西南麦区小麦苗期氮高效品种筛选及指标体系构建

【目的】评价西南麦区不同基因型小麦苗期氮素吸收利用差异性,探究氮高效小麦品种苗期评价指标体系,并筛选出氮高效型小麦品种。【方法】以西南麦区34个小麦品种为材料,采用水培法,分析小麦品种在高氮（15 mmol/L）和低氮（2.5 mmol/L）水平下小麦苗期氮效率相关性状差异,通过隶属函数法和系统聚类分析相结合开展综合评价。【结果】两种氮处理下小麦品种间苗期形态生理指标均存在极显著差异。在10个评价指标中,根冠比、叶面积、全氮积累量、叶绿素含量、根系面积、根部干重和茎叶干重在两种氮素处理水平下变异系数均高于20.5%,可将其作为小麦苗期氮高效筛选指标。采用隶属函数法和系统聚类分析相结合的综合评价方法,筛选出“云麦53”“西科麦8号”等4个品种是低氮高效型品种,“绵麦1419”“西科麦8号”等6个是高氮高效型品种。低氮处理下氮高效小麦品种具有较高的全氮积累量、茎叶干重、根系扫描面积、根部干重和叶面积,高氮处理下氮高效小麦品种具有较高的根部干重、茎叶干重、全氮积累量、叶绿素含量、叶面积和根系扫描面积,在低氮胁迫或高氮处理下,氮高效小麦品种比氮低效小麦品种能够形成更强大的根系系统和健壮的地上部...     

菏泽市抗逆高产高效小麦品种筛选

研究了不同水处理条件下矮抗58等8个小麦品种的产量、灌浆速率、产量三要素、产量性状的表现,筛选出抗逆高产高效小麦品种矮抗58、菏麦17、泰农18,为菏泽小麦生产品种选用提供了参考。     

不同氮效率基因型小麦根系吸收特性与氮素利用差异的分析

【目的】通过研究分析不同基因型小麦根系吸收特性与地上部氮素利用的差异,明确不同氮效率基因型小麦氮素吸收利用的生理机制,为氮高效小麦品种的选育和高效栽培提供理论依据。【方法】2012-2015年采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28、开麦20为试验材料,在不同氮素水平条件下研究其根冠关系、根系生物量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上、地下部氮素转运分配能力的差异。【结果】两类品种小麦拔节期前根系特性无明显差异,拔节期之后氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28根系生物量、根冠比、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366根系活力显著高于氮低效品种周麦28和开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366和氮低效品种周麦28氮素积累量和花后氮素吸收量也显著高于氮低效品种开麦20。氮高效品种周麦27、郑麦366籽粒产量、植株氮素利用效率、氮肥生理利用率、花前氮素转运量、氮素籽粒分配比例均显著高于氮低效品种周麦28、开麦20。与常规供氮水平相比,降低供氮量,4个基因型小麦根系生物量、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟氮素积累量、花前氮素转运量和产量降低,根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用效率升高。增加供氮量,根系生物量表现为周麦27、郑麦366、开麦20降低而周麦28增加。4个基因型小麦根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系活力、成熟期氮素积累量、花前氮素转运量和产量均显著升高,而根冠比、氮素吸收效率、植株氮素利用效率和氮肥生理利用率降低。【结论】氮高效品种周麦27、郑麦366较高的根系生物量、根系活力、根系总吸收面积和根系活跃吸收面积促进了其对氮素的吸收,是氮高效的基础。较高的氮素转运、氮素籽粒分配能力和合理的根冠比促进了其对氮素的高效利用,是氮高效的关键。氮低效品种周麦28虽然也有较强的氮素吸收能力,但其氮素转运能力过低、生育后期根冠比过大限制了植株对氮素的合理利用,不利于氮效率的提高。氮低效品种开麦20氮素吸收能力不足,不能满足地上部生长的需要,限制了氮效率的提高。     

不同基因型水稻氮效率的差异机理研究

以27份不同基因型水稻为供试材料,从中筛选出5个氮高效基因型和8个氮低效基因型,通过对氮高效基因型和氮低效基因型的氮素吸收效率和生理利用效率的对比,发现氮高效基因型的氮素吸收效率远远高于氮低效基因型的,而氮素生理利用效率则没有明显的规律性,因此,认为影响水稻氮效率高低的主要因素是其氮素吸收效率。     

