两种生态条件下氮素调控对不同栽培方式水稻干物质积累和产量的影响

以Ⅱ优498水稻为试材,在温江和汉源两种生态条件下,研究了不同施氮量及氮肥运筹方式对宽窄行、三角形、扩行减株稀植和抛秧栽培等4种栽培方式水稻干物质积累、产量及构成因素的影响。结果表明,各栽培方式在两地最佳施氮量均为N 180 kg/hm2。在此施氮量下,宽窄行和三角形栽培氮肥运筹措施以基肥:蘖肥:穗肥比例为6:3:1最佳,扩行减株稀植栽培方式以5:2:3最佳,抛秧栽培温江点和汉源点分别为4:1:5和5:2:3最佳。不同栽培方式在温江点均可通过适宜的氮肥调控,提高群体颖花量和生物产量而获得高产;汉源点三角形栽培通过适宜的氮肥调控措不仅生物产量极显著提高,还维持了较高的收获指数（HI）,增产潜力显著高于其他栽培方式。此外,宽窄行栽培较扩行减株稀植栽培具有一定的边际效应,生态条件和氮肥调控措施的改变对其物质积累和产量的影响与后期群体大小和温光条件有关;抛秧栽培抽穗前干物质生产优势明显,在不同生态条件下采取适宜的氮肥后移措施来提高其抽穗后的干物质积累是其高产的关键。     

氮肥运筹方式对杂交水稻干物质积累和产量的影响

以杂交中籼稻Ⅱ优2027和36优959为材料,在施氮量240 kg/hm2条件下,研究氮肥运筹方式对杂交水稻产量及构成因素和干物质积累的影响。结果表明,水稻产量、干物质积累随氮追肥用量的合理提高而增加,但后期施氮比例过高则不利于产量、干物质积累和形成良好的构成因素。氮肥运筹以4∶3∶3(基肥∶分蘖肥∶穗肥)较为合理,两个水稻品种产量最高,分别达8314.8 kg/hm2和9399.5 kg/hm2。干物质积累和根干重最高,生育后期干物质积累强度最大。     

不同产量类型水稻基因型干物质积累与磷素吸收利用

以27份中稻和29份晚稻亲本材料为供试材料,采用系统聚类方法将供试材料按产量分为高、 中、 低产三个类型,通过大田试验比较了不同产量类型、 不同生育阶段的干物质生产和磷素吸收利用的差异。结果表明,1）不同生育类型水稻产量、 磷吸收及利用效率存在极显著的基因型差异,中稻和晚稻最高产量分别是最低产量的3.24和2.15倍; 晚稻高产类型产量较中稻高12.69%,但磷利用效率差异不显著。2）中稻高产类型磷积累量在分蘖拔节期最大,晚稻高产类型在拔节抽穗期最大; 中稻和晚稻高产类型干物质量均在分蘖拔节期最小,拔节抽穗期最大,出现前小、 中强、 后高的现象。3）中稻干物质量和磷积累量均在分蘖拔节期对产量贡献率最大,分别为42.38%和58.09%; 晚稻磷积累量在抽穗成熟期对产量贡献率最大,为39.35%,干物质量在此阶段也较高,为16.16%。因此,营养生长阶段的干物质积累和磷的吸收对中稻产量影响较大,而对晚稻产量影响较大的是在生育后期。     

施氮对甜瓜干物质积累、分配及产量和品质的影响

研究氮肥对甜瓜干物质积累、分配以及产量和品质的定量影响是实现露地甜瓜栽培氮肥优化管理的前提。试验以自育品种新蜜杂36号为材料,定量分析不同氮肥施用水平对甜瓜干物质、产量及品质的影响,结果表明,增施氮肥显著提高甜瓜干物质积累和氮素吸收,在P2O5140 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2的基础上施N 225 kg/hm2,甜瓜产量和品质均为最高,各施氮处理氮肥利用率在11%~29%之间且氮肥利用率随施氮量的增加而降低。     

