不同形态氮素对水稻和旱稻响应水分胁迫的影响

为比较不同氮素形态下水稻与早稻对水分胁迫的响应状况,采用营养液培养,通过供应不同形态氮素及PEG(6000)模拟水分胁迫的方法,对水稻、旱稻生长状况及相关指标进行了分析和评价。结果表明:(1)水分胁迫条件下,铵态氮营养水稻(或旱稻)叶片和地上部干重与正常水分条件下的相应处理相比无明显差异,而其余两种氮形态营养水稻与早稻的叶片和地上部干重明显低于正常水分条件下的相应处理;(2)铵态氮营养水稻(或旱稻) 在受到水分胁迫后,其吸水量的降低幅度明显小于硝态氮营养水稻(或旱稻);(3)水分胁迫条件下,硝态氮营养水稻和旱稻伤流液pH值低于正常水分条件下的相应处理,铵态氮和铵硝混合营养水稻和旱稻的伤流液pH值则均较正常水分条件下的相应处理有所升高。因此,可通过供应不同形态氮素调节水稻(或旱稻)对水分胁迫的适应性。     

氮素形态对甘蔗锰毒黄化的影响

【目的】探究氮素形态对甘蔗锰毒黄化的影响,为防治甘蔗锰毒黄化提供理论依据。【方法】通过水培试验,分析锰毒胁迫期间和锰毒发生后不同氮源对植株锰含量、吸收、分布及叶片黄化的影响的差异性,揭示氮素形态对锰毒黄化的影响。【结果】将硝态氮更换为铵态氮培养后,植株锰毒黄化的幼苗明显变绿,SPAD值显著提高;黄化的幼苗在铵态氮溶液中培养后,叶片复绿速度加快,SPAD显著高于硝态氮处理;在高锰胁迫下,铵态氮处理的植株锰含量显著低于硝态氮处理,且随着处理时间的加长(2、4和9 d),处理间的差异加大;高锰溶液中,铵态氮处理植株的锰吸收量、地上部及根系的锰累积量均显著低于硝态氮处理。铵态氮和硝态氮处理的根系与地上部锰积累量的比值无显著差异。【结论】铵态氮能更有效地阻止锰的吸收,从而有利于减轻幼苗叶片黄化,加速黄化叶片复绿。     

氮肥形态对小麦镉吸收及转运的影响

为缓解小麦镉毒害降低籽粒镉含量合理选用氮肥,探究硝态氮、铵态氮和酰胺态氮对小麦镉吸收转运规律、土壤根际pH、叶片SPAD值和根系形态的影响.结果 表明镉胁迫条件下,硝态氮处理有利于小麦千粒质量及旗叶SPAD值的提高,且SPAD值与千粒质量间呈显著正相关;铵态氮处理显著降低根际pH、提高植株镉积累量以及籽粒镉含量,根际p...     

铁在菜豆体内再转移效果的研究

用水培方法研究了遮光和铵态氮、硝态氮处理对菜豆铁再转移能力的影响.结果表明,遮光有利于铁从缺铁植物的其他部位向植物的新叶转移;NH_4~+-N 供应可改善菜豆新叶的铁营养状况;NO_2~--N 供应则增加根部铁的累积,影响铁向地上部分转移.     

不同旱稻品种(系)间铁营养状况的比较

在水培条件下 ,比较了不同旱稻品种 (系 )在不同供铁水平下植株铁营养状况的差异。结果表明 :不论是否供铁 ,不同旱稻品种 (系 )在生物量、植株铁含量、叶绿素SPAD值、铁在植株体内的分配等方面均存在显著差异。其中旱稻 2 97地上部相对铁含量 (4 3% )及缺铁条件下铁吸收总量 (5 6 0 μg·plant-1)为最大 ,TP某株系的相对生物量(地上部为 10 6 %、根系为 10 8% )及缺铁条件下铁在地上部的分配比例 (84 % )为最高。     

