稻种资源苗期氮素营养效率的分类、鉴定与评价

在低氮(20 mg/kg)、中氮(40 mg/kg)和高氮(60 mg/kg)3个水平下，调查了88份稻种资源的苗期性状并测定了氮素营养效率，包括氮素利用效率(NUE)、氮素吸收效率(NAE)和氮素利用效率响应度(NUER)。结果表明，苗期不同性状对低氮、中氮和高氮的敏感性不同，不同氮素水平间的单株根体积、地上部干重、吸氮量和根干重等性状变异较大，低氮胁迫加大了种质间的差异。不同水稻苗期性状对氮素的响应度不同，性状在种质间的变异服从正态分布。通过分类、 鉴定和评价，供试稻种资源分为13种氮素营养效率类型，它们存在明显的基因型差异，呈典型的正态分布，即低效和高效的较少，以NUE、NAE和NUER中效类型最多。NUE、NAE和NUER三指标间还存在很强的互补性和拮抗性，极少存在两个以上指标同为低效或高效的稻种资源类型。水稻氮素营养效率类型较陆稻丰富，但分布较分散，总体分布明显偏向于低氮素利用效率一侧。籼稻氮素营养效率的类型略多于粳稻，而粳稻类型的总体分布明显偏向于低氟素利用效率一侧。地方晶种氮素营养效亭类型较多、分布较集中，总体分布明显偏向于高氮素利用效率一侧：杂交稻氟素营养效率的类型最少、分布最集中，而常规稻氮素营养效率类型最多、分布较分散，常规稻和杂交稻品种的总体分布明显偏向于低氮素利用效率一侧。上述研究结果对探讨稻种资源蓖素营养效率的遗传特性、选育高效氮素营养的新型种质及阐明高效氮素营养的生理机制等具一定参考价值。     

黄河三角洲盐渍土棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究

为探讨盐渍土抗虫棉施用氮(N)、磷(P)、钾(K)肥的效应及其营养生理机制,指导滨海盐渍土抗虫棉合理施肥,在黄河三角洲盐渍土低、中、高盐棉田种植转Bt基因抗虫棉鲁棉研28,研究N、P、K肥配合施用对其养分吸收利用、Na+吸收积累、光合速率、干物质积累和产量的影响。结果表明,N、P肥配合,尤其是N、P、K肥配合施用显著增加了低、中、高盐田棉花的N、P、K养分吸收量,减少了Na+吸收积累量。低、中、高盐田棉花的N、P、K养分农学利用效率均以N、P、K配施的处理较高,氮养分农学利用效率分别为0.20、1.95和2.07kg皮棉kg-1N,磷养分农学利用效率分别为0.87、8.35和8.71kg皮棉kg-1P,钾养分农学利用效率分别为0.26、2.89和3.77kg皮棉kg-1K。N、P、K肥配合施用还维持了较高的棉株叶面积、叶绿素含量和净光合速率。低、中、高盐田棉花的生物产量和皮棉产量也均以N、P、K配施的处理较高,皮棉产量分别增产2.53%、28.67%和30.47%。中、高盐棉田的施肥效应明显好于低盐棉田。表明根据盐碱程度分类合理施肥是减轻盐渍土营养障碍、改善棉花营养、提高养分农学利用效率和棉花产量的有效途径。     

