籼稻不同基因型钾素吸收利用效率的调控

本试验研究了三叶期稻株不同钾素营养状态,IAA(indole-3-acetic.acid),REM(metal.mixture.including.rare.earth)和NaVO3对水稻基因型吸钾速率的调控作用。以1mol/L.K+处理15分钟后,NaVO3则极显著地抑制水稻对钾的吸收。REM和NaVO3的作用可以相互抵消。REM还可极显著地提高水稻的生物产量和钾素利用效率。说明水稻对钾的吸收可进行正向或反向调控。     

富钾烤烟品种成熟期钾素代谢特征研究

【目的】 研究富钾烤烟品种成熟期钾素代谢特征,有助于了解烟草高效吸收钾的机理,为富钾烤烟基因型的筛选提供参考依据。 【方法】 选用富钾烤烟品种ND202和常规品种K326、NC89进行盆栽试验, 分析了不同烤烟品种生长过程中非根际和根际土壤速效钾含量的变化,成熟期根系生理特性差异,成熟期不同部位钾积累量、钾离子通道和转运体基因表达差异。 【结果】 富钾品种ND202成熟期叶片中的钾积累量极显著地高于K326和NC89,茎和根中的钾积累量品种间差异不显著,ND202全株钾积累量最高,达到10.18 g/株,分别比NC89和K326高109.90%和90.28%,差异达极显著水平。成熟期ND202的平均根鲜重和根体积显著高于K326,根系活力显著高于NC89。ND202根际土壤速效钾含量分别在团棵期极显著低于NC89,在旺长期极显著低于K326,在成熟期极显著低于2个品种,非根际土壤速效钾在成熟期极显著高于NC89和K326。成熟期内流型钾离子通道基因NKT1和NtKC1在不同品种不同部位的相对表达量不同,ND202上部叶中的NKT1表达量显著高于K326和NC89,根、上部叶和中部叶中NtKC1的相对表达量极显著高于NC89和K326,ND202的钾离子通道基因NtTPK1在根、中部叶中极显著高于NC89和K326,有利于钾离子的吸收;ND202下部叶中外流型钾离子通道基因NTORK1的相对表达量极显著低于NC89和K326,钾素外排较少有利于钾含量的提高;钾转运体基因NtHAK1和NtKT12在不同品种不同部位的相对表达量不同,ND202在根、上部叶和中部叶中NtHAK1的相对表达量,在根和上部叶中NtKT12的相对表达量均极显著地高于K326和NC89,有利于钾素运转和积累。 【结论】 富钾品种ND202具有成熟期根系较发达,根系吸收能力较强,钾离子通道和转运体基因相对表达量较高,叶片中钾积累量较大的特征。      

甜玉米钾素积累和分配的基因型差异

为挖掘甜玉米品种潜力,在同一肥力水平和栽培条件下研究了22个甜玉米品种钾素积累和分配的基因型差异。结果表明:不同生长阶段钾素积累量品种间有显著差异,出苗–拔节期、拔节–开花期、开花–鲜食期的积累量分别占总积累量的10.0%、73.6%和16.4%,变幅分别为5.6%~19.8%、48.0%~88.8%、0.9%~42.1%。拔节期钾素主要分配在叶片和叶鞘中,拔节后分配到茎杆中的钾比例开始升高,到开花期钾素分配到茎秆中的比例达到峰值,其分配量占钾素总积累量的39.9%左右,后期保持平衡。在鲜食期,茎秆中钾素含量比例为39.5%,叶片为22.0%,籽粒为10.4%。回归分析表明:高产(鲜果穗和鲜籽粒)品种其拔节至开花期具有较高的钾素积累量,且鲜食期苞叶中钾素分配率较低。在供试22个品种中,金师王等7个品种的鲜果穗和鲜籽粒产量、钾素积累量、鲜食期籽粒中钾素分配比例较高,综合表现较优。     

水稻耐低钾基因型筛选方法的研究

本试验用１／４强度的ＫｉｍｕｒａＢ营养液将灿稻、稻和籼型杂交稻各１１份，分别培养到三叶期后，以含有０．２６５μｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２，０．２ｍｍｏｌ／ＬＣａＳＯ４加０．１或０．２或０．３或０．４ｍｍｏｌ／ＬＫ＾＋的营养液为测定介质，在２５±２℃，连续自然光下，运用离子耗竭技术分别测定了各种不同钾浓度下灿稻、粳稻和杂交稻不同基因型的吸钾速率。并于三叶期和五叶期分别测定这三类基因型的生物量和钾素利用效率。     

