甘薯源库关系建立、发展和平衡对氮肥用量的响应

以盆栽、田间微区和田间裂区试验分析不同氮肥用量对苏薯16(半直立株型)和苏薯11(匍匐株型)生长前期(0~30 d)、中期(30~60 d)和后期(60~120 d)根系形态、单株薯数、叶面积指数、茎叶生物量、根生物量和T/R值的影响。结果表明,在全生育期内,施氮对甘薯茎叶生长均有显著促进作用,但对根生长的影响各不相同。生长前期,低量施氮对根系生长和分化有促进作用,而适量和高量施氮则表现显著抑制作用,并使30 d时单株薯数显著降低29.3%~36.6%或1.3~2.0个(P0.05),但同一甘薯品种、不同施氮处理的单株薯数在生长中期之后又趋于一致。生长中期,适量和过量施氮可显著促进源库规模的发展,并使甘薯茎叶生物量增加量分别显著提高35.5%~48.9%和73.4%~79.8%(P0.05),叶面积指数迅速达到4左右,而对根生物量增加量无显著影响(P0.05)。生长后期,施氮过多时(N32处理)茎叶鲜重持续增加,到收获时叶面积指数和蔓薯比分别达4.9~5.6和1.50~1.51,显著高于适量施氮处理时的3.3~3.5和0.58~0.64(P0.05);施氮过少时(N30处理)则反之,收获时不施氮处理的叶面积指数和蔓薯比分别为1.6~1.9和0.36~0.42,其中叶面积指数显著低于适量施氮处理(P0.05);不同施氮处理的单个薯重差异越来越大,适量施氮处理的单个薯重(218~345 g)显著高于不施氮(181~262 g)和过量施氮处理(160~285 g,P0.05),所以适量施氮处理的最终单株块根产量(1.02~1.20 kg)也高于不施氮处理(0.88~0.91 kg)和过量施氮处理(0.79~0.87 kg,P0.05)。表明,移栽前一次性基施氮的条件下,不施或少施氮有利于甘薯生长前期源库关系的提早建立,适量或过量施氮有利于甘薯生长中期源库关系的发展,而仅有适量施氮有利于维持甘薯生长后期的源库平衡。     

深松与施氮对玉米群体光合特性的影响

【摘要】 以不同深松方式和施氮量下玉米群体光合特性的变化为研究内容,从群体角度探讨深松与施氮对光合作用的调控机制。结果表明:通过深松与施氮均可使平均相对叶面积指数(MR-LAI)增加,在N2(纯氮225kg/hm²)水平时MRLAI的增加幅度最大,其次是N1{纯氮112.5kg/hm²)和N3纯氮337.5kg/hm²)。通过深松可提高各施氮水平的MRLAI。适量增施氮肥可使LAI增长速率和群体光合势(LAD)增加,施氮量过高使LAI增长速率和群体LAD下降。深松并结合施氮,能更好地促进群体总LAD的增加,深松处理间对群体总LAD的增加作用T2(隔行深松)大于T1(行行深松)。     

小麦氮素吸收利用的基因型差异研究

采用裂区试验设计,施氮和不施氮(对照)处理下,对16个不同基因型小麦拔节期和收获期氮素吸收利用差异进行研究。结果表明,不同基因型小麦的氮素吸收、利用特性存在很大差异,相关分析表明,氮素胁迫条件下,氮素吸收过程是全生育期的限制因素。依据收获期小麦相对吸氮总量和相对利用效率(对照处理与施氮处理的比值),将16个基因型分为5种类型:双高型、氮吸收高效型、氮利用高效型、双低型和中间型,为小麦氮高效育种提供理论依据。     