黑龙江玉米主产区不同基因型玉米氮素利用效率分析

为选育氮高效品种,减少氮肥施用量,试验以黑龙江省24个不同基因型玉米品种为材料,采用盆栽方式,在N200 kg·hm~(-2)氮水平下研究抽雄期玉米品种干物质积累、总氮含量、氮素干物质生产效率、氮吸收速率、氮肥利用效率,分析各玉米品种干物质积累及氮利用率特性,为黑龙江省氮高效玉米品种选育和栽培提供理论依据。根据聚类分析结果,将24个不同基因型品种分为低氮高效型(Ⅰ)、低氮中效型(Ⅱ)和低氮低效型(Ⅲ),分别占12.5%,37.5%和50.0%。Ⅰ型品种各项指标均显著高于其他品种。相关分析表明,氮素干物质生产效率与总干重、总氮含量、氮吸收速率呈极显著正相关,与氮肥利用效率呈显著正相关;通径分析表明,氮素干物质生产效率与总干重呈显著相关,总干重对氮素干物质生产效率贡献较大。     

不同基因型小麦品种根系形态对低氮胁迫的响应

以8个不同基因型的小麦品种为材料,在4个不同供氮水平(0,0.05,0.1,2 mmol·L~(-1))下,研究了不同根系形态参数对氮素的响应情况。结果表明,根据不同品种的根系性状对低氮胁迫的响应情况,可以将8个供试小麦品种分为3类:第1类品种以辛石麦和跃进5号为代表,不同根系形态参数对低氮响应较好,但地上部生物量随氮素水平的降低而降低;第2类品种以西农979和陕优225为代表,根系形态参数对低氮响应较差,且地上部生物量随着氮素水平的降低而降低;第3类品种以孟县4号为代表,地上部生物量与根系形态参数均对低氮响应差。     

不同氮效率小麦的氮代谢特征及GS酶活性与氮代谢指标的相关性研究

以豫麦49-198、漯麦18(低氮高效型,LH)和西农509、矮抗58(低氮低效型,LL)4个品种为材料,采用盆栽试验研究3个不同施氮水平(0、120、225 kg/hm2N)下小麦不同生育时期的氮素转运特征,并分析谷氨酰胺合成酶(GS)活性、氮代谢指标(游离氨基酸、可溶性蛋白含量)及两者的相关性。结果表明,LH型品种的籽粒氮素分配比例均高于LL型品种,且氮素分配比例随着施氮量的增大而减小;LL型品种的营养器官氮素分配比例较LH型品种高,且氮素分配比例总体随施氮量的增大而增大;总体上功能叶和穗下节中GS活性表现为LH型LL型,且随施氮量的增加而增加;总体上不同施氮量处理功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均随施氮量的增加而增大,不同氮效率品种的功能叶和穗下节中游离氨基酸、可溶性蛋白含量均表现为LH型LL型;功能叶和穗下节中GS活性与可溶性蛋白、游离氨基酸含量的相关性均达到显著或极显著水平,且在开花后7 d时相关性达到最高。花后7 d时的GS活性可作为小麦营养诊断的一个参考指标。     

水稻氮高效基因型及其评价指标的筛选

以48份不同水稻基因型为供试材料,研究了它们的氮素吸收和利用率,及其与主要农艺性状之间的关系。结果表明,水稻基因型在氮素吸收利用率方面间存在明显差异,从现有的材料中可筛选出氮高效基因型。长伦占不论在低氮处理还是高氮处理均表现出氮高效利用特性,为典型的氮高效基因型。此外,还筛选了适于低氮条件种植的广恢128和茉莉占选;适于高氮条件种植的97香、2466和银花占。低氮高效型适合在贫瘠地区种植,而高氮高效型适合在肥沃地区种植。结果表明,水稻氮素利用率与抽穗期及乳熟期倒2、倒3叶的叶绿素含量呈显著或极显著负相关;与收获指数、稻谷产量和穗数之间均呈极显著正相关,它们可作为水稻氮素利用效率的评价指标。但是水稻氮素吸收率与利用率之间存在极显著负相关,因此,如何协调二者关系,既能提高稻谷产量和氮素利用率,又减少施氮量是急需解决的问题。     

