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<正>南农大发现水稻"吸磷"关键磷是植物生长发育所必需的三大营养元素之一,磷素被植物吸收和"运输"依赖于植物体内各种各样的磷素的"挑夫"——磷酸盐转运蛋白。但不同的"挑夫"是怎样工作的,目前植物营养学界一直在探索。     

植物有效利用磷素营养有机酸代谢途径基因工程研究进展

随着现代农业的发展,不断提高土壤磷素营养的有效利用率,对促进农业生产的持续发展具有重要的现实意义。在酸碱性土壤中,磷主要以植物难以吸收利用的难溶性二价或三价阳离子的形式存在。植物增强吸收土壤中难溶性磷素的分子机制是通过改变植物体内有机酸代谢途径,分泌较多的有机酸螯合不溶性磷化合物中的金属离子来增强对磷的吸收。就通过遗传操作在植物体内过量表达或异位表达柠檬酸合成酶、苹果酸脱氢酶基因对促进植物磷吸收作一简要综述。     

种植方式和磷素水平互作对陆稻和水稻产量及磷素利用的影响**

以粳型陆稻中旱3号和粳型水稻扬辐粳8号为材料,设置裸地旱种和水种2种种植方式及3种磷素(P₂O₅)水平：低磷(LP),45 kg hm^-2;常磷(NP),90 kg hm^-2;高磷(HP),135 kg hm^-2。结果表明,在旱种条件下,增加施磷量,陆稻和水稻HP和NP的产量和磷素累积量均较LP显著增加,陆稻HP和NP的磷素物质生产效率和磷素籽粒生产效率较LP显著下降,而水稻的差异不显著; 在水种条件下,陆稻的产量、磷素累积量和磷素籽粒生产效率HP较NP差异不显著,但较LP显著增加,磷素物质生产效率HP较NP显著下降,水稻产量、磷素累积量HP较NP有下降趋势,磷素物质生产效率和磷素籽粒生产效率HP和NP之间差异不显著。旱种使稻株不定根数减少,磷素累积量降低,磷素物质生产效率增加,磷素籽粒生产效率下降,产量下降,但水稻产量下降幅度比陆稻更大。与水稻相比,陆稻不定根数少,磷素累积量少,成穗数少,结实率和千粒重高,产量较低,磷素物质生产效率和磷素籽粒生产效率增加。种植方式×磷素水平的互作对水稻和陆稻花后磷素累积量、磷素籽粒生产效率和不定根数、磷素物质生产效率有显著和极显著影响。花后磷素累积量与产量和不定根数呈极显著正相关,与磷素利用率呈极显著负相关。在旱种条件下,增加施磷量可以增加陆稻和水稻的产量,但无论旱种还是水种,水稻和陆稻产量对磷素响应有差异。     

健宝N、P、K吸收规律的研究

研究了健宝N、P、K的吸收规律。结果表明：植椿全株氮素含量总的趋势是,前期含量高,随生育期进程而不断下降。磷素含量：叶片中磷素含量随生育期的推进均呈单峰曲线变化,峰值出现在7月15日左右,茎中磷素含量变化总的趋势是前期含量高,随生育期的推进不断下降。钾素含量：植株叶片中钾素含量总的变化趋势是,前期含量高,随生育期推进逐渐降低,茎中钾素含量随生育进程呈单峰曲线变化。各处理植株氮磷钾积累量均呈“S”型曲线变化。中N低P、中N中P、高N中P三个处理的植株全生育期氮素的吸收量呈单峰曲线变化,峰值出现在7月16日到8月19日之间,其余处理氮素吸收量呈双峰曲线变化,峰值分别出现在5月10日到7月15日和7月16日到8月19日之间。高P处理磷素吸收量均显著高于低P处理。钾素吸收量,中N高P、高N低P钾素吸收量呈单峰曲线变化,其余处理钾素吸收量呈双峰曲线变化。每生产100kg干物质所吸收的氮、磷、钾数量分别为1．69～2．94kg、0．20～0．63kg、1．82～3．31kg。     