氮形态对低磷胁迫下苗期玉米生物学性状及磷素吸收的影响

采用水培培养的方式,比较Ca3(PO4)2模拟低磷胁迫下3种氮处理(NO3--N、NH4+-N和NO3--N与NH4+-N等体积混合)对玉米生物学特性及磷素吸收的影响。结果表明:当营养液中以Ca3(PO4)2形式供应磷素时,与对照(以KH2PO4形式供应磷素)相比,3种供氮处理玉米的整株生物量分别降低20.6%、12.9%和15.4%;同化物在根、茎和叶的分配也发生明显变化,表现为根冠比、根体积和茎叶比升高,其中硝态氮处理的根冠比升幅最大;对叶片生长的抑制作用最为明显,表现为叶片生物量和总叶面积显著降低,其中铵态氮处理的玉米植株叶面积和光合速率下降幅度最低;硝态氮处理的植株磷吸收量下降幅度最大。结论:玉米抗低磷胁迫的适应途径因供氮形态不同而异,铵态氮处理的植株比硝态氮更耐低磷胁迫。     

氮钾供应水平与水稻生育后期对不同形态氮吸收的关系

通过营养液培养的方法研究了不同氮、钾水平对水稻生育后期铵态氮和硝态氮吸收的影响。结果表明,水稻对铵态氮和硝态氮的吸收与养分供应状况有很大关系。在低氮、钾养分时,水稻在生育后期对铵态氮吸收较多,而在高氮、钾条件下,则对硝态氮有较大的吸收。通过研究在不同养分条件下水稻根系活力（α-萘胺氧化力）、叶片硝酸还原酶活性表明,氮、钾养分是影响水稻对铵态氮和硝态氮吸收的重要因素之一,其机理可能是通过影响水稻体内能量代谢过程而影响水稻对不同形态氮的吸收和同化。     

不同形态氮素对基质栽培甜椒生长发育的影响

研究了铵态氮、酰胺态氮和硝态氮及其不同比例对基质栽培甜椒生长发育及生理活动的影响。表明:秋冬季,铵态氮能改善甜椒的生育状况且提高产量;硝态氮和酰胺态氮作主要氮源时,则植株生育迟缓、产量低。春夏季,适当地使用铵态氮或酰胺态氮对植株的生育是有利的;但铵态氮或酰胺态氮的比例不宜超过总氮量的50%,否则,植株生长受到抑制,导致叶片光合强度下降、产量降低。通过测定植株叶片叶绿素含量、光合强度和矿质元素含量,分析了不同形态氮素对甜椒生理活动的影响。     

袋控缓释条件下硝态氮、铵态氮对桃尿素吸收、分配的影响

采用15N示踪技术,在袋控缓释条件下,研究不同形态氮素对当年生毛桃尿素态氮吸收分配的影响。结果表明:单独尿素处理、尿素与硝态氮混施、尿素与铵态氮混施,尿素与硝态氮、铵态氮按1∶1∶1混施4个处理15N利用率分别为13.81%、10.92%1、5.53%和15.78%,尿素与铵态氮混施、尿素与硝态氮、铵态氮1∶1∶1混施显著高于其它处理,均能提高植株对尿素态氮的吸收利用;而尿素与硝态氮混施,15N利用率显著低于其它处理,降低了植株对尿素态氮的吸收利用。从15N在植株不同器官的分配来看,各处理植株叶片的15N分配率最高,均占植株总吸收量的60%以上,其它依次为根主干枝梢。植株总吸氮量以尿素与铵态氮混施处理最高,但该处理表观生长量低于尿素与硝态氮混施处理。     

不同氮形态对草莓植株生长和果实品质的影响

以‘红颜’草莓砂培苗为材料,采用无氮、硝态氮、铵态氮和硝态氮-铵态氮处理,通过对株高、功能叶和不同发育时期果实生理指标的测定,探讨不同氮形态处理对植株生长发育和果实品质特征的影响。结果表明,硝态氮促进植株生长,提高果实品质,成熟果色泽佳,糖酸比为14.58,多酚含量为2.77%;铵态氮延缓植株生长,但有助于叶片色素合成和果实产量提高,平均单果重可达12.64g,成熟果可滴定酸含量达1.12%,多酚含量为0.47%;硝态氮-铵态氮处理时,植株生长和果实发育较为均衡,平均株高可达32.47 cm,单果重可达11.07 g,成熟果干物质含量和可溶性固形物含量分别为12.12%和13.10%,糖酸比为14.22,多酚含量为2.32%。在草莓生产中,施用硝态氮有助于果实品质的提高,硝态氮-铵态氮处理对植株生长、果实产量和品质提升均有良好效果。     

