磷转运蛋白基因TaPHT2;1位于1B染色体长臂。该基因通过其特定对外界供磷水平产生应答,在较大程度上调控植株的磷素吸收和利用能力,对不同供磷水平下的植株干重产生重要影响。TaPHT2;1在调控植株丰磷下磷素吸收和低磷下磷素利用中发挥重要作用,可作为鉴定小麦品种磷效率的评价指标。     

黄淮麦区小麦成株期磷高效基因型的鉴定和筛选

[目的]快速筛选磷高效基因型小麦品种.[方法]以黄淮麦区112份小麦品种(系)为材料,设置正常磷和低磷2个磷处理,通过大田池栽试验,对小麦成株期19个与产量及磷效率相关性状进行分析,并以济麦22为对照,筛选磷效率和产量均表现优异的磷高效基因型.[结果]与正常磷处理相比,低磷条件下,小麦的8个产量性状(单株穗数、千粒重、株高、穗长、可育小穗数、穗粒数、单株粒重和地上单株总重)和3个磷积累量性状(单株籽粒、单株秸秆和单株地上总磷积累量)均显著下降,而3个磷利用效率性状(籽粒、秸秆和地上总磷利用效率)均显著增加,说明低磷胁迫会使小麦成株期的产量和磷积累量大大降低,但明显提高磷利用效率;相关性分析发现,株高、可育小穗数和单株粒重与秸秆和地上单株含磷量和3个磷积累量性状均呈显著正相关,与2个磷利用效率性状呈显著负相关(P≤0.01),可以作为磷效率的初步快评指标.正常磷处理下筛选出17个磷高效基因型,其中旱选H28、2010品4891和周麦28的单株粒重比济麦22分别高出36.07％、31.96％和37.44％,地上总磷利用效率比济麦22分别高出49.34％、49.42％和33.05％;低磷处理下筛选出10份磷高效基因型,其中河农826的单株粒重和地上总磷利用效率分别比济麦22高出37.69％和20.42％;另外,旱选H23、旱选H28和徐麦856在正常磷和低磷处理下均被鉴定为磷高效基因型,可能具有较高的育种价值.f结论]该研究为培育磷高效品种提供了原始亲本材料.     

不同施肥水平对杂交水稻氮、磷、钾吸收积累的影响

为探索不同施肥量下2个杂交水稻植株氮、磷、钾的吸收积累特性,采用田间小区试验研究了两个杂交稻品种抽穗期和成熟期的植株氮、磷、钾吸收积累。结果表明,2个杂交水稻品种在不同施肥水平下,抽穗期和成熟期茎+叶鞘、叶、穗各器官内的氮、磷、钾的含量无显著差异;抽穗期,叶的氮含量最高,茎+叶鞘的磷、钾含量最高;成熟期,叶的氮含量、茎+叶鞘的磷含量、穗的钾含量均下降。抽穗期,氮、钾吸收量及干物质量红泰优996高于粤优589,磷吸收量粤优589高于红泰优996;成熟期,氮、钾吸收量及干物质量粤优589高于红泰优996,磷吸收量2品种差异不明显。2个杂交水稻品种地上部植株对氮、磷、钾积累量比例的变幅范围均在高产水稻积累变幅范围内。     

磷硫配施对冬小麦硒吸收及转运的影响

为了探讨磷硫配施对冬小麦产量、硒的吸收及转运的影响，为生产富硒小麦或合理调控小麦硒含量提供理论依据，采用盆栽试验，设置不同磷、硫水平，在小麦成熟期测定产量及植株各部位硒含量。结果表明：硫磷的配合施用能显著提高冬小麦产量，S0.1P0.4处理下冬小麦产量最高。除颖壳外，冬小麦各部位硒含量最高值都出现在S0P0处理。不论施硫与否，施磷均能显著降低冬小麦各部位硒含量，提高小麦植株硒累积量，促进冬小麦茎叶向颖壳的硒迁移，降低根向茎叶、颖壳向籽粒的硒迁移系数，还会减小籽粒的硒分配。单独施硫会降低植株的硒累积量，促进冬小麦根向茎叶、茎叶向颖壳的硒迁移，降低颖壳向籽粒的硒迁移系数，低硫处理能增加小麦籽粒的硒分配，高硫处理则降低了籽粒的硒分配。S0P0.2处理能显著提高籽粒硒累积量，而高浓度的磷硫配施会降低籽粒硒累积量；S0.1P0和S0.1P0.2处理籽粒硒分配较大,分别是45.3%和44.8%。因此，硫磷的合理配施能显著提高小麦产量，低硫（S0.1）高磷（P0.4）处理增产最显著。低硫（S0.1）低磷（P0.2）处理能更有效地增加植株硒累积量，增强硒在籽粒中的累积。     