施氮量和播种密度对不同熟期油菜干物质量和产量的影响

为探究不同熟期油菜在施氮量和密度互作下的干物质积累、分配、对籽粒贡献与产量效应,以不同熟期(早熟和晚熟)油菜品种为试验材料,于2015-2016年在简阳进行品种、氮肥与密度三因素多水平的田间试验。结果表明,密度对干物质积累、分配和对籽粒贡献的影响总体均大于施氮量。在密度和氮肥互作效应下,干物质积累量的改变量总体上表现为成熟期>花末期>盛花期>初花期>苗期,且随着施氮量的增加而增加,随着密度的增大而显著减少,其中晚熟品种对密度和施氮量的变化更为敏感;干物质分配率在花期前、花期、成熟期最大差异分别表现在叶片、茎秆、角果。在相应生育期,随着密度的增大,叶片分配率显著递减,而茎秆、角果的分配率则显著递增;干物质贡献量随着密度增大而减少,晚熟品种较早熟品种的降幅大,随着施氮量增加晚熟品种干物质贡献量呈上升趋势,早熟品种干物质贡献量花前呈上升趋势,花后呈先增加后下降趋势(除低氮处理外)。在低氮(120 kg·hm^-2)、中氮(240 kg·hm^-2)下,随着密度的增大,产量呈先上升后下降趋势;高氮(360 kg·hm^-2)条件下,随着密度增大,产量显著递增;早熟品种的产量在中氮(240 kg·hm^-2)下达到最高,平均为2 244.75 kg·hm^-2;晚熟品种的产量在高氮(360 kg·hm^-2)下达到最高,平均为2 472.15 kg·hm^-2;早熟品种最佳密肥组合为240 kg·hm^-2和30~45万株·hm^-2,晚熟品种最佳密肥组合为360 kg·hm^-2和30~45万株·hm^-2。综上,氮肥和密度主要通过改变干物质积累量和花后干物质贡献量来影响产量,晚熟品种更易通过调节氮肥和密度等手段实现高产量。本研究结果为不同熟期油菜氮肥及密度管理提供了理论依据。     

不同氮钾水平对水稻干物质累积、转运及产量的影响

为探求不同氮钾水平对水稻光合产物累积、转运和产量的影响,设置3个不同氮水平(低氮105 kg·hm-2,中氮150 kg·hm-2,高氮195 kg·hm-2),且每个氮水平下设置4个不同钾水平(不施钾,低钾60 kg·hm-2,中钾105 kg·hm-2,高钾150 kg·hm-2),在田间条件下研究水稻关键生育期干物质的累积特征、花前花后干物质转运、产量及其构成因素。结果表明,随施氮水平提高,水稻干物质快速累积持续期延长,水稻干物质累积量随之增加;且水稻叶片干物质转运量和产量均先增加后降低,在中氮条件下最大,分别为938和7 998 kg·hm-2。随施钾水平提高,水稻干物质最大累积速率先增加后降低,使得水稻干物质累积量先增加后降低,在中钾条件下最大,水稻干物质最大累积速率为236 kg·hm-2·d-1,干物质累积量为14 215 kg·hm-2;水稻茎鞘干物质转运量随施钾水平提高而提高,高钾条件下最大,茎鞘转运量达到1 704 kg·hm-2。水稻产量随施钾水平提高先增加后无明显变化,在中钾条件下最大,为7 780 kg·hm-2。从整体看,中氮高钾处理水稻产量最高,达到8 353 kg·hm-2。综合分析,本地区适宜的氮钾肥用量分别为150和105～150 kg·hm-2。     

水分胁迫下不同年代冬小麦品种干物质积累与转运特性

为了明确河南中部地区冬小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及对水分亏缺响应的差异, 选取新中国成立以来6个不同年代主栽冬小麦品种, 采用测坑试验研究了冬小麦品种在不同水分胁迫(CK: 充分供水田间持水量的75%~85%; MD: 轻度干旱, 田间持水量的60%~70%; SD: 重度干旱, 田间持水量的45%~55%)下干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。结果表明, 品种改良协调了干物质在各生育阶段的分配, 使花前和花后干物质积累与转运对籽粒的贡献更加平衡。在品种更替过程中, 株高和穗下节降低, 千粒重、籽粒产量和收获指数增加, 干物质积累总量无显著差异, 千粒重和收获指数的提高对产量增加起重要作用。在CK、MD和SD处理下, 20世纪90年代和2002年品种比20世纪50年代品种平均株高降低35.2%、36.2%和38.2%, 平均千粒重比增加31.7%、17.4%和56.3%, 平均籽粒产量增加40.4%、43.0%和52.4%; 20世纪90年代和2002年品种的收获指数比20世纪80年代及以前品种增加31.4%、22.3%和24.6%。CK处理早期品种干物质积累在抽穗至开花阶段超过现代品种。MD和SD处理的20世纪90年代及以后的品种花前干物质转运能力高, 茎秆干物质输出率增加, 花后贮藏物质积累降幅小, 干物质贮藏转运分配比例适宜, 对籽粒贡献率高, 是水分胁迫条件下现代品种高产的基础。     

