不同氮效率小麦品种氮素吸收利用对CO2浓度升高的响应

以小麦氮低效品种小偃6号和氮高效品种小偃22为材料,通过盆栽试验,利用开顶式气室在3种施氮水平(0、150和300 mg N/kg土)下,分析了两个品种小麦干物质和氮素积累、氮素干物质和籽粒生产效率、氮素收获指数以及花前营养器官贮存氮素在花后向籽粒的转运量和转运率对大气CO2浓度升高的响应。结果表明,施氮可增加小麦成熟期干物质和氮素累积量,提高氮素收获指数以及花前贮存氮素的转运量和转运率,但降低了氮素籽粒和干物质生产效率。与背景CO2浓度相比,在一定施氮条件下,CO2浓度升高对小麦以上指标具有正向效应,但两个品种对CO2浓度升高响应的敏感程度存在一定差异,氮素收获指数、氮素籽粒生产效率、花前营养器官贮存氮素转运率表现为小偃22敏感性高于小偃6号;干物质和氮素累积量、花前贮存氮素转运量则在150 mg/kg土施氮水平下小偃6号敏感性较高,在300 mg/kg土施氮水平下小偃22敏感性较高,而氮素干物质生产效率表现正好相反。综合来看,在施氮条件下,CO2浓度升高可促进小麦干物质累积、氮素吸收和利用以及花前贮存氮素向籽粒的转运,且在较高施氮水平下氮高效品种表现更为明显。     

滴灌行位效应对不同小麦品种籽粒品质的影响

为明确TR6("一管6行")与TR8("一管8行")滴灌条件下水氮供应量及其对不同小麦品种籽粒品质的影响,种植来自新疆、内蒙古、宁夏等不同地区的20个春小麦品种(系),调查了小麦行间水氮供应量及不同品种的籽粒品质。结果表明TR6滴灌模式下,R2、R3小麦行水分供应量相对于R1(离滴灌带最近行)分别减少32.40%～33.08%、60.52%～61.51%,土壤氮素供应量相对于R1依次减少20.76%～32.40%、55.80%～60.52%。TR8滴灌模式下,R2、R3、R4小麦行水分供应量相对于R1分别减少35.57%～37.17%、60.70%～61.00%、83.29%～83.42%,土壤氮素供应量相对于R1分别减少22.72%～26.18%、54.67%～57.09%、80.16%～80.88%。两种滴灌模式下,氮素供应量的行间变异系数均低于对应的水分供应量行间变异系数。两种滴灌模式下所有品种籽粒品质的行间变异系数最大为9.12%,小于水分与氮素供应量最小行间变异系数37.87%。TR6滴灌模式下,各品种蛋白质含量,沉降值、湿面筋、淀粉含量的行间变异系数均显著低于TR8滴灌模式的(p0.05),主成分分析结果表明籽粒蛋白质含量、湿面筋、直链淀粉含量与主成分1呈正相关,其相关系数均大于0.685,与第二主成分呈负相关。沉降值与主成分2呈正相关,相关系数均大于0.284。不同年度与滴灌模式下,新春37号、新春38号与津强7号位于沉降值、湿面筋、直链淀粉含量最高的聚类群。     

不同氮肥运筹对冬小麦产量、蛋白质及其组分的影响

2003～2004年在大田节水栽培条件下,研究了3个施氮水平(157.5 kg/hm2、226.5 kg/hm2、295.5kg /hm2)下氮肥一次性底施与分次施用(底肥 拔节期追肥)对两个小麦品种(强筋麦济南17与中筋麦石家庄8号)品质和产量的影响.结果表明:节水栽培条件下不同氮素水平及等量氮肥一次性基施与分次施用两小麦品种产量差异不显著,过量施用氮肥产量反而有所下降;施氮越多,氮肥生产力越低;不同处理对两品种小麦籽粒蛋白质及其各组分的影响也同样没有达到显著水平.     

