密度对甘蓝型矮秆油菜干物质及氮素积累分配的影响

探讨矮秆油菜干物质与氮素积累分配对种植密度的响应及其与高秆品种的差异,以期为矮秆油菜合理密植提供参考依据.盆栽条件下,选用矮秆油菜MJ01(V1)和高秆油菜川油36(V2),设置2种密度(2,4株/盆)处理,研究密度对矮秆油菜干物质及氮素积累分配的影响及其与高秆油菜的差异.结果显示:加大种植密度,提高了矮秆油菜地上部植...     

油菜不同氮素籽粒生产效率品种氮素积累与分配特征

2007—2008年度以98个甘蓝型常规油菜品种(系)为材料, 在不施氮肥(N₀)和纯氮150 kg hm^–2 (N₁) 2个处理下, 通过测定成熟期不同器官干重、氮素含量, 采用组内最小平方和动态聚类方法对供试品种的氮素籽粒生产效率(NUEg)聚类并分析其氮素积累与分配差异。结果表明, 不同品种氮素籽粒生产效率差异较大, 类型间差异极显著。不同类型品种随着氮素籽粒生产效率增加, 产量增加。相关分析表明, 氮素籽粒生产效率与成熟期氮素吸收总量之间相关不显著(r_N0= –0.0245, r_N1= –0.1131), 与成熟期茎秆氮素分配比例(r_N0= –0.5941^**, r_N1= –0.4141^**)和果壳氮素分配比例(r_N0= –0.6007^**, r_N1= –0.5374^**)呈极显著负相关, 与籽粒氮素分配比例(r_N0= 0.7954^**, r_N1= 0.7239^**)呈极显著正相关;与成熟期总籽粒数呈极显著正相关(r_N0= 0.5945^**, r_N1= 0.5412^**)。氮素籽粒生产效率和氮素吸收总量对产量都有显著影响, 油菜品种的选育应在一定氮素吸收总量基础上, 促进后期氮素从营养器官向籽粒中输送, 提高氮素籽粒生产效率, 从而达到高产和高氮素利用效率的统一。     

施氮量对酿造高粱产量和氮素利用率的影响

为了实现酿造高粱氮肥合理高效利用,以晋杂22号为试验品种,研究了6种氮肥施用量(0,75,150,225,300,450 kg/hm~2)对酿造高粱产量和氮素利用率的影响。结果表明,在施氮0~450 kg/hm~2,施用氮肥有效地增加了高粱产量和净利润,但随着施氮量的增加产量先升高后降低,其关系可表示为y=-0.037x~2+17.759x+5 874.41(R2=0.878 1)。随着施氮量的增加高粱氮肥偏生产力和氮肥利用率显著降低;氮素吸收效率逐渐降低;氮素利用效率大体呈下降趋势;当施氮量为225 kg/hm~2时,高粱产量、净利润最大,极显著高于不施氮处理,增产率达37.64%;氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别为9.96,36.42 kg/kg,氮肥利用率可达到38.70%,且氮平衡为3.07,大体上满足氮素平衡。综合分析各项指标,施氮量为225 kg/hm~2是酿造高粱晋杂22号实现高产、高效益、较高氮肥利用率的适宜氮量。     

施氮量对小麦花后氮素分配及氮素利用的影响

为研究黄淮海麦区化肥投入不断增加,而产量却徘徊不前的问题,以当地主栽品种矮抗58和周麦22为材料,采用4个施氮水平（0、120、240、360kg/hm ²）和品种的二因素分析方法研究了施氮量对小麦植株地上部各器官氮素分配及氮素利用的影响。结果表明：开花期至成熟期小麦植株地上部各营养器官氮含量和氮素积累量均下降。施氮量对开花期和成熟期小麦植株地上部各器官氮含量的影响均达显著水平,增加氮肥能显著促进小麦营养器官氮素向子粒转运和花后氮同化。开花期周麦22叶片氮素转运量优于矮抗58。矮抗58和周麦22花后氮同化量均以施氮量360kg/hm ²最高,花前氮素积累转运量对子粒贡献率达60.25%~97.55%,子粒氮收获指数为59.82%~79.48%,随施氮量的增加而呈下降趋势。施氮量120kg/hm ²处理的氮素养分利用效率、农学利用效率及生产效率均最高。增施氮肥对小麦子粒产量有显著促进影响,矮抗58在施氮量为360kg/hm ²时有最大子粒产量,周麦22在施氮量为240kg/hm ²时有最大子粒产量。推荐矮抗58和周麦22在黄淮海麦区的施氮量为240~360kg/hm ²。     

