不同氮素利用效率型小麦品种的生理差异分析

以不同氮素利用效率型小麦品种（2个氮高效、2个氮低效和2个中间型）为材料,分别在灌溉及雨养条件下测定其花后旗叶氮素同化及转运相关酶等生理性状的动态变化,同时在开花期和成熟期测定氮素积累及转运相关性状。结果表明,氮高效型品种晋麦54和晋麦66具有更高的植株氮素积累总量、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率和单株产量,以及更低的花前氮素转运量和花前对籽粒氮积累的贡献率。同时,氮高效型品种的各酶活性及可溶性蛋白质含量高于其他4个品种,而中间型品种晋麦73和泰麦269又高于氮低效型品种晋麦61和泰农18。相关性分析结果显示,参试小麦品种多数关键酶活性与氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、花后氮素转运量、花后氮素转运效率、花后对籽粒氮积累的贡献率和单株产量呈显著正相关;与花前对籽粒氮积累的贡献率和花前氮素转运量呈显著负相关。     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

普通小麦氮素利用效率相关性状全基因组关联分析

氮元素在粮食作物生长和发育过程起着不可替代的作用。发掘氮素利用效率相关基因对于提升小麦产量、减少环境污染具有重要意义。植株根系构型(rootsystemarchitecture,RSA)代表着根系的结构及空间造型,显著受氮素水平影响。本研究在正常供氮和缺氮两种氮素水平下,对160份来自黄淮冬麦区和北部冬麦区普通小麦品系的根系构型相关性状(总根长、总根表面积、总根体积、平均根直径和根尖数)进行统计,并结合小麦660KSNP(single nucleotidepolymorphism)芯片基因分型数据对根系相关性状的相对值进行全基因组关联分析,以期发掘氮素利用效率相关位点。本研究检测到34个与氮素利用效率显著关联的SNP位点,可解释6.9%～15.4%的表型变异。关联位点在所有染色体均有分布,主要集中于1A、2B、3B、5B、6A、6B和7A染色体。11个位点与已报道位点重叠或接近,其他23个位点可能为新的位点。另外,在3B染色体上发现一个编码E3泛素连接酶的候选基因。     

133份小麦亲本材料氮磷利用效率的聚类分析

根据小麦亲本材料子粒、叶片和茎秆的氮、磷含量,采用聚类分析,将133份小麦亲本材料分成了氮高效、吸收氮能力差和氮低效3类,和磷高效、费磷和磷低效3类,同时还筛选出了7个氮素利用效率和磷素利用效率均较高的亲本。方差分析表明,氮素和磷素利用效率不同的3类亲本,各器官的类间变异均大于类内变异,经F测验,氮素利用效率不同的3类亲本的子粒、叶片和茎秆的含氮量均存在极显著差异,而磷素利用效率不同的3类亲本的子粒和叶片的含磷量存在极显著或显著差异,茎秆含磷量类型间差异不显著。     

不同水肥条件下二倍体、四倍体和六倍体小麦养分吸收、利用效率的研究

试验选用了3个二倍体（Triticum boeoticum，AA；Aegilops speltoides，BB和Ae. tauschii，DD）、2个四倍体（T. dicoccoides，AABB和T. dicoccum，AABB）和1个六倍体（T. aestivum，AABBDD）的小麦进化材料，在不同水肥条件下研究小麦进化中养分效率的差异及水肥条件对小麦养分利用的影响。试验表明，随小麦的进化，养分（N、P和K）吸收量和吸收效率显著增加，但是籽粒养分含量却减少。水分胁迫和低肥处理减少小麦籽粒养分含量、（整株）养分吸收量和吸收效率。小麦的生物量养分利用效率和产量养分利用效率都存在显著的种间差异，而且后者的差异更大。随小麦的进化，生物量养分利用效率和产量养分利用效率均显著增加。6个小麦进化材料的生物量氮、磷利用效率（NUTEb和PUTEb）的大小顺序相同，均为：Ae. speltoides > T. dicoccum、T. dicoccoides、Ae. tauschii、T. boeoticum > T. aestivum，而生物量钾利用效率（KUTEb）是T. aestivum、Ae. tauschii、Ae. speltoides > T. dicoccoides > T. dicoccum > T. boeoticum。Ae. tauschii的产量养分利用效率显著高于其他两个二倍体小麦（AA和BB），表明D组染色体上存在有控制高效利用养分的基因。产量氮、磷、钾利用效率（NUTEg、PUTEg、KUTEg）和收获指数（HI）的大小排序均为：T. aestivum > T. dicoccum、T. dicoccoides、Ae. tauschii > T. boeoticum、Ae. speltoides。水分与养分对生物量养分利用效率有显著影响，而对产量养分利用效率的作用却不显著，说明小麦产量养分利用效率是较为稳定的特性，主要由基因型决定。水分胁迫有利于提高小麦生物量养分利用效率，但是增加施肥量却对其有负作用。     