低钾胁迫下不同低钾耐性大豆钾营养特性的差异

采用盆栽试验方法研究了低钾胁迫对不同低钾耐性大豆品种(系)钾营养特性的影响。结果表明:低钾胁迫下,植株干重、单株粒重、叶片钾含量、茎秆钾含量、幼荚钾含量、籽粒钾含量和钾积累量均以耐性品种(系)较高,钾利用效率以低钾敏感品种(系)较高。低钾胁迫下,不同低钾耐性大豆的植株干重、单株粒重、各器官钾含量和钾积累量均下降,但耐性品种(系)的各指标下降幅度小,敏感品种(系)的各指标下降幅度大。低钾胁迫下,不同低钾耐性大豆的钾利用效率均明显升高,耐性品种(系)比敏感品种(系)的升高幅度小。耐性品种(系)的植株干重、单株粒重、各器官的钾含量、钾积累量和钾利用效率受低钾胁迫影响较小,低钾条件下耐性品种(系)获得较高产量的主要原因是吸钾能力更强。     

不同烤烟基因型根际钾营养和根系特性研究

以3个烤烟基因型农大202、K326和NC89为材料,采用土培和砂培试验,研究了烤烟根系阳离子交换量(CEC)及根际和非根际土壤速效钾、缓效钾含量的变化,以及根系分泌物、根际微生物数量对土壤钾的活化效应。结果表明,各基因型烤烟根际和非根际土壤速效钾含量不同,依次为农大202>K326>NC89;3个基因型烤烟根系分泌物对土壤钾素均有活化作用,农大202活化能力最强,各基因型间差异达极显著水平;与烤烟非根际相比,各基因型烤烟根际真菌数量增加。农大202根际真菌数量较大,极显著的高于K326和NC89,K326和NC89两基因型间差异不显著。3个烤烟基因型根际细菌数量差异达到极显著,而放线菌数量差异不显著。农大202根系阳离子交换量(CEC)高于NC89和K326的,但K326和NC89两基因型间的差异不显著。选育富钾烟草品种,应注重根系生理特性。     

土壤pH与烤烟钾素营养关系的研究

选择代表性的贵州植烟土壤,施石灰提高ｐＨ,施硫酸亚铁和硫磺粉降低ｐＨ,通过两年烤烟盆栽试验,研究了土壤ｐＨ对烤烟钾营养状况的影响。结果表明：土壤ｐＨ平均为５．３３和６．１时烟叶产量较高;超出此ｐＨ范围,产量有下降趋势;ｐＨ低于５．０产量急剧下降．烟叶吸钾状况及施钾效果均以土壤平均ｐＨ５．３３的最高;ｐＨ低于５．０及高于６．１对烟株的钾素营养都有不同程度的影响,以低ｐＨ对钾吸收的抑制作用最大。初步提     

不同基因型棉花苗期钾效率差异及其机制的研究

用营养液培养研究了103、138、163、1651、22和169等6个棉花基因型苗期钾效率差异及其初步机制。根据不同基因型钾效率系数和增长潜力的差异,区分为高效高潜(103、138)、高效低潜(163、165)、低效高潜(122)和低效低潜(169)基因型。在钾胁迫时,1031、38长势较好,单株干物重最大,而钾含量最低,它们能以较低钾含量构建较多的生物量,因此对钾的利用率大;由于其干物质冠根比大,因而能使较少的根系物质维持较多的地上部生长;与此相应,其单株钾积累量较大,且地上部钾积累量占较大比重,表明其吸收和转运钾素的能力较强;其叶绿素含量是上部叶高于下部叶,且二者差值较大,从而较好地促进上部叶的生理功能。而122、169则正好相反,缺钾时它们具有较高的钾含量,干物重却最小,其中169干物重仅为103的43.93%,因而钾积累量也最少,其吸收、积累和利用钾的能力弱。163、165的单株干物重、增长潜力以及地上部钾积累量比重均较低,其吸收和转运钾的能力属中低水平。     

低钾胁迫下不同钾效率甘薯的钾吸收利用规律研究

以钾高效品种徐薯28和低效品种济薯22为材料,采用室内土培试验研究了不同施钾量下,甘薯钾的积累与分配及利用规律。结果显示:不施钾显著促进甘薯地上部生长,抑制块根膨大,但品种间变幅不同,钾高效型徐薯28具有更强的根系膨大能力。徐薯28苗期地上部钾浓度显著高于济薯22,叶片和叶柄钾含量分别比济薯22高33.1%、33.9%;但收获期徐薯28植株钾含量为8.7 g/kg,显著低于济薯22的9.8 g/kg。施钾或不施钾下,收获期徐薯28钾分配系数分别为4.2、3.2,济薯22分别为2.0、1.5,表明徐薯28将钾更多分配到块根部分,而济薯22更多分配到茎叶部分。各处理的块根钾利用效率(KIUE-T)为65.1~135.9,施钾及不施钾下,徐薯28块根钾利用效率都显著高于对应的济薯22处理。甘薯植株内钾含量高低是决定济薯22及徐薯28钾利用效率高低的关键因素。因此,两甘薯基因型间钾的利用效率差异主要体现在:徐薯28即使在不施钾下,苗期地上部尤其是茎叶能维持较高的钾含量,为后期块根膨大奠定基础,而收获期维持较高的钾分配系数及植株较低的钾浓度,而济薯22则相反。     

