植物液泡膜H+-ATPase和H+-PPase研究进展

植物液泡膜 ATP 酶（H+-ATPase）和液泡膜焦磷酸酶（H+-PPase）是液泡膜上两个含量丰富的蛋白，其功能的正常发挥在植物生长发育过程中扮演着重要角色。液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 水解底物释放能量，同时产生大量 H+由胞质泵入液泡内，形成细胞质与液泡间的 H+ 电化学势梯度，为多种溶质分子的跨膜主动运输提供驱动力，维持细胞内的离子稳态和渗透平衡，为细胞内各种生理生化反应的正常运行提供保障。此外，液泡作为植物细胞离子养分的储存库，其膜上 H+-ATPase 和 H+-PPase 能够通过改变其活性来调控硝酸盐在胞质和液泡间的分配比例，进而影响植物的氮素利用效率。在逆境胁迫条件下，提高液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 的活性有利于提高植株对逆境的适应能力，从而减少逆境胁迫对植株生长发育造成的不利影响。介绍了植物液泡膜 H+-ATPase 和 H+-PPase 的结构特征及其在植物生长发育过程中的生理功能，并对其在植物抵御非生物逆境胁迫过程中发挥的重要作用进行阐述，为进一步提高作物的氮素利用率及逆境适应能力提供方向。     

不同肥料增效剂在水稻上的应用效果研究

采用田间小区试验,研究不同肥料增效剂对南方丘陵地区水稻产量和肥料利用率的影响。结果表明:施肥量相同的条件下,施用肥料增效剂(双氰胺、氢醌、复合增效剂、多维肥精和聚天冬氨酸)能增加水稻有效穗0.9~2.1穗,增加每穗粒数3.4~10.6粒,水稻籽粒增产效果明显,增产幅度在3.51%~6.15%之间,施用双氰胺增产效果最好,产量达到7 982.8 kg/hm2。肥料增效剂能够有效增加水稻养分积累量,提高肥料利用效率,双氰胺氮、钾肥料利用率最高,分别达到64.21%和48.45%,磷肥利用率为24.67%,仅次于氢醌。添加肥料增效剂氮、磷、钾肥料利用率分别提高2.29%~8.44%、3.91%~7.40%、2.90%~8.72%。     

不同品种油菜氮效率差异及其成因分析

采用盆栽试验，以氮胁迫与正常供氮条件下籽粒产量的比值作为氮效率系数，探讨了不同品种油菜氮效率差异及其生理基础。结果表明，所测定的8个油菜品种氮效率系数的变化范围是0．37～0．69；氮胁迫与正常供氮条件下不同油菜品种植株氮素累积吸收量、生长后期茎叶氮素转运率及氮素生理效率的比值不同，氮效率高的品种，其比值高，反之亦然;在氮素供应水平低的情况下，氮效率高的品种具有较长的根长、较多的侧根、较高的茎叶硝态氮再利用量和叶片硝酸还原酶活性。     

不同水、氮供应条件下夏玉米养分累积动态研究

在遮雨棚内进行了微区试验,采用不同水、氮素供应研究了玉米N、P、K吸收累积动态。结果表明,植株生物量和N、P、K吸收量,随生育期延长而持续增加;而植株的N、P、K含量,则呈下降趋势。植株生物量和N、P、K吸收量随时间的变化,可用S曲线方程描述。玉米生长期间干物质与养分吸收并非同一速率,前期上升快,至最高峰后缓慢下降。在N、P、K三要素中,N、K吸收速率高,上升快,下降也快;P吸收速率低,上升慢,下降亦慢。养分最大吸收速率出现的时间以K最早,N次之,P最晚。但三者均早于干物质最大累积速率出现的时间。水分和氮素供应增加养分最大吸收速率及养分吸收量,也可增加生育前期的养分含量,但不改变养分累积变化趋势和养分吸收速率的变化趋势。水分和氮素供应促进了营养体养分向子粒的运转,提高了养分在子粒中的分配比例,从而提高了子粒产量。     

有机无机肥配施对双季稻田土壤养分利用与渗漏淋失的影响

采用田间小区试验,研究稻草、猪粪、猪粪堆肥或沼渣沼液与化肥配施对双季稻田土壤养分利用与渗漏淋失的影响。结果表明,有机肥与化肥配施有利于提高稻田土壤中N、P、K养分和有机质含量,降低稻田渗漏液中TN、TP、NH4+-N、NO3--N浓度,促进水稻养分吸收与利用。其中,以20%的猪粪堆肥氮与化肥配施效果较好,与施纯化肥相比,1年后土壤中全氮、全磷、全钾和有机质含量分别提高了2.59%,0.87%,0.15%和21.45%,碱解氮、速效磷、速效钾含量分别提高3.31%,3.22%和12.24%;氮、磷、钾肥料利用率分别提高5.22%,0.55%,3.50%;水稻地上部氮、磷、钾养分累积量分别提高7.83,0.33,3.14g/kg;水稻生长期稻田渗漏液中TN、TP、NH4+-N、NO3--N浓度明显降低;早稻增产19.65%,晚稻无明显减产。     