小麦成熟期出现青麦的原因及预防措施

小麦是枣庄市主要农作物之一，常年种植面积12．27万hm^2，平均产量6750kg／hm^2，总产8．28亿kg。2004年春季由于低温的影响，部分地块成熟期有青麦现象，我们组织科技人员进行了田间调查。     

不同冬小麦品种对氮素吸收利用效率的差异研究

根据干旱年和平水年两年型的数据,研究了40个不同品种冬小麦之间的产量水分利用效率和氮素吸收利用之间的差异,结果表明,40个品种两年产量、水分利用效率、氮素生产效率、氮素利用效率和收获指数之间差异极显著,氮素生产效率平旱年平均为17.88 kg/kg,平水年为20.56 kg/kg,氮素利用效率和收获指数两年基本一致,分别为24.25%和81.75%,氮素生产效率和水分利用效率之间存在着正相关关系,决定系数R2为0.977 9***;根据氮素利用效率可将40个品种分为三大类,高氮素利用效率的5个品种平均27.50 kg/kg。     

保护性耕作条件下不同基因型小麦水分利用效率研究

在保护性耕作秸秆还田条件下,以济麦22、烟农19、济南17和烟农21四个不同基因型小麦(Triticum aesti-vumL.)品种为供试材料,研究了小麦不同生育期的叶面积系数、旗叶SPAD值、旗叶光合速率(Pn)和归一化植被指数(NDVI)与水分利用效率(WUE)的关系。结果表明,在保护性耕作秸秆还田条件下LAI、SPAD值、Pn和NDVI与该品种水分利用效率呈非线性的关系,经济产量是影响水分利用效率的关键指标;不同基因型小麦的LAI、SPAD值、Pn和NDVI存在明显的基因型差异;济麦22和烟农21能够充分利用土壤的有限水资源,获得较高的生物产量和经济产量,可以作为旱地保护性耕作条件下提高小麦水分利用效率,培育健壮群体(高产低耗)的种质资源。     

减量施肥模式对稻麦轮作体系中小麦产量和养分利用效率的影响

为实现化肥高效施用和零增长目标,采用稻麦轮作定位大田试验,探讨不同减量施肥模式对轮作体系小麦产量及养分利用效率的影响。设置不施肥（T1）、常规化肥（T2）、等养分条件下有机肥与化肥配施（T3）、T3减N 20%+氮增效剂（T4）、T3减P 20%+磷素活化剂（T5）及T3减N、P各20%+氮增效剂+磷素活化剂（T6）6个处理。结果表明,与T2处理相比,各减量施肥处理对稻麦轮作体系小麦产量影响不显著,T4处理3年平均产投比提高3.96%,T5和T6处理分别降低59.21%和56.24%;T4处理氮素吸收效率、氮素利用效率和钾素利用效率分别提高9.22%~20.70%、7.01%~28.67%和4.69%~7.67%;T5处理小麦磷素总吸收量、吸收效率、偏生产力和利用效率分别提高15.53%、21.43%~46.67%、12.18%~52.06%和3.77%~4.52%;T6处理氮素吸收效率、磷素偏生产力和钾素利用效率分别提高5.67%~19.40%、10.88%~43.43%和7.38%~12.97%;T3处理对小麦氮、磷素的吸收与利用均无显著影响,但显著降低了小麦钾素偏生产力。综合结果表明,T6处理可稳定小麦产量,有利于协调作物养分吸收,但磷素活化剂使用成本高,经济效益偏低。     