不同玉米基因型吸钾能力的比较研究

通过耗竭试验采用供钾水平极低的沙土对不同基因型玉米吸钾能力进行了研究。结果表明,不同基因型玉米吸钾量的多少有显著差异,不同基因型玉米吸收土壤中各形态钾素的比例不同。供试品种中农大86的吸钾量和吸收土壤矿物钾的比例显著大于其它品种。不同玉米基因型其吸钾量的多少、吸收土壤矿物钾的多少和比例是判定其吸钾能力强弱的重要指标。     

应用叶绿素计诊断烤烟氮素营养状况

为探讨叶绿素计在估测烤烟叶绿素和氮浓度上的应用价值,进行了3个田间试验。即:郑州点2003年设施N.51.0.kg/hm2与4个品种NC89、RG17、85048、541;2004年设5个氮肥用量:N.30.04、0.5、51.0、61.5、75.0.kg/hm2与2个品种中烟101、云烟85;玉溪点于2005年设5个氮肥用量:N.02、7.0、54.5、81.8、109.0.kg/hm2与K326品种的试验。测定了不同试验条件下烤烟叶片的叶绿素计(SPAD-502和CCM-200)值和实际叶绿素浓度、全氮浓度,并进行了三者关系分析。结果表明,应用叶绿素计监测烤烟叶片最佳测定部位为完全展开叶的中部。叶绿素计测定值因年份、地点、氮肥水平、叶位、同一叶片不同的部位而异。叶绿素计值与叶绿素浓度、叶片全氮浓度之间有稳定的极显著相关性。叶绿素计SPAD-502的SPAD值和CCM-200的CCI值与叶绿素浓度之间的决定系数分别为0.8755(P0.001)和0.9499(P0.001)。SPAD计值(SPAD)与全氮浓度(N)之间回归方程为N=0.0265SPAD+0.9601(R2=0.7649,P0.001),经检验该模型具有较好的精确性和普适性,利用叶绿素计进行烤烟氮素营养监测是可行的。     

不同氮源对烤烟漂浮育苗氮素利用及烟苗生长的影响

采用水培漂浮育苗的方法,研究4种氮源（硝态氮、铵态氮、酰胺态氮、硝酸铵）对烤烟漂浮育苗系统中氮的利用状况。结果表明,在烤烟漂浮育苗系统中,氮的表观利用率由高到低依次为:硝态氮源＞酰胺态氮源＞硝酸铵＞铵态氮源;氮的实际利用率表现为前三种氮源之间无显著差异,但它们均显著高于铵态氮;烟苗根系活力、光合色素含量、木质化程度等壮苗指标是以硝酸铵、酰胺态氮为氮源的效果显著高于单纯的硝态氮。尿素添加少量的硝态氮是烤烟漂浮育苗培养壮苗最佳的氮源选择。     

中国烤烟中部叶矿质营养元素浓度状况

于20012～004年,从重点植烟县采集了410个烤烟中部叶样品,运用ICP测定方法和概率密度分布函数对其氮、钾、磷、钙、镁、硫、锰、铜、锌、硼、钠、铁、氯13个矿质元素的浓度特征进行了分析。结果表明:1)大量元素的变异系数较小,中量元素其次,微量元素较大;2)除氮、镁、硫、铜、锌、钠、铁外,其他元素的浓度在品种之间的差异显著,但不同指标在品种之间的高低秩序不同,例如,云烟87的磷浓度显著地高于云烟85、K326的磷浓度,而钾浓度按K326、云烟87、云烟85依次降低;3)所有元素在省份之间的差异极显著,但不同元素在地区之间的高低秩序不同,例如,河南烟叶的钾浓度显著地低于其他省份,贵州烟叶的氯离子浓度显著地高于其他地方;4)钾、磷、钙、硫、硼、钠在烟叶中的浓度符合正态分布,氮、镁、氯、锰、铜、锌、铁在烟叶中的浓度符合对数正态分布;5)氮、磷、钾、钙、镁、硫、锰、铜、锌、硼、钠、铁、氯的正常浓度范围分别为1.18～2.34、0.11～0.30、0.87～2.83、0.99～3.64、0.1～0.8、0.25～0.9、25.18～601.65、2.1～37.271、3.11～105.421、2.6～55.62、163.02～503.11、97.6～384.2、0.07～0.53(氮、磷、钾、钙、镁、硫、氯的单位为%,其余为mg/kg);6)氮、钾、氯、钾/氯比四个因素符合国际型优质烟叶质量标准的概率只有0.726、0.379、0.193、0.829,目前我国烤烟营养不够协调的主要方面是养分浓度偏低。     