黄河三角洲盐渍棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究

为探讨盐渍土抗虫棉施用NPK肥的效应及其营养生理机制,指导滨海盐渍土抗虫棉合理施肥,在黄河三角洲盐渍土低、中、高盐棉田种植转Bt基因抗虫棉鲁棉研28,研究N、P、K肥配合施用对其养分吸收利用、Na⁺吸收积累、光合速率、干物质积累和产量的影响。结果表明,N、P肥配合,尤其是N、P、K肥配合施用显著增加了低、中、高盐田棉花的N、P、K养分吸收量,减少了Na⁺吸收积累量。低、中、高盐田棉花的N、P、K养分农学利用效率均以NPK配施的处理较高,氮养分农学利用效率分别为0.20、1.95和2.07 kg皮棉 kg^–1 N,磷养分农学利用效率分别为0.87、8.35和8.71 kg皮棉 kg^–1 P,钾养分农学利用效率分别为0.26、2.89和3.77 kg皮棉 kg^–1 K。N、P、K肥配合施用还维持了较高的棉株叶面积、叶绿素含量和净光合速率。低、中、高盐田棉花的生物产量和皮棉产量也均以NPK配施的处理较高,皮棉产量分别增产2.53%、28.67%和30.47%。中、高盐棉田的施肥效应明显好于低盐棉田。表明根据盐碱程度分类合理施肥是减轻盐渍土营养障碍、改善棉花营养、提高养分农学利用效率和棉花产量的有效途径。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥>磷肥>钾肥。施N 150~225 kg·hm-2、P2O575 kg·hm-2下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K2O 75~150 kg·hm-2氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm-2磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2和150~225 kg·hm-2。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥配施量分别为225 kg·hm-2、75 kg·hm-2、75 kg·hm-2。     

长期定位施用不同肥料对养分吸收参数及土壤供肥能力的影响

连续18年长期定位研究表明,有机肥+NP或NPK元素的结构是河西走廊合理的培肥增产结构。取得的基本参数：生产百公斤小麦子粒吸N2.909～3.10吸P0.431～0.445、吸K3.301～3.831：生产百公斤玉米子粒吸N2.273～2.379、吸P0.418～0.441、吸K1.757～1.894;N素吸收效率平均为599.0～633.1kg/hm2,P素为96.9~101.1kg/hm2、K素为609.8~661.9kg/hm2;养分投入支出平衡状况为,N素平均盈余90.3~101.8 kg/hm2、P素年均亏缺34.6~38.1 kg/hm2、K素年均亏缺348.5~469.4kg/hm2。连续不施任何肥料时、土壤供应养分能力下降较快,平均供N率为33.7%.供P率42.4%、供K率26.7%。养分单施或缺素处理供应养分能力是全面下降的趋势。     

甘蔗与滇蔗茅杂交后代F_1、BC_1表型和GISH分析

滇蔗茅是甘蔗重要的近缘植物资源,在甘蔗种质创新和遗传改良中具有重要利用价值。为了鉴定甘蔗与滇蔗茅远缘杂交F_1、BC_1真实性后代种质并探明其遗传物质组成,本研究对远缘杂交组合亲本和后代材料进行了形态学观察、染色体计数、核型分析和染色体荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)分析。结果:(1)表型鉴定结果显示,F1叶片具父本滇蔗茅特征,BC1后代叶片则趋于甘蔗品种。BC1的节间长度和株高表现出一定的杂种优势,茎径和锤度则逐渐趋于甘蔗品种(ROC10);(2)细胞学鉴定结果显示:父本云南95-20 2n=30,核型属2B类型。F1云野03-316 2n=54,属2B类型;3个BC1后代材料2n均为110,其中云野06-278属2B类型,云野06-277和云野06-279属2C类型。(3)GISH结果:在F1和3个BC1材料中均检测到15条滇蔗茅野生种外源染色体,但没有检测到重组染色体。以上结果表明F1和BC1是真实的杂交后代种质,杂交过程染色体遗传方式分别为n+n和2n+n。本研究可为滇蔗茅有利基因向甘蔗转移提供细胞学证据,为滇蔗茅在甘蔗杂交创新中利用方式的制定提供参考。     

