氮素对灌浆期夏玉米叶片蛋白质表达的调控

【目的】在大田生产条件下研究氮素对灌浆期玉米叶片蛋白质表达的调控。【方法】在大田生产条件下,以紧凑耐密型玉米杂交种登海618为试验材料,研究施氮对玉米穗位叶花后净光合速率、硝酸还原酶（NR）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量的影响。采用TCA-丙酮沉淀法提取灌浆期（花后20 d）两个施氮处理下玉米穗位叶总蛋白质,并用双向凝胶电泳技术（2-DE）分离获得蛋白质图谱。采用ImageMaster-2D Elite 7.0图像分析软件对蛋白质图谱进行比较,确定玉米叶片应答灌浆期施氮处理的差异蛋白点。通过MALDI-TOF/TOF MS质谱分析及NCBInr数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】开花后,随生育进程的推进,玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均呈下降趋势,而MDA含量则呈上升趋势。相对于不施氮处理,施氮处理下叶片叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均显著提高,而MDA含量则显著下降。对灌浆期玉米叶片进行双向电泳及图谱分析,分别在施氮和不施氮条件下检测出1 086和1 170个蛋白点。通过图像分析软件进行成对匹配分析,共得到29个显著差异蛋白点。经质谱鉴定分析,29个显著差异蛋白点中有25个被成功鉴定,鉴定成功的蛋白中除未知蛋白（蛋白点55）和30s核糖体蛋白（蛋白点1089）外,其余蛋白表达量均在施氮条件下上调。通过搜索NCBInr数据库,差异表达的蛋白主要分为8类,包括13个能量相关蛋白,2个防御相关蛋白,2个蛋白合成相关蛋白,2个蛋白目的和储存相关蛋白,1个细胞生长相关蛋白,1个次级代谢相关蛋白,1个转运相关蛋白和3个未知蛋白。【结论】施氮对灌浆期玉米叶片光合能力、碳代谢能力、防御能力、蛋白合成能力、蛋白目的和储存能力、以及次级代谢能力等均有显著提升作用。     

氮肥运筹对夏玉米产量及籽粒灌浆的影响

本文根据1992年在濉溪、阜阳等地进行的田间试验结果,研究分析了氮肥不同运筹方式与夏玉米产量形成及籽粒灌浆的关系。结果表明,在亩总施氮量20公斤条件下,对亩产量贡献大小顺序为苗肥>穗肥>粒肥,对穗粒数和千粒重影响大小顺序分别为苗肥>粒肥>穗肥和粒肥>苗肥>穗肥。穗肥与空秆率呈极显著负相关。籽粒千粒重增长符合Logistic曲线。氮肥分三次施用有利于加大籽粒灌浆强度。总结出本试验条件下,提高粒重和产量的氮肥合理运筹方式为苗肥40%、穗肥40%、粒肥20%。     

灌浆期低温对夏玉米光合性能及产量的影响

以郑单958为供试品种,设置了6月15日(对照)、6月25日和7月5日3个播期,研究灌浆期低温对夏玉米光合性能、干物质生产转运及产量的影响,以期为华北平原夏玉米充分利用热量资源、指导生产实践和实现高产稳产提供理论依据。结果表明:6月25日和7月5日播期的夏玉米在灌浆期均遭遇不同程度的低温胁迫,且随着播期的推迟受胁迫程度随之加剧,这2个播期的玉米光合性能、干物质积累量与转运量、群体生长率均较对照呈逐渐降低趋势。3个播期的单位面积总粒数之间差异不显著,但千粒重在不同播期间差异显著,最终6月25日和7月5日播种的玉米产量较对照分别显著下降了17%和31%。因此,应该选择适宜的夏玉米播种时间,降低玉米在灌浆后期遭遇低温逆境的几率,进而保障玉米生育后期的正常灌浆,最终实现玉米抗逆高产的目标。     