施锌对不同筋力型小麦产量、氮素积累量和子粒蛋白质含量的影响

为明确施锌对不同筋力型小麦产量、氮素积累量及蛋白质含量的影响,选用强筋品种郑麦9023、中筋品种矮抗58和弱筋品种郑麦004,设置5个(0,5,10,20,40 mg·kg-1)锌肥水平进行盆栽试验。结果表明,施锌显著影响3种筋力型小麦的产量、氮积累量和子粒蛋白质含量。郑麦9023和矮抗58在锌质量分数为10 mg·kg-1时,产量、子粒蛋白质含量达到最大,郑麦004在锌质量分数为5 mg·kg-1时,产量达到最大,锌质量分数为10mg·kg-1时,子粒氮积累量和蛋白质含量达到最大。由此得出,施用锌肥能够提高不同筋力型小麦产量、氮积累量及蛋白质含量,且不同品质类型小麦对锌的需求量不一样。     

不同小麦品种种子萌发期耐盐性的研究

以矮早781、百农3236、矮抗58和温麦8号4个小麦品种为材料,在盐度为0.15%的砂土中进行种子发芽耐盐性试验,测其发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗苗长和淀粉酶含量,比较这些指标间的差异显著性,评价不同品种耐盐性的差别。结果表明:在小麦种子萌发期,百农3236耐盐性最好,矮早781次之,温麦8号和矮抗58号耐盐性相对较差。     

施用不同形态的氮素对小麦产量及锰素积累的影响

采用盆栽试验的方法,研究了施用不同形态的氮素对小麦产量及锰素积累的影响。结果表明:铵态氮与锰配施可以提高矮抗58的产量及其构成因子,但显著地降低郑麦366的有效穗数和产量;硝态氮与锰配施可以显著地促进矮抗58和郑麦366千粒重的提高。矮抗58施用铵态氮可以促进锰素的积累,而施用硝态氮能促进锰素向籽粒的转移。不同形态的氮素与锰配施可以显著地促进郑麦366各部位对锰素的积累。     

不同小麦品种的抗倒伏能力研究

[目的]以安徽省沿淮地区8个小麦（Triticum aestivum Linn．）主栽品种为材料,分析不同小麦品种茎秆抗倒性能的差异。[方法]4个半冬性品种分别为矮抗58、良星66、济麦22和烟农19,4个弱春性品种分别为安农0305、皖麦29、偃展4110、新麦20。[结果]从株高和节间长度来看,半冬性品种中矮抗58较好,弱春性品种中偃展4110较好;从壁厚和节间粗度来看,半冬性品种中济麦22和矮抗58较好,弱春性品种中偃展4110和安农0305较好;从重心高度、机械强度和抗倒伏指数来看,半冬性品种中矮抗58和济麦22相对较好,弱春性品种中偃展4110相对较好。[结论]沿淮地区抗倒伏能力较好的半冬性品种为矮抗58和济麦22,弱春性品种为偃展4110。     

氮胁迫下高效玉米基因型的筛选研究

[目的]为了研究玉米杂交种在氮胁迫下的生长反应,为玉米氮高效基因型的筛选提供一些参考。[方法]以玉米苗期地上部植株干重的相对量(W-N/W+N)作为筛选氮素效率的标准,相对干重大于0.50的玉米基因型称为氮高效基因型,相对干重小于0.10的玉米基因型称为低效基因型。通过水培法研究不同玉米基因型对氮素胁迫的适应性差异。[结果]氮高效玉米基因型、氮低效玉米基因型在-N和+N处理下的平均株高、根冠比分别为68.4 cm和83.4 cm4、8.6 cm和88.5 cm,0.471、0.847和0.256、0.214。在氮磷钾正常供应条件下,氮高效玉米基因型比低效玉米基因型的产量降低14.69%;在氮素缺乏条件下,氮高效玉米基因型比低效玉米基因型的产量提高2.26%;在缺氮条件下,高效玉米基因型比氮磷钾正常供应时增产7.55%,而低效玉米基因型比氮磷钾正常供应时减产10.28%。[结论]苗期生物量可以作为高效玉米基因型筛选的指标之一。     

氮胁迫下不同效率玉米基因型的生理特性

在室内控制光照条件下,采用水培方法,对不同氮效率玉米基因型的根分泌物含量和叶片硝酸还原酶活性进行了比较研究.结果表明:氮胁迫条件下,不同氮效率玉米基因型根分泌物中可溶性总糖、氨基酸、酚类物质含量及叶片硝酸还原酶活性等差异极显著.在氮营养缺乏时,高效玉米基因型根系能比低效玉米基因型提供更多的分泌物.不同玉米基因型间硝酸还原酶的活性与氮营养效率呈现显著正相关关系.     