不同施氮水平对双季稻产量、氮素利用率及稻田氮素平衡的影响

以“中早39”和“天优华占”为供试材料,通过大田试验研究不同施氮水平对早、晚稻产量形成、氮素利用率和水稻―土壤氮素平衡的影响。结果表明,施氮显著增加了双季稻在0～40 cm土层土壤残留无机氮,且氮形态以NH₄⁺-N为主;当施氮量分别超过180 kg/hm²(早稻)、200 kg/hm²(晚稻)时,土壤残留无机氮含量不再显著增加;水稻―土壤氮素平衡表明,除氮肥外,其他氮输入占氮素总输入的48.7%～78.4%,氮的输出主要受水稻吸氮量、土壤氮残留量和氮损失量影响,在一定施氮范围内,随着施氮量的增加均显著增加。随着施氮水平的提高,早、晚稻产量呈先增加后降低的趋势,其主要通过增加有效穗数和穗粒数增加水稻产量;氮偏生产力、氮农学利用率与氮素依存率随施氮量增加显著降低,但氮吸收利用率、氮表观残留率和氮肥贡献率呈相反变化趋势。水稻产量和施氮量二次回归模型表明,早稻、晚稻最佳施氮量分别为163.4和209.2 kg/hm²。因此,浙江杭州区域双季稻推荐施氮量分别为早稻163.4 kg/hm<...     

不同施氮量对漯玉336产量及氮素吸收利用率的影响

本文主要研究不同施氮量对漯玉336产量、氮素吸收积累、氮素与氮肥效率、收获指数的影响。结果表明,施氮对产量增产显著,漯玉336在高氮时产量和收益最佳,分别为632.73 kg和199.58元/亩;不同生育期漯玉336对氮素的吸收利用不同,在大喇叭口至吐丝期的氮素吸收积累和吸收速率最高。从综合产量、氮素吸收、氮素效率等结果可知,漯玉336是氮肥高效品种。     

不同类型高产小麦氮素积累及施氮对策探讨

本文通过对３个不同类型的高产小麦品种的植株定期取样分析测定,讨论了高产小麦全生育期中植株茎秆和叶片氮素含量,积累强度及积累进程的差异及变化,进而探讨了超高产小麦的合理施氮对策。     

氮素对棉花氮素利用率和产量的影响

在大田栽培条件下,于河南安阳（黄淮棉区）和江苏南京（长江下游棉区）设置棉花氮素水平试验,研究氮素对棉花氮素利用率、产量及产量构成的影响,结果表明：棉株氮素利用率随初花后棉花生育进程的推进,呈现为不规则的S型曲线的变化趋势,计算两试点的氮素利用率、瞬时利用率,安阳试点以360 kg·ha-1的施氮量为最优,南京以240 kg·ha-1最高;氮素对棉花产量形成有一定的调控作用,氮素水平过低或过高均导致产量降低。棉花单铃重、单株铃数是产量的主要决定因素。     

油菜柠檬酸合酶基因的克隆及在逆境下的表达

柠檬酸合酶是植物多种代谢途径的限速酶, 及代谢变化的标志酶。为了解油菜柠檬酸合酶基因的生理功能, 以甘蓝型油菜叶片cDNA为模板, 设计特异性引物, 获得一编码柠檬酸合酶基因的cDNA序列, 全长1 659 bp, ORF区含476个氨基酸残基, 序列比对显示其蛋白序列与拟南芥有较高的同源性(96.0%), 氨基末端含一线粒体靶信号。聚类分析表明, 油菜柠檬酸合酶基因与其他植物内该基因高度同源。对油菜幼苗进行植物生长调节物质、高温和低温、强光照和弱光照、盐、菌核病、干旱和水渍等处理, 采用半定量PCR法对油菜叶片柠檬酸合酶基因的表达模式进行检测, 发现在盐胁迫、暗光和强光的处理下, 柠檬酸合酶基因的表达基本没有变化;在水渍、干旱、IAA和6-BA胁迫下, 其表达有所升高, 但出现峰值的时间不同, ABA对表达模式的影响与IAA相反;感染菌核病后其表达降低;对GA₃的应答呈鞍型。对部分处理采用荧光定量PCR验证, 其结果与半定量PCR结果基本一致。     

