甜菜硝酸还原酶和亚硝酸还原酶偶联调节的研究

以甜菜二倍体品种双丰八号为试材,研究不同的氮素形态及其配比对甜菜硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性以及甜菜块根总氮含量和蔗糖含量的影响,探讨氮素与NR及NiR之间的偶联关系。结果表明,在甜菜整个生育期间,NR、NiR活性呈双峰曲线变化,变化趋势基本一致二者偶联关系明显。块根总氮含量呈双峰曲线变化,与NRA、NiRA具有显著或极显著正相关;蔗糖含量呈单峰曲线变化,与总氮含量曲线大致互补。     

不同氮素水平对甜菜硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性的影响

以当前甜菜（Beta Vulgaris L.）生产主栽品种KWS0143为试材,设立4个氮素水平（N 0、60、120、180 kg/hm2）,研究硝态氮肥对甜菜硝酸还原酶（nitrate reductase, NR）和亚硝酸还原酶（nitrite reductase, NiR）活性以及光合速率与叶绿素总含量的影响,探讨了氮素水平与NR及NiRA之间的关系。结果表明:在甜菜生育期间,光合速率呈单峰曲线变化,NR、NiR活性及叶绿素总含量基本呈双峰曲线变化,叶绿素变化曲线的高峰期早于NR活性,NR活性早于NiR活性。氮肥用量在N 120 kg/hm2时显著提高了甜菜光合速率、叶绿素总含量、NR活性和NiR活性。相比于N 120 kg/hm2,N 180 kg/hm2时光合速率及叶绿素总含量没有明显变化,NR与NiR活性则有一定的提高。本试验中,甜菜产量随氮水平的增加而提高;含糖率则相反,随氮水平的增加而降低,N 120 kg/hm2水平下产糖量最高。     

滴灌施肥蔗田土壤氧化亚氮排放与反硝化酶活性的关系

对不同滴灌施肥处理下甘蔗不同生育期蔗田土壤氧化亚氮(N2O)排放通量和反硝化酶活性间关系进行了探讨。田间试验设2种滴灌灌水量水平和4种施肥量水平。2种灌水量水平分别为W0.6:180 m3hm-2和W1.0:300 m3hm-2。4种施肥量水平F1.0:N 250 kg hm-2,P2O5150 kg hm-2,K2O 200 kg hm-2;F0.9:施肥量是F1.0的90%;F1.1:施肥量是F1.0的110%;F1.2:施肥量是F1.0的120%。测定不同处理甘蔗4个生育期蔗田土壤N2O排放通量以及土壤硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(Ni R)和羟胺还原酶(Hy R)活性。结果表明:W0.6F1.2和W1.0F1.2处理甘蔗产量较高,分别为117.7 t hm-2和124.0 t hm-2。在分蘖期,所有处理土壤NR、Ni R和Hy R活性均达到最大值,其中W0.6F1.2和W1.0F1.2处理反硝化酶活性较高。采集土样当天蔗田土壤N2O排放通量与土壤Ni R活性之间呈极显著正相关,相关系数为0.472(r0.01=0.449,n=32),说明蔗田土壤Ni R活性显著影响N2O...     

大豆硝酸还原酶活性及其与施氮关系的研究

以绥农14为材料,利用框栽、砂培和15 N标记的方法,研究了大豆硝酸还原酶（NR）活性及其与施氮水平的关系。结果表明：框栽试验中大豆叶片NR活性随生育进程的推进大体上呈单峰曲线变化,营养生长阶段叶片NR活性较低,进入生殖生长期后逐渐升高,并于盛花期前后达到峰值,随后呈逐渐下降趋势;施氮水平对NR活性有明显影响,营养生长...     