Progress and Yield Bottleneck of Aerobic Rice in the North China Plain: A Case Study of Varieties Handao 297 and Handao 502

Aerobic rice has been considered a promising rice cultivation system as water scarcity is increasing in the world. This article summarizes the advances in aerobic rice management researches in the North China Plain, focusing on yield formation and its bottleneck. High-yielding and good-quality aerobic rice varieties adapted to aerobic soil conditions have been released officially and adopted by farmers in North China. The varieties Handao 502 and Handao 297 have been recognized as the most promising varieties reaching a yield level ranging 3.5-5.0 t ha-1 with 450-650 mm water input. Compared with lowland rice, water input in aerobic rice was more than 50% lower, and water productivity was 60% higher. Researches on responses of rice cultivars to nitrate nitrogen （N） and ammonium N supplied at early growth stages provided the first evidence for a preference of aerobic rice HD297 for nitrate N supply, compared with the lowland rice variety. Zinc uptake studies demonstrated that introduction of aerobic rice system on calcareous soils may increase zinc deficiency problems. Sink size was identified as the limitation of aerobic rice yield, because its spikelet number m-2 was too low （20000-24 000） compared with the lowland rice. For future research, more attention is suggested to be paid to yield formation focusing on effects of water regimes on tiller dynamics. Understanding of nutrient uptake and response to fertilization effects are also urgently required to establish optimized crop management technology. Additionally, alternative cropping systems based on aerobic rice should be established, and key sustainability and environmental impact issues in the systems need to be identified.     

旱稻和水稻不同基因型根细胞膜特性与氮素吸收的关系

 对常规粳稻、常规籼稻和巴西旱稻离体根细胞膜的H+-ATP酶活性及泵H+ 能力进行了测定，并结合根系NO3－ 吸收动力学参数及NH4+ 的影响等对各因素间的关系加以探讨。结果表明，根细胞膜H+-ATP酶活性与泵H＋能力间表现出较好的一致性。巴西旱稻的H+-ATP酶活性与泵H＋能力＞武育粳3号＞扬稻6号。在NO3-N吸收动力学方面，巴西旱稻的Vmax显著地高于另2个水稻品种，且很少受NH4+ 存在的影响。武育粳3号NO3－ 吸收的Vmax值受NH4+ 影响最大。 NH4+的这种影响很可能是通过降低膜电位从而影响质子驱动力以及抑制NO3－载体蛋白的合成所造成的，但NH4+并不影响根细胞膜载体蛋白与NO3－之间的亲和性。     

Ammonium Effects on Nitrate Uptake by Roots of Upland and Paddy Rice Seedlings Related to Membrane Potential Differences

Nitrate uptake characteristics and ammonium effects on nitrate uptake were compared between upland rice （Brazilian upland rice） and paddy rice （Wuyujing 3 and Yangdao 6） through the glass microelectrode technique and the concentration gradient method of uptake kinetics.Results indicated that nitrate uptake by rice seedlings and ammonium effects were depending on membrane potential of root cells.And upland rice and paddy rice presented obviously different responses.For all cultivars,the nitrate treatments induced rapid depolarization and then slow repolarization of membrane potential in root epidermal cells,and even hyperpolarization was observed when nitrate concentration was low.The membrane potential of epidermal cells in Brazilian upland rice roots was larger and its response to NO3- was bigger than those of two paddy rice cultivars.Depolarization of membrane potential was amplified when ammonium was simultaneously added with nitrate into the measure medium,but repolarization was reduced,even disappeared.Brazilian upland rice seedlings had high Vmax of nitrate uptake and low Km,furthermore,Vmax and Km were little affected by ammonium,but Vmax of Wuyujing 3 was reduced significantly.Therefore,inhibition of NH4＋ differed obviously between upland rice and paddy rice.     