植物生长调节剂对油菜生长及冻害后光合作用和产量的调控效应

在油菜始花期喷施不同浓度的脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR),分析其对油菜叶片光合速率和产量的影响;2008年1月低温冰冻天气之后,采用优化浓度的ABA和BR处理,测定油菜叶片的气体交换参数和叶绿素荧光参数,比较角果形态变化规律及产量构成因素。主要结果如下。与对照(CK)相比,喷施76×10^-6 mol L^-1ABA和1×10^-6 mol L^-1BR能延缓叶片光合速率的下降,冻害后喷施该浓度ABA和BR提高了叶片净光合速率(P_n)、光饱和点(LSP)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)与蒸腾速率(T_r);最大光化学效率(F_v/F_m)、光系统II量子产量(Φ_PSII)与光化学猝灭系数(q_P)均升高,叶绿素初始荧光(F_o)和非光化学猝灭系数(NPQ)降低,ABA和BR处理还提高叶片中叶绿素含量及可溶性蛋白的含量;角果面积增大,BR处理后单株角果数、每角粒数、千粒重及产量都比对照增加,ABA处理可增加角粒数和千粒重, 进而提高油菜的产量。总之,76×10^-6 mol L^-1ABA和1×10^-6 mol L^-1BR能促进油菜生长并有效缓解油菜冻害的影响。     

甘蓝型油菜成熟角果内源激素对带壳种子发芽的影响

以甘蓝型油菜品系832、780、1-1、1-13、8-6为材料,进行了田间带壳种子发芽调查、室内模拟降雨带壳种子发芽试验、种子发芽试验、不同浓度ABA处理的种子发芽试验,并利用HPLC测定了鲜果壳和种子的吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CK)和脱落酸(ABA)的含量。结果表明,各供试甘蓝型油菜品系带壳种子发芽率存在极显著差异,而不带壳种子的发芽率在第5 天以后没有显著差异。油菜成熟角果的果壳ABA含量与带壳种子发芽存在显著负相关（r＝－0.8941）,带壳种子发芽主要受果壳所含ABA的抑制;外源ABA能明显抑制种子发芽。     

油菜生育期动态模拟模型的构建

在13个不同熟期甘蓝型油菜品种的2年大田试验中,调查不同播期条件下各品种的生育进程及发育状态。依据油菜生理发育时间恒定原理、生理生态理论及各生育阶段与温度、光周期等外部环境关系,采用Logistic曲线描述油菜光周期效应,谐波分析法分析气温昼夜变化,分段正弦指数函数分析热效应和低温春化效应,结合上述因素构建油菜生育期动态模拟模型;确定模型光周期敏感因子、温度敏感性、生理春化时间和角果期因子4个遗传参数;模型的检验分析表明,对不同播期模拟值与观测值的根均方差平均值为2.67 d,对不同品种模拟值与观测值的根均方差平均值为3.74 d;4个遗传参数值对13个油菜品种聚类分析的结果符合品种特性。因此,该模型在一定范围内可准确揭示油菜对温、光的反应规律,具有较强的可靠性和预测性。     

不同类型氮肥对夏玉米氮素累积、转运与氮肥利用的影响

在较低施氮量下，研究了3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素和复合肥)不同施用量(0、90和180 kg N/hm²)对夏播玉米郑单958与农大108氮素吸收、累积、转运及氮肥利用的影响。结果表明，在本试验范围内，施氮量增大，植株氮素累积量增加，氮生理效率、氮肥效率与氮肥利用率(NUE)下降。同等施氮量下包膜尿素与复合肥较普通尿素NUE高，郑单958施90 kg N/hm²与农大108施180 kg N/hm²时尤为明显；氮素阶段性累积规律，两品种在不施氮和施氮条件下均具有基因型差异。播种至吐丝后21 d氮素累积量太大对夏玉米灌浆中后期氮素累积有一定抑制作用，郑单958表现特别明显；氮收获指数(NHI)具明显基因型差异，郑单958较农大108高近6个百分点。施氮使郑单958 NHI显著降低，农大108变化不明显。与普通尿素相比，包膜尿素与复合肥处理NHI较低，在郑单958施90 kg N/hm²与农大108施180 kg N/hm²时差异达显著水平；叶、茎鞘氮素转运量及其对籽粒氮贡献率随施氮量增大而增大，叶氮素转运主要在吐丝后21 d至成熟期，茎鞘氮素转运主要在吐丝至吐丝后21d；肥料氮主要在吐丝前发挥作用，且最主要是在12叶展至吐丝期，施氮与不施氮处理的氮素累积量差异在吐丝前后达最大。     