干旱胁迫下不同基因型小麦干物质转运对产量形成的影响

为了探讨干旱胁迫下不同基因型小麦干物质转运特性及其对产量形成的影响,以二倍体野生一粒小麦(T. boeoticum)、栽培一粒小麦(T. monococcum)、四倍体野生二粒小麦(T. dicoccoides)、栽培二粒小麦(T. dicoccon)和2个六倍体小麦品种为材料。在充分供水（田间持水量的75%~80%）和干旱（田间持水量的50%~55%）两种水分处理下,测定分析了不同基因型小麦花前干物质转运、花后干物质积累、运输能力、抗氧化防御能力及籽粒产量和产量构成等性状的变化,探究不同基因型小麦干物质转运对小麦产量形成的影响及其调控机理。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦籽粒产量。相比于充分供水条件,在干旱胁迫下,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58籽粒产量分别为降低了48.00%、37.93%、40.19%、38.77%、19.58%、16.11%,相比于二倍体和四倍体小麦,六倍体小麦籽粒产量具有较高稳定性,且六倍体小麦籽粒产量显著高于二倍体和四倍体小麦。干旱胁迫显著降低了不同基因型小麦干物质转运量和积累量,相比于充分供水条件,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58花前干物质转运量分别降低了29%、27%、30%、14%、3%、8%,花后干物质积累量分别降低59%、42%、44%、45%、23%、17%。干旱胁迫对不同基因型小麦干物质转运率和贡献率的影响存在差异,与充分供水条件相比,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58花前干物质转运率分别降低了40%、38%、36%、6%、-16%、-17%,贡献率分别降低了43%、37%、15%、26%、20%、11%,花后干物质贡献率分别提高了5%、-3%、13%、6%、2%、2%。同时发现,干旱胁迫下不同基因型小麦相比,六倍体小麦叶绿素含量、干物质运输能力和抗氧化防御能力均显著高于二倍体和四倍体小麦。以上结果说明,干物质转运和积累是小麦产量形成的关键因素。小麦花后持绿时间、抗氧化防御能力和运输能力影响小麦花后干物质的积累和转运,进而影响小麦籽粒产量的形成。     

土壤干旱对冬小麦生理特性和干物质积累的影响

试验用盆栽和防雨池栽２种方法研究了不同土壤水分对小麦生长发育和产量的影响。结果表明,小麦生育中后期随着土壤干旱程度的加剧和干旱时间的延长,小麦叶片的光合强度、冠层蒸腾强度降低,生长明显受到抑制,导致籽粒产量减少。起身期改善土壤水分状况,显著地增加植株和各器官的干物质含量,延缓了绿叶干重的急剧降低。穗脖长（穗基部与旗叶鞘顶部之间的距离）、穗粒数,绿叶干重、植株生长速率对土壤水分反应较敏感,可作为小麦     

旱地休闲期间翻耕及覆盖对小麦氮素吸收、运转的影响

立足旱地小麦休闲期降水和生育期用水错位问题，连续两年（2009—2011年）在山西闻喜旱地小麦试验基地进行休闲期耕作和覆盖试验，研究不同时间深翻和不同覆盖方式的蓄保水分效果及水分与小麦植株氮素吸收运转的关系。结果表明:休闲期深翻（即麦收后45 d或15 d深翻），渗水地膜覆盖和液态地膜覆盖较不覆盖可提高播前0~300 cm土壤蓄水量，可提高旱地小麦各生育阶段，尤其前中期氮素积累量，且麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖效果较好;休闲期深翻，渗水地膜和液态地膜覆盖较不覆盖可提高开花期各器官氮素积累量，尤其是麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖处理。渗水地膜条件下，麦收后45 d较15 d深翻可提高开花期叶片和茎秆氮素积累量，可显著提高颖壳+穗轴氮素积累量，可显著提高开花期各器官氮素对籽粒的贡献率，尤其是叶片和茎秆，从而显著提高籽粒氮积累量、成熟期氮素积累量和籽粒产量，且除开花期各器官氮素对籽粒贡献率外，渗水地膜覆盖较液态地膜覆盖效果好，籽粒氮素积累量达17%，籽粒产量达13%。两年相关分析表明，休闲期深翻渗水地膜覆盖或液态地膜覆盖，降水较少年份的旱地小麦播前3 m土壤水分与花前氮素运转关系密切，而降水较多年份与花前氮素运转关系及花后氮素积累关系均较为密切，且与花后氮素更密切。研究表明,休闲期深翻（即麦收后45 d深翻）后采用渗水地膜覆盖，有利于旱地麦田蓄积休闲期降水，提高播前3 m各土层底墒；有利于小麦各生育阶段氮素吸收积累，尤其前中期；有利于花前氮素向籽粒中运转，尤其叶片和茎秆；有利于籽粒中氮素积累和籽粒产量的提高。     