黄淮麦区小麦成株期磷高效基因型的鉴定和筛选（英文）

[目的]快速筛选磷高效基因型小麦品种。[方法]以黄淮麦区112份小麦品种(系)为材料,设置正常磷和低磷2个磷处理,通过大田池栽试验,对小麦成株期19个与产量及磷效率相关性状进行分析,并以济麦22为对照,筛选磷效率和产量均表现优异的磷高效基因型。[结果]与正常磷处理相比,低磷条件下,小麦的8个产量性状(单株穗数、千粒重、株高、穗长、可育小穗数、穗粒数、单株粒重和地上单株总重)和3个磷积累量性状(单株籽粒、单株秸秆和单株地上总磷积累量)均显著下降,而3个磷利用效率性状(籽粒、秸秆和地上总磷利用效率)均显著增加,说明低磷胁迫会使小麦成株期的产量和磷积累量大大降低,但明显提高磷利用效率;相关性分析发现,株高、可育小穗数和单株粒重与秸秆和地上单株含磷量和3个磷积累量性状均呈显著正相关,与2个磷利用效率性状呈显著负相关(P≤0.01),可以作为磷效率的初步快评指标。正常磷处理下筛选出17个磷高效基因型,其中旱选H28、2010品4891和周麦28的单株粒重比济麦22分别高出36.07%、31.96%和37.44%,地上总磷利用效率比济麦22分别高出49.34%、49.42%和33.05%;低磷处理下筛选出10份磷高效基因型,其中河农826的单株粒重和地上总磷利用效率分别比济麦22高出37.69%和20.42%;另外,旱选H23、旱选H28和徐麦856在正常磷和低磷处理下均被鉴定为磷高效基因型,可能具有较高的育种价值。[结论]该研究为培育磷高效品种提供了原始亲本材料。     

部分引进小麦品种农艺性状的聚类分析

为了在小麦品质育种中合理利用品种资源,以株高、穗长、韧度、有效分蘖、结实小穗数、不孕小穗数、单穗籽粒数和单穗粒重为指标,对引进的17份冬小麦和63份春小麦品种(系)进行系统聚类分析表明,参试小麦材料分为3类,其中24份品种综合表现较好,它们的株高和主茎穗长平均值较大,且植株的韧度较大,分蘖相对较多,不孕小穗数较少,单穗籽粒数和粒重都较高;5份品种(系)的株高很低,植株韧度较小,有效分蘖少,结实小穗数少,单穗粒重较低,不宜选作杂交亲本。     

基于产量和养分含量的旱地小麦施磷量和土壤有效磷优化

【目的】 探讨长期定位施磷条件下小麦产量、土壤有效磷水平及籽粒养分含量变化,为旱地小麦合理施用磷肥,提高产量、改善品质提供理论依据。【方法】 基于2004年在黄土高原开始的长期定位试验,于2014—2015、2015—2016和2016—2017连续3年取样,研究不同施磷量对小麦产量,生物量,产量构成,籽粒氮、磷、钾含量,土壤有效磷含量及磷吸收利用的影响。【结果】 与不施磷相比,长期施磷使小麦产量平均提高67%,生物量提高58%,穗数和穗粒数分别增加64%和8%,而千粒重降低7%。施磷量与小麦产量、生物量呈抛物线关系,获得最高产量6 465 kg·hm ^-2的施磷量为144 kg P₂O₅·hm ^-2。籽粒氮含量随施磷量增加而降低,磷和钾含量随施磷量增加而提高。土壤有效磷含量与施磷量呈显著正相关,小麦获得最高产量时播前和成熟期有效磷含量分别为16.9和20.4 mg·kg ^-1。磷吸收利用效率随施磷量增加而降低,施磷量提高50 kg P₂O₅·hm ^-2,需磷量增加0.4 g·kg ^-1,磷收获指数降低1.3%,生理效率降低45.1 kg·kg ^-1。【结论】 综合考虑小麦的籽粒产量和关键养分含量,研究区域旱地小麦应以95%的最高产量为实际生产目标,施磷量为94 kg P₂O₅·hm ^-2,播前土壤有效磷为12.0 mg·kg ^-1,成熟期为13.8 mg·kg ^-1。     