施氮量对香料烟干物质积累及氮利用率的影响

以香料烟品种云香巴斯马一号为材料,研究了不同氮肥用量对香料烟干物质积累量、积累强度、产量、产值及氮素利用率的影响.结果表明:随施氮量的增加,香料烟各器官中干物质积累量呈增加的趋势;干物质积累强度均表现为先上升后下降的趋势;各器官干物质在生长期间分配规律一致;产量、产值呈逐渐上升的趋势,增产率为80.43％～140.23％,增值率为66.90％～116.20％;氮素收获指数呈上升趋势;氮肥农艺利用率、氮肥表观利用率、氮肥生理利用率呈先上升后下降的趋势;氮肥偏生产力、土壤氮素依存率呈下降的趋势.     

前后期不同比例氮,钾肥对水稻产量的影响

在水稻超高产栽培中，根据水稻的需肥规律，合理地分配和运筹肥料是关键技术。连续２年田间试验结果表明：水稻氮、钾用量在前期基蘖肥、中期长粗肥、后期穗肥为７：１：２，７：０：３的习惯比例上，适当提高后期氮、钾用量比例为６：０：４、３：０：７后，有利于塑造一个稳民缓解的群体，有效地提高水稻的群体质量，明显地改善水稻经济性状而获高产，平均产量可达９５９０ｋｇ／ｈｍ＾２。在等氮、磷、钾用量下，配施有机肥能够获     

不同施氮量下籼稻生育后期干物质积累及氮素的吸收利用

以早籼稻品种特优63、晚籼稻品种美优998为供试材料,探索籼稻品种在不同施氮量条件下其生育后期的干物质积累及对氮素吸收利用规律。结果表明,增施氮肥可提高籼稻品种生育后期植株各器官(茎鞘、叶、穗)的干物质积累量及氮素的吸收;同时加速植株茎鞘、叶部分干物质及养分向穗部转移;增施氮肥虽导致结实率、千粒重下降,但通过提高穗数,甚至每穗粒数,使产量显著提高。在施纯氮234.0kg/hm2条件下,早籼、晚籼稻品种的产量比对照分别增产45.2%和36.8%。此外,增施氮肥极显著提高早、晚籼稻品种的氮素吸收利用率。研究表明适当增加施氮量有利于提高籼稻品种产量、氮素的吸收及利用。     

不同品种水稻产量形成过程的养分积累与分配特征研究

通过测定三系杂交稻"汕优63"、两系杂交稻"两优2186"和常规稻"IR64"不同器官N、P和K含量动态,探讨了3种水稻各生育期的养分积累与分配特征。结果表明:3种水稻稻株N含量均随生长过程逐渐下降,同一生育期水稻N含量以"汕优63"最高;除"汕优63"K含量在齐穗时明显上升外,3种水稻的K含量随生长过程逐渐下降;而P含量总体上在分蘖盛期最高。完熟期3种水稻的N积累量依次为24.79g/m2、15.14g/m2和14.42g/m2,P积累量为4.766g/m2、3.306g/m2和3.678g/m2,K积累量为2.439g/m22、.029g/m2和1.725g/m2。"汕优63"分配到籽粒中的N素比例为61.23%,分别比"两优2186"、"IR64"高17.97%和11.23%;分配到籽粒中的P素比例为62.97%,分别比"两优2186"、"IR64"高6.41%和9.63%;分配到籽粒中的K素比例为27.51%,分别比"两优2186"、"IR64"低3.00%和2.39%。在全生育期中,"汕优63"、"两优2186"和"IR64"的N需求量依次为31.33g/m2、22.88 g/m2、24.82g/m2,N、P、K吸收比依次为1∶0.192∶0.098、1∶0.219∶0.134和1∶0.255∶0.120。3种水稻中"汕优63"的养分生产效率最低。N、P、K生产效率"汕优63"依次为37.25kg/kg、193.80kg/kg和378.80kg/kg,"两优2186"依次为52.54 kg/kg、240.38kg/kg和392.16kg/kg,"IR64"依次为58.38kg/kg、228.83kg/kg和487.80kg/kg。三系杂交稻"汕优63"的N、P、K需求量大,积累量高,分配到籽粒中的比例亦高,与其高产特性相吻合。在保证N、P、K供给的前提下,进一步提高养分生产效率是实现"汕优63"高产、高效的关键。     

