不同类型小麦植株氮素吸收积累的差异

为了筛选适宜旱作麦区高产、高效品种,2012—2013年在山西闻喜县进行大田试验,根据产量指标,通过聚类分析将16个品种分为高产品种和低产品种,并选择其中8个品种研究植株氮素吸收、运转特性的差异。结果表明,高产品种拔节—成熟期植株氮素积累量、各生育阶段植株氮素吸收量、开花—成熟期氮素吸收量所占比例、花前氮素运转量(除运旱618外)、花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素生产效率均高于低产品种;高产品种中运旱20410、运旱805的花前氮素运转量及其对籽粒的贡献率、花后植株氮素吸收量、氮素吸收效率和氮素收获指数均高于其他品种;石麦19号、临Y8159的花后氮素积累量对籽粒的贡献率、氮素利用效率和氮素生产效率均高于其他品种。可见,运旱20410、运旱805具有较高的氮素吸收积累能力,石麦19号、临Y8159能够高效利用氮素,形成较高的产量。因此,石麦19号、临Y8159是适宜该旱作麦区生长的高产、高效品种。     

北疆不同年代棉花品种光合特性及干物质积累研究

[目的]比较新疆不同年代棉花品种光合特性与干物质积累的差异。[方法]以新疆不同年代的4个棉花主栽品种(kk-1543、新陆早1号、新陆早8号和新陆早13号)为研究材料,研究各棉花品种在盛花期、盛铃期和始絮期的光合特性与干物质积累的变化规律。[结果]早期品种kk-1543在盛花期具有明显光合优势,而现在品种新陆早13号在盛铃期和始絮期具有明显的光合优势。3个时期中,新陆早13号的单叶日平均光合速率较高,新陆早1号较低。从苗期至初花期4个品种的干物质积累速度为:kk-1543>新陆早13号>新陆早8号>新陆早1号。各品种的经济系数次序为:新陆早13号>新陆早8号>kk-1543>新陆早1号。[结论]近期品种和现在品种在盛铃期和始絮期光合速率较高,是其早熟不早衰及皮棉产量较高的原因之一。     

不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其水氮调控效应

为探明不同夏玉米品种氮素积累利用的差异及其对水氮调控的响应特征,以黄淮海地区主栽11个夏玉米品种为材料,在大田条件下开展水氮处理[自然降雨(W0)和灌水处理(W1);不施氮(0 kg/hm~2 N,N0)、低氮水平(150 kg/hm~2 N,N1)和正常施氮(225 kg/hm~2 N,N2)]对不同夏玉米品种氮素积累、转运、吸收和利用的影响研究。结果表明,不同夏玉米品种在氮素积累、转运、吸收和利用方面均存在显著差异,其中氮肥利用效率的变异系数最大,为20.97%。以氮肥利用效率为依据进行聚类分析将11个夏玉米品种分为高(H)、中(M)、低(L)氮肥利用效率3类氮效型。水氮措施对夏玉米氮素积累和利用具有显著影响,且H型和M型品种较L型品种对水氮环境具有更强的稳定性。灌水和施氮均显著提高了3类夏玉米品种的植株氮素积累量,且L型品种对灌水处理的响应最大;H型和M型品种在W1N2处理下植株氮素积累量最高,而L型品种在W1N1处理下最高。灌水和施氮总体上增加了营养器官氮素转运量,但降低了氮素转运效率及其对籽粒的贡献率和氮素收获指数。水氮措施显著影响氮素吸收效率,且3类品种均以W1N1处理最高。因此,适当减少氮肥施用并配以合理的灌溉是提高夏玉米氮素吸收利用的有效途径。     

不同品种棉花干物质积累差异对比研究

通过对新海16、新海12以及高抗9等3个新疆主要棉花品种干物质积累动态规律和N,P,K养分吸收状况的对比研究．发现各品种的干物质积累过程都呈“S”型曲线特征,可以用Logistic方程进行很好的拟合。研究结果表明,从开花期至吐絮期是新海16、新海12以及高抗9干物质积累的关键时期,该时期各品种棉花干物质积累量最大,分别占最大积累量的86．1％,91．1％和83．8％。各品种在盛铃期对N肥和K肥需求量最大,在吐絮期对P肥需求量最大,但3者之间存在一定差异。     