关于施氮期对夏玉米氮素氮肥作用影响的研究

不同施氮期对夏玉米氮素积累运转及氮肥利用率产生了一定的作用和影响。与不施氮相比,施氮提高了植株氮素积累量、子粒氮素积累量和氮素收获指数（NHI）。吐丝后穗部氮素积累迅速增长,茎鞘氮素转运主要集中在灌浆初期,叶片氮素转运主要发生在灌浆中后期。施氮使氮生理效率较不施氮处理平均下降了16%,处理间氮肥效率差异不显著。植株总吸氮量的60%~70%主要集中在吐丝至成熟期,以3叶期施氮＋12叶展追氮处理,氮吸收最多,氮肥利用率（NHE）最高。与其它处理相比,3叶期施氮＋12叶展追氮处理NVE分别提高了21.8个百分点和22.8个百分点。     

密度对夏玉米灌浆特性及产量的影响

研究了适宜种植密度(60000株/hm2)和增加密度(60 000+ 15 000株/hm2)对夏播玉米洛玉8号、郑单958灌浆特性的影响,以借助密度调控灌浆,实现夏玉米高产和源库协调.结果表明:随着密度由60 000株/hm2增加到75 000株/hm2,郑单958籽粒干质量增加量减小,日增量也减小,最终产量增加3....     

不同粒重类型普通夏玉米及高赖氨酸玉米籽粒灌浆特点

自１９９４年对冀中南夏玉米区种植面积较大的９个品种做了灌浆速度测定，研究发现：（１）大粒或超大粒品种灌浆时间长达５个取样阶段，普通粒重类型的一般为４个取样阶段，低粒重类型高赖氨酸玉米鲁单２０３仅有３个阶段。（２）超大粒型品种千粒干重阶段平均日增重量最高可达１４ｇ，大粒型或普通粒重型品种多在１１．５－１２ｇ之间，高赖氨酸玉米鲁单２０３仅１１．２ｇ；秋分以后，超大粒型品种试１２４３千粒干重日增重仍达２     

华北地区夏玉米灌浆期叶片光响应空间变化特征

为了解华北地区夏玉米灌浆期叶片光响应空间变化特征,以华北地区夏玉米为研究对象,通过田间试验观测了夏玉米灌浆期不同叶位、叶片不同部位的光响应曲线,重点分析了华北地区夏玉米灌浆期叶片光合特性指标的空间变化特征。结果表明：夏玉米灌浆期不同叶位、叶片不同部位的光合特性对光合有效辐射的响应存在明显的差异,光响应模型模拟获得的光合参数在植株空间分布上差异显著。研究结果可为改善华北地区夏玉米灌浆期生长发育环境提供参考。     

3种化学调控剂对夏玉米光合特性、灌浆期和籽粒含水量的影响

【目的】研究3种学化调控剂对夏玉米光合特性、灌浆期和籽粒含水量的影响,为促进黄淮海夏玉米区夏玉米籽粒机械收获提供理论依据和技术支持。【方法】以夏玉米品种隆平206为材料,采用随机区组试验,于散粉后35 d分别用乙醇、乙烯利和敌草快对玉米植株进行处理,以等量清水为对照(CK);在喷施化学调控剂后5 d,使用手持式叶绿素仪测定穗位叶叶绿素SPAD值,使用光合仪测定穗位叶净光合速率;生理成熟后,记录灌浆期周天数,用烘干法测定玉米籽粒含水量,并对产量进行测定。【结果】(1)与CK相比,喷施乙醇未显著降低玉米的穗位叶叶绿素含量、光合速率和产量(P>0.05),但显著降低了成熟期玉米籽粒含水量(P<0.05),并缩短了玉米的灌浆期;(2)喷施乙烯利和敌草快均显著降低了玉米的穗位叶叶绿素含量、光合速率和产量(P<0.05),缩短了玉米的灌浆期;喷施敌草快显著降低了玉米籽粒含水量(P<0.05),但喷施乙烯利处理并未显著降低玉米籽粒含水量(P>0.05)。【结论】综合产量和籽粒含水量2个关键指标,10%乙醇可以作为促进玉米籽粒脱水的化学调控剂在黄淮海夏玉米区进行应用。     