高密度下不同小麦品种干物质积累及产量构成分析

[目的]研究不同小麦品种主茎和分蘖的干物质积累状况以及产量和产量构成的差异。[方法]采用随机区组试验设计,对8个不同小麦品种主茎和分蘖的干物质积累及产量构成因素进行分析。[结果]皖麦36和洛麦23主茎和分蘖的干物质积累量总体较多。洛麦23主茎和分蘖的单穗重均较高,其产量最高;泰农18主茎和分蘖的单穗重均较低,其产量最低。供试8个小麦品种中,洛麦23的产量最高,淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58的产量也相对较高,泰农18的产量最低。[结论]在高密度下洛麦23较适合大面积应用,淮麦35、良星99、邯6712和矮抗58 4个小麦品种也可以在生产中应用。     

Screening of diverse cassava genotypes based on nitrogen uptake efficiency and yield

As one of the top three tuber crops of the world, cassava is a staple food and feed crop for tropical and subtropical regions. Because of its high drought resistance and tolerance to nutrient deficiency, cassava is usually cultivated on hilly areas that are nutrient-poor. Nitrogen(N) is one of the significant factors affecting cassava yield. A double factorial(N level×genotypes) split-plot field experiment was conducted to analyze differences in yield and N accumulation of 25 cassava genotypes under low-N conditions to screen for cassava genotypes with high-N efficiency. The two-year field experiment showed that cassava yield and N accumulation are determined by specific genotypes, soil N levels, and year. Among these factors, soil N levels are the main factors that are responsible for differences in cassava yield. When yield and relative N accumulation under low-N conditions were used as screening markers, we identified an efficient and responsive genotype(SC10), and two inefficient and non-responsive genotypes(SC205 and GR5). The efficient and responsive genotype and the inefficient and non-responsive genotype can be used as study materials to further reveal the mechanisms for high-N efficiency in cassava.     

小麦籽粒灌浆速率与穗叶绿素的相关性分析

以高群体小麦品种百农矮抗58为材料,研究了小麦籽粒灌浆速率与颖壳及籽粒叶绿素含量之间的关系。结果表明:籽粒灌浆速率的变化趋势与穗叶绿素含量的变化趋势相似,强势籽粒的颖壳及籽粒的叶绿素含量变化与籽粒灌浆的速率之间的相关系数达到0.8。弱势籽粒受到强势籽粒及空间位置的影响,其灌浆速率与颖壳及籽粒的叶绿素含量变化之间没有明显的相关性。     

种植密度和氮肥水平对小麦矮抗58籽粒灌浆特性的影响

分析了小麦矮抗58籽粒灌浆特性及不同栽培措施对其灌浆特性的影响,结果表明:正常条件下矮抗58的灌浆渐增期短,快增期长,缓增期较长;种植密度和氮肥水平对该品种的灌浆特性有明显影响。在该试验条件下,最佳播量是187.5万基本苗/hm2,最佳施纯N量是2512.5kg/hm2。     

NaCl胁迫对不同小麦品种萌发与幼苗生长的影响

为研究NaCl胁迫对不同小麦(Triticum aestivum L.)品种萌发与幼苗生长的影响,以周麦18、百农207、华育198、矮抗58和百农69为材料,对不同浓度NaCl溶液胁迫下小麦发芽势、发芽率、根长和苗高等耐盐指标进行分析。结果表明,随着NaCl溶液浓度的升高,小麦的发芽势、发芽率、根长和苗高的相对值均明显下降,不同品种间及浓度间均有明显变化;综合5个试验品种的表现可知,百农207和周麦18在苗期表现出较强的耐盐能力,矮抗58、百农69和华育198的耐盐能力依次降低。