减氮配施控释尿素对冬小麦产量及氮肥效率的影响

为探究冬小麦科学施氮技术,采用田间试验研究了推荐施肥全量施氮(196 kg N/hm2)和减氮20%(156.8 kg N/hm2)条件下,不同控释尿素与普通尿素配比对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响。结果表明：施氮显著增产17.11%~27.39%,推荐施肥较农户施肥增产2.14%~8.77%。减氮20%产量与全量氮无显著差异。等氮条件下,施用控释尿素的氮肥利用率均高于普通尿素,且减氮处理均高于全量氮处理。施氮156.8 kg/hm2 （75%控释尿素+25%普通尿素）产量较农户施肥增产6.60%,氮肥利用率较经验施肥和全量普通尿素提高13.64 和9.22 个百分点,氮肥农学效率增加2.29 和1.44 kg/kg。施氮156.8 kg/hm2（75%控释尿素+25%普通尿素）一次性基施对豫北地区冬小麦具有较好的增产效果,氮肥效率较高。     

应用15N研究施氮比例对小麦氮素利用的效应

应用15N示踪技术研究氮素不同底施和追施比例对小麦氮素利用的效应。结果表明，籽粒蛋白质含量随追施氮肥比例的增加而提高，颖壳、根系、茎秆的含氮量也呈随追氮比例增加而提高的趋势。收获时植株各器官中，籽粒含氮量最多，依次为颖壳、叶片、茎秆、根系。在两种肥料的比较中，施用尿素比硫酸铵在植株营养器官中残留量少，     

氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量与养分吸收利用的影响

为探究氮磷钾肥优化配施对冬小麦产量、养分吸收和积累以及利用特性的关系,推动高产高效施肥,于2017—2018年在河南省的鹤壁市和焦作市同步开展冬小麦田间试验,分析不施肥(CK)、磷钾肥配施(CF-N)、氮钾肥配施(CF-P)、氮磷肥配施(CF-K)、氮磷钾肥优化配施(CF)、控释尿素与普通尿素1:1配施(CRU)和农民习惯施肥(FP)对冬小麦产量、地上部养分积累和吸收利用效率的影响。结果表明,CF能显著提高冬小麦产量,其两地产量平均值分别较CK和FP提高30.27%和6.50%;与FP相比,焦作市CF的氮、磷、钾素积累量分别提高20.69%、1.03%和23.16%,鹤壁市则分别提高9.99%、3.27%和13.88%;两地CF氮、磷、钾肥利用率较CRU分别平均提高9.57、7.17和9.83个百分点,农学效率分别平均提高0.85、2.20和2.25个百分点。综上,采用氮、磷、钾肥用量分别为240、105、90 kg/hm²,并按照基肥与拔节肥1:1配施的CF处理可显著提高冬小麦产量及养分吸收利用效率。     

夏玉米施氮量对后茬冬小麦土壤氮素供应与利用的影响

在冬小麦施氮144 kg/hm2的基础上,研究了夏玉米4个施氮量(0,90,180,270和360 kg/hm2)对后茬冬小麦生长期间土壤硝态氮含量变化、无机氮供应以及小麦氮素吸收与利用的影响。结果表明:与玉米不施氮(简称不施氮)相比,玉米施氮(简称施氮)0~200 cm土壤硝态氮含量在冬小麦生长期间显著增加,自冬小麦拔节起,0~40,0~130和0~200 cm 3层深的土壤硝态氮含量均随着玉米施氮量(简称施氮量)的增加而明显递增;与冬小麦播种时相比,不施氮0~130 cm土壤无机氮减少156 kg/hm2,施氮90 kg/hm2该层土壤无机氮富积41 kg/hm2,且富积量随着施氮量继续增加而递增;随着施氮量增加,冬小麦收获时的植株吸氮量和子粒氮素积累量均增加;当施氮量低于180 kg/hm2时,植物氮素积累量在不同施氮量之间无显著差异;当施氮量低于270 kg/hm2时,不同施氮量的子粒氮素积累量差异不明显。在本试验条件下,冬小麦子粒氮肥利用率随着施氮量增加而递增,但差异不显著。     

Intraspecific Variation in Nitrogen Uptake and Nitrogen Utilization Efficiency in Wheat (Triticum aestivum L.)