夏玉米光合产物分配及生物量的动态模拟研究

为揭示夏玉米干物质积累与分配规律及给作物栽培提供参考,本研究在山西霍泉灌溉试验站连续两年进行夏玉米灌溉试验,每年均设置高水、低水、零水3个处理,继而利用玉米生长相关性、相对生长速率等数据建立分配系数和分配指数两种模型进行夏玉米光合产物分配与转移的模拟研究,并以确定性系数(R²)、标准化均方根误差(nRMSE)为标准,对模拟结果进行评价。结果表明：(1)玉米各器官干物质重实测值与两种模型模拟值的R²均在0.95以上,nRMSE在20%以下;(2)两种模型在模拟穗重时,模拟效果差异不明显,模拟茎重和叶重时,分配系数模型模拟效果优于分配指数模型;(3)不同生育期水分胁迫对各器官分配系数有不同的影响,对分配指数影响不明显;(4)收获期前,水分胁迫使茎、叶光合产物转移率增大,穗光合产物转移率减小。综之,分配系数和分配指数两种模型操作实用性均较强,但前者机理性强、各器官光合产物转移率的变化趋势与实际较为一致,后者直观易懂、计算简单,总体上分配系数模型略优于分配指数模型。     

不同施氮运筹对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响

氮肥管理是农业可持续发展面临的重大挑战。在测土提出合理施肥量OPT(N 210,P2O590,K2O60kg/hm2)的前提下,在襄汾县通过田间试验研究了5种氮肥运筹方式对夏玉米产量、净收益及氮肥利用率的影响,结果表明,与对照(OPT-N)相比,不同氮肥运筹均明显提高夏玉米产量、净收益,提高玉米籽粒和秸秆的含氮量及玉米的吸氮量;OPT3处理可以获得10 102 kg/hm2的产量,较不施氮肥增产23.4%,每千克纯氮可以生产9.1 kg的籽粒,净收益可达15 319元/hm2,较对照增收19.3%,同时肥料利用率可达47.0%,是最适宜的氮肥运筹方式;OPT1也可获得较高的产量和净收益,分别为9 897 kg/hm2和14971元/hm2,氮肥的农学效率为8.2 kg,产量较对照增产20.9%,净收益较对照增收16.6%,但氮肥的利用率相对较低,为38.6%,也是可以接受的氮肥运筹方式。该研究成果可为山西省夏玉米生产提供理论支撑和实践指导。     

基于土壤硝态氮测试的夏玉米氮肥施用研究

以夏玉米为研究对象,通过田间试验,建立了基于土壤硝态氮测试和氮素平衡的氮素实时监控技术,以促进作物产量和氮肥利用效率协同提高。研究表明：优化施氮量为183～280kg／hm^2,平均为220kg／hm^2,比习惯施氮节约氮45．3％,产量提高4．1％。校验试验结果表明,优化氮肥处理在各个处理中产量最高。本研究确定的优化施氮量是合理的,且降低氮肥用量,减少氮素损失,提高了氮肥利用率。     

化肥施用水平对夏玉米籽粒灌浆进程的影响

在长期定位试验的基础上,研究了不同化肥施用处理对夏玉米籽粒灌浆进程的影响.结果表明,籽粒干物质积累过程呈S型曲线,可用logistic模型进行模拟,相关系数均达0.99以上.随着化肥用量的增加,最大灌浆速率的持续时间延长,灌浆进程延长,千粒重提高.     