基于生物量的油菜主茎叶片形态参数模拟研究

为了定量油菜主茎叶片形态参数与生物量间的关系,本研究基于2011—2012年和2012—2013年不同品种、移栽密度及施肥水平油菜田间试验,通过观测不同品种和处理油菜叶片长、最大叶宽和叶柄长等形态参数,并分析了上述参数与叶片生物量的关系,构建了基于生物量的油菜叶长、最大叶宽和叶柄长模型。结果表明,在全生育期,不同品种和处理下油菜主茎叶长和最大叶宽均与叶片生物量的平方根成正比,而叶柄长与叶长成正比。所建模型利用截距为0的线性函数描述叶长和最大叶宽随生物量平方根的变化,用直线式描述叶柄长随叶长的变化。经独立试验资料检验,除宁油16叶柄长模型误差较大外,所建模型对其余形态参数均具有较好预测性,为通过生物量将油菜生长模型与形态结构模型结合提供了机理性较强的方法,为建立油菜功能-结构模型奠定了基础。     

油菜叶片气孔导度与冠层光谱植被指数的相关性

利用冠层光谱实时、无损和定量监测植物叶片气孔导度,对于改善作物水分利用效率以及产量和品质预测预报具有十分重要的意义。本研究采用裂区设计法(宁油18和宁油16两个品种)、两个供氮水平(N₁₈₀：纯氮180 kg hm^-2、P₂O₅ 120 kg hm^-2、K₂O 180 kg hm^-2和硼砂15 kg hm^-2;N₀：CK)于2007-2008年测定油菜冠层光谱反射率、叶片气孔导度以及叶面积指数(LAI)和叶片鲜、干生物量,利用各波段光谱反射率组合产生的植被指数,分析油菜叶片气孔导度的变化规律及其与光谱植被指数的相关性,从而建立光谱植被指数对叶片气孔导度的估算模型。结果表明,在整个生育期油菜叶片气孔导度呈“双峰”变化, LAI和叶片鲜、干生物量均呈单峰曲线变化;开花前光谱植被指数与油菜叶片气孔导度和油菜冠层叶片平均气孔导度均呈极显著正相关,且光谱植被指数对油菜冠层叶片气孔导度的拟合效果好于对油菜叶片气孔导度的。光谱植被指数与冠层叶片气孔导度的量化关系可为今后快速、无损、大面积的油菜作物气孔导度估算奠定一定基础。     

Effects of Waterlogging Followed by a Salinity Peak on Rapeseed (Brassica napus L.)

Due mainly to alterations in plant metabolism, lack of oxygen and excess salts are disturbances that affect crop yields. In different parts of the world crops are subjected t o those disttirbances, simultaneously or successively. Our objective was to determine the effects of a winter waterlogging followed by a spring salt peak on rapeseed yield, A pot experiment, combining waterlogging and salinization was carried out. The waterlogging duration was: 0 (control), 3, 7 and 14 days and the sahnity treatments were peaks of Electrical Conductivity of 5 and 8 dSm⁻¹ and the control. The yield started decreasingfrotn 3 days during waterlogging, mainly due to the lower number of seeds per plant. The salt peak from 5 dSm⁻¹ affected the yield only in plants which had suffered a waterlogging lower than 7 days, showing interaction between salinity and waterlogging, Only salinity reduced oil content. The saline peak affected the K, Ca and Na concentration in plant tissues, but the effect of salinity on rapeseed could be more related to soil water potential than specific ion toxicities or imbalance.     

基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型

油菜越冬前的形态建成是油菜苗后期乃至整个生长中、后期的物质基础,叶片是该期最重要的营养器官。为了明确油菜植株的形态结构要素与器官生物量的关系,以3个甘蓝型油菜品种为材料,于2011—2013年分别设置品种和肥料试验、品种、肥料和密度试验、品种试验,越冬前测定油菜植株不同叶位叶片形态指标,分析油菜主茎叶片形态参数与叶片干物重的关系,构建了基于生物量的油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型。建模后以独立试验数据检验,除短柄长、叶切角和叶弦角、不施肥品种叶片干物重分配系数值(partitioning coefficient of leaf blade dry weight,CPLB)误差较大外,油菜越冬前植株叶片空间形态结构模型观察值与模拟值一致性较好,所建模型可靠性较高,具有一定的解释性。