水培条件下供氮水平对不同棉花品种氮吸收分配与氮效率的影响

【目的】 分析棉花生育前期氮素吸收分配与氮效率将有助于棉花生产中氮肥基施和追施的分配以及氮肥利用率的提高。【方法】 以新陆早45号和新陆早48号为材料,采用营养液培养的方法,设置6个供氮水平(0、7.5、10、15、17.5、30 mmol/L,分别以N₀、N_7.5、N₁₀、N₁₅、N_17.5、N₃₀表示),培育43 d后将其收获。测定棉花各器官干物质量、氮素积累量、氮吸收效率、氮利用效率以及磷素和钾素积累量等指标。【结果】 棉花幼苗各干物质量、单株氮含量、地上部分氮含量、氮积累量、氮吸收效率以及磷素和钾素积累量均随氮浓度的增加呈先升高后降低的趋势;根冠比和氮利用效率均随氮浓度的增加而降低。氮水平在17.5 mmol/L时显著增加了根和地上部干物质量,但降低了棉花根冠比。17.5 mmol/L的氮水平显著提高了棉花地上部分氮含量、单株氮含量、积累量和吸收效率以及磷和钾积累量,但降低了氮的利用效率。新陆早48号各测定指标显著高于新陆早45号。【结论】 营养液中有助于棉苗各生长指标增长的氮素浓度为17.5 mmol/L。适合机采的Ⅰ式果枝新陆早48号较不适合机采的Ⅱ式果枝新陆早45号长势更强。     

不同品种棉花干物质积累差异对比研究

通过对新海16、新海12以及高抗9等3个新疆主要棉花品种干物质积累动态规律和N,P,K养分吸收状况的对比研究,发现各品种的干物质积累过程都呈"S"型曲线特征,可以用Logistic方程进行很好的拟合.研究结果表明,从开花期至吐絮期是新海16、新海12以及高抗9干物质积累的关键时期,该时期各品种棉花干物质积累量最大,分别占最大积累量的86.1%,91.1%和83.8%.各品种在盛铃期对N肥和K肥需求量最大,在吐絮期对P肥需求量最大,但3者之间存在一定差异.     

不同氮素形态对番茄幼苗碳、氮积累的影响

【目的】探讨番茄幼苗生长及其根系、叶片碳氮积累动态对无机氮（NH4+-N、NO3--N）,氨基态氮（Glycine）的不同响应。【方法】 采用2个番茄品种（‘申粉918’、‘沪樱932’）,水培条件下设置相同氮浓度（3.0 mmol•L-1 N）的NH4+-N、NO3--N、Glycine（甘氨酸）3个处理,测定番茄幼苗株高、干物质重、叶绿素含量、根系活力、根系叶片碳氮含量和植株总氮量。【结果】 在无机氮（NH4+-N、NO3--N）和氨基态氮（Gly-N）存在的营养介质中,番茄幼苗在处理前期（如处理后8 d或16 d）的株高、生物量、植株总氮量等各处理间差异不显著,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N > NH4+-N,处理间差异显著,且品种间差异显著（P＜0.05）。Gly-N处理显著提高了番茄幼苗叶片的叶绿素含量,NH4+-N培养导致番茄根系活力显著下降。不同氮素形态对番茄叶片的全碳含量影响不大,而NH4+-N、Gly-N处理则显著提高了番茄根系全碳、叶片及根系全氮含量,且NH+4-N处理的增加效应大于Gly-N处理。在处理前期（如处理后8 d或16 d）,植株全碳积累量表现为NO3--N＞NH4+-N＞Gly-N,而其后则表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N;植株氮吸收量均表现为NO3--N＞Gly-N＞NH4+-N。【结论】氮素形态不同,对植物产生的生理效应不同。氨基态氮（Gly-N）也可以成为番茄生长的氮源。不同品种对氨基态氮的吸收利用能力不同。     

棉花植株氮素含量与干物质积累的相关性

【目的】研究棉株氮素含量与干物质积累之间的相关性,为探寻植株氮素转化机理提供参考依据。【方法】试验设置4个不同品种,测定植株氮素含量及各器官干物质。【结果】不同棉花品种的氮素含量和干物质积累均存在一定的差异,杂交棉具有一定的生长优势;各棉花品种在营养生长阶段单株氮素的积累量与干物质积累呈显著正相关,其中天杂2号的相关系数达到了0.999 8,进入生殖阶段二者不再有相关性;氮素含量与干物质积累在蕾期以叶片最高,分别达7.26 g/hm~2和955.13 kg/hm~2,花铃期后生殖器官最高,品种以天杂2号最高,为24.64 g/hm~2和11 750.64 kg/hm~2。【结论】杂交棉在氮素和干物质积累上具有一定的优势,营养生长阶段氮素含量与干物质积累量呈线性关系,且叶片占重要比重。     

不同施氮水平棉花氮磷钾养分吸收规律研究

[目的]研究不同施氮量条件下棉花植株对氮、磷、钾养分的吸收规律.[方法]采用纯氮单因子随机区组设计,设6个施氮处理.取样株测定各器官的氮、磷、钾养分吸收量.[结果]产量水平最高的N_2处理棉花植株氮、磷、钾积累的旺盛时期分别出现在播种后的54～110 d、57～120 d、44～89 d,比其它处理出现的早而且持续的时间长;棉花最高籽棉产量的施氮量为348.32 kg/hm~2,经济施氮量为320.46 kg/hm~2.[结论]各处理棉花植株氮、磷、钾养分积累量均呈现苗期积累小,蕾期迅速增大,花铃期达到高峰,吐絮期又有所减小的趋势.     