磷肥施用深度对夏玉米产量及根系分布的影响

【目的】探明华北平原区磷肥施用深度对夏玉米产量及根系分布的影响。【方法】采用大田试验和土柱试验方法。大田试验设不施肥（CK）、常规垄侧施磷（T-side）、8 cm土层施磷（T-8）、16 cm土层施磷（T-16）、24 cm土层施磷（T-24）以及3层（8、16、24 cm土层）均匀施磷（T-all）处理,研究其对夏玉米产量、养分吸收量的影响。土柱试验,研究8 cm施磷（P 8）、16 cm施磷（P 16）、24 cm施磷（P 24）以及3层均匀施磷（P-all）对夏玉米根系分布的影响。【结果】大田试验结果表明,磷肥不同施用深度显著影响夏玉米产量,玉米籽粒产量依次为T-24处理>T-all处理>T-16处理> T-side处理>T-8处理>CK,T-24处理玉米产量较T-side处理提高了10%,差异显著。玉米地上部磷素累积量在八叶期、吐丝期、收获期分别以T-side处理、T-8处理、T-all处理最高。随着磷肥施用深度的增加,玉米收获期氮素吸收量呈现显著增加趋势。土柱试验结果表明,玉米根系长度以P 24处理最高,与CK、P-all和P 8处理相比分别提高了68%、18%、17%,差异均达显著水平。玉米根系在磷肥施用点处集中生长,磷肥深施有利于玉米根系向土壤深层生长。【结论】磷肥深施能够诱导根系向深层生长,显著提高夏玉米产量。本试验条件下以磷肥集中施在24 cm土层最好。     

不同生长时期的氮素分配对夏玉米产量的影响

进行了夏玉米不同生长时期氮肥不同施用量的产量对比试验。结果表明：氮素分次施用比集中施用效果好,可提高氮素利用率30.98％～72.27％,提高玉米产量8.13％～18.97％。氮素的分配与玉米生育进程密切相关,施足穗肥是玉米获得高产的关键,氮素分配比例以基肥25％、拔节肥25％、穗肥50％效果最好,氮肥利用率达44.10％,玉米产量达12454.5kg／hm^2。     

施肥对毛竹林地土壤养分和地上生物量的影响

对江西永丰官山林场毛竹林土壤养分及各竹龄毛竹生物量进行研究,结果表明:毛竹专用肥和矿渣肥能显著提高土壤养分含量,专用肥处理的土壤有效磷含量增幅最大,增加了156%,其次为矿渣肥处理后土壤速效钾含量,增幅为63%;施肥对竹林结构产生影响,施肥处理下竹林密度逐渐增大,专用肥施用后Ⅰ度竹为35棵,比施肥前各度竹平均值增加了1...     

不同施肥模式对春玉米产量·氮肥农学利用率及矿质氮分布规律的影响

[目的]以华阴市废弃地为研究对象,以春玉米为试材,研究不同施肥模式对春玉米产量、氮肥农学利用率及矿质氮分布规律的影响。[方法]设置对照组（CK）、单施化肥处理（NPK）、70%化肥+30%有机肥（7F+3M）、50%化肥+50%有机肥（5F+5M）、30%化肥+70%有机肥（3F+7M）、优化施肥+硝化抑制剂（Opt+DMPP）6种施肥模式,2019年6月至2020年11月分别对不同施肥模式的试验区域表层及剖面土壤进行取样,探究不同施肥模式对土壤表层硝态氮、铵态氮及土壤剖面硝态氮分布的影响并比较不同施肥式下2年春玉米产量的变化。[结果]2年有机无机肥配施显著增加春玉米产量（14.02 t/hm²）,增幅为6.05%,Opt+DMPP处理产量为13.38 t/hm²,产量增幅不显著（P>0.05）;Opt+DMPP氮肥农学利用率最高为42.18 kg/kg;与NPK（35.03 kg/kg）相比,3F+7M显著增加氮肥农学利用率至39.06 kg/kg, 3F+7M增加氮肥偏生产力至70.11 kg/kg, Opt+DMPP显著增加氮肥偏...     