土壤干旱对不同小麦品种籽粒淀粉积累和相关酶活性的影响

选用小麦旱地品种长武134和水地品种陕253,研究土壤干旱对小麦籽粒淀粉积累及相关酶活性的影响,探讨土壤干旱影响淀粉积累的酶学机制.结果表明,干旱处理提高了灌浆前期小麦籽粒淀粉积累速率、籽粒SS、AGPase、UGPase、SSS和GBSS酶活性.灌浆后期旱地品种籽粒淀粉积累速率及AGPase、UGPase降低幅度大于...     

干旱与复水对马铃薯块茎膨大期碳氮转运的影响

为探讨干旱及复水对马铃薯块茎膨大期碳氮物质转运影响的生理机制，采用盆栽控水法研究了干旱胁迫、旱后复水过程中马铃薯叶片与块茎中碳水化合物、氮素同化物以及碳氮转运相关酶活性的变化规律。结果表明：干旱胁迫下马铃薯叶片蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性显著增强，增幅为54.9%，可溶性糖与蔗糖含量显著增加，分别增加84%、25%；块茎蔗糖与淀粉含量显著下降，分别降低25%、11.8%。复水后叶片可溶性糖含量变化较小，叶片SPS活性仍保持较高水平；块茎中蔗糖合成酶（SS）活性下降6.25%(P＜0.05)，蔗糖与淀粉含量分别增加21.8%、29.8%。干旱胁迫下马铃薯叶片中硝酸还原酶（NR）活性下降49.3%，谷氨酰胺合成酶（GS）活性与对照差异不显著，叶片游离氨基酸与可溶性蛋白质含量分别降低29.4%、38.4%，全氮含量降低13%；块茎中游离氨基酸与可溶性蛋白质含量增加16.8%、270.9%。复水后叶片中NR与GS活性高出对照3.5%、12.1%，叶片游离氨基酸、可溶性蛋白质以及全氮含量仍保持较低水平；块茎游离氨基酸、可溶性蛋白含量较高，增幅分别为24.6%、178.4%，全氮含量增加，与对照差异不显著。说明干旱胁迫显著阻碍了马铃薯碳水化合物与氮素同化物的合成与转运，使马铃薯叶片碳水化合物积累，但干旱促进了氮素向块茎转运，块茎中的碳氮比下降；复水后马铃薯植株能够快速修复干旱胁迫造成的损伤，表现为块茎中淀粉含量增多，块茎碳氮比增加。     

干旱对小麦孕穗期叶片生理特性及产量的影响

为明确土壤干旱对孕穗期小麦生理特性和产量的影响，选用小偃22等7个冬小麦品种材料，通过盆栽控水方式，测定孕穗期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、丙二醛(MDA)含量等生理和产量指标结果表明，在中度和严重干旱下，小麦叶片中的SOD、POD和CAT活性、相对电导率值、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量均有不同程度地提高；除晋麦47、小偃22、矮抗58和西农979的可溶性蛋白含量有所增加外，其余品种均下降。干旱胁迫下单株穗粒数、穗粒重和千粒重均显著降低。经主成分分析，供试品种的抗旱性依次为晋麦47＞小偃22＞矮抗58＞西农979＞西农509＞郑麦366＞郑麦9023。     

花后干旱条件下冬小麦顺序和非顺序衰老同化物积累及转运特性

以小麦顺序衰老(正置茎)和非顺序衰老(倒置茎)茎为材料,比较研究了自然天气和干旱条件下小麦正置茎和倒置茎叶片绿叶面积、光合速率、蔗糖磷酸转运酶活性以及地上器官同化物积累和转运特性,旨为进一步研究小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供思路和理论指导。试验表明:无论是自然天气条件还是干旱条件,温麦19、豫麦19和兰考矮早8倒置茎倒二叶的绿叶面积、光合速率和叶片干重均明显高于旗叶,表现出旗叶早于倒二叶衰老的特征;倒置茎花后同化物转运量、转运率和对籽粒的贡献率、穗重以及叶片蔗糖磷酸合成酶活性均明显高于正置茎。表明小麦叶片的非顺序衰老与花后同化物的快速转运有关,这种衰老方式对小麦籽粒的后期充实是有利的,并且对干旱条件有较强的适应能力。     

