不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性

【目的】 明确不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性,为西南稻区中籼杂交稻机插高产栽培和品种选育提供理论和实践依据。 【方法】 以西南稻区的20个中籼杂交稻品种为材料,依据日产量将供试品种聚类为高日产、中日产和低日产3个类型,进而研究了不同日产量类型机插杂交籼稻间的氮素积累、分配、转运及氮素生产利用效率的差异及其与日产量的关系。【结果】（1）不同日产量类型机插杂交籼稻间氮素积累特性差异明显。较中日产和低日产类型,高日产类型机插杂交籼稻在拔节前（播种—拔节期）具有较低的氮素积累比例,但其能有效提高拔节期和齐穗期各器官及植株含氮量,成熟期穗部和植株含氮率,以及2017年拔节—齐穗阶段的氮素积累量和2018年齐穗—成熟阶段氮素积累速率,进而提高全生育期氮素积累速率,使全生育期植株氮素积累量分别增加了3.70%—5.97%和16.57%—18.63%。（2）高日产类型机插杂交籼稻具有较高的齐穗期茎鞘和成熟期穗部氮素分配比例,以及较低的成熟期叶片氮素分配比例,其地上部营养器官（特别是茎鞘）氮素转运量明显高于中日产和低日产类型。（3）低日产类型机插杂交籼稻显著提高了氮素干物质生产效率,而高日产类型则能有效提高氮素收获指数和偏生产力。（4）相关分析表明,随日产量增加,各生育时期植株含氮率,拔节—齐穗阶段植株氮素积累量和积累速率,齐穗期茎鞘氮素分配比例和氮素偏生产力均显著增加,拔节前氮素积累比例、成熟期叶片氮素分配比例和氮素干物质生产效率均显著降低。【结论】整体看来,拔节—齐穗阶段植株氮素积累速率快、积累量大,齐穗期茎鞘和成熟穗部氮素分配比例高,可作为高日产类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特征指标。     

不同库容量类型常规籼稻品种氮素吸收与分配的差异

 【目的】研究不同库容量类型水稻品种氮素吸收与分配的差异,为大库容量类型品种的氮素遗传改良提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,测定干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收与分配的基本特点。【结果】供试品种间库容量的差异很大（426%、817%）。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g?m-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g?m-2;大库容量品种抽穗期全株含氮率较高、结实期全株含氮率下降幅度较大;大库容量类型品种吸氮能力强,抽穗后更明显吸氮能力显著受到生育期与吸氮强度的影响,但吸氮强度的作用要大于生育期的作用。;大库容量类型品种氮素在根中比例小、成熟期氮素在茎鞘叶中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大;增加吸氮量,促进茎鞘叶中的氮素运转有利于库容量的提高。【结论】大库容量类型品种吸氮能力特别是抽穗后的吸氮能力强,成熟期氮素在营养器官中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大。     

冬小麦品种演替过程中氮素吸收和运转分配差异的研究

采用１４２上在不同时期推广的冬小麦品种进行试验,发现各时期品种氮素的吸收累积幼态一致,在开花至成熟期,早期品种（４０年代和５０年代品种）氮素的吸收量较近期品种少,开花期内氮素在穗中的分配比较早期品种低于近期品种,成熟期内滞留在营养器官中的氮素量高于近期品种,随着品种演替,旗叶,茎秆和中鞘中的氮素输出率增加而输出氮的贡献率则与此相反。     

施氮量对玉米产量及氮素吸收与利用的影响

自“十二五”中期以来,本团队在吉林省梨树基点开展了施氮量对玉米产量、地上部干物质分配及氮素吸收与利用影响的田间试验研究。主要取得以下研究进展。①分析明确了不同产量年型及不同种植密度下施氮量对玉米单产的影响,主要结论为：适量施氮的增产效应在较低产年型以及在较高密度下更为明显。②适量施氮使干物质向生殖器官（果穗及籽粒）中分配的比例增加,而向营养器官特别是叶片和茎秆中分配的比例降低。③基于施氮量与种植密度二因子裂区试验对玉米地上部氮素吸收与利用的研究结果显示：玉米单产与单位面积地上部氮素吸收总量呈正相关关系;玉米肥料氮利用效率（NUE）与肥料氮吸收利用率（NRE）呈极显著正相关,而与肥料氮生理利用效率（NIE）的关系不密切;适量施氮水平下,增加密度使玉米NRE提高,从而导致NUE提高,而种植密度偏低会导致NUE降低。     

