烤烟钾素营养特性的基因型差异研究

以10个烤烟基因型为材料,进行了离子耗竭溶液培养、土壤耗竭盆栽试验和田间小区试验,研究比较钾素营养特性的基因型差异。结果表明,不同基因型的吸钾速率和耐低钾能力差异显著。吸钾速率以红大和K358最大,耐低钾能力Nc27NF和K358最强,Nc729最弱。10个基因型全株含钾量在低钾水平下变幅为0.87%～1.25%,而在高钾水平下为1.40%～1.94%。高钾条件下,基因型G28、77089-12、Rg11和Nc82的叶片含钾量高于2%;K358、Coker319、K346和Nc27NF有较高的钾素利用效率,K346、Nc729、G28和K358的钾素收获指数大于50%。各烤烟基因型的钾素营养特性在不同供钾条件下无显著相关性。综合比较K346属于钾高效基因型。     

不同供钾水平下水稻钾素吸收利用与产量的基因型差异

通过田间试验研究了不同供钾水平对8个水稻品种钾紊吸收利用和稻谷产量的影响。研究结果表明，两种供钾水平下，水稻的稻谷产量、钾利用效率和各生育期地上部钾积累都存在显著的基因型差异。低钾胁迫显著降低水稻的稻谷产量和各生育期地上部钾积累量，显著提高水稻的钾利用效率。相关性分析表明．低钾胁迫下水稻生育前期（秧苗期＋分蘖期）地上部钾积累量以及生育中期（抽穗期）地上部钾积累量呈显著正相关；正常供钾条件下水稻生育前期地上部钾积累量呈显著正相关。因此筛选和培育具有较高钾利用效率和在生育前期具有较强钾索积累特性的水稻基因型可能是缓解南方水稻土钾素严重缺乏的有效途径之一。     

钠钾替代对不同基因型棉花钾利用效率的影响

【目的】钾是植物生长发育所必需的营养元素之一,缺钾影响棉花的生长。钠与钾有一些相同的生理功能,钠钾替代和协同作用是提高作物钾效率有效途径之一。研究钠钾替代对不同基因型棉花钾效率的影响,旨在为生产中科学高效利用钾肥提供依据。【方法】于2013~2014年在华中农业大学利用盆栽试验,筛选并获得了钾高效高增产潜力棉花基因型103和钾低效低增产潜力棉花基因型122为试验材料,采用营养液培养对不同K+、Na+浓度处理条件下棉花苗期农艺性状(株高、根长和叶片数)、干物质积累与分配、各部位(根、茎、叶和柄)钾钠含量和钾钠积累量等进行了研究,探讨了钠钾替代作用对其钾素利用效率的影响。【结果】缺钾的条件下,施钠增加了两个基因型的根长,且103增加的幅度大于122;增加了103和122各部位干重和根冠比,而减少了根和茎的钾含量,对各部位钾积累量影响不明显,施钠还能显著提高基因型棉花103的钾利用效率,其为不施钠时的1.37倍。另外,适钾的条件下施钠,两个基因型的根长都有所增加,且103增加的幅度大于122;103和122各部位干重和总干重都显著增加,但二者根和叶钾含量显著降低,除了叶和柄其他各个部位的钾积累量都不同程度的提高;同时,103和122的钾利用效率均增加,103增加了28%,大于122的19%。此外,钾钠交互作用对根长和株高的相对生长速率,各部位干物重和根、叶中钾、钠含量和积累量以及全株钾利用效率都有显著影响。【结论】无论是否施钾、施钠均能增加两个基因型棉花的根长,通过促进根系的伸长来提高棉花对钾的吸收和生物量的积累。缺钾时施钠显著增加了103的钾效率,且适钾时施钠高效基因型103的钾效率增加幅度大于低效基因型122,表明钠钾替代和协同效应对钾高效基因型103比低效基因型122更显著。     

宁夏春小麦氮素利用效率的基因型差异研究

采用肥料田间试验和测试分析方法,研究了宁夏春小麦N素利用效率及其构成因素的基因型差异。结果表明,春小麦N素利用效率、籽粒产量、地上部茎叶和籽粒含N量及其N素吸收累积量等均存在明显基因型差异,而且这种差异在中低肥力土壤条件下较中高肥力土壤条件下更为明显。在不施N肥条件下,N素利用效率平均为40.0kg/kg;在施N肥条件下,N素利用效率平均为30.8kg/kg。从中筛选出一批N素利用效率和产量均较高的品种。同时通过相关分析,研究了不同土壤肥力和不同施N水平下N素利用效率与其它N素营养性状及农艺性状之间的关系,提出了培育N高效品种的有用性状指标。     