不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响

为了给马铃薯生产提供科学合理的水氮管理依据,以品种"大西洋"脱毒组培苗为材料,通过3个水分水平(90%,70%和50%的土壤田间持水量)和3个氮肥水平(不施氮,施N 0.2 g·kg~(-1),施N 0.4 g·kg~(-1))完全组合的盆栽试验研究了不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响。结果显示:在同一水分水平下,中氮处理的块茎产量、整株生物量和水氮利用效率明显高于低氮和高氮处理;在同一施氮量下,随着土壤含水量的增加,马铃薯的块茎产量、整株生物量和氮肥利用率明显提高。在9种水氮组合方式下,正常水分和中氮处理下的块茎产量、整株生物量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最高,分别为273 g·株~(-1)、359 g·株~(-1)、52.5 g·g~(-1)和143.9 g·g~(-1)。这说明90%的田间持水量和0.2 g·kg~(-1)土有利于马铃薯植株获得较高的产量和水氮利用效率。此外,中氮下较高的整株生物量和较低的收获指数说明:适量施用氮肥增加产量主要是因为其增加了整个植株同化物的积累,而非增加了同化物向块茎的分配。     

羊草干物质积累及叶片气体交换对土壤水分的响应

采用盆栽方法模拟羊草干物质积累和叶片气体交换参数对 5个水分梯度的响应表明 :轻度、中度干旱与对照相比 ,羊草叶片的相对含水量 (RWC )有所升高 ;严重和极严重干旱使RWC显著降低。干旱降低植株生物量 ,后期的降低幅度远远大于前期 ,反映出羊草叶片水分状况对适度的土壤干旱具有良好的适应性 ,而过度干旱对羊草的生长造成威胁。鞘的分配随时间呈下降趋势 ,而根茎的趋势与鞘相反 ,表明鞘的暂储物质有可能向根茎转移。干旱促进早期根的分配和根冠比增加 ,后期降低 ,表明羊草在受到持续干旱后 ,通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。干旱降低了光合速率 ,增加了胞间CO2 浓度 ,但对水分利用率 (WUE )的影响随日进程而波动 ,在上午 10时干旱促进了WUE升高 ,其他时间无显著影响 ,表明光合参数对干旱的响应受日进程影响。     

土壤水分和氮素对春小麦叶片抗氧化系统的影响

植物的抗逆性与其清除活性氧(ROS)的能力相关,提高抗氧化代谢水平是增强植物胁迫耐性的有效途径.以抗旱性不同的3个品种为材料,研究土壤水分和氮素水平及其耦合效应对春小麦叶片抗氧化系统的影响,以探讨水、氮对春小麦抗氧化系统的影响规律及抗氧化系统与抗旱性间的关系.结果表明:干旱胁迫使春小麦叶片丙二醛(MDA)含量升高,膜质...     

沙芦内含物PAAC对干旱胁迫下玉米幼苗叶片光合及蛋白氧化损伤的保护作用

采用沙培试验,培养期间用沙丘芦苇特有的多氨基芳香族化合物PAAC水溶液对培养的两种不同基因型玉米幼苗叶片进行喷施处理,研究幼苗叶片在正常供水和干旱胁迫下的相对含水量、光合作用、叶绿素荧光等参数的变化趋势。确定这些生理指标在评价作物抗旱性方面的作用,并与甜菜碱溶液喷施处理的作物参比,研究该内含物对植物蛋白氧化损伤的影响。结果表明:PAAC溶液能够明显地降低干旱下植物叶片蛋白质中羰基含量的上升,即该内含物能够有效地减弱干旱胁迫下植物蛋白氧化损伤程度,RWC相对较高,说明PAAC一定程度上降低水分的散失。当植物受到中度干旱胁迫时,PAAC显著地减缓玉米叶片光合速率的下降,同时Fv/Fm、qP、ETR等叶绿素荧光参数数值也明显高于同期的对照,表明PAAC具有保护类囊体膜上PSⅡ的光合学活性的作用,一定程度上增强了植物的抗旱能力。     