不同肥力水平下‘郑麦7698’对磷素的吸收、分配与运移

为了给小麦新品种‘郑麦7698’优质高产的合理施肥技术提供指导,利用国家潮土肥力与肥料效益长期监测站20年形成的不同肥力水平小区,研究了‘郑麦7698’在中高肥力水平下对土壤磷素吸收、分配与运移。结果表明,在中等肥力和高肥力水平下,小麦地上部磷素积累总量差异显著,分别吸收43.3、49.4 kg/hm~2,每生产100 kg籽粒分别需要吸收磷素量分别为0.55 kg和0.63 kg。‘郑麦7698’有2个吸磷高峰,第1个吸收高峰在返青—拔节期,该时期吸磷量占总量的26.3%和27.4%,吸收强度分别是0.53、0.62 kg/(hm~2·d);第2个吸收高峰在灌浆期,40天内吸收量分别占总量的52.8%和49.5%,最高吸收强度在灌浆初期,分别为1.14、1.76 kg/(hm~2·d)。‘郑麦7698’叶片吸收磷素在拔节期达到最大值,其中85.0%在收获期转移到其他器官;茎秆在抽穗期达到最大值,其中74.7%在收获期转移到其他器官。籽粒在蜡熟期达到最大吸磷量,中等肥力下吸收38.3 kg/hm~2,其中94.2%(26.48 kg/hm~2)磷素是从叶片、茎秆和叶鞘中转入。成熟期总磷素累积量的74.3%储存在籽粒里,其余25.7%在茎叶和颖壳中。     

常规氮肥与缓释氮肥配施对不同株距机插杂交稻磷素吸收、转运及分配特征的影响

在前期研究确定总氮用量180 kg hm^–2下, 缓释氮肥与常规氮肥7∶3配施比例可获得机插稻高产的基础上, 研究缓释氮肥配施和不同株距下机插杂交稻磷素积累、分配与利用特征及其与产量的关系。采用二因素裂区设计, 设3种机插株距(行距均为30 cm) 16、18及20 cm和4个缓释氮肥用量(36、66、96和126 kg hm–2)与常规氮肥(均为54 kg hm^–2)配施处理。结果表明, 缓释氮肥用量对机插稻主要生育时期磷素积累量、各生育阶段磷素吸收量及吸收速率、结实期茎鞘磷素转运量及转运率和叶片磷素转运率及贡献率均有显著影响。在株距为18 cm, 群体密度为18.52万穴 hm^–2, 缓释氮肥(96 kg hm^–2)与常规氮肥(54 kg hm^–2)配施总量为150 kg hm–2时, 可有效提高机插稻对磷素的吸收, 促进结实期茎鞘、叶片磷素向穗部的转运及分配, 能充分发挥本区域机插杂交籼稻的优势, 产量可达11 463.8 kg hm–2, 为本试验的最佳肥密运筹处理。株距为16 cm, 群体密度(20.84万穴 hm^–2)相对较大, 施氮总量为180 kg hm^–2时, 群体吸收的磷总量较高, 进一步促进了植株体内磷素的吸收转运及分配, 有利于产量提高, 但从节本增效的角度考虑, 以缓释氮肥配施量150 kg hm^–2为宜; 株距增加到20 cm施氮总量在180 kg hm^–2下, 群体(16.67万穴 hm–2)较小, 吸收磷素的绝对量少, 茎鞘、叶片中的磷素向穗部转运量多, 穗部磷素积累量增加, 产量增加。相关分析表明, 株距与缓释氮肥配施量耦合下, 尤其以齐穗期至成熟期茎鞘磷素转运量与产量相关性较高(r = 0.72**), 更有利于产量的提高。     