低钾胁迫下水稻钾高效基因型若干生长特性和营养特性的研究

采用溶液培养筛选,结合田间试验,提出了采用低钾胁迫下水稻体内钾利用效率作为衡量水稻钾利用效率的指标;探讨了钾高效基因型水稻的若干生长特性和营养特性;指出低钾胁迫导致水稻生物量减少,植株生长缓慢,分蘖能力差,根系生长受到抑制,根系吸收的钠增加。水稻钾高效基因型低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对干重、相对株高、相对根长较大),其地上部钾/钠比值高而根部钾/钠比值较低,地上部和根部钾/氮吸收量比值较低。     

钾镁水平对番茄苗期生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培方法,研究不同钾、镁水平对"天福冠露"和"毛粉802"两种番茄幼苗生长、根系特征及钾素吸收、利用效率的影响。结果表明,钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株鲜重、干重及钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理的株高显著高于其他处理。随钾、镁水平升高,两种番茄植株的根长、"天福冠露"植株的根直径、根体积和分根数先减少后增加;番茄植株钾素吸收率显著提高,生理利用效率显著降低。钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株根长、根表面积、根直径及根体积显著高于缺钾处理。钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理,两种番茄植株根长、根表面积、根体积和分根数均显著高于缺镁处理,"天福冠露"植株钾含量显著高于"毛粉802",而钾素生理利用效率显著低于"毛粉802"。与其它等钾处理相比,缺镁植株钾素积累量最低、生理利用效率最高,镁过量处理的植株钾素生理利用效率显著降低。     

缺素培养对大豆营养生长和根系形态的影响

通过营养液栽培试验,探讨了巴西10号和本地2号两个大豆基因型在氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁缺乏条件下的缺素症状和植株生物量变化,以及根系形态指标的改变。结果表明,缺素处理对大豆植株生长影响显著,在各种缺素条件下大豆植株生物量均明显降低,地上部与根部均表现出各种营养元素缺乏时的特有症状;缺氮、缺钾、缺钙、缺镁和缺铁处理时大豆总根长和根表面积也均显著降低。大豆对不同缺素处理的反应存在基因型差异。     

小黑麦氮素吸收利用的基因型差异研究

以69个小黑麦品种为材料,研究了同一供N水平下,不同小黑麦品种在分蘖、抽穗和成熟期对N素吸收利用的基因型差异,考查了单株籽粒产量、地上部N积累量、地上部N收获指数、N运转率和N利用效率等指标。结果表明：①在3个时期,不同品种小黑麦对N素的吸收利用均存在着显著的基因型差异,其中地上部N积累量和N利用效率与单株籽粒产量呈极显著正相关（r = 0.84,r = 0.63）,是决定小黑麦经济产量的重要因子。②通过聚类分析,在供试的69个小黑麦品种中,具有较高籽粒产量、N素吸收总量和N素利用效率的共4个品种,分别为Clxt75、P1428736、P1429227和P1466703。     

硝酸钾和硫酸钾对番茄幼苗生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培试验,研究不同钾肥种类(KNO3、K2SO4)、不同钾素水平(0、2.0、4.0和8.0mmol/L)对"天福冠露"和"毛粉802"2个番茄品种幼苗生长、根系特征及对钾素吸收、生理利用效率的影响。结果表明,随钾素水平提高,番茄鲜重、干重以及根长、根体积、根直径等根系特征显著提高。在钾素水平为4.0、8.0mmol/L时,硝酸钾处理的番茄株高、根长显著高于硫酸钾。钾素水平为8.0mmol/L时,硫酸钾根直径显著高于硝酸钾处理的;"天福冠露"施用硝酸钾的根尖数显著高于施用硫酸钾;"毛粉802"施用硫酸钾,植株的根直径、钾含量和钾素积累量显著高于硝酸钾处理。番茄水培适宜的钾素浓度为8.0mmol/L,硝酸钾有利于番茄生长发育,硫酸钾有利于番茄对钾素的吸收。在相同钾素水平条件下,2个番茄品种鲜重、干重均无显著差异。     