不同灌溉模式对中麦349生长发育的影响

在田间限量灌溉条件下,以小偃22为对照,研究了4种灌溉模式对中麦349干物质转移效率、籽粒灌浆速率、产量及其构成因素、土壤含水率等方面的影响.结果表明,不同灌溉后各营养器官干物质转移量及对籽粒的贡献率均降低,叶源的光合性能提高,花后光合产物向籽粒的分配量增加;籽粒灌浆期延长,中后期灌浆速率提高,粒重增大;穗数、穗粒教、千粒重以及产量均提高.相同灌溉模式下,中麦349较对照干物质转移量及对籽粒的贡献率均较大,但各灌溉模式干物质转移量及对籽粒贡献率均较对照下降幅度较大;对照模式下,中麦349较对照营养器官干物质向籽粒运输量大,对籽粒贡献率较大,产量较多次灌溉减产较少,耐旱程度较强.中麦349两水与三水处理无显著差异,以浇越冬水+拨节水+灌浆水产量最高,小偃22以浇越冬水+拔节水模式产量最高.在浇一水模式中,两品种均以浇拔节水产量较高.     

氮素营养对烤烟抗旱适应性的影响

通过研究在不同氮素营养水平下,烤烟对干旱胁迫的一些反应,包括脯氨酸的积累、丙二醛含量和叶片膜透性的变化,并对不同氮素水平和土壤水分条件下的烤烟叶片水分状况、烤烟生长及其根冠比进行分析.结果表明:干旱胁迫下,烤烟的叶片水势、相对含水量、自由水含量及干物质积累均下降,而脯氨酸、丙二醛、束缚水含量升高,膜透性增大,施氮烤烟与不施氮烤烟之间有明显差异.氮素营养改变了烤烟适应干旱的方式,施氮在一定程度上提高了烤烟的生理耐旱性,促进了根系的发育,增加了干物质积累.     

不同灌溉施氮方式夏玉米生长效应

通过盆栽试验研究了不同灌溉施肥方式对玉米生长及水分和养分利用效率的影响。结果表明,滴灌施肥不同程度地提高了玉米根系活力、叶绿素含量、叶片硝酸还原酶活性和作物叶片的瞬时水分利用效率,显著增加了玉米对氮素养分的吸收和干物质的累积,其中地上部总干重和籽粒干重增加幅度分别为49.55%和67.57%。滴灌施肥与浇灌施肥相比,水分利用效率增加幅度为109.20%;肥料氮素利用率达73.55%,增加幅度为110.44%。滴灌施肥可以明显地提高水分和肥料氮素的利用率与滴灌施肥可以合理地调控土壤水分和养分供应,为作物生长提供一个理想的生长环境有关。     

水氮耦合对油菜生长及氮肥利用效率的影响

在油菜种植主产区,定量研究了不同水分管理和氮素施入对油菜生长和氮肥利用的影响,为油菜高产高效生产科学施肥提供理论依据。于2015—2017年度在重庆西南大学日光温室开展油菜水肥耦合效应盆栽试验,比较高水W1(90%田间持水量)、中水W2(70%田间持水量)、低水W3(50%田间持水量)三个水分梯度和高氮N1(150%常规施氮量)、中氮N2(100%常规施氮量)、低氮N3(50%常规施氮量)三个氮肥水平共9个处理对油菜产量、生长性状、氮素吸收和氮肥利用率的影响。结果表明:油菜株高、茎粗、叶片数、有效分枝数对水分因素不敏感,主要受氮素影响。本试验中当土壤含水量达到田间最大持水量的90%,施氮量才对根系形态特征指标、根系干物质量产生影响。水氮因素对土壤的全氮含量影响不显著,主要影响作物的全氮含量,作物氮含量随着施氮量的增加而增加,随着土壤含水量的增加则呈下降趋势;油菜产量在不同施氮水平下差异不显著,随着土壤含水量的增加呈增加趋势。氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率均随着施氮量的减少而增加,同一施氮水平下随着土壤含水量的增加而增加。综合考虑,本研究中最优水氮组合为W1N3,即灌水水平控制在田间持水量的90%、施氮量为0.12 g·kg~(-1)。