不同棉花品种苗期氮效率筛选的初步研究

通过砂培盆栽试验,分析棉株的株高、干物重以及全氮含量,研究了48个棉花品种苗期氮效率的差异性。结果表明,相对干物重变异系数较大(25.50%),施肥水平间和品种间干物重差异分别达极显著和显著水平,作为品种筛选的首要指标;相对干物重与相对含氮率、相对吸氮量分别呈极显著负相关和极显著正相关,作为辅助筛选指标;供试品种中,602、新陆早12号、新海12号和新陆早8号为氮高效品种,新海14号、新海21号、炮台1、新陆早20号和18-3号品种为氮低效品种。     

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

施氮量对不同品种滴灌棉花氮素利用率及产量的影响

【目的】研究不同施氮量对不同品种滴灌棉花的氮素利用率及产量的影响,为种植棉花高效合理的施用氮肥和高产量提供理论参考。【方法】供试棉花品种为新陆早50号、新陆早58号、鲁棉研24号,施氮量水平为0、120、240、360 kg/hm²纯氮。【结果】不同品种棉花吐絮期的各器官氮素分配比从大到小分别为:纤维+种子>叶片>铃壳>茎秆;不同施氮处理对不同品种棉花的平均氮累积量为N₃>N₂>N₁>N₀,不同品种氮累积量为新陆早58号>新陆早50号>鲁棉研24号;新陆早50号和鲁棉研24号在施氮量240 kg/hm²、新陆早58号在施氮量360 kg/hm²时的氮素利用率和产量达到最优,在获得高产的同时氮素达到有效的利用。【结论】3个品种中以新陆早58号的氮素分配率、氮累积量、生物量和产量达最高,鲁棉研24号的氮素利用率高于另外2个品种;滴灌棉花在360 kg/hm²处理下的生物量、氮素累积量和籽棉产量最高。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

不同供氮水平下小麦品种的氮效率差异及其氮代谢特征

【目的】明确不同氮肥生理利用率小麦品种的氮代谢差异,为小麦高产及合理施肥提供理论依据,实现小麦节氮增产。【方法】采用大田试验方法,从16个小麦品种中筛选出氮素利用效率差异显著的低氮高效型小麦品种漯麦18、豫麦49-198和低氮低效型品种西农509、豫农202。然后进一步分析两类品种在N0（CK）,N120（120 kg·hm^-2）和N225（225 kg·hm^-2）3个供氮水平下各小麦品种的产量、叶片GS活性、可溶性蛋白、游离氨基酸、NO₃^-及全氮含量等氮代谢指标的差异。【结果】不同供氮水平下,氮肥生理利用率、产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量等均表现为低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198显著高于低氮低效品种西农509、豫农202。增加供氮量,两类品种的产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片GS活性等氮代谢同化物指标均增加,而氮肥生理利用率降低。但两类品种对供氮水平响应不同,与N0相比,增加供氮量,低氮低效品种西农509、豫农202地上部及籽粒氮积累量、叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量的增幅均高于低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198,但是,产量的增幅却显著低于低氮高效品种;氮肥生理利用率的降幅则以低氮高效品种显著高于低氮低效品种。【结论】低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198相对于低氮低效品种西农509、豫农202具有更高的产量及氮素利用效率是因为其具有较高的GS活性,从而促进了植株对氮素的吸收与同化,使整个氮代谢过程利用效率提高,获得更高产量。低氮高效品种耐低氮能力较强,增产潜力较大;低氮低效品种对氮肥反应较为敏感,但是其氮素分配利用能力较低。     

不同基因型大豆植株氮素积累变化动态研究

为了探明大豆品种间氮素积累及运转规律,以东农42、黑农35、垦丰9号、东农46和秣食豆为材料,研究不同基因型大豆氮素积累分配差异。结果表明:不同基因型大豆品种叶片和茎秆氮素含量呈降—升—降的变化趋势;荚皮氮素含量呈下降趋势;籽粒氮素含量呈上升趋势。各营养器官氮素含量表现为荚皮叶片茎秆。不同基因型大豆叶片和茎秆氮素积累量变化动态基本一致,呈单峰曲线。荚皮中氮素积累量呈先升高后下降的趋势;籽粒氮素积累量呈持续增长趋势。成熟时全株氮素含量表现为秣食豆黑农35东农42东农46垦丰9号。高蛋白品种的营养体氮素积累峰值、氮素运转量及运转效率显著高于蛋白质含量低的品种,但氮收获指数相差很小。不同器官的氮素运转量和运转效率对籽粒的贡献率均表现为叶片茎秆荚皮。     