一次性施肥对长江中游春玉米产量及养分利用效率影响

通过大田试验,研究了一次性施肥方式对长江中游春玉米产量及养分吸收、转运和利用的影响。研究结果表明,一次性施肥方式与农民常规施肥方式相比,产量差异不显著,经济效益提高1429~1725 Yuan/hm2。一次性施肥方式降低春玉米花前干物质积累量,但中后期干物质积累速率加快,全生育期内春玉米干物质积累量及花后干物质对产量贡献率,与农民习惯施肥方式差异不显著。与农民习惯施肥相比,一次性施肥显著降低了春玉米生育前期（拔节期）氮、磷、钾素积累量,生育中后期玉米养分积累速率加快,成熟期氮、磷、钾素积累量差异不显著;一次性施肥方式对春玉米氮素转运和利用效率的影响不显著;一次性施肥减少磷素和钾素的投入,但并不影响春玉米整个生育期磷素和钾素的积累和转运,同时显著提高了磷素和钾素的养分利用效率。     

K高效和K低效基因型水稻Na和K的吸收和分布与水稻生长及体内K利用率之间的关系

A pot experiment with two rice (Oriza sativa L.) genotypes differing in internal potassium use efficiency (IKUE) was conducted under different sodium (Na) and potassium (K) levels. Adding NaCl at a proper level enhanced rice vegetative growth and increased grain yield and IKUE under low potassium. Addition of higher rate of NaCl had a negative effect on the growth of the K-efficient rice genotype, but did not for the K-inefficient genotype. Under low-K stress, higher NaCl decreased IKUE of the K-efficient rice genotype but increased IKUE for the K-inefficient genotype. At tillering stage and under low-K stress, adding NaCl increased K and Na contents and decreased the ratio of K/Na for both genotypes. At harvesting stage under low-K stress, adding NaCl increased K and Na contents and K/Na ratio for the K-efficient genotype but decreased the K/Na ratio for the K-inefficient genotype. The accumulated Na was mostly deposited in the roots and sheaths. At tillering stage, the K and Na contents and the K/Na ratios in different parts for both genotypes decreased in the following sequence: K⁺ in sheaths > K⁺ in blades > K⁺ in roots; Na⁺ in roots > Na⁺ in sheaths > Na⁺ in blades; and K/Na in sheaths >> K/Na in roots. The K-efficient genotype had a lower K/Na ratio in roots and sheaths than the K-inefficient genotype under low-K stress. At harvesting stage, K and Na contents in grains were not affected, whereas K/Na ratio in the rice straws was increased for the K-efficient genotype but decreased for the K-inefficient genotype by Na addition. However, this was not the case under K sufficient condition.     

大麦钾高效基因型钾吸收和生理生化特性研究

盆栽试验研究了大麦钾高效基因型的吸钾特性和生理生化特性。结果表明,在不同供钾水平下,大麦钾高效基因型(Sandrime)含钾量均小于低效基因型(AC Westech);但生物量显著大于低效基因型,在苗期和分蘖期,两基因型生物量最大差异分别为2.4和2.1倍。大麦钾高效基因型(Sandrime)根系活力小于钾低效基因型(AC West-ech),并随供钾水平的提高,其变化趋势不及低效基因型明显。两基因型叶绿素含量在正常供钾水平下达最大值,且高效基因型含量大于低效基因型;钾高效基因型的SOD活性大于低效基因型,基因型差异在苗期最大为2.74倍,分蘖期最大为3.26倍;而POD活性则为高效基因型小于低效基因型,基因型差异在苗期为2.94~4.98倍,分蘖期为2.12~2.76倍,在各供钾水平下均达显著差异水平。高效基因型的MDA和可溶性糖含量小于低效基因型,并随供钾水平的提高逐渐减少。     