不同栽培模式下的生姜干物质累积及养分吸收规律

生姜栽培面积逐渐扩大,产量水平不断提升;明确高产栽培模式下,生姜干物质累积和养分吸收规律是实现生姜高产高效种植的重要基础,为生姜养分高效利用和可持续生产提供理论支撑。通过优化生姜施肥管理,对设施和露地两种模式下关键生育期植株连续取样观测,分析了不同模式下的干物质及氮、磷、钾养分吸收累积规律及特点。设施和露地栽培生姜整个生育期的干物质累积总体呈“S”型。根茎膨大期是生姜干物质积累的主要时期,至收获时,设施和露地生姜单株干物质累积量分别为233.6～276.4和211.2～238.4 g;姜块干物质积累量分别占全株干物质积累量的53.64%～54.82%和42.53%～45.20%。设施和露地生姜对氮的吸收主要集中在根茎膨大期,占全生育期的比例分别为38.72%～44.78%和46.37～46.76%;各生育期对磷的吸收量呈小幅增长趋势,其中优化施肥处理的磷吸收高峰均在转色期,相对吸收量分别为33.88%和28.45%;对钾的吸收则呈波动式线性增长,在苗期和根茎膨大期均出现吸收高峰,其中在根茎膨大期对钾的吸收量占全生育期的比例分别为25.27%～26.14%和28.58%～32.40%。在设施和露地两种高产模式下,干物质累积特征均呈“S”型。生姜收获时,单株氮、磷、钾吸收量比例分别为2.4～3.0∶1.0∶6.3～6.7和2.9～3.2∶1.0∶6.8～7.3;优化施肥技术下,设施和露地种植每生产1000 kg姜块的N、P2O5、K2O吸收量分别为2.41、1.01、6.82和2.45、0.77、5.61 kg。     

设施条件下不同桃品种的开花生物学特性

桃是主要温带水果之一, 在全球范围内广泛栽培。中国桃栽培面积和产量均居世界第一位。近十年来, 随着设施农业的迅猛发展, 桃设施栽培技术在中国北方地区逐步推广。但在设施桃的生产过程中, 常存在授粉不足、座果率低下等诸多问题。本研究以设施桃主栽品种"大久保"、"早露蟠"、"瑞光5号"和"90342"为材料, 在北京市平谷区进行了不同桃品种的开花动态、花药开裂、花粉数量、花粉活力和柱头可授性等生物学特性观察, 旨在为设施桃生产的科学管理和有效授粉提供依据。结果表明: 4个桃品种的始花期顺序依次为"瑞光5号"、"早露蟠"、"大久保"和"90342", 最早和最晚相差8 d; 单花盛开期"90342"仅为2 d, 其他3个品种桃为4~5 d。不同品种花药开裂起始时间、持续时间及高峰期不同; 单花花粉数量在不同品种间差异显著, "90342"最高, 为100 360±8 017, 其次为"大久保"91 485±8 002和"瑞光5号"73 245±5 034, "早露蟠"花粉量最少, 为59 609±5 048; "大久保"、"瑞光5号"和"90342"的花粉活力在花朵全开当天最强, 分别为44.8%±3.1%、52.4%±4.2%、32.8%±4.5%, "早露蟠"在花后第1 d花粉活力达到最高值63.3%±3.7%; "瑞光5号"与"90342"的花粉寿命仅为3 d, 而"大久保"与"早露蟠"的花粉寿命达6~7 d; "大久保"、"早露蟠"和"瑞光5号"的柱头可授性在花后3~4 d最强, 可授期为6~7 d, "90342"柱头可授性在花后第2 d最强, 可授期仅为3 d。本研究为设施条件下4个桃品种的传粉生态学研究及设施桃花期管理提供了科学依据, 也为进一步探索授粉作用机制奠定了基础。     