不同施氮量条件下灌溉量对小麦氮素吸收转运和分配的影响

【目的】研究灌溉量和施氮量对氮素吸收转运特性的影响及其与籽粒蛋白质含量的关系。【方法】试验在山东农业大学实验农场防雨池栽条件下进行,选取高产强筋小麦品种济麦20为试验材料。利用15N同位素示踪技术,于开花期和收获期分别测定各器官中不同来源氮素的吸收量与分配比例、成熟期籽粒产量、水分利用率等。【结果】施氮量和灌溉量对植株吸氮量、籽粒产量、籽粒蛋白质含量的影响存在互作,其中灌溉量的效应大于施氮量的效应,是影响以上诸项指标的主导因素。同一施氮量条件下,增加灌溉量,成熟期氮素吸收总量增加,但籽粒蛋白质含量降低;随灌溉量增加,土壤氮的吸收量和占总氮量的比例增大,肥料氮的吸收量和占总氮量的比例减小,表明增加灌溉量导致氮素吸收总量的增加主要是通过提高土壤氮的吸收量和占总氮量的比例实现的;增加灌溉量对籽粒蛋白质含量的稀释效应则主要表现为,增加灌溉量抑制开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移,最终不利于籽粒蛋白质含量的提高。灌溉量不变,施氮量由120 kg•ha-1增加到240 kg•ha-1,各营养器官中氮素的积累量增加,但开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移率降低,最终籽粒蛋白质含量亦不高。【结论】施氮量为120 kg•ha-1,全生育期灌溉底墒水和拔节水（W2N1）的处理,小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量大,开花前营养器官中积累的氮素向籽粒转移率高,籽粒蛋白质含量最高,水分利用率亦最高,但籽粒产量仅为5 534.26 kg•ha-1;施氮量为120 kg•ha-1,全生育期灌溉底墒水、拔节水和开花水（W3N1）的处理,小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量、氮素向籽粒转移率、水分利用率均较高,籽粒蛋白质含量达14.54%,籽粒产量达7 411.37 kg•ha-1,是本试验的最佳处理。     

Effects of Enzymes Related to Nitrogen Reuse on Nitrogen Redistribution and Nitrogen Use Efficiency in Brassica napus

目的：探究氮素利用相关酶对油菜中氮素再分配的贡献程度。[方法]采用单株砂培培养,严格控制氮素等营养供应,用15N饲喂追踪,分别测定在蛋白水解酶（PE）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）抑制剂处理的情况下．两个油菜品种氮低效品种6号和氮高效品种2号的产量、籽粒氮素转运和积累量、叶片氮索损失的情况以及氮素利用率。[结果]两品种皆在抑制GOGAT活性时,氮素利用效率最低．产量最少。籽粒中氮素转运比例最低,叶片氮素损失最大,其次为PE,在抑制GS时影响最小。同时发现在生育后期,叶片中积累的氮素接近80％转运出叶片。籽粒中来源于营养器官前期积累的氮素达到50％-70％。两品种油菜呈现相同趋势。品种之间．2号油菜品种的籽粒氮素累积和产量高。氮素损失较少。氮低效品种6号和氮高效品种2号在所有受抑制情况下呈现相同规律。[结论]GOGAT是油菜氮素再利用的关键酶,品种间酶活性不同可能是品种氮素再利用效率不同的重要因素。叶片生育前期积累的氮索主要用于氮素再利用．籽粒中积累的氮素大部分来源于营养器官。     

不同基因型小麦籽粒蛋白质和淀粉积累与碳氮转运的关系

研究了黑麦76、徐州26、所麦10号和扬麦9号4个不同基因型小麦（Triticum aestivum L.）籽粒蛋白质和淀粉积累特征及叶茎鞘中碳、氮物质积累和运转的差异。结果表明：蛋白质含量不仅与后期回升时间有关，还和回升速度有关；淀粉含量主要和前期的快速积累有关。籽粒蛋白质产量与含量没有相关关系，而与营养器官氮素转运量关系密切；籽粒淀粉产量由低到高为黑麦76、徐州26、扬麦10号、扬麦9号，并随淀粉含量升高而上升，不同基因型小麦茎鞘碳、氮积累和运转有明显差异：黑麦76和扬麦10号碳、氮在灌浆后期向籽粒中的转运量少，而徐州26和扬麦9号转运量多。营养器官可淀性糖与氮素转运量的比值与籽粒蛋白质含量呈负相关，与淀粉含量呈正相关，因此，营养器官碳、氮积累与分配的差异可能是小麦籽粒蛋白质和淀粉含量差异的重要原因之一。     