氮磷用量对豫北地区小麦产量的交互效应研究

采用盆栽试验研究了氮磷不同用量与配比对小麦产量的影响,分析了产量与小麦不同生育期各生理指标之间的关系。结果表明:氮磷施用存在最佳配比,当氮磷肥用量分别相当于220kg(N)·hm-2和160kg(P2O5)·hm-2时,小麦产量最高。小麦产量与根系活力、开花期酸性磷酸酶活性和拔节期硝酸还原酶活性密切相关,根系活力、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性与小麦吸收的氮磷总量呈显著正相关关系。根系活力、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性随着磷肥用量增加而提高,随着氮肥用量增加先提高后下降,因此过多的氮肥施用通过降低小麦根系活力、酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性等,减少小麦对氮磷吸收,进而降低产量。     

氮素水平对甜菜功能叶片光合特性的影响越

采用甜研七号(偏高糖型)和甜研八号(偏丰产型)甜菜作为试材,在5个氮素水平(0、60、120、180和240kg/hm2)下,研究了甜菜功能叶片(第15片真叶)在生育进程中和不同叶龄下的叶绿素含量、光合特性的变化动态及其对块根产量、含糖率及产糖量的影响。结果表明：随着生育进程,叶绿素含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)等光合特性指标均为单峰曲线变化,在叶片完全展开后第21天达到最大值,而后逐渐降低,2个品种均表现为这一趋势。单一叶龄(以21d叶龄为例)在0~120kg/hm2施氮水平下,叶绿素含量、光合速率(Pn)随施氮量增加而增加,过量施氮则增长不显著。在生育进程中,叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为极显著正相关。以甜研七号为例,相关系数分别为R=083**和R=093**;同产糖量呈显著正相关,相关系数分别为R=085*、R=086*;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)同产质量的相关性基本与光合速率(Pn)相同,胞间CO2浓度(Ci)则与其他光合特性指标均呈极显著负相关;21d叶龄下,两品种的叶绿素含量、光合速率(Pn)同块根产量均表现为显著正相关或极显著正相关。     

种子钼对冬小麦硝酸还原酶活性、干物质重及产量的影响

在酸性黄棕壤上 ,研究了种子钼对冬小麦幼苗NRA(硝酸还原酶活性 )、拔节期地上部干物质重和小麦子粒产量的影响。结果表明 ,不管施钼与否 ,苗期NRA与种子钼含量呈极显著正相关。拔节期地上部干物质重与种子钼含量呈极显著正相关 ,但施钼以后无明显相关性。小麦子粒产量与种子钼含量无显著相关性。种子钼处理 (种子钼加土壤有效钼 )对大多数品种的幼苗NRA、拔节期干物质重和子粒产量 ,均比施钼处理极显著降低。这些表明 ,种子钼对植物体的生长有一定作用 ,但不足以保证冬小麦正常生长发育并获得高产。因此 ,在施钼是在缺钼土壤上矫正缺钼、促进冬小麦生长发育、获得高产的必要措施之一。     

不同施氮量下子粒灌浆不同阶段遮光对小麦氮素积累和转移的影响

在田间高产条件下,设置每公顷施氮（N）0（N0）、168（N1）和276（N2）kg 3个氮素水平,每个氮素水平下设置不遮光和灌浆前期（开花后1～12 d）、中期（开花后13～24 d）、后期（开花后25～36 d）遮光4个处理,研究不同施氮量下子粒灌浆不同阶段遮光对小麦氮素积累和转移的影响。结果表明,灌浆前期遮光,各施氮处理的旗叶硝酸还原酶活性和内肽酶活性显著降低;恢复照光后,N0和N1处理旗叶硝酸还原酶活性与不遮光的处理无显著差异。N2处理硝酸还原酶活性显著低于不遮光的处理,其内肽酶活性在灌浆中期显著升高,有利于旗叶蛋白质的降解,营养器官氮素转移量和转移效率提高;但花后吸氮量、子粒产量和蛋白质产量均降低,且显著低于N1处理。灌浆中期遮光,各施氮处理的旗叶硝酸还原酶活性和内肽酶活性亦显著降低;恢复照光后,各施氮处理旗叶内肽酶活性均显著高于不遮光的处理,N2处理显著高于N1处理。灌浆后期遮光,各施氮处理旗叶硝酸还原酶活性显著降低;N0和N1处理内肽酶活性降低。N2处理的内肽酶活性显著高于不遮光的处理,其营养器官氮素转移量、转移效率及转移氮素对子粒氮的贡献率显著高于N1处理;旗叶硝酸还原酶活性、花后吸氮量和子粒蛋白质产量与N1处理无显著差异。不同遮光阶段比较,各施氮处理营养器官氮素转移量、转移效率及转移氮素对子粒氮的贡献率,均以灌浆前期遮光的最高,灌浆中期遮光的次之,灌浆后期遮光的最低;花后吸氮量、子粒产量和蛋白质产量以灌浆后期遮光的最高,灌浆中期遮光的次之,灌浆前期遮光的最低。     