氮肥减施对玉米机收品种产量和生物量分配的影响

氮肥的过量施用会造成资源浪费和环境污染,不利于农业生产发展。为探索黄淮海地区夏玉米生产上氮肥的投入量,以该地区20个玉米机收品种为研究对象,通过在两个试验点设置0 kg N·hm-2(不施氮,N0)、120 kg N·hm-2(较正常施氮量减少1/2,N1)、160 kg N·hm-2(减氮1/3,N2)、200 kg N·hm-2(减氮1/6,N3)和240 kg N·hm-2(正常施氮量,N4)共5个施氮处理,研究了各品种在不同施氮水平下产量和生物量分配的差异以及产量和生物量之间的关系。结果表明,与N4相比,N3和N2下产量未有显著下降,品种WY178和WK518表现为高产。河南郸城点,N2、N3和N4处理间的产量差异不明显,平均较N0产量提高18.0%,WY178在N0、N2和N4处理下均表现为高产。陕西户县点,N3和N4处理间产量差异不明显,平均较N0增加13.3%,品种DH528和WK518在N0、N2和N4处理下均表现为高产。随施氮量增加,河南郸城点玉米地上部总生物量呈先增后降趋势,在N2下达最高,为19.12 t·hm-2;而陕西户县点的生物量无显著变化,平均为19.64 t·hm-2。各机收品种的总生物量在河南郸城点以WY178和WK518最高,二者无显著差异,陕西户县点以WK518最高,为22.18 t·hm-2;各机收品种间的生物量差异主要来源于籽粒和茎等器官,相对于其他品种,WK518籽粒和XD724茎重较高,平均分别为10.61和5.48 t·hm-2。施氮量与产量、总生物量呈显著正相关,总生物量和产量间的回归方程达显著水平。因此,黄淮海地区使用WK518和WY178等高产品种,采取减施氮肥1/6~1/3（施氮量在160~200 kg N·hm-2）等措施能够保证玉米达到高产高效的目的。     

不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特性的影响

明确不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征的影响,对通过种植密度调控玉米个体光合作用与群体产量关系,实现玉米稳产丰产具有理论和实践指导意义。在甘肃河西走廊,通过3 a田间试验,以施氮360 kg/hm²(N360)和不施氮(N0)为主区,玉米种植密度75 000株/hm²(D1)、87 000株/hm²(D2)和99 000株/hm²(D3)为副区,研究施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征对不同种植密度的响应。结果表明,试区玉米灌浆期光合有效辐射和大气温度最大值出现在14:00,最小值出现在6:00,而空气相对湿度最大值出现在6:00,最小值出现在14:00。施氮能够显著增加玉米灌浆期叶片净光合速率(P_{n)、叶片蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),N360较N0在8:00-18:00的Pn平均增加19.5%~41.7%、Tr平均增加27.4%~44.1%、Gs平均增加27.4%~44.1%,但叶片胞间CO2浓度（Ci）显著降低;随着种植密度的增大,玉米灌浆期8:00―18:00的Pn、Tr、Gs呈降低趋势;N360D2与N360D1玉米灌浆期Pn差异不显著,显著大于其他处理。施氮水平和种植密度对玉米灌浆期8:00―16:00的叶片水分利用效率均无显著影响。N360较N0同时增加玉米籽粒产量和生物产量,但使玉米收获指数降低3.5%~5.3%;在N0中D2玉米籽粒产量大于D1和D3,而在N360中D2玉米籽粒产量与D3无显著差异,均显著大于D1;N360D2与N360D1的玉米籽粒产量无显著差异,均大于其他处理。总之,在施氮360 kg/hm²条件下,种植密度从75 000株/hm²增加到87 000株/hm²,能够使玉米灌浆期叶片光合速率保持在较高水平,提高收获指数,促进生物产量向籽粒产量的转化效率,获得最大籽粒产量。}