滨海盐渍土抗虫棉养分吸收和干物质积累特点

以转Bt基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中早熟品种鲁棉研18和早熟品种鲁棉研19为材料,对黄河三角洲滨海盐渍土高、中、低产田抗虫棉的主要养分吸收、光合速率和干物质积累特点进行了研究。结果表明,中、低产田抗虫棉的主要养分吸收量显著低于高产田,而养分生理利用效率显著高于高产田。高、中、低产田抗虫棉的氮素生理利用效率分别为4.81、6.33和8.05 kg皮棉 kg^-1 N,磷素生理利用效率分别为28.57、40.06和50.48 kg皮棉 kg^-1 P,钾素生理利用效率分别为9.16、11.58和12.76 kg皮棉 kg^-1 K。养分吸收比例总体上N高于K,更明显高于P。中、低产田抗虫棉的净光合速率和生物产量明显低于高产田,皮棉产量也显著低于高产田,分别低12.44%和36.93%,但棉柴比显著高于高产田。表明滨海盐渍土中、低产田的盐分高而养分有效性和供应能力差,影响抗虫棉的养分吸收和光合作用,进而阻碍棉花生长发育和干物质积累。滨海盐渍土棉田经济施肥的原则是保证中、低产田的肥料供应,高产田重施P、K肥,低产田重施N、P肥。     

砂培条件下橡胶树砧穗间矿质养分的积累与分布

在砂培条件下对橡胶树砧穗间几种矿物质养分的积累和分布情况进行研究。研究结果如下：（1）砂培后植株中N、P、K、Ca、Mg含量均有不同程度的增加,但在无外源养分供应条件下,随着接穗的生长,N、P、K、Mg含量增加幅度减小并影响植株正常生长。（2）外源矿质养分利用水平因不同生长阶段而异,N和Ca在第二蓬叶时才开始利用,K和Mg在第一蓬叶时大量利用,而此时P素的利用很少。（3）矿质养分在砧木不同部位和位置的含量水平和分布有明显的差异。韧皮部中累积较多的养分,而Mg主要分布在木质部上部,P主要分布在韧皮部下布。     

基于rDNA-ITS序列探讨甘蔗近缘属种的系统进化关系

以狼尾草属(PennisetumRich.)的象草(P.purpureum)为外群体,依据rDNA-ITS序列探讨了甘蔗亚族(Saccharinae)内与甘蔗植物分类关系较近的8属37种120份材料的系统进化关系,结果表明,ITS1序列长度为200~208bp,变异位点91个,简约信息位点70个,GC含量为60.4%~69.1%;ITS2序列长度为215~220bp,变异位点93个,简约信息位点68个,GC含量为66.1%~73.4%;5.8sDNA序列长度为164bp,变异位点18个,简约信息位点9个,GC含量为54.1%~58.0%;根据变异位点,简约信息位点占总位点的比例可以看出,ITS序列比5.8sDNA序列变异程度高,其中ITS1序列又较ITS2序列变异丰富。属种间遗传距离表明芒属(Miscanthus)和荻属(Triarrhena)与甘蔗属(Saccharum)的亲缘关系最近,其次为蔗茅属(Erianthus)和河八王属(Narenga);而莠竹属(Microstegium)、大油芒属(Spodiopogon)、白茅属(Imperata)与甘蔗属亲缘关系较远。根据甘蔗近缘属种的NJ和MP系统发育关系,支持将斑茅(E.arundinaceus)归入蔗茅属,荻属归入芒属的观点;河八王属的河八王(N.porphyrocoma)与滇蔗茅(E.rockii)亲缘关系较近,而与同属的金猫尾(N.fallax)亲缘关系较远;蔗茅属和芒属属种系统进化关系较其他属种复杂;有4份材料被发现鉴定有误,不应用于后续研究。     