设施菜田土壤磷素累积特征与风险调控方法

为了研究设施菜田土壤磷素累积特征与风险调控方法,综述了国内外近20年的设施菜田土壤磷素累积与损失方面的研究。发现中国设施菜田由于磷素的过量投入,导致表层土壤磷素过量累积,有效磷含量远远超出50-80 mg/kg的磷素损失环境拐点值。从磷素损失途径着手,讨论了源头调控（控制磷肥投入数量、改进磷肥施用方法）,过程调控（优化种植制度、施用磷素螯合剂）,末端控制（植物篱拦截）和经济、法规策略等方法对控制磷素损失的影响。最后探讨了该研究领域存在的若干问题,今后需要加强有机肥使用管理和环保重点区域磷素风险评估等方面的研究。     

植物磷胁迫条件特异性表达基因研究进展

磷是植物生长发育必须的元素,然而多数土壤中可利用磷的含量却很少能满足作物的需要,因而作物磷素营养研究成为广泛研究的课题。目前,磷素营养的研究已深入到分子水平。在磷缺乏时,植物根和茎中发现了许多磷缺乏特异性表达的基因,包括高亲和力磷转运子、有机酸的分泌相关基因、酸性磷酸酶、TPSI1/Mt4基因家族等。这些磷缺乏特异性基因的表达对植物吸收利用磷起到重要作用。磷缺乏特异性表达基因的研究为了解植物适应磷胁迫的机制、提高磷利用率改良作物奠定了基础。     

翻压春油菜对土壤磷素及玉米磷吸收的影响

为了提高华北地区土壤磷素有效性,减少化肥磷素的投入,开展了不同春油菜翻压对土壤供磷能力及对后茬玉米磷吸收影响的研究.结果表明,与春季闲田相比,翻压春油菜可以显著增加土壤磷素含量(P<0.05),提高土壤供磷能力.供试玉米品种中,中油肥1804、中油肥1901和中油肥1907的生物量较高、每公顷玉米含磷量也较大,翻压后土...     

长期施肥下褐土中不同磷组分对磷素盈余的响应

研究褐土区长期不同施肥对土壤磷素形态和磷素累积的影响,对不同磷组分与磷素盈余之间进行相关性分析,为促进土壤中磷素向作物易于吸收的形态转化、提高磷素的利用效率提供依据,从而进一步探索合理的磷肥调控措施。选用其中的9个处理,即不施肥处理,4个不同水平氮、磷化肥配施处理,3个有机肥无机肥配施处理以及1个单施高量有机肥处理。供试土壤取自1992-2012年在山西省寿阳县宗艾镇北坪旱塬上长期定位试验的0~20 cm耕层土壤,运用Hedley磷素分级方法测定耕层土壤不同组分磷素含量,分析长期不同施肥处理对耕层土壤磷素形态及盈余的影响,计算不同形态磷素与磷素盈余之间的相关性。结果发现,有机肥无机肥配施及单施高量有机肥促进了土壤磷素向活性较强的磷素形态转化,使H_2O-P和NaHCO_3-P含量迅速增加;不同施肥处理对耕层土壤中H_2O-P、NaHCO_3-P含量影响较大;随着磷素投入量的增加满足植物的需求后,会有大量活性较强形态的磷素向Na OH-P转化;不同施肥处理对HCl-P含量的影响差异性较小,对于Residual-P含量有降低的趋势。各处理土壤磷素盈余量大小表现为:N_0P_0M_6N_3P_2M_3N_4P_4M_0N_3P_3M_0N_4P_2M_2N_2P_2M_0N_2P_1M_1N_1P_1M_0N_0P_0M_0。磷素盈余与各组分磷相关性表现为:HCl-PNaHCO_3-PResidual-PH_2O-PNaOH-P。长期单施高量有机肥或不合理有机肥无机肥配施会导致磷素在土壤中大量盈余,其中,单施高量有机肥的盈余量最大。当土壤中磷素投入量在33~61 kg/hm~2时基本可以满足植物的要求,N_4P_2M2_处理在满足植物需求的前提下当季利用率达到最大,为36.4%,推荐施磷量为61 kg/(hm~2·年)。土壤磷素盈余与稳定态磷素的相关性最大,磷素盈余会使磷素的利用效率迅速降低。合理的有机肥无机肥配施可以提高作物对磷素的利用效率。     