旱稻矿质养分吸收与施肥效应

 早稻和水稻的养分吸收规律不同。施氮肥可明显提高旱稻产量,并促进养分吸收;豆科植物与旱稻间套作会增加早稻的氮素养分吸收,对提高早稻产量有重要作用。热带酸性土壤缺磷是限制早稻产量的主要因素之一,施磷肥有显著的增产效果。早稻主要吸收Mehlich-1法浸提形态的磷,但基因型之间对磷的利用效率有明显差异。酸性土壤施入石灰能改善磷的有效性,促进旱稻对磷、钙和镁的吸收而提高产量;但石灰量的增加导致旱稻对钾、锌、铜、锰和铁的吸收减少。旱稻钾的营养和施肥研究结论不一,与各地土壤有效钾含量不同有关。其它元素中锌和硅的研究较多,硅肥和锌肥能提高旱稻产量。我国对旱稻矿质营养及施肥研究仍未引起重视,尤其对国内培育的新品种矿质营养的研究和当前旱稻的主栽区北方碱性土壤中旱稻对氮、磷、钾吸收利用的研究更为薄弱。     

水陆稻在水田和旱地栽培的性状比较

以有代表性的陆稻(TANGARA，IAPAR9)为试材，水稻新香优80为杂交组合，R80为常规稻，采用裂区设计，通过水田和旱地栽培比较试验，探明在不同栽培条件下主要是干旱对水、陆稻农艺性状、产量构成因素和稻米品质的影响．结果表明：两种栽培条件下各品种产量之间存在显著差异，旱地栽培时，产量明显降低；从产量构成因素来看，旱栽产量低的原因陆稻主要是有效穗数不足、结实率下降，水稻表现为有效穗数增多，每穗总粒数和结实率下降，且下降幅度大于陆稻；有效穗数对产量的贡献最大，直接通径系数为1．4530．干旱对生育期、株高、茎蘖数、叶面积和米质有一定影响．旱种时生育期较短，株高中等，叶面积较小的品种有利于抗旱，各品种米质水田栽培优于旱地的，但旱地栽培能明显提高水、陆稻品种的粗蛋白含量．     

覆草旱作和常规水作对水稻品种产量及构成因素的影响

通过早晚季覆草旱作和常规水作在两种施肥方式下的试验，对广东省常规优质稻主栽品种丰华占和粤香占的产量及其构成因素进行了研究．方差分析表明，早季，水分管理和施肥方式对两品种产量及构成因素无显著影响；晚季，两品种覆草旱作时产量显著低于常规水作，粤香占每穗实粒数和千粒重分别受施肥方式的影响达显著和极显著水平，粤香占产量、丰华占单科穗数受水分管理与施肥方式互作效应的影响分别达显著和极显著水平．因此，广东早季实行水稻覆草旱作是完全可行的，建议晚季采用常规水作以获最大产量．     

模拟水分胁迫条件下水稻的氮素营养特征

在正常及PEG模拟水分胁迫条件下研究水稻对不同质量比例(100／0，75／25，50／50，25／75和0／100)铵态氮/硝态氮处理的响应特征。结果表明，两种培养条件下，水稻均在NH4^ -N和NO3^--N混合营养时生长更好，氮素养分吸收更多；正常培养的水稻幼苗在NH4% -N／NO3^--N为75／25时生长最好，而模拟水分胁迫培养则以25／75处理生长最好；模拟水分胁迫处理显著促进水稻对NO3^--N的吸收并抑制NH4^ -N的吸收；正常培养条件下，NH4^ -N／NO3^-N为75／25时水稻幼苗可获得最高的水分生产效率，而模拟水分胁迫培养的幼苗水分生产效率随NO3^-N施用比例增加而提高。     

氮胁迫对水稻营养生长期氮代谢及相关基因表达量的影响

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后,恢复供氮生长1d时,NR、NiR、GS、GOGAT、GDH的基因表达量及活性基本趋于恢复正常水平,部分基因表达量有所增加。     

溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响

【目的】探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。【方法】试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B（深水稻）和中旱221（旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L ^-1（T₁）、3 mg·L ^-1（T₂）、5.5 mg·L ^-1（T₃）和7.5 mg·L ^-1（T₄）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。【结果】（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T₁处理下最低,T₄处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T₂处理下根系活力均有所提高,T₄处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T_I和T₄处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T₂处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3）3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T₂处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T₃和T₄处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T₂处理较CK增加2.3%—7.3%,T₁、T₃和T₄处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4）3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T₂>CK>T₁>T₃>T₄。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T₁处理表现最高;与CK相比,T₂处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T₁、T₃和T₄均低于CK;T₁处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。【结论】适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。