江苏滨海盐碱地麦后直播棉氮、磷、钾肥料优化配比研究

【目的】建立江苏省滨海盐碱地麦后直播棉合理的施肥技术体系。【方法】2017―2018年在江苏省滨海棉田,以中棉所50为材料,采用正交设计,研究了不同氮、磷、钾肥配施量对棉花生物量、养分累积与利用及产量的影响。【结果】氮、磷、钾肥3因子对棉株地上部和生殖器官生物量、棉株地上部氮和钾素累积量及皮棉产量的影响均为氮肥磷肥钾肥。施N 150～225 kg·hm~(-2)、P_2O_5 75 kg·hm~(-2)下棉株地上部和生殖器官生物量、氮和钾累积量及皮棉产量较高。钾肥因子对生殖器官生物量和皮棉产量影响不显著。钾肥因子对氮、钾素利用效率的影响大于氮肥和磷肥,氮肥因子对磷素利用效率的影响大于磷肥和钾肥,施K_2O 75～150 kg·hm~(-2)氮、钾素利用效率较高、施氮225 kg·hm~(-2)磷素利用效率较高。土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量较高棉田的氮、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥配施量分别为225 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)和150～225 kg·hm~(-2)。相关分析表明,皮棉产量与棉株氮、钾素累积量显著正相关。【结论】长江流域棉区滨海盐碱地麦后直播棉利于产量和养分利用效率提高的最佳氮、磷(P2O5)、钾(K_2O)肥配施量分别为225 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)、75 kg·hm~(-2)。     

Physiological and Growth Responses of Sugarcane Genotypes to Nitrogen Rate on a Sand Soil

Yields of sugarcane (a complex hybrid of Saccharum spp.) in FL, USA, are lower on sand soils than on organic (muck) soils. Nitrogen (N) supply may limit sugarcane growth and yields on these sand soils. A 2‐year pot study was conducted to determine sugarcane genotypic variation in response to N rate on a sand soil. Treatments included four N rates (0, 75, 150 and 225 kg ha^?1) and three sugarcane genotypes (CP 80‐1743, CP 01‐2390 and TCP 87‐3388). Nitrogen fertilizer was equally split and applied at about 55 and 125 days after planting (DAP) for each treatment. During the experiment, the number of nodes and length of the primary stalks and tillers were recorded. Leaf relative chlorophyll (soil plant analysis development (SPAD)) and net photosynthetic rate (Pn) were measured biweekly. All plants were harvested at 183 DAP to measure green leaf area (GLA), shoot biomass accumulation and partitioning, and fertilizer N use efficiency (NUE). Genotypes differed significantly in leaf SPAD, Pn, GLA, and shoot biomass accumulation and partitioning. CP 01‐2390 had the highest leaf Pn and shoot biomass, and CP 80‐1743 had the lowest GLA, shoot biomass and NUE among genotypes. Nitrogen rate affected leaf SPAD, GLA, shoot biomass and NUE, but had much less effect on leaf Pn. Green leaf area and biomass increased with increasing N rates. Our results suggest that a two‐pronged approach, selection of genotypes with high NUE while working to optimize N rates and delivery can improve sugarcane yields on sand soils.     

大豆苗期耐低磷性及其QTL定位

利用来自波高和南农94-156（耐低磷种质）的重组自交系群体NJ(SP)BN（151个家系）通过盆栽试验研究与耐低磷有关的性状,并进行耐低磷性状的QTL定位。初步结果表明,不施磷处理的总干重主要由单株P吸收量决定,而与磷利用效率无关;而单株P吸收量与根干重、根效率均极显著正相关,单株P吸收量变异的76.2%由根效率决定。不施磷处理的根冠比（R/S）显著增加主要是茎干重无显著变化而根干重显著增加所致。在D1b+W、F、G、N和O等5个连锁群上共检测到7个QTL与耐低磷有关。分别可解释所对应性状表型变异的4.8%~17.0%,其中5个QTL的增效基因来自亲本波高,2个QTL的增效基因来自亲本南农94-156。     