不同磷效率小麦对磷的吸收及根际土壤磷组分特征差异

【目的】研究不同磷效率小麦根际土壤磷组分特征及磷高效小麦对土壤中不同形态磷素的活化利用特征,以探明磷高效小麦高效吸收利用磷素机理。【方法】在土培盆栽条件下,以小麦磷高效品种CD1158-7、省A3宜03-4和低效品种渝02321为材料,研究每kg土中施磷0、10、20和30 mg（表示为0、10、20、30 mg•kg-1）条件下其生物量、磷素积累量、根际与非根际土壤水溶性磷、无机磷组分、有机磷组分的浓度差异。【结果】不同磷效率小麦生物量、磷素积累量随着施磷量增加均有不同程度的增加,且高效品种显著高于低效品种。不同施磷处理,根际土壤水溶性磷浓度均低于非根际土壤。在低磷处理（不施磷、施磷10、20 mg•kg-1）条件下,高效品种根际土壤水溶性磷出现了亏缺,而施磷量较高（施磷30 mg•kg-1）时,其根际土壤水溶性磷则出现了富集。根际与非根际土壤无机磷组分浓度为Ca10-P＞O-P、Fe-P＞Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P,且Ca10-P浓度占无机磷总量的50%以上。不施磷、施磷10 mg•kg-1,高效品种根际土壤中Ca2-P浓度是低效品种的1.22和1.23倍、1.31和1.59倍。低效品种根际土壤Al-P浓度在不施磷处理下是高效品种1.13和1.23倍。施磷量减少,不同磷效率小麦根际土壤均表现出O-P、Fe-P的减少。根际与非根际土壤4种有机磷组分中,以中活性有机磷浓度最高,其次为中稳性有机磷和高稳性有机磷,而活性有机磷的浓度最低。不施磷和施磷10 mg•kg-1处理,低效品种渝02321根际土壤活性有机磷浓度是高效品种CD1158-7和省A3宜03-4的2.00与1.76倍、1.68与1.63倍。【结论】磷高效小麦具有较强的磷素积累、物质生产和水溶性磷吸收能力。低磷胁迫下,磷高效品种活化吸收Al-P、Ca-P、活性有机磷能力强于低效品种。     

太湖稻麦轮作农田减施磷肥盆栽试验研究

选择江苏常熟富磷、中磷、缺磷三个磷水平水稻土,通过盆栽试验研究稻麦轮作农田稻季不施磷的减磷措施的可行性。实验分四个不同处理:麦季施磷稻季不施磷(PW)、稻季施磷麦季不施磷(PR)、稻麦季均施磷(PR+W,目前农民施肥方式)以及稻麦季均不施磷(Pzero)。四年八季试验结果表明:与PR+W处理相比,无论是富磷、中磷以及缺磷土壤中,PW处理下的作物产量均无显著性差异,却显著提高四年稻麦轮作周期内的磷肥表观利用率(富磷、中磷以及缺磷三种土壤上分别高出4.21%、17.3%、18.5%),同时土壤速效磷含量累积下降20%~60%。然而,与PR+W处理相比,PR处理在缺磷土壤上作物产量下降了75%(P0.05)。四年盆栽试验结果表明,稻麦轮作农田在土壤磷素供应水平中等及以上条件下,通过稻季不施磷的措施来达到稻麦轮作农田减磷的效果在理论上具有可行性,可以保证作物较高产量水平和土壤磷素的环境安全。     

不同基因型水稻磷营养的差异性研究

为了筛选磷高效基因型水稻种质,以14个不同基因型水稻为供试材料,对低磷和正常供磷处理下水稻分蘖期的生物学性状、磷的吸收利用效率、成熟期产量及其产量构成因素的差异进行了研究。结果表明,低磷胁迫明显影响水稻的生长,分蘖期的株高、分蘖数、干物质量、磷吸收效率、单株产量分别低于正常供磷处理5.9~14.5cm,4.5~14.8,2.15~7.53 g/株,5.35~14.46 mg/株,0.5~13.4 g,而根冠比和磷利用效率分别高于正常供磷处理0.01~0.08,133.8~416.4 g/g,且不同基因型水稻间差异显著。说明筛选具有较高磷吸收利用效率和较高产量的水稻种质是可行的。     