水钾一体化对烤烟钾素吸收及生长的影响

【目的】研究负压灌溉下不同施钾模式对烟株生长发育、钾素吸收速率及水肥利用等方面的影响,探索负压灌溉下适合烤烟生长发育的施钾方式及施钾量,为建立作物水肥高效技术提供参考依据。【方法】选用烤烟NC55为供试品种,在温室中进行盆栽试验。采用–15 kPa负压灌溉,施钾方式包括随水施钾 (W) 和钾肥一次性土壤基施 (S) 两种;施钾量以供试地区推荐施钾量 230 kg/hm2为100%,设置该施钾量的100% (K1)、75% (K2) 和50% (K3) 三个水平;以常规灌溉、不施钾肥为CK,共设置SK1、SK2、SK3、WK2、WK3、CK六个处理。测定了烟草农艺性状、干物质积累量、吸钾速率、钾肥利用率、水分利用效率等指标。【结果】团棵期,SK2、SK3的株高、有效叶数、叶长、叶宽、叶面积等农艺性状指标均高于其他处理,但WK2、WK3、SK2、SK3的干物质积累总量分别为31.16 、29.26 、29.92 和28.37g,根干重分别为12.40 、10.51 、11.91 和10.20 g,叶干重分别为17.05 、17.01 、15.67 和16.12 g,均表现为WK2 > SK2,WK3 > SK3;旺长期, WK2的整株重、茎干重及叶干重均大于其他处理,分别为99.18 、19.18 和 61.29 g;成熟期, 烤烟整株重及叶干重均表现出WK2 > WK3 > SK1 > SK2 > SK3,这些处理的整株重依次为139.27 、132.60 、124.50 、117.36 和110.10 g,叶干重依次为 93.97 、87.35 、80.33 、78.56 和 74.80 g;全生育期的水分利用率同样表现为WK2 > WK3 > SK1 > SK2 > SK3,分别为3.78 、3.54 、3.41 、3.28 和 3.22 g/kg,表明随水施钾的水分利用率要明显高于常规土壤施钾,相同施钾方式下烟株水分利用效率随施钾量减少而降低;全生育期的钾肥利用率表现为WK2 > WK3 > SK2 > SK1 > SK3,分别为43.0%、42.6%、21.9%、20.0%和18.5%,其中WK2较SK2,WK3较SK3的钾素吸收量分别增加53.85 kg/hm2、34.65 kg/hm2,表明随水施钾较常规土壤施钾有利于烟草对钾素的吸收;WK2、WK3较SK2分别高出21.1和20.7个百分点,表明负压灌溉下随水施钾能显著提高烤烟的钾肥利用率;随水施钾模式下烟株整个生育期均能维持相对较高的钾素吸收速率,其最大值出现在旺长-平顶期,且显著高于常规土壤施钾。【结论】“水钾一体”施钾模式虽延缓了烟株团棵期长势形成,但促进了烤烟中后期生长发育、干物质积累和烟叶钾素吸收;明显地提高了水分利用效率和钾肥利用率;在烟株全生育期内均维持了较高的钾素吸收速率,尤其中后期钾素吸收速率明显高于常规施钾方式。     

烤烟苗期营养特性的基因型差异及其杂种优势分析

试验选用6个杂交烤烟组合共13种基因型,研究了苗期营养特性的差异,并分析F1代烟苗营养特性与亲本之间的相关性和杂种优势。结果表明: 1）不同基因型烟苗的生物量、 根冠比、 养分（氮、 磷、 钾）含量和吸收量、 硝酸还原酶活性、 叶绿素含量、 根系活力差异显著,表现出多样性; 2）在F1代烟苗中,根系氮、 磷、 钾和地上部氮、 钾含量,以及干物质积累量、 根系活力和根冠比与父本和母本值之间相关性不显著,地上部磷含量与中亲值之间呈显著负相关,叶片硝酸还原酶活性与母本值之间呈显著正相关,叶绿素含量与父本值、 中亲值和低亲值之间呈极显著正相关; 3）烟苗根系磷、 钾含量、 地上部氮含量、 硝酸还原酶活性、 叶绿素含量、 根系活力、 根冠比、 干物质积累量具有一定的中亲优势。根系磷含量、 硝酸还原酶活性、 根系活力、 根冠比和干物质积累量具有超高亲优势。尽管根系氮含量和地上部磷、 钾含量无明显杂种优势,但有的试验组合也表现出中亲优势和超高亲优势。     