供氮水平对不同氮效率玉米物质积累及产量的影响

在3个氮水平(N 0、150、300 kg·hm~(-20)下,采用大田盆栽试验研究氮肥对不同氮效率玉米品种干物质积累、分配及产量的影响。结果表明,氮高效品种正红311各阶段干物质积累量、积累速率均显著高于氮低效品种先玉508,尤其在3个氮水平下,成熟期氮高效品种正红311单株干物质较氮低效品种先玉508分别高37.63%、43.97%、35.28%。施氮使单株干物质积累量增加,在中低氮(B2)下正红311增加幅度大于先玉508,而在高氮(B3)处理下增幅低于先玉508;而先玉508的花前干物质贡献率较正红311高9.80%,且施氮增加了氮高效品种正红311花后物质贡献率,以及氮低效品种先玉508的花前物质贡献率。氮高效品种正红311籽粒的分配比例较先玉508低了8.07%,施氮使籽粒的分配比例增加,且氮高效品种正红311增加了14.35%,氮低效品种先玉508增加了11.53%。各处理下正红311的产量显著高于先玉508的产量,且均随施氮量的增加而增加,正红311的增产幅度显著高于先玉508,尤其是在中低氮水平(B2)下,达24.53%。氮高效品种较氮低效品种具有较高的物质生产能力,在低氮下具有较高的产量优势,而氮低效品种在高氮水平下有利于产量的发挥。     

Dry matter accumulation and phosphorus efficiency response of cotton cultivars to phosphorus and drought

Low soil phosphorus (P) availability and drought are the most recognized growth-limiting factors for the cotton production in arid regions. A pot experiment with P-efficient (Xinluzao19, X19) and P-inefficient (Xinluzao19, X26) cotton cultivars was conducted to investigate the effects of P and drought on dry matter accumulation and P efficiency. Results showed that biomass and chlorophyll content of leaves increased significantly with the increase in soil P content, whereas the root:shoot ratio decreased dramatically. Drought increased the root:shoot ratio, but the chlorophyll content of leaves remained stable. The yield of X19 increased with the increase in soil P content. For X26, the highest yield was attained under the medium P content. Under drought conditions, root P efficiency ratio, P absorption efficiency, and P transfer efficiency were all proportional to P concentration, whereas P utilization was inversely proportional. Compared with X26, X19 presented higher P absorption efficiency and P utilization but lower root P efficiency ratio and P transfer efficiency. It suggested thatthe application of phosphate fertilizer under drought could increase the root P efficiency ratio, P absorption efficiency, and P transfer efficiency, thereby enhancing the ability of stress resistance of cotton and significantly increasing biomass as well as cotton yield.     