不同施氮量下夏玉米产量形成的源库关系

本试验对0,90,180,270kg/hm24个施氮量下夏播玉米CF008、郑单958和金海5号产量形成的源库关系进行了研究,目的是明确不同株穗型品种在不同施氮量下限制产量的主要因素。结果表明,3个品种夏玉米均在施氮量90～180kg/hm2下冠层透光率较高,LAI发展动态合理(前快、中稳、后衰慢),群体光合性能较高;其群体粒数、群体粒重和籽粒品质较高,源库性能较优。早衰型品种CF008成熟期粒叶比处理间无规律可循;郑单958成熟期粒叶比随施氮量增加而增加,在施氮量较高的条件下成熟期源不足是限制产量的主要因素;而保绿性较好的品种金海5号成熟期粒叶比随施氮量增加而降低,施氮量较高条件下库不足是限制产量的主要因素。     

不同施氮量对川东北地区水稻产量及氮肥利用率的影响

针对川东北丘陵部分稻田氮肥用量偏高的状况,选择重穗型品种冈优188(V1)和稳数型品种阳鑫优1号(V2)为试验材料,设置N0、N1、N2、N3等4个施氮水平,2008年～2009年进行了试验,分析不同施氮量对一季中稻产量和氮素利用率的影响.结果表明,不同施氮量对不同类型品种水稻的产量影响不同:施氮量为N1 (105 kg/hm2)时,冈优188产量为8623.16kg/hm2,达到较高的经济效益;施氮量为N3(195kg/hm2)时,阳鑫优1号产量最高,达8522.49 kg/hm2.随着施氮量的增加,水稻吸收氮素的总量增加,氮素吸收利用率、干物质生产效率、稻谷生产效率随之降低.在同一施氮水平上,冈优188的氮素农学利用率、生理利用率均高于阳鑫优1号,而氮素吸收利用率则低于阳鑫优1号.     

不同施氮量对超高产小麦灌浆期光合日变化的影响

试验研究了不同施氮量对超高产小麦灌浆期光合日变化的影响。结果表明,超高产麦田光合特性日变化是由气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,随施氮量增加,小麦的光合特性逐渐增强,光合"午休"现象有一定程度的减缓。但过多的施氮量(纯氮375 kg/hm2)虽然有较高的光合速率,但是降低了群体叶面积指数,千粒重下降,产量降低。由此表明,氮肥对超高产小麦光合日变化有较大的调节作用,但光合作用与产量并非均呈正相关关系。     

杂交粳稻苏优22高产高效氮肥运筹技术初探

杂交粳稻苏优22在中等地力条件下进行不同施氮量和相同施氮量不同运筹方式试验,结果表明,(1)杂交粳稻苏优22获得700kg/667m2产量,施氮量16kg/667m2,氮肥的运筹前、中期7:3产量最高,主要是穗粒协调,结实率较高,LAI适宜,茎生上3叶配置合理;施N量过多,因结实率和粒重降低,产量不高,效益低。(2)杂交粳稻苏优22属大穗型品种,结实率较常规粳稻低,肥料运筹以提高结实率和千粒重为主,穗肥应看苗适当施氮,防早衰。     

氮肥类型与施用量对夏玉米生长发育及氮肥利用的影响

以减少氮肥损失、提高夏玉米氮肥利用率为着眼点,对3种类型氮肥(普通尿素、包膜尿素、复合肥)不同施用量对夏播玉米品种郑单958与农大108的生长发育及氮肥利用的影响进行了研究。结果表明,在本试验施氮范围内(折合N 0~180 kg/hm2),两品种随施氮量增加而显著增产;同一施氮水平下以复合肥增产效应最好,但3种类型氮肥之间的产量差异不显著。两品种穗粒数随施氮量增加而增加,与氮肥类型关系不大,而千粒重受氮肥类型影响较大,且品种间表现有差异。LAI、干物重与叶片叶绿素含量均随施氮量增大而增大,且复合肥和包膜尿素对以上3个性状值的提高较普通尿素更明显。与普通尿素相比,包膜尿素与复合肥的氮肥利用率较高,但不能相应地提高氮收获指数。各类型氮肥的利用率均具有基因型差异。     