油菜生长后期有机氮再利用关键酶活性的变化动态

采用砂培试验，在正常供氮条件下测定油菜花后不同时期叶片蛋白水解酶、谷氨酰胺合成酶（gluta-mine synthetase，GS）和籽粒谷氨酸合酶（glutamate：z-oxoglutarate aminotransferase，即glutamate synthase，GOGAT）活性以及韧皮部汁液游离氨基酸和L-谷氨酰胺含量。结果表明，随着花后植物体的衰老，叶片蛋白水解酶活性虽有所波动但总体上呈下降趋势；叶片GS活性在角果发育初期和中后期维持较高水平，此后均有下降，有效地保证了籽粒发育初期酶蛋白形成的需要及籽粒发育后期氮素再分配的顺利进行；随着籽粒的发育进程，籽粒GOGAT活性逐渐升高，到角果发育后期达最高值，此后又下降。比较两个油菜品种以上3种酶的活性表明，蛋白水解酶活性品种间差异很小；GS活性角果发育前期742高于汇油50，角果发育后期则742低于汇油50；GOGAT活性，汇油50的酶活性强但维持时间短，742的酶活性弱而维持时间长。在花后有机氮再分配过程中，韧皮部汁液中游离氨基酸含量忽升忽降变化不定，而L-谷氨酰胺含量两品种均呈快速下降的趋势。游离氨基酸含量两个品种间的差异变化较大，且L-谷氨酰胺含量742高于汇油50。     

玉米生长空间对根系吸收特性的影响

 在不供应和补充供应水、氮条件下 ,研究了限制根系生长空间对玉米根系生理特性、植株养分吸收及产量的影响。结果表明 ,限制根系生长空间虽严重影响了根系自身发育 ,降低了根系吸收总面积和TTC还原量 ,但却增加了根系的活跃吸收面积、比吸收表面、比活跃吸收表面 ,并提高了根系的TTC还原强度。这说明在限制根系生长的逆境条件下 ,作物并不是被动地忍受逆境的胁迫 ,而是主动地调节生理代谢过程 ,增强对水分和养分的吸收能力 ,从而减缓逆境的伤害。水、氮供应促进根系生长 ,增加根系吸收面积和活力 ,促进了根系对养分的吸收 ,从而提高了玉米产量 ,并减轻了因限制根系生长所引起的不良影响。     

不同节位玉米叶片硝态氮含量及硝酸还原酶活性

以春玉米为试验材料,研究了不同节位叶片硝态氮含量和硝酸还原酶活性的变化。结果表明,硝态氮含量,生育前期上部节位高于下部节位,生育后期上部节位则低于下部节位。不同节位叶片硝酸还原酶活性,各生育期有一致的变化趋势,即由基部向上逐渐升高,直到上数第3～4节位达最高值,此后有所下降。不同生育期硝态氮含量和硝酸还原酶活性,变化最明显是中部节位(下数5～8)叶片。生殖生长旺盛时期硝态氮含量和硝酸还原酶活性呈极显著负相关     

三个熟期类型大豆种子萌发进程中耐冷性的比较

本试验通过人工低温处理,搪塞了萌发进程中三个熟期类型大豆品种间耐冷性生理指标间的差异,结果表明：低温萌发进程中两早熟交中晚熟品种的ＣＡＴ酶活受抑程度小,可溶性蛋白含量增幅大,但ＭＤＡ含量变化趋势一致。早熟品种的耐冷性较中晚熟期的品种强。     

配施有机肥条件下油菜化肥氮减施潜力研究

探明湖南省油菜种植区配施有机肥条件下化肥氮减施潜力,为该地区油菜生产中氮肥减施增效提供参考。田间试验在湖南省郴州市进行,供试油菜品种为湘油420,采用裂区设计,研究配施等量(2250 kg/hm²)有机肥条件下不同氮肥用量(0、90、135、180、225、270 kg/hm²)对油菜生长、产量、理论产油量和经济效益的影响。结果表明,所有氮肥水平下配施有机肥均显著提高油菜产量,且在低氮水平下增产效果更加明显,有机肥的增产效果主要通过增加单株角果数和每角果粒数来实现。在不施与施有机肥条件下,施氮量分别为213和199 kg/hm²时油菜籽产量最高,分别为1754和2514 kg/hm²,氮肥减少了6.6%、产量提高了43.3%;施用有机肥条件下达到不施有机肥的最高产量值仅需127 kg/hm²氮肥,减少了44.1%。所有供氮水平下,施用有机肥可显著增加氮素积累量、理论产油量和经济效益,包括有机肥氮的氮肥偏生产力也呈增加趋势,而包括有机肥氮的氮肥农学效率和氮肥表观利用率变化较小;与不施有机肥相比,施有机肥的最高理论产油量施氮量减少了3.0%,最高效益施氮量减少了20.0%,而理论产油量和效益分别增加了41.1%和50.0%。