甜菜谷氨酸合成酶活性与块根产量、含糖率的相关性分析

采用双丰16(偏丰产型)和甜单1号(偏高糖型)两个甜菜(Beta vulgaris L.)品种作为试材,在5个氮素水平(0、60、120、180和240 kg.hm-2)下,研究甜菜功能叶片与块根中谷氨酸合成酶(glutamate syn-thase,GOGAT)在生育进程中的活性变化动态及其与块根产量、含糖率和产糖量的关系。结果表明:在不同氮素水平下,两个品种功能叶片和块根的GOGAT活性均呈双峰曲线变化,两峰值分别出现在6月下旬和8月下旬,其中,功能叶GOGAT前一峰值高于后一峰值;块根GOGAT则与之相反。在不同氮素水平下,功能叶片GOGAT活性表现为N180>N120>N240>N60>N0,块根GOGAT表现为N120>N180>N240>N60>N0。GOGAT的活性与块根产量及含糖率关系紧密,块根产量随GOGAT活性的增加而提高,但是GOGAT活性过高反而降低了块根含糖率,进而导致甜菜产糖量的降低。     

减氮条件下生物炭对甜菜盐碱胁迫的缓解效应

  【目的】  通过模拟盐碱胁迫环境,在施用生物炭、减施氮肥的条件下,研究甜菜根际土壤微生物数量、甜菜氮代谢相关酶活性、块根产量和含糖率的变化,明确生物炭对盐碱胁迫的缓解作用,以及盐碱胁迫下施加生物炭后是否可减少氮肥的施用, 为今后盐碱地改良以及甜菜合理施肥提供理论依据和技术支撑。  【方法】  试验于2018年在黑龙江哈尔滨东北农业大学试验站进行。以甜菜品种KWS0143为试验材料,在土壤中添加盐碱处理以中性盐 (Na₂SO₄、NaCl) 和碱性盐 (Na₂CO₃、NaHCO₃) 模拟盐碱胁迫土壤 (Na+含量为3 g/kg)。采用桶栽试验,每桶装土10 kg,共设6个处理,以在盐碱胁迫土壤施N 180 kg/hm2为对照 (CK),其余5个处理土壤中均加入生物炭30 g/kg, 施氮量依次为N180、162、144、126和108 kg/hm2。子叶完全展开后测定甜菜出苗率,3对真叶后每隔20天左右测定土壤微生物数量及叶片硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS)、谷氨酸合成酶 (GOGAT) 活性,收获后测定块根产量和含糖率并计算产糖量。  【结果】  盐碱胁迫下,施加生物炭显著提高了土壤真菌和细菌数量;BC+N180处理显著提升放线菌数量,在施BC基础上随着施氮量的降低,各时期土壤放线菌含量呈降低趋势。施加生物炭能够显著提高盐碱胁迫下甜菜出苗率,施氮量对出苗率的影响不大;施加生物炭后氮代谢相关酶活性显著提高,其中BC+N162和BC+N144各时期NR活性均高于CK,BC+N144除播种后第117天、第138天外,叶片GS活性均显著高于CK,BC+N144叶片GOGAT活性始终显著高于CK,BC+N126除播种后第53天和第138天外,GOGAT活性显著高于CK;施加生物炭后除BC+N108处理外, 各施加生物炭处理甜菜的块根产量、含糖率、产糖量均显著高于对照,减施氮肥10%～20%的甜菜产量与BC+N180相当,BC+N162的产糖量与BC+N180差异不显著,但显著高于其他处理;而BC+N126和BC+N108的产量与产糖量均显著低于BC+N180。  【结论】  施加生物炭可有效缓解盐碱胁迫对土壤微生物数量及甜菜氮代谢相关酶活性的影响,提高甜菜产量、含糖率、产糖量。在本试验条件下,施加土壤风干质量3%的生物炭,可节约氮肥施用量的10%～20%,提高甜菜的产糖量。     