施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响

采用田间试验, 研究了吉林省高(榆树市)、低肥力(公主岭市)肥力条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾素吸收和分配的影响。结果表明, 榆树试验点和公主岭试验点的最高产量施钾量分别为83.3 kg·hm^-2和113.9 kg·hm^-2, 最佳经济施钾量分别为75.1 kg·hm^-2和103.1 kg·hm^-2。公主岭低肥力试验点比榆树高肥力试验点的最高产量和最佳经济产量分别提高了3.70%和3.68%。施用钾肥可有效提高玉米干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率, 并能提前干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率出现的天数。当施钾量超过60 kg(K₂O)·hm^-2时, 公主岭低肥力试验点的干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率均高于榆树高肥力试验点。适宜的钾肥用量有利于提高钾养分由营养体向籽粒的转运量、转运效率及籽粒养分比例, 榆树高肥力试验点籽粒养分比例低于公主岭低肥力试验点, 幅度为0.5%~1.7%。除施钾量60 kg(K₂O)·hm^-2处理外, 公主岭低肥力试验点的钾肥农学利用率、偏生产力和利用效率等指标均高于榆树高肥力试验点, 分别提高7.3~8.8 kg·kg^-1、4.4~8.3 kg·kg^-1、1.6%~6.2%。综合考虑提高玉米产量、效益及钾肥利用效率, 高肥力土壤适宜施钾量为75 kg·hm^-2, 低肥力土壤上适宜施钾量为103 kg·hm^-2。     

北京郊区冬小麦/夏玉米轮作体系中氮肥去向研究

采用田间微区15N示踪试验研究了肥料氮在冬小麦、夏玉米当季和后茬的去向。结果表明 ,在供试土壤的肥力水平和生产条件下 ,N 120kg/hm2 的施肥水平已经达到了较高产量 ,再增加氮肥施用量作物产量不再增加 ;其氮肥利用率和残留率均显著高于施氮量为N 360kg/hm2,损失率则远低于后者 ;在一季作物生长后仍有 20.9%～48.4%肥料氮残留于 0～100cm土层 ,这些残留的肥料氮在后茬的利用率不足 8% ,至施肥后第 2或第 3茬作物 ,仍有部分肥料氮残留于土壤。在低施氮量时 ,肥料氮以NO3--N残留的量很低 ,在高施氮量时 ,残留氮除以有机态、微生物态氮形式存在外 ,以NO3--N形式存在的比例也很高 ;在氮素损失途径中 ,淋洗损失可能占有相当重要的地位。     

不同基因型大麦对钾的吸收、积累及分配特性

通过不同供钾水平的土培试验,研究了钾高效基因型大麦Sandrime和钾低效基因型大麦ACWestech对钾素的吸收、积累和分配特性。结果表明：在各生育期,钾高效基因型Sandrime株高和生物量均大于钾低效基因型AC Westech,根冠比小于低效基因型,但钾低效基因型缺钾症状比高效基因型严重;不同钾效率基因型大麦各器...     

Two typical K-efficiency cotton genotypes differ in potassium absorption kinetic parameters and patterns

As a macroelement to plant, potassium (K) absorption mechanism has been widely studied. However, as for cotton genotypes with different K efficiency, how they related to the absorption patterns under K starvation is not fully understood. In this hydroponic experiment, plants were grown at different K levels: low (K1, 2 mg/L) and adequate K level (K2, 20 mg/L) for 2 weeks. K⁺ absorption kinetic parameters were got by Michaelis–Menten equation. By applying K channel-blocking agent, tetraethylammonium and protein modifying reagent N-ethylmaleimide, we evaluated the differences in K absorption mechanisms for two typical cotton genotypes (K-efficient genotype 103 and K-inefficient genotype 122). Results showed that higher affinity to K⁺ and better root formation of genotype 103 resulting in better adaptation in low-K⁺ condition, whether grown in low or adequate K⁺ environment. Further study with K⁺ absorption inhibitors suggested the two genotypes grown in low-K⁺ environment absorbed K⁺ mainly by high-affinity K⁺ absorption systems, and for seedlings grown in adequate K condition, genotype 103 absorbed K⁺ with both K channels and high-affinity proton and mainly by high-affinity K channels, while genotype 122 absorbed K⁺ by K channels. These results indicated that the low-K condition could induce higher affinity to absorb K⁺, and the two cottons with different K efficiency mainly due to different low-K adaptation and absorb K⁺ with different patterns. This could provide a possible theory for the selection of K-efficient varieties.     