施氮对不同氮效率玉米干物质形成及籽粒发育的影响

为了揭示不同氮效率玉米在不同氮素水平下籽粒发育和地上部干物质积累的差异,通过田间小区试验,在3个氮素供应水平N0、N1、N2（施纯氮量分别为0、140、210 kg/hm²）下,对6个不同玉米品种（‘屯玉99’(A),‘并单390’(B)、‘郑单958’(C)、‘晋单65’(D)、‘先玉335’(E)、‘潞玉19’(F)）干物质的积累变化和籽粒发育进行了对比分析。结果表明：这6个品种可以分为3种不同氮效率类型：高氮高效型（‘屯玉99’和‘并单390’）;双高效型（‘晋单65’和‘先玉335’）;低氮高效型（‘潞玉19’和‘郑单958’）。在N1(140 kg/hm²)水平下氮素能够明显促进玉米营养体干物质的积累,促进籽粒产量的增加。随着施氮量的增加,高氮高效型和双高效型品种光合碳量增加,为籽粒提供了充足的碳源;高氮高效性品种地上部干物质积累的增加大于籽粒干物质的积累的增加,而双高效品种籽粒干物质积累增加较快。同时,施氮还可以促进这2种类型玉米顶部籽粒发育,增加产量。而低氮高效品种在氮素作用下,营养体干物质有明显增加,籽粒没有明显变化;施氮会促进营养体干物质的转移;同时过高(N2)或过低(N0)的施氮量都会造成其顶部籽粒发育不完善,影响产量。     

施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响

以高产早稻组合陆两优996(两系)和金优463(三系)为材料, 通过不同的氮肥施用量对其氮素吸收特征、群体结构及产量形成进行了研究。结果表明: (1) 施氮有利于增加叶片叶绿素含量以及茎、叶、穗中的氮素含量, 提高叶面积指数, 促进齐穗期以前特别是分蘖盛期至齐穗期的干物质生产和氮素积累。施氮量增加, 分配到茎和叶中氮素的量及比例增加, 干物质生产效率和稻谷生产效率下降。(2) 每穗粒数和有效穗数是影响双季早稻产量的最主要因素, 适量施氮可以提高临界茎重以上的茎蘖比例, 增加每穗粒数。过量施氮会抑制水稻的前期分蘖, 降低临界茎重以上的茎蘖比例, 使每穗粒数降低, 同时影响后期特别是乳熟期以后的物质生产和氮素吸收。本试验条件下, 穗型较大、株型紧凑的组合陆两优996, 施氮量以225 kg hm^-2为宜; 而分蘖力较强、穗型较小、株型较松散的组合金优463, 施氮量以180 kg hm^-2为宜。     

种植密度、氮肥和水分胁迫对玉米产量形成的影响

为阐明种植密度、氮肥和水分胁迫对不同玉米品种产量形成的影响,选用6个玉米品种,在两种密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、两种施氮水平(纯氮112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和两种水分(前期干旱控水和正常灌水)处理下进行大田试验,调查玉米源库性状的主要生理参数和籽粒产量。结果表明,在环境压力较小时(低密度、高氮和正常灌水),玉米品种间籽粒产量、源性状(叶面积指数、穗位叶净光合速率和群体源供应能力)、库性状(群体库容量)、源库协调性状(群体库源比值、籽粒灌浆速率和收获指数)以及成熟期干物质积累量和吐丝期至成熟期干物质积累量差异较小,而逆境胁迫下(高密度、低氮和干旱),差异较大。环境压力较大时(高密度、低氮和干旱),叶面积指数、群体源供应能力、成熟期干物质积累量、吐丝期至成熟期干物质积累量、群体库容量和收获指数与籽粒产量呈显著或极显著正相关。由此说明,在玉米品种产量改良中要强化逆境人工选择,以适应自然选择,改善玉米品种逆境下的群体源库性状,增强吐丝期至成熟期叶片的光合生产效率,强源促库,提高逆境下的生产能力和适应性。     