不同播期条件下高产冬小麦品种氮素吸收利用及转运效率分析（英文）

探讨和分析不同播期条件下高产冬小麦(Triticum aestivum)品种的氮素吸收利用、转运和高效利用特征,确定不同高产小麦品种的适宜播期。采用大田试验方法,系统分析早播(10月3日)、适播(10月12日)和晚播(10月30日)3个水平对不同品种高产小麦主要生育期植株含氮率、氮素积累量、花前和花后植株营养器官氮素积累和分配、氮素再分配等特征及产量、品质和氮素利用效率等的影响。结果表明,播期影响生育期小麦植株的含氮率、氮的吸收和积累。小麦地上部营养器官氮积累量、氮再分配量、转运氮素对籽粒氮的贡献率花前高于花后。晚播条件下籽粒氮素的积累量主要依赖于花前氮吸收;适播和早播条件下花后吸收的氮素对籽粒氮素的积累占有较大比例。高产不同基因型小麦品种在不同生育期的氮素吸收强度和相对累积速率不同,花前氮素积累量、花前吸收氮素向籽粒的再分配以及转运率、花后氮素同化量以及花后吸收氮素对籽粒的贡献率等在不同小麦品种间差异显著。早播和适播条件下,不同品种小麦均获得比晚播较高的籽粒产量。氮素收获指数和籽粒吸氮量适播条件下较高,随播期的延迟籽粒吸氮量显著降低,相反,氮素利用效率晚播条件下最高。综合考虑,在农业生产中,3个高产小麦品种均适宜早播和适播;在晚播条件下应优先选择‘周麦22’。     

氮磷养分供应及调控对夏玉米干物质及养分累积分配的影响

采用田间小区试验方法,研究了不同氮磷养分供应及养分增效剂(机械活化磷MRP、长效复合肥增效剂NAM、聚合氨基酸肥料增效剂PAA)调控对夏玉米干物质及养分累积分配的影响。结果表明:缺施氮素(-N)或磷素(-P)显著影响干物质和氮磷钾养分在地上部各器官中的累积量,但在一定程度上刺激了氮磷在各生育时期向生长发育中心器官的分配。与不施增效剂的对照相比,MRP处理使收获时叶片中磷累积量增加34.8%~47.8%,分配比例增加22.1%~29.4%。NAM处理能改善拔节期玉米植株的氮素营养,促进灌浆后氮素向穗中的转移分配,使籽粒中氮素和干物质累积量分别增加9.4%和7.9%,分配比例分别增加6.5%和2.7%。PAA对玉米灌浆后营养器官中干物质及氮磷钾累积分配均有促进作用,但对籽粒影响不显著。综上说明,氮磷养分胁迫主要通过影响氮磷钾养分在玉米各器官中的累积量,影响其干物质的累积和产量形成,因此平衡施肥是保证高产的前提;施用MRP通过促进生育后期叶片中磷素累积分配提高磷肥利用率;施用NAM通过改善玉米生育前期氮素营养,最终提高籽粒中氮素及干物质累积量,获得较高产量和氮肥利用率;施用PAA能提高玉米灌浆后营养器官干物质和氮磷钾养分的累积分配,进而获得较高的干物质和养分累积总量。     

不同播期条件下高产冬小麦品种氮素吸收利用及转运效率分析

探讨和分析不同播期条件下高产冬小麦(Triticum aestivum)品种的氮素吸收利用、转运和高效利用特征,确定不同高产小麦品种的适宜播期.采用大田试验方法,系统分析早播(10月3日)、适播(10月12日)和晚播(10月30日)3个水平对不同品种高产小麦主要生育期植株含氮率、氮素积累量、花前和花后植株营养器官氮素积累和分配、氮素再分配等特征及产量、品质和氮素利用效率等的影响.结果表明,播期影响生育期小麦植株的含氮率、氮的吸收和积累.小麦地上部营养器官氮积累量、氮再分配量、转运氮素对籽粒氮的贡献率花前高于花后.晚播条件下籽粒氮素的积累量主要依赖于花前氮吸收;适播和早播条件下花后吸收的氮素对籽粒氮素的积累占有较大比例.高产不同基因型小麦品种在不同生育期的氮素吸收强度和相对累积速率不同,花前氮素积累量、花前吸收氮素向籽粒的再分配以及转运率、花后氮素同化量以及花后吸收氮素对籽粒的贡献率等在不同小麦品种间差异显著.早播和适播条件下,不同品种小麦均获得比晚播较高的籽粒产量.氮素收获指数和籽粒吸氮量适播条件下较高,随播期的延迟籽粒吸氮量显著降低,相反,氮素利用效率晚播条件下最高.综合考虑,在农业生产中,3个高产小麦品种均适宜早播和适播;在晚播条件下应优先选择‘周麦22’.     