Twenty wheat ( Triticum aestivum L.) varieties differing in plant height were grown in soil culture and evaluated for differences in nitrogen uptake and nitrogen utilization efficiency (NUE) at limited (40 kg N ha⁻¹) and normal (120 kg N ha⁻¹) nitrogen supply. Nitrogen uptake showed 1.4- and 1.5-fold varietal variation at harvest for limited and normal N supply, respectively. NUE for dry matter production (NE1) exhibited 1.28- and 1.38-fold genotypic variation while NUE for grain production (NE2) varied by 1.25- and 1.21-fold at limited and normal N supply, respectively. Tall varieties were found to have higher N uptake and NUE for dry matter production, while dwarf cultivars had greater NUE for grain production. Nitrogen uptake was found to be strongly positively associated with dry matter production (r=0.85 and r =0.77 at limited and normal N supply, respectively), indicating an important effect of growth rate on N uptake. NUE for biomass production, as well as for grain production, was reduced as the supply of nitrogen was increased.     

不同二倍体和四倍体小麦成熟胚再生体系研究

为了研究不同基因型和培养条件对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响,以硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tu和野生一粒麦Tb为实验材料,对其成熟胚在不同激素配比下愈伤组织的诱导和植株分化进行研究。结果表明,不同基因型小麦成熟胚愈伤组织诱导、分化及再生均存在很大差异。其中硬粒小麦的成熟胚培养效果最佳,其愈伤组织在不同2,4-D浓度（1.0~4.0 mg/L）下诱导率均在93%以上。不同激素配比对成熟胚愈伤组织绿点率、再生率均有显著影响。硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tb在激素配比为KT 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L的分化培养基中培养效果最好,其绿点率分别为85.22%,61.67%,8.50%,成苗率分别为40.40%,32.06%,1.72%;而野生一粒麦Tu的最适分化培养基激素配比为KT 1.0 mg/L +NAA 1.0 mg/L,其绿点率和再生率分别为18.64%和8.47%。研究表明,基因型是影响二倍体和四倍体小麦成熟胚培养的主要因素,愈伤组织的诱导和植株的再生是相互独立的。     

氮肥实时监控技术对冬小麦产量及养分效率的影响

为了高效利用氮肥,通过2005-2007年定位试验,应用氮素实时监控技术研究小麦最佳施氮量。结果表明,推荐的施氮量与农户习惯施氮量相比,氮肥的施用量大幅减少,3年累积节约氮肥投入903 kg/hm2。由于该技术实现了氮肥供应与小麦需求的同步,因此,产量较农户习惯施氮增加6.1%,收益增加1833元/hm2,同时,氮肥的利用效率、农学利用率以及偏生产率显著提高,而土体硝态氮的累积与淋洗则大幅下降。小麦应用氮素实时监控技术,可以实现产量增加、养分效率提高及生态环境保护的协调一致。     

不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量品质和氮肥利用率的影响

在高肥力条件下,研究了不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量、品质、氮肥利用率和土壤中硝态氮累积量的影响。结果表明,在本试验条件下,施用氮肥对籽粒产量、籽粒蛋白质含量和湿面筋含量无显著影响,而作为籽粒蛋白质质量指标的沉淀值、面团形成时间和面团稳定时间均明显改善。与分次施用（50%作底肥,50%作追肥）比较,拔节     

应用15N研究小麦各部位氮素分配利用及施肥效应

应用同位素示踪技术通过对盆栽小麦的不同施肥处理,研究小麦不同部位对氮素肥料的分配利用规律,结果表明,小麦主茎穗籽粒的ＮＤＦＦ为２８．５９％,分穗籽粒的ＮＤＦＦ为２９．３０％,茎秆的ＮＤＦＦ为２６．０２％,根系的ＮＤＦＦ为３２．１６％,而土壤的ＮＤＦＦ仅为１．８８％。从氮肥的利用率分析,籽粒的氮肥利用率为１９．５５２％。茎秆的利用率为３．４９０％,根系的利用率为０．６７４％,氮肥的回收率平均为４１．