壮秧影响不同节氮水平下早稻产量及氮肥吸收利用

【目的】培育壮秧和施用分蘖肥是促进水稻早发的重要措施,但增施分蘖肥易导致水稻无效分蘖增加和氮素流失。研究双季稻区早稻壮秧和分蘖肥节氮条件下产量形成和氮素吸收利用特性,以期为早稻节氮控污和丰产栽培提供科学依据。【方法】以超级杂交早稻‘淦鑫203’为材料,采用壮苗育秧(状秧)和普通育秧(普秧)两种方式培育秧苗。于2014-2015年进行大田试验,设置壮秧常规施氮(VS+100%N)、节氮10%(VS–10%N)、节氮20%(VS–20%N)、节氮30%(VS–30%N) 4个处理,以普秧常规施氮(NS+100%N)处理和不施氮空白(NS+0N)处理分别作对照,共6个处理。减施的氮肥均在分蘖肥中扣除,除不施氮对照外,各处理基肥氮(72 kg/hm^2)和穗肥氮(54 kg/hm^2)均保持不变。分析早稻拔节期、齐穗期和成熟期SPAD值、光合速率、硝酸还原酶活性和各器官氮素含量,并测定成熟期水稻产量及其构成,明确了植株总氮积累量、氮素转运量、氮表观转运率、氮素利用效率等。【结果】与NS+100%N处理相比,壮秧条件下分蘖肥节氮10%~30%对叶片SPAD值和光合速率无显著影响,但壮秧能促进分蘖发生和成穗,在生育中后期可逐渐弥补分蘖肥节氮对分蘖期干物质积累的不利影响,成熟期VS–10%N和VS–20%N处理干物质积累量较对照NS+100%N增加,产量分别增加了8.5%和1.5%;VS–30%N处理干物质积累量和产量则呈下降趋势。同时,壮秧有利于提高早稻叶片硝酸还原酶活性、各器官氮含量和氮积累量,与NS+100%N处理相比,VS+100%N处理成熟期氮素积累量显著增加了6.9%,VS–10%N和VS–20%N处理无显著变化,VS–30%N处理显著下降了9.7%。壮秧处理氮素回收率和氮素农学效率较NS+100%N处理分别显著提高了12.1%~22.4%和9.9%~24.7%(P <0.05)。【结论】双季稻区早稻壮秧可以促进分蘖早发,提高叶片的干物质生产能力和氮代谢性能,弥补分蘖肥减氮后对水稻前期生长的不利影响,提高后期的干物质生产量和氮运转量。通过培育壮秧,分蘖肥减施总施氮量的20%以内,早稻产量不会下降,可实现水稻的节氮、丰产和节本栽培,有利于提高氮素利用效率和减少氮素流失对环境的污染。     

不同类型水稻镉富集与转运能力的差异分析

选取84个水稻品种在镉（Cd）中轻度污染农田上进行原位小区试验,通过统计分析水稻Cd富集系数及转运系数,探索具有相似产量与Cd富集能力的水稻品种各器官Cd的富集及Cd在土壤-水稻系统中转移特征,比较不同类型水稻Cd富集与转运的差异。结果表明：水稻糙米Cd富集系数范围为0.10~0.78,小区产量范围为8.20~11.50 kg（以小区面积3.5 m×3.5 m计）,不同水稻品种产量与糙米Cd富集能力不存在显著相关性。以产量和糙米Cd富集系数为指标将所有水稻品种进行聚类分为高产高Cd（组1）、低产高Cd（组2）、高产低Cd（组3）和低产低Cd（组4）四组。水稻各器官Cd富集规律均为根系>茎>叶>糙米,Cd由根系向上传递过程中,含量越来越低。不同产量和富集能力的水稻类型的差异,主要在于茎和叶的富集与转移。高产或高Cd品种有较强的将Cd从根转运到茎和从茎、叶转运到米的能力。低Cd水稻无论产量高低,对各器官的Cd转运能力无显著影响。筛选、培育适合在中轻度污染区种植的高产低Cd水稻品种是可行的。在种植过程中控制茎的吸收与转运将对保障粮食安全生产具有重要意义。     

不同氮水平下粳稻的氮素累积和转运特征

Developing high-yielding rice （Oryza sativa L.） cultivars depends on having a better understanding of nitrogen （N） accumulation and translocation to the ear during the reproductive stage. Field experiments were carried out to evaluate the genetic variation for N accumulation and translocation in different Japonica rice cultivars at different N rates and to identify any relationship to grain yield in southeast China. Four Japonica cultivars with similar agronomic characteristics were grown at two experimental sites in 2004 with three N rates of 0, 60, and 180 kg N ha^-1. Dry weights and N contents of rice plants were measured at tillering, initiation, anthesis, and maturity. Grain yields exhibited significant differences （P 〈 0.05） among the cultivars and N application rates. Increasing N rates improved N uptake at anthesis and maturity in all four cultivars （P 〈 0.05）. N translocation from vegetative organs to the grains increased with enhanced N rates （P 〈 0.05）. N translocation to the grains ranged from 9 to 64 kg N ha^-1 and N-translocation efficiency from 33% to 68%. Grain yield was linear to N uptake at anthesis （r^2 = 0.78^＊＊） and N translocation （r^2 = 0.67^＊＊）. Thus, cultivars with a high N uptake at anthesis, low residual N in the straw at maturity, and appropriate low N fertilizer supply in southeast China should efficiently increase N-recovery rate while maintaining grain yield and soil fertility.