棉(Gossypium hirsutum L.)株生理年龄对棉铃生物量和氮素累积的影响

【目的】探明棉株生理年龄对棉铃生物量和氮素累积的影响及其与棉铃品质的关系。【方法】2005年在江苏徐州(117°11′E,34°15′N)、2007年在河南安阳(114°13′E,36°04′N)设置分期播种(4月25日和5月25日)试验,使棉株不同果枝部位棉铃发育处于相同的温度和不同的棉株生理年龄条件下,研究其生物量和氮素累积的特征及其与棉籽、棉纤维品质的关系。【结果】不同生理年龄条件下,铃壳、棉籽、纤维及单铃最终总生物量和氮素的累积量差异较小,但棉铃各部分生物量和氮素的累积动态存在显著差异:棉株生理年龄较小时(下部果枝),棉铃发育前期生物量和氮素快速累积起始时间较早、速率较高、持续时间较短,而在棉株生理年龄较大时(中部果枝)棉铃生物量和氮素快速累积起始时间较晚、持续时间较长,整个累积过程较为平缓;棉株中部果枝铃纤维比强度显著高于下部果枝铃,而其它主要棉纤维及棉籽品质指标均差异不显著。【结论】棉株生理年龄的变化不改变棉铃最终生物量和氮素累积量,但显著改变棉铃各器官生物量和氮素的累积特征。纤维比强度是对棉株生理年龄或棉铃生物量累积特征最为敏感的指标,棉株中部果枝铃纤维生物量和氮素的平缓累积可能是其纤维比强度较下部铃高的主要原因。     

品种和氮素供应对玉米根系特征及氮素吸收利用的影响

【目的】研究玉米根系特性与氮素吸收利用及其与地上部生物量和产量形成的关系,探明根系形态特征与氮素吸收能力对玉米高产性能的影响,为玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】试验于2014—2015年在山东农业大学黄淮海区域玉米技术创新中心(36°18′N,117°12′E)和作物生物学国家重点实验室进行,以京科968(JK968)、郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为试验材料,采用土柱栽培,设置两个氮素水平,施氮量分别为1.5 g/plant(LN)和4.5 g/plant(HN),在抽雄期(VT)和完熟期(R6)进行根系及植株取样,测定根系相关指标(根系干重、根系长度、根系表面积、根系体积),干物质及氮素积累与分配规律,探究品种和氮素供应对玉米根系特征及氮素吸收利用的影响。【结果】两个氮素水平下JK968单株籽粒产量、生物量、根系各指标和植株氮素积累量、氮转运率、氮素收获指数、氮素利用效率均显著高于XY335和ZD958(P0.05)。JK968单株生物量、籽粒产量、植株氮素积累量较XY335和ZD958在低氮水平下分别增加15.2%、17.7%、9.0%和31.6%、44.1%、31.4%,在高氮水平下分别增加5.4%、12.9%、8.9%和13.5%、26.8%、23.5%;高氮水平下JK968、XY335、ZD958的单株生物量、单株籽粒产量和植株氮素积累量较低氮水平下分别增加15.7%、10.2%、33.9%,26.5%、14.8%、34.0%和34.3%、25.1%、42.5%。抽雄期JK968根系干重、根系长度、根系表面积、根系体积较XY335和ZD958在低氮水平下分别增加41.8%、9.0%、47.1%、24.0%和63.2%、41.6%、60.4%、105.1%,在高氮水平下分别增加24.3%、6.0%、35.2%、19.7%和40.3%、30.0%、49.3%、78.7%;高氮水平下JK968、XY335、ZD958的根系干重、根系长度、根系表面积、根系体积较低氮水平下分别增加48.3%、37.3%、36.4%、12.7%,69.1%、41.3%、48.4%、16.7%和72.5%、49.7%、46.5%、29.3%。相关分析表明,吸氮量与根系干重、根系长度、根系表面积、根系体积呈显著线性正相关,但品种的响应程度不同。在抽雄前,JK968植株吸氮量对根系干重、根系长度、根系表面积、根系体积增长的响应度要高于XY335和ZD958;而抽雄后的响应度则低于XY335和ZD958。【结论】JK968整个生育期的根系各项指标均显著高于XY335和ZD958,且氮素吸收能力强,生物量大,低氮条件下优势更加明显。JK968较发达的根系,保证了植株对氮素的吸收,具有较高的氮素转运效率、贡献率和氮素利用效率,有利于进行物质生产,因而获得更高的籽粒产量。