砂质潮土上不同大豆品种低磷敏感性的差异

（1河南农业大学资源与环境学院,郑州 450002;2郑州市牧业工程高等专科学校,郑州 450002）     

棉花苗期氮营养高效品种筛选

以33个棉花品种（系）为材料,采用温室苗期水培方法,在低氮和正常供氮2个水平下,对耐低氮棉花基因型的筛选指标进行了分析,并对氮高效型品种进行了筛选。结果表明,相对整株干重与相对氮积累量呈极显著正相关（r=0.946**,N=33,P<0.01）,与相对氮利用效率呈显著正相关（r=0.432*,N=33,P<0.05）,说明整株干重可作为棉花苗期氮高效基因型筛选的主要指标,相对氮积累量与相对氮利用效率呈显著正相关（r=0.445*,N=33,P<0.05）,这2个指标可作为苗期筛选的辅助指标。不同棉花品种的耐低氮能力不同,其中新陆早12号、新陆早21号、新陆早32号、新陆中26号、新陆中31号、新海25号品种的相对整株干重较高,具有在低氮条件下氮积累干物质能力强,氮利用效率较高等特点;炮台一号、新陆早19号、新陆早36号、A杂交铃、新海3号、新海13号为氮低效基因型品种,具有正常氮条件下干物质积累较少、吸氮能力相对较弱等特点。通过对不同时期苗期水培试验,在正常和缺氮条件下对不同棉花基因型形态和生理指标进行了分析比较,初步探讨了氮高效的机理,以为棉花优质、高产、高效栽培和棉花氮素高效利用品种的选育提供理论依据。     

商陆DNA导入水稻后代钾营养特性研究

（1昆明理工大学现代农业工程学院,昆明 650224;2云南农业大学园林园艺学院,650201; 3湖南农业大学理学院,长沙 410128）     

Einfluß verschiedener organischer Düngemittel auf die Effizienz von Azospirillum lipoferum

Effect of several organic manures on the efficiency of Azospirillum lipoferum
Under greenhouse conditions, it was examined how grass mulch, farmyard manure and compost influence the efficiency of Azospirillum lipoferum with Sorghum bicolor. The organic manures were added at 5 concentrations: 0, 50, 100, 200 and 300 dt/ha.
With the exception of the highest amount the grass mulch always induced a good effect of Azospirillum on plant yield and nutrient uptake. The application of farmyard manure or compost did not improve the growth of the inoculated plants. With farmyard manure the inoculation even lowered shoot dry weights. But in both treatments the inoculated plants showed considerably increased N and P contents. In addition to the N₂ fixation the inoculation with Azospirillum lipoferum apparently can increase the capacity of the sorghum plant roots to absorb P. Primarily, the organic manures create better growing conditions for the bacteria and simultaneously serve as P sources.     

一年生川牛膝干物质积累与氮、 磷、 钾营养吸收特性研究

旨在为川牛膝高产栽培和合理施肥提供依据.定期在不同生育时期对3份不同的川牛膝材料A3、B1、B2进行取样,分别测定其各自地上和地下部分干物质质量,及其氮、磷、钾含量,探讨氮、磷、钾分配积累规律.结果表明,川牛膝地上和地下部分干物质质量随着生育进程不断增加.川牛膝不同生育时期各部分中氮、磷、钾含量和吸收积累量皆不同,3种营养元素吸收积累量的大小顺序为氮＞钾＞磷;氮、磷、钾含量皆以营养生长期间含量最高,从生殖生长时期开始降低;对氮的吸收积累集中在营养生长阶段,磷、钾吸收积累多集中于生殖生长阶段.生产上,每生产100 kg干物质需要N、P2O5、K2O分别为4.90～6.69 kg,0.71～0.79 kg,2.98～5.16 kg.川牛膝大田栽培时应施足底肥,保证7、8月快速生长时的需求;川牛膝生殖生长期干物质积累速度最快,生产上应在8月底(生殖生长之前)追施磷、钾肥.     

不同氮效率玉米自交系对氮素供应的反应

以对氮反应有典型差异的玉米自交系自330和陈94—11为材料,研究了不同供氮水平对其生物量和氮素吸收、利用的基因型差异。结果表明,植株的株高、叶片数、氮浓度、含氮量以及地上部生物量随着供氮水平的降低而降低,但根系的生物量、根冠比和氮素的根冠比却呈上升趋势。自330在氮素胁迫的条件下,具有较高的耐低氮能力。两个基因型玉米自交系吸氮量表现出的差异不是由于其氮含量造成的,而是由于根系生物量的差异造成的。