盐土改良肥对草甸盐土的改良效果和对甜菜经济效益的影响

[目的]研究甘肃省河西走廊盐土改良肥对草甸盐土改良效果和甜菜经济效益的影响,为该区甜菜产业可持续发展提供技术支撑。[方法]选择甘肃省酒泉市肃州区铧尖乡草甸盐土,采用田间试验方法开展研究。[结果]影响甜菜产量的原料依次是:盐土调控剂甜菜专用肥有机碳肥。盐土改良肥配方组合为:甜菜专用肥0.0586:盐土调控剂0.0623:有机碳肥0.8791。盐土改良肥施用量与草甸盐土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、甜菜农艺性状、经济性状和产量之间呈显著的正相关关系,与容重、pH值、全盐含量之间呈显著的负相关关系。经回归统计分析,盐土改良肥经济效益最佳施用量为39.64t/hm2,甜菜块根理论产量为96.68t/hm2。施用盐土改良肥与传统的抗盐丰盐碱土改良剂和沃丰隆盐碱土改良剂比较,施肥利润分别增加414.48,946.10%元/hm2。[结论]施用盐土改良肥,可以改善草甸盐土理化性质,提高酶活性和甜菜产量。     

The effects of potassium fertilization on water‐use efficiency in crop plants

The supplies of water and nitrogen to a plant during its critical stages of growth are the main factors that define crop yield. A crop experiences irregular water deficits during its life cycle in rain‐fed agriculture. An effective anti‐stress‐oriented approach therefore ought to focus on increasing the units of water productivity. The main objective of this conceptual review is to confirm that adequate K management can be used as an important tool to alleviate the negative effects of water deficit on plant growth, yield‐component formation, and yield. The French and Schultz approach of using the water‐limited yield (WLY) was modified in this review into a graphical form and was used to discriminate between yield fractions that depended on the volume of transpired water from those that were induced by K fertilizer. By using this method, it was possible to demonstrate the extent of several crop (winter wheat, spring triticale, maize, sugar beet) responses to the K supply. Yield increases resulting from K application mostly appeared under conditions of mild water deficit. As described for sugar beet, finding the critical period of crop K sensitivity is a decisive step in understanding its impact on water‐use efficiency. It has been shown that an insufficient supply of K during crucial stages in the yield formation of cereals (wheat, spring triticale), maize, and sugar beet coincides with a depressed development in the yield components. The application of K fertilizer to plants is a simple agronomic practice used to increase crop tolerance to a temporary water shortage. It may be that the improvement of a plant's access to K during mild water‐deficiency stress will increase water uptake by the root cells, which in turn increases their osmotic potential and thereby allows extension growth. This growth in turn promotes access to other mineral elements (including nitrogen) and water, which favor plant growth and yield.     

The Effect of Different Fertilizers’ Sources on Micronutrients’ Content and Sugar Quality of Sugar Beet

Abstract

In order to evaluate the effect of different fertilizers’ sources on micronutrients’ content and sugar quality of sugar beet, three fertilizers’ sources include spent mushroom compost (SMC) (29 t/ha), sheep manure (23 t/ha), chemical fertilizer including zinc sulfate (10?kg/ha), copper sulfate (10?kg/ha), iron sulfate (30?kg/ha), manganese sulfate (15?kg/ha) and no fertilizer (control) were conducted in a randomized complete block design with three replications at Research Farm of Shahrekord University in 2013. The results showed that micronutrients’ content in the root, α-amino-N sucrose percentage and sucrose yield were significantly affected by fertilizer treatments. The highest elements’ content of Fe (90.39?mg/kg), Zn (39.15?mg/kg), and Cu (18.1?mg/kg) in sugar beet root belonged to SMC treatment. Besides, SMC caused less α-amino-N accumulation in sugar beet compared with sheep manure (1.05 MEq/g). Sucrose percentage was higher in SMC treatment than the sheep manure. Likewise, sucrose percentage revealed a significant positive correlation with micronutrients of zinc, copper, and manganese in sugar beet root. Therefore, it could be concluded that using SMC increases micronutrients’ content in the root and at the same time, plays an important role in sugar quality improvement of sugar beet.     