有机物料对宅基地复垦土壤培肥效果评价

以成都平原宅基地复垦土壤为研究对象,设空白对照(CK)、常规化肥(CF)、全量秸秆还田(T1)、高量秸秆还田(T2)、全量菌渣还田(T3)、高量菌渣还田(T4)、全量猪粪还田(T5)、高量猪粪还田(T6)共8个处理,研究复垦宅基地耕作层(0～20 cm)土壤容重、孔隙度、酸碱度、总有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾共10个指标的变化并开展综合评价。秸秆、菌渣、猪粪3种农业废弃物与化肥配施处理下宅基地复垦土壤的物理性状得到改善,总有机碳、全磷、碱解氮、有效磷与速效钾含量显著提高(P0.05)。总有机碳及全量养分变化结果表明,T6处理提升效果最优;速效养分变化结果以T4处理提升效果最佳;综合肥力评价结果表明,T4处理提升效率最高,年均提升0.385级肥力。高量菌渣还田(T4)处理推荐为最优培肥方案:小麦季施菌渣8 507 kg/hm~2、尿素307 kg/hm~2、过磷酸钙825 kg/hm~2、氯化钾38 kg/hm~2,玉米季施菌渣9 411 kg/hm~2、尿素324 kg/hm~2、过磷酸钙925 kg/hm~2、氯化钾172 kg/hm~2。     

有机无机肥配施对滨海脱盐土栽培菊芋及其养分吸收的影响

以蚯蚓粪和无机复合肥为材料,设置CK(不施肥)、T1(无机复合肥300kg/hm²)、T2(无机复合肥600kg/hm²)、T3(蚯蚓粪7.5 t/hm²)、T4(蚯蚓粪7.5 t/hm²、无机复合肥300 kg/hm²)、T5(蚯蚓粪7.5 t/hm²、无机复合肥600 kg/hm²)、T6(蚯蚓粪15 t/hm²)、T7(蚯蚓粪15 t/hm²、无机复合肥300 kg/hm²)、T8(蚯蚓粪15 t/hm²、无机复合肥600 kg/hm²)共计9个处理,研究了蚯蚓粪和无机复合肥配施下滨海脱盐土土壤性质的变化,栽培菊芋生长特性及养分吸收规律,以确立滨海脱盐土菊芋高效栽培最适有机无机肥配施方案。结果表明：随菊芋生育进程推进,土壤可溶性盐含量下降,T6处理幼苗期和开花期的可溶性盐含量均最低,分别为0.28和0.29 g/kg,较...     

氮钾配施对芋头产量和品质的影响

采用二次饱和D-最优设计,研究了氮钾肥配施对芋头产量和品质的影响,并建立了以氮、钾肥施用量为变量因子,芋头产量和品质为目标函数的二元二次数学模型。模型解析表明,氮、钾肥对芋头产量和品质均有显著影响,且钾肥的影响大于氮肥;氮、钾肥之间存在显著的交互效应。在氮(N)、钾(K2O)施用量分别为261.75kg/hm2、757.50kg/hm2以内,产量随施肥量的增加逐渐提高,超过此施用量,则产量下降。在本试验条件下,施肥量为N34.5～531.0kg/hm2,K2O.526.8～1057.2kg/hm2,芋头产量可达30000kg/hm2以上。     

施钾对木薯产量及钾养分吸收的影响

为探索施钾对木薯生长发育、钾含量、钾积累量及钾肥利用效率的影响,采用田间试验,以我国主栽品种SC205为材料,设K_2O用量0、120、240 kg/hm~2共3个水平,于不同生育期测定木薯叶片、茎秆、细根、块根的干物质量、钾含量,并在木薯收获期调查、测定农艺性状及块根鲜薯产量(FRY)。结果表明:(1)与不施钾相比,施钾显著提高木薯株高、叶面积、叶面积指数、叶绿素含量及鲜薯产量,增幅分别为16.1%~19.0%、3.8%~8.4%、12.8%~18.2%、13.6%~17.3%、12.8%~29.4%、9.9%~25.6%,其中,K_(120)处理产量最高,达27.1 t/hm~2;(2)施钾显著提高各组织钾含量及钾积累量,K_(120)和K_(240)处理间的钾积累量无显著差异;不同组织钾含量表现为叶片茎秆细根块根;随生育期推进,钾素积累的主要组织由叶片向茎秆和块根转变;(3)木薯钾肥效率、钾素生理效率、钾素利用效率、钾素收获指数均随施钾量增加而显著降低,100 kg鲜薯需钾量随施钾量增加显著提高。综合木薯产量、钾积累量、钾肥利用效率等指标综合分析,建议木薯施钾量为120 kg/hm~2。