春小麦产量和蛋白质关系研究──干物质积累分配与氮素同化运转

利用产量不同、蛋白质含量不同和加工品质各异的３个春小麦品种，研究了灌浆过程中干物质积累分配和氮素同化运转与产量和蛋白质含量的关系．结果表明，干物质的积累量，品种间存在明显差异，高产低蛋白品种和干物质产量高于低产高蛋白类型，高产高蛋白类型积累量最高；营养体的氮素积累变化动态．因向籽粒中转运量的不同而异．各营养体对籽粒氮的贡献顺序为茎（含叶鞘）＞叶片＞穗轴和颖片；品种间开花前后的氮素同化量不同，高蛋白品种倾向于花前同化量多，高产品种花后同化量比例相对增加，高产高蛋白类型两者兼之，品种间花后氮素同化量占总同化量的变幅为１５．３５％～４８．３５％；生育期干物质产量高是高产高蛋白品种的重要物质基础，氮素总同化量与蛋白质含量关系不大，氮素转运效率与蛋白质含量密切相关．ＮＨＩ：ＧＨＩ比例决定着蛋白质含量．     

减施氮肥对北疆滴灌棉花干物质积累及产量的影响

【目的】 减氮栽培条件下,北疆滴灌棉花干物质分配动态及产量形成的规律,寻求最佳施氮量。【方法】 供试棉花品种为鲁棉研24,设置4个不同施氮水平,分别为506(N1),402.5(N2),299(N3)和195.5 kg/hm²(N4),分析减施氮肥对北疆滴灌棉花干物质积累及产量的影响。【结果】 在N3处理下,干物质快速积累期时间持续最长,为42 d,分别比N1、N2和 N4处理多15、19和15 d。N3处理下,干物质积累最大速率Vm最小,分别比N1、N2和N4处理低13.3%、24.2%和10.74%;N3处理营养器官干物质积累最大速率Vm和生殖器官干物质积累速率Vm均达到最大,其中N3处理营养器官干物质积累最大积累速率Vm分别比N1、N2和N4处理高35.92%、3.48%和0.67%。N3处理生殖器官干物质最大积累速率Vm分别比N1、N2和N4高52%、22%和19%。N2处理下籽棉产量最高,达到5 938.34 kg/hm²,显著高于N1和N4处理,但与N3处理间差异不显著。【结论】 高氮促使干物质向营养器官分配,适量减氮则有利于干物质向生殖器官分配;高氮(N1)会造成棉花中后期营养生长旺盛,适量降低氮肥(N3)使用量不会显著降低棉花产量。北疆棉区滴灌棉花最适施纯氮量299～402.5 kg/hm²。     

超高产冬小麦氮肥运筹技术的研究

选用多穗型烟农19、中穗型周麦22及大穗型矮早八小麦品种为材料,在高产水平下进行了3种氮肥运筹方式试验。结果表明,在施N240kg·hm-2条件下,前轻中重后补法与前重后轻法、各半法相比在小麦产量形成上具有明显优势与特点,表现出前期干物质积累、高峰苗较低;中后期干物质积累、叶面积指数较高,最终茎蘖成穗率、籽粒产量和籽粒蛋白质含量较高;同时,抽穗前积累在营养器官中的氮素转移率低,对籽粒的贡献率小,单位吸氮量生产力低,但单位施氮量生产力高。前重法与前中各半法的上述效应差异明显。前重中轻法前期与前重法差异不显著,中后期与前中各半法趋于一致。综合表明,前中各半法施肥法是较适合超高产的施肥方法。     

氮素与土壤水分对水稻养分吸收和稻米品质的影响

以粳稻武育粳3号为材料,研究了大田条件下不同氮素水平和土壤水分对水稻养分吸收及稻米品质的影响。结果表明:各器官的N,P含量随氮素水平的提高而增加;水层灌溉下各器官的N,P含量较节水灌溉的高,节水灌溉下营养器官的转运率高,K含量在各处理之间无显著差异;氮素水平与节水灌溉对稻米的碾米品质无显著影响,垩白米率和垩白度随氮素和土壤水分的增加而提高;蛋白质含量与施氮水平呈正相关,在相同氮素水平下,节水灌溉的蛋白质含量较水层灌溉低,直链淀粉含量的变化与蛋白质相反;在氮素水平为300和450kg/hm2时,节水灌溉与水层灌溉的产量间无显著差异;节水灌溉的结实率和收获指数均高于水层灌溉。     