不同磷素水平对番茄生长及养分吸收的影响

为了探究不同磷素水平对番茄生长及养分吸收的影响,设置4个(0、0.165、0.660、3.300 mmol/L H2PO4-)不同溶度的磷素水平,采用水培的方法进行试验研究。结果表明:缺磷、低磷、高磷都会影响番茄生物量的积累;缺磷使番茄叶片POD、MDA、相对电导率显著提高,植株矮小、瘦弱,叶小且叶色变成紫红色,出现明显的磷素缺乏症状;随着磷供给的增加,番茄根茎叶的磷含量不断增加,低磷使磷素向地上部的转移比例增加,高磷增加了磷在根中的累积;低磷显著影响番茄对K、Ca的吸收;高磷影响K、Ca、Mg向地上部运转。     

NPR在SA信号通路中的研究进展

长期以来,水杨酸(SA)被认为是植物的内源信号分子,并与植物体内的多种抗性相关。病程相关基因非表达子(NPR)是SA信号通路中的关键性因子,能够介导该信号转导途径的顺利进行。为了详尽地阐述近年来多项研究对NPR研究的进展,本研究在分子水平上介绍了NPR的研究起源、SA受体,归纳了NPR1与其旁系同源物NPR3和NPR4之间相互协调的关系,分析了SA信号通路与SA提高植物抗性的机制。指出在多种植物体内,虽然NPR在SA信号通路中扮演着不可或缺的角色,但是由SA所诱导的植物抗病机制是一个复杂、精密的网络,现有的生物分子技术仍然无法使NPR的作用完全透明化。而且,在不同的植物体和相同植物的不同部位中,各种信号的转导方式也未必相同。因此,需要通过进一步确认整个信号通路中各组分及其功能、对模式植物进行详细研究来使该过程完整化。     

低磷胁迫下玉米根中磷的运转与再利用

磷在植物体内可被活化和循环利用，因此磷的再利用程度成为评价植物磷营养效率的重要指标。低磷胁迫下植物根皮层细胞解体形成通气组织的过程中，原细胞内磷素可能被转运到根尖用于根轴的伸长从而扩大吸收范围，并提高体内磷素的利用效率。本研究旨在检验这一假设。试验结果表明，在低磷胁迫下，玉米种子根皮层细胞的磷素在细胞解体过程中主要被转运往茎叶重新利用。     

我国北方粟新品种对锈病抗性的研究

粟锈病(Uromyces setariae-italicae)是我国粟栽培区经常发生的一种病害,流行年份减产三分之一左右,重病地块甚至绝收。选用抗病品种是防治粟锈病经济有效的技术措施,受“七·五”全国粟育种攻关组委托,于1987～1989年对我国北方粟新品种(系)进行了抗锈性鉴定,结果简报如下。 一、材料与方法 1.材料 供试新品种(系)547个是由河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江十省粟育种单位提供;供试菌源由中国农科院品种资源所提供我国当前生产上流行的三个菌种86-01、86-02、86-04,分别接在感病品种豫谷一号上,隔离繁殖     