滴灌甜菜对糖分积累期水分亏缺的生理响应

滴灌条件下,于甜菜糖分积累期设置0~40 cm土层含水量下限分别为70%、50%、30%田间持水量的3种土壤水分处理,从叶片光合特性、水分胁迫指数、恢复度、产量及产糖量方面分析复水前后甜菜的生理响应,明确甜菜糖分积累期可忍受最大程度的水分亏缺下限。结果表明:30%田间持水量处理甜菜产量及产糖量都显著高于70%田间持水量和50%田间持水量,分别比70%田间持水量提高51.34%和51.47%,比50%田间持水量提高36.72%和39.48%。复水前30%田间持水量处理的甜菜叶片净光合速率显著低于其他处理,复水后处理间的叶片净光合速率的差异随时间推移减小,胞间CO2浓度表现出相反的趋势。当土壤水分下降到既定下限时,叶片脯氨酸和可溶性糖含量变化最为灵敏,且与缺水程度呈正相关;复水后叶片的细胞膜透性、抗氧化防御体系以及渗透调节物质均产生了正补偿效应,表现为丙二醛含量降低,抗氧化性酶活性增强,控制渗透调节的脯氨酸和可溶性糖含量增加。因此,在糖分积累期,土壤含水量下降至田间持水量的30%时进行补充灌溉,在一定程度上补偿水分亏缺对甜菜产生的负面影响,实现干旱区滴灌甜菜节水高产优质的目的。     

糖用甜菜氮磷钾配方施肥效益分析

采用"3414"试验设计方案,探讨NPK配方施肥对糖用甜菜产量、含糖率和产糖量的影响,并通过肥料效应方程对NPK配合比率进行了优化与解析。结果表明,随着NPK肥施用量的增加,糖用甜菜产量、含糖率和产糖量均呈先升后降的趋势,符合肥料报酬递减律;甜菜产量和产糖量的效应为NP2O5K2O,含糖率的效应为K2OP2O5N;肥料配合比率以全肥区(N 260 kg/hm2、P2O5130 kg/hm2、K2O 130 kg/hm2)为最佳,与高N区、高P区和高K区无显著差异,且产投比相对较高,可获得最高产量47.13 t/hm2、最佳种植效益17 069.34元/hm2、最高产糖量8.108 8 t/hm2、最佳企业效益33 217.32元/hm2。     

氮硫互作提高大蒜氮、硫含量及其关键同化酶活性

【目的】 从生理学角度研究氮、硫两种营养元素配施对大蒜氮硫关键同化酶的影响,揭示氮硫关键同化酶与植株氮、硫同化能力的关系,以期为大蒜合理施肥与提质增效提供理论参考。 【方法】 采用蛭石–珍珠岩盆栽方式,研究了不同浓度氮 (5、10、20 mmol/L)、硫 (2、4、8 mmol/L) 配施条件下,大蒜在幼苗期、花茎伸长期、鳞茎膨大初期和中期大蒜植株氮、硫含量,以及氮、硫关键同化酶活性的动态变化。 【结果】 大蒜植株氮含量总体呈上升趋势,在鳞茎膨大期达到最高水平,而硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性变化呈先上升后下降趋势,在花茎伸长期至鳞茎膨大初期活性较高。硫含量总体呈先上升后平稳趋势,ATP-硫酸化酶 (ATPS) 活性在花茎伸长期达到最大值,而半胱氨酸合成酶 (OAS-TL) 活性则呈先下降后上升趋势,在花茎伸长期酶活性总体最低。鳞茎膨大期前,氮硫交互作用对氮、硫同化量有影响显著,而单因素影响不明显;鳞茎膨大期,单因素影响明显。硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性整体呈先升高后降低趋势。氮素对于 NR 活性影响显著,而对 GS 影响不显著;硫素仅在花茎伸长期和鳞茎膨大初期对NR活性有显著影响,而氮硫交互作用对 NR、GS 均有显著或极显著影响。氮素、硫素对 ATP-硫酸化酶、半胱氨酸合成酶活性无显著影响,而氮硫交互作用对其影响极显著。NR 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株氮呈显著正相关关系,ATPS 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株硫含量呈显著正相关关系,Pearson 系数分别为 0.690、0.847 和 0.662、0.816。鳞茎膨大初期和中期,GS 活性与氮含量呈显著负相关,相关系数分别为 –0.857、–0.693。OAS-TL 活性与硫含量整体呈负相关,而在鳞茎膨大初期为 0.646,呈显著正相关。 【结论】 大蒜生长过程中,氮、硫两元素间存在互作关系。NR、ATPS 等酶活性的提高增加了植株氮、硫同化能力,而 GS 则通过降低酶活性而促进氮的同化。在大蒜鳞茎膨大期前,氮、硫配施能够通过调控关键同化酶活性而影响氮、硫同化,进而影响植株生长;鳞茎膨大阶段,可以通过单一施肥达到调控大蒜植株氮或硫含量的目的。      