不同氮效率油菜品种碳素累积转运差异及其对油分形成的影响

【目的】研究不同氮效率油菜品种碳素累积转运差异,为揭示氮高效品种协调籽粒碳氮代谢矛盾、促进油分形成的机理提供理论依据。【方法】采用土培试验,以不同氮效率油菜品种为供试材料,在正常供氮和氮胁迫条件下,研究不同生育期(抽薹期、开花期、角果发育期和收获期)碳素累积与器官分布的差异,并用~(13)C标记技术测定营养器官碳素向生殖器官的再分配比例与再分配量,分析碳素累积转运对籽粒产量形成与油分累积的影响。【结果】氮高效品种的籽粒油分含量略高于氮低效品种,但2种供氮水平下品种间差异均未达到显著水平,而油分产量氮高效品种显著高于氮低效品种;与氮胁迫处理相比,正常供氮处理的油分含量略有降低,但油分产量显著增加。植株碳素累积量各生育期都表现为氮高效品种略高于氮低效品种,但品种间差异也均未达到显著水平;同一品种不同供氮水平处理之间的碳素累积量差异较大,正常供氮处理显著高于氮胁迫处理。不同氮效率油菜品种器官碳素分配比例存在差异,氮高效品种抽薹期和开花期叶片和根的碳素分配比例以及角果发育期和收获期角果与籽粒的碳素分配比例均大于氮低效品种,而全生育期茎中碳分配比例以及角果发育期和收获期根中的碳素分配比例却小于氮低效品种。与氮胁迫处理相比,正常供氮处理的抽薹期和开花期叶中碳素分配增多、根中碳素分配减少,收获期籽粒的碳素分配也是正常供氮处理高于氮胁迫处理。随着生殖生长进程,营养器官碳素向生殖器官的再分配比例和量逐渐增加,品种间差异也逐渐加大。开花期向花的再分配比例和量,氮胁迫条件下氮高效品种低于氮低效品种,正常供氮条件下则相反,但2种氮水平下的品种间差异均不显著;角果发育期向角果的再分配比例和量以及收获期向籽粒的再分配比例和量,2个氮水平均表现为氮高效品种高于氮低效品种,但只有正常供氮条件下差异显著;收获期向角果皮的再分配比例和量,氮胁迫条件下氮高效品种低于氮低效品种,正常供氮条件下则相反,但只有氮胁迫条件下差异显著。油菜收获时50%以上抽薹期累积碳素已离开营养器官,抽薹期累积的碳素减少比例与向生殖器官转运再分配的碳素比例具有相同的处理间变化趋势,但由于碳水化合物的呼吸消耗,碳素减少比例远大于碳素转运再分配比例。【结论】不同氮效率油菜品种各生育期碳素累积量并没有明显差异,但是氮高效品种生长后期有更多的营养器官碳素向生殖器官尤其是向籽粒转运,这是氮高效品种籽粒形成过程中争取更多碳源,缓解碳氮代谢矛盾,促进油分形成的重要机理之一。     

密度及追氮时期对大穗型小麦旗叶及子粒碳水化合物代谢的影响

以豫麦66号为材料，研究了密度及追氮时期对大穗型小麦旗叶和子粒碳氮代谢的调节效应．结果表明，随着密度增加。旗叶的磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性下降，导致标志源端供应能力的可溶性糖(WSC)减少．推迟追氮时期可使SPS活性及WSC含量增加．密度增大导致子粒中蔗糖合成酶(SS)活性及淀粉积累速率降低，推迟追氮时期则使SS活性和淀粉积累速率提高．密度及追氮时期对产量性状有明显的互作效应，增加种植密度可使单位面积成穗数有所提高，但密度过高穗数的增益难以抵偿穗粒数和粒重下降的损失．适当增加密度，配合后期追氮是大穗型小麦实现超高产的有效途径。     

氮肥施用期对苹果幼树吸收、贮藏和再利用~(15)N的影响

以~(15)N标记的硫酸銨作示踪剂,研究了田间栽植的苹果幼树对春、夏、秋和分期施用氮肥的吸收利用规律。春季吸收的~(15)N数量很少,但进入体內者能迅速运送到地上部新生器官,根内存留很少,初夏所施~(15)N能在短期內被根系大量吸收,并较均衡地分配于多数器官;秋施~(15)N处理一个月后树体内~(15)N含量较春施者高,且此时吸收的~(15)N主要贮于根和主干中。春、夏施增加~(15)N贮备水平的作用较小,秋施能显著提高贮藏~(15)N含量,且于翌春能最大限度地把贮藏~(15)N调运到新生器官;分期施氮不仅影响当年的生长发育,还显著提高了贮藏~(15)N水平。