我国主要麦区主栽高产品种产量差异及其与 产量构成和氮磷钾吸收利用的关系

【目的】明确主栽高产品种产量差异与产量构成、氮磷钾吸收利用的关系,对于通过选育优良品种,进一步优化养分管理和栽培措施,缩小产量差,以指导我国主要麦区小麦的高产优质生产。【方法】于2016—2017年度在我国黄淮北片、黄淮南片和长江中下游3个主要冬麦区进行田间试验,种植各麦区主栽高产品种,研究高产小麦品种产量差异及其与干物质累积、产量构成和氮磷钾吸收利用之间的关系。【结果】黄淮北片、黄淮南片和长江中下游麦区籽粒产量均存在较大差异,分别介于7 751—8 702 kg·hm ^-2、7 302—8 413 kg·hm ^-2、5 554—到6 294 kg·hm ^-2。各麦区品种高产的原因不同,黄淮北片麦区,高产品种具有高的地上部生物量和收获指数,穗数也是高产的原因;黄淮南片麦区高的收获指数和穗粒数是高产的关键;长江中下游麦区高产的主要原因是高的收获指数和千粒重。黄淮北片麦区,高产品种有低的籽粒含氮量和需氮量以及高的氮生理效率;黄淮南片麦区,高产品种茎叶含磷量和需磷量较低,但磷生理效率和茎叶含钾量较高;长江中下游麦区,高产品种的籽粒含钾量低,籽粒含磷量和茎叶含磷钾量高,地上部氮磷吸收量高,磷生理效率低于而需磷量高于对照品种。【结论】总体来看,黄淮北片麦区鲁原118、黄淮南片濮麦168、长江中下游麦区华麦7号等具有较好的产量表现;在我国主要麦区,地上部生物量和收获指数仍是高产的关键,同时提高地上部养分吸收利用和养分收获指数,才能提高生理效率,降低养分需求量,实现小麦高产优质。     

镉对小麦生长发育的影响及其基因型间差异

研究了镉污染下不同基因型小麦生长的差异 ,结果发现 ,小麦生长发育品种间差异很大 ;根的长度、单株地上部重量、地下部重量、每株分蘖数是反应比较敏感的指标 ;小麦对镉的吸收和分配由根部特性决定 ,不同品种根部吸收镉的能力比对照高 10 0倍以上 ,而地上部吸收镉的能力仅是对照的 10倍左右 ;同时 ,根部吸收镉的总量约是茎部 10倍     

麦秸还田对水稻生长的影响

麦拮还田对稻谷成苗和稻苗分蘖有一定的影响，还田量越大，成苗率越低。麦秸还田对水稻产量的影响主要原因是分蘖成穗数少。麦秸还田的稻苗植株干重和N、P、K含量高于不还田，这就表明，麦秸适量还田或通过干湿交替，使群体变化不受影响，则可提高水稻产量。水稻拔节前测定的数据表明，土壤还原性物质的含量较高，Eh的变化范围在-94mV～54mV，土壤处于较强的还原状态。     

两种穗型小麦品种分蘖衰亡进程中茎蘖碳氮代谢的差异

以大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49-198为材料,研究2种穗型小麦品种茎蘖叶片糖氮代谢差异及与分蘖成穗间的关系。结果表明,兰考矮早八较豫麦49-198具有冬前分蘖比重低、春季分蘖比重高、无效分蘖春季衰亡持续时间长和分蘖成穗率低的特点。兰考矮早八氮素代谢相对较弱,茎蘖叶片氮含量、氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性均明显低于豫麦49-198,不利于大穗型品种春季分蘖幼穗分化顺利进行。兰考矮早八植株碳素代谢相对较强,茎蘖叶片可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高于豫麦49-198,有助于大穗型品种春季分蘖生长需要。主茎与分蘖间比较,以上糖氮代谢指标均表现为主茎蘖Ⅰ蘖Ⅱ,且随分蘖时期进行茎蘖间差异逐渐增加,兰考矮早八表现更为明显,主茎优势突出。豫麦49-198分蘖Ⅰ碳氮代谢强度占主茎比例相对较高,该分蘖能够成穗,而兰考矮早八两分蘖和豫麦49-198分蘖Ⅱ碳氮代谢强度占主茎比例相对较低,严重影响其分蘖发育成穗。     

磷、钾对番茄可溶性碳水化合物分配的影响

以番茄苗为试验材料，研究了不同浓度磷、钾对番茄植株可溶性碳水化舍物分配的影响。结果表明：磷、钾亏缺处理45d后，与正常磷、钾处理相比，磷亏缺的植株冠根比下降，而钾亏缺的植株冠根比则上升。钾亏缺的植株叶片中，蔗糖、还原糖和总可溶性糖含量均表现为上升，根中则表现为下降。磷亏缺的植株叶片中，蔗糖、还原糖和总可溶性糖含量基本不变，而在根中则表现为不同程度的增加。在叶和根的总可溶性糖中，钾亏缺和磷亏缺的植株，根部总可溶性糖所占的比例分别为10．71％和45．65％，两者的对照分别为28．63％和33．11％。上述结果表明，钾和磷在光合产物的转运中所起的作用不同，植株中营养元素亏缺不同，干物质在不同部位的分配也不同。