Effect of Zinc applied together with compound fertilizer on yield and quality of sugar beet (Beta vulgaris L.)

This research was conducted to evaluate the effect of zinc, added into compound fertilizer in the production process, and zinc applied together with compound fertilizer on yield and quality component of sugar beet in 2009–2010.The treatments consisted of nitrogen, phosphorus and potassium (NPK) (12-30-12) compound fertilizer; 2. NPK (12-30-12) compound fertilizer + zinc sulfate and NPK (10-20-20) + 1% Zn compound fertilizer. Root yield, sugar percentage, white sugar percentage (WSP), white sugar yield (WSY), alpha-amino nitrogen, sodium and potassium concentration were investigated in this study. A total of 5 kg ha^?1 zinc application on sugar beet significantly increased the yield and quality of sugar beet; the rate of increase was in the range of 4.62–6.97% in root yield, 2.09–5.75% in sugar percentage, 2.60–8.03% in WSP and 7.84–13.06% in WSY. NPK (10-20-20) + 1% Zn compound fertilizer and NPK (12-30-12) compound fertilizer + zinc applications increased the sugar beet yield and quality values in both years.     

氮肥对水田与旱地烤烟烟叶氮浓度和相关酶活性的影响

试验采用裂区设计,以硝态氮和铵态氮两种氮素形态为主处理,5个供氮水平为副处理,在大田条件下研究了水田与旱地烤烟在团棵、旺长、脚叶采烤、腰叶采烤和顶叶采烤等5个生育期烟叶的总氮浓度、硝酸还原酶和谷酰胺合成酶活性的氮肥效应。结果表明,水田与旱地烤烟在各氮肥处理下团棵期烟叶的氮浓度最高,旺长期稍有下降,至脚叶采烤期则迅速降低;烟叶中的硝酸还原酶和谷酰胺合成酶活性从团棵到旺长期迅速升高,进入采烤后逐渐降低。水田烤烟烟叶总氮浓度和硝酸还原酶活性比旱地烤烟大,而谷酰胺合成酶则水田小于旱地,说明烤烟在水田状况下吸氮能力比旱地烤烟强;然而水田烤烟氮同化能力比旱地烤烟弱。试验结果还表明,水田与旱地烤烟烟叶的总氮浓度、硝酸还原酶和谷酰胺合成酶活性分别在09～0.kg/hm2和07～5.kg/hm2范围内随施氮量的增加而提高;由于土壤中铵态氮的转化与硝态氮淋溶损失,导致铵态氮的肥效优于硝态氮。     

~(60)Co γ射线与稀土元素复合处理甜菜种子对其含糖量和产量的影响

用60 Coγ射线与稀土复合处理甜菜种子 ,对甜菜块根含糖量和产量的影响进行了研究。结果表明 ,用60 Coγ射线 5 0Gy剂量辐照甜菜种子后再用稀土元素 75 0g hm2 进行浸种处理 ,能促进甜菜的根系生长 ,使甜菜块根的含糖量比对照提高了 1 1 9% ;产量与对照相比增产了1 3 5 % ,差异达显著水平