水稻响应缺磷信号的分子调控机制

水稻是世界主要粮食作物之一,然而许多土壤环境中的缺磷现象成为限制水稻产量的主要原因。因此,了解水稻响应缺磷信号的分子机制对提高水稻产量和磷素利用效率都具有重大意义。水稻响应缺磷信号的分子机制由复杂的基因调控网络调节,有大量的转录因子、microRNA和磷酸盐转运蛋白等参与其中。本综述结合双子叶模式植物拟南芥中的磷素信号传导途径,总结了水稻磷素信号调控网络中磷酸盐转运蛋白与转录因子的功能,并阐明水稻响应缺磷信号分子调控机制的最新研究进展。除此之外,本综述还解析了未来对磷酸盐转运蛋白功能与作用机制的研究方向,并进一步对已知磷素平衡关键转录因子和转运蛋白在磷素高效利用水稻新品种创制上的应用前景与探索方向提出展望。本综述揭示了当前研究水稻响应缺磷信号的调控网络中未知的问题,为将来开展水稻缺磷响应机制研究,以及培育高效利用磷素新品种提供科学数据。     

利用32P示踪研究马铃薯(合作-88)对磷素营养的吸收及分布规律

应用3 2 P研究“合作 88”马铃薯对磷素营养的吸收和分布规律 ,结果显示 :马铃薯对磷素营养的吸收率随植株的生长而增加。吸收率与栽培生长时间呈显著正相关。磷素主要分布为茎 >根 >叶 ,随生育期茎中含量相对增加 ,而叶中含量相对减少 ,根的不变。     

柠檬酸与土壤磷相互作用的研究进展

为了研究柠檬酸在土壤形成、物质循环等过程中所起的重要作用,笔者综述了国内外近些年来柠檬酸与土壤磷素相互作用的一些研究进展。主要内容包括：（1）柠檬酸的分泌及其分泌机理;（2）缺磷促进分泌柠檬酸分泌状况;（3）柠檬酸对土壤磷吸附的影响;（4）柠檬酸对土壤磷解吸的影响;（5）人工添加柠檬酸减少磷肥投入的效果。在实际生产中柠檬酸对土壤磷素及磷肥的作用研究有待于加强。     

外来物种裂叶月见草化感作用

摘要：化感作用在植物入侵过程中具有重要意义。以裂叶月见草入侵早期直接与之竞争的草本植物（小蓬草和阿拉伯婆婆纳）以及农作物（小麦和小白菜）为材料,利用培养皿滤纸法研究裂叶月见草植株各器官浸提液对这四种受体植物种子萌发和幼苗生长的影响,探讨其化感作用的强弱、对农作物的影响以及化感作用与其入侵性的关系。结果表明,裂叶月见草具有化感物质,不同器官内化感物质含量不同,叶片和根内最多,茎次之,枯叶内含量最少;。裂叶月见草提取液对4种受体植物种子萌发和幼苗生长均有化感作用,不同浓度浸提液对植物的化感作用强度不同,高浓度时较强,低浓度时较弱,高浓度的提取液能降低种子的萌发率、发芽速率和胚根长度,其中发芽速率和胚根长度更敏感,可能是衡量化感作用的最敏感指标;不同植物对裂叶月见草化感作用的敏感程度不同,阿拉伯婆婆纳的种子萌发对化感物质最敏感,小白菜的幼苗生长对化感物质最敏感,小麦最不敏感。     

何为“五谷”

农民最盼望的事情是风调雨顺,五谷丰登。五谷是指粟、黍、稻、麦、菽,这5种作物是我国众多农作物的代表,也是农业生产中种植业的核心。 粟：我国北方通称谷子,原产于我国,后传入欧洲。殷周时期,中原人民以粟、黍为主粮,春秋战国以后,粟、黍的主粮地位逐步下降。     

土壤磷素活化剂对大豆的增产作用

以吉林35号为材料研究了土壤磷素活化剂对大豆的增产作用.结果表明,土壤磷素活化剂可增加大豆的株高、单株粒重,降低病粒率,显著地提高大豆百粒重和小区产量.产量随磷酸二铵施用量的减少而增加,幅度为3.64%～17.25%,土壤磷素活化剂是生产绿色大豆、保护生态环境、提高大豆产量、增加经济效益、具有良好应用前景的生物菌肥.