施用蚯蚓粪对陕南烤烟土壤和烟叶钾营养、农艺与经济性状的影响

以云烟99为材料,研究了蚯蚓粪施用量及其方式对烤烟土壤容重、土壤和烟叶钾营养以及农艺性状和经济性状的影响,目的在于寻求适合该地区土壤改良的有效途径,进一步提升烟叶产量和品质。结果表明,穴施和条施下,蚯蚓粪不同施用量均可降低土壤容重,不同程度提高了土壤速效钾含量、成熟期鲜烟叶和烘烤后烟叶钾含量,改善了农艺性状,增加了产量、产值以及中上等烟比例。以上效果以1500 kg/hm2和穴施方式( X2)最佳。因此,蚯蚓粪不仅能够有效改善土壤结构以及钾营养,而且提高了烤烟产量和经济效益,为陕南烟区通过施用蚯蚓粪改良土壤提供了最佳用量和施用方式。     

Study of K+ uptake kinetics of flue-cured tobacco in K+-enriched and conventional tobacco genotypes

Screening of potassium efficient genotypes will be one of the best ways to solve the low potassium content of flue-cured tobacco. The study was conducted to determine whether the potassium efficient genotypes could be screening with high K⁺ uptake efficiency. The K⁺ uptake characteristics of a high K⁺ content line (GK8) and the conventional cultivated variety (K326) of flue-cured tobacco were compared at the seedling stage. K_m, C_min, and I_max values were higher in young seedlings (4?～?5 versus 6?～?7 leaf stage) and cultures with high initial K⁺ concentration (0.35 versus 0.25?mmol?L^?1). Culture solutions with a high K⁺ concentration (2.0 versus 0.6?mmol?L^?1) showed a high K_m, and C_min, but the I_max was lower as compared with the young seedlings and the solution with high initial K⁺ concentration. In conclusion, the GK8?line had a stronger ability for limited K⁺ uptake than K.     

不同施肥处理对烤烟干物质积累与分配的影响

不同施肥处理烤烟干物质积累分配研究结果表明,各处理烤烟整个生育期干物质积累均表现为前期慢、中期快、后期慢,移栽后60～75 d干物质积累强度达到高峰,移栽后90d内干物质量已达干物质总量90%以上的相同规律.但同一生育期相比,烟株干物质重顺序为有机无机配施＞单施有机肥＞不施肥.不施肥处理干物质重在根、茎、叶中分配比例分别为14.4%、34.6%和51.0%,单施有机肥处理分别为17.5%、30.1%和52.4%,有机无机肥配施处理分别为17.1%～15.9%、33.9%～34.6%和49.0%～50.3%.5个氮磷钾不同配比处理相比,以N∶P2O5∶k2O=1∶1.5∶3配比处理烟株干物质总量最大,较其它处理增加5.3%～27.3%,根、茎、叶干物质重分配比例为16.74%、34.35%和48.91%.     

硫对烤烟中镁吸收与积累的影响

通过液培试验研究了不同浓度硫（0.01、2、4、8、16和32mmol/L）处理对烤烟根、茎、叶及全株镁吸收及积累的影响。结果表明,2mmol/L处理显著提高了烤烟根系镁含量（0.6005%）,促进了镁的吸收与积累量,4～32mmol/L处理的镁含量、积累量及吸收速率随硫浓度增加而降低,且显著低于0.01mmol/L处...     

烤烟吸收氯的主要来源及其在体内分布的研究

应用盆栽法研究了氯在烤烟中的分布以及土壤、施肥与灌溉水含氯量对烟叶氯含量与分布的影响。结果表明,随着氯带入量的增加,烟株干物质重下降。烟株各器官中氯含量顺序为叶>茎>根,下部叶>中部叶>上部叶。叶吸氯量占总吸氯量的55.1%~67.6%、茎占19.8%~26.5%、根占12.6%~18.4%。烤烟吸收的总氯量中来自土壤、灌溉水、肥料氯的比例分别为61.8%、37.1%、1.1%。过量的氯会使烟株出现氯中毒现象,导致干物质量显著降低。降低了叶片对氮、钾的吸收,特别是钾含量明显下降。