密度和追肥时期对重穗型冬小麦品种L906群体辐射和光合特性的调控效应

密度和追肥时期对重穗型高产冬小麦的群体发展,冠层辐射和光合特性有明显的调节效应.随着密度增加,开花前的叶面积指数(LAI)、群体净光合速率(NCP)、群体叶源量(CLSC)提高,但生育后期衰减较快;密度过高导致群体透光率下降,消光系数增加,单茎受光量降低,冠层光环境恶化,后期旗叶的羧化效率降低;密度过低则导致生育前期漏光损失     

影响常规籼稻品种氮素籽粒生产效率的主要源库指标

在群体水培条件下，以国内外不同年代育成的籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料，测定叶面积系数、库容量、干物重以及氮素含量等，采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率从低到高依次分为A、B、C、D、E、F等6种类型，研究各类型籼稻品种有关源库指标的差异以及影响氮素籽粒生产效率的主要源库指标。结果表明，A、B、C、D、E、F类籼稻品种的平均氮素籽粒生产效率2001年分别为20.51、31.04、35.64、39.46、43.55和50.92 g g^-1，2002年分别为24.33、31.61、35.83、39.06、43.51和50.00 g g^-1；高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种源、库的基本特点为抽穗期的叶面积系数较小、灌浆结实期叶面积下降速度慢、净同化率高、库容量大，抽穗期的单位叶面积、单位干物重和单位氮素所承担（形成）的库容量大。多元逐步回归分析表明，单位氮素库容量、单位干物质库容量、单位库容量形成的产量、抽穗期叶面积系数以及抽穗期至成熟期叶面积系数减少量对氮素籽粒生产效率有显著影响（R²=0.749～0.805）。通径分析表明，抽穗期的单位氮素库容量和单位干物质库容量以及单位库容量形成的产量对籼稻品种氮素籽粒生产效率的影响力明显大于抽穗期叶面积系数和抽穗期至成熟期叶面积系数减少量。     

不同库容量类型籼稻品种源库相关参数的基本特点

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定叶面积、干物质重(包括根系)、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种源、库主要性状的基本特点。结果表明：(1)供试品种间库容量的差异很大(426%和817%)。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g m^-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g m^-2;(2)大库容量品种全生育期天数、每日形成的库容量较大,库容量显著受到全生育期天数、每日形成库容量的影响,后者对库容量的作用大于前者对库容量的作用;(3)大库容量类型品种抽穗期叶面积、成熟期叶面积、抽穗期绿叶重、成熟期绿叶重、比叶重较大,但结实期叶面积下降比例小;(4)大库容量类型品种结实期净同化率、单位叶面积籽粒产量、单位叶面积库容量、单位干物质库容量、单位氮素库容量大于小库容量类型品种;（5）多元逐步回归分析表明,抽穗期绿叶重、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位干物质库容量、净同化率、比叶重是影响库容量的主要源库性状(R²= 0.953~0.963)。通径分析表明,抽穗期绿叶重、单位叶面积库容量对库容量的作用要显著大于单位氮素库容量、单位干物质库容量、净同化率、比叶重等对库容量的作用。     

种植密度对杂交糯高粱群体库源关系的影响

采用裂区试验设计,密度为主区,设置4个密度（9.0万、10.5万、12.0万、13.5万株/hm ²）处理,副区为3个杂交糯高粱品种,共计12个处理,小区面积14m ²,3次重复。研究杂交糯高粱在不同密度条件下群体库源特征的变化。研究结果表明,各生育时期的叶面积指数和源生产能力均与密度显著相关,增加种植密度是增源的关键措施,增加密度可在一定程度上增加群体有效库容量,因此,合理的密植是实现库源协调的关键措施。在高密度条件下,增加穗粒数是进一步提高有效库容量的关键措施。选用类似于泸糯8号这种源足、库大的品种,合理增加种植密度,是四川东南部杂交糯高粱进一步高产的有效途径。     

南方粳型超级稻物质生产积累及超高产特征的研究

以超级粳稻品种武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号为材料,对高产(8.25~9.75 t hm^-2)、更高产(9.75~11.25 t hm^-2)和超高产(＞11.25 t hm^-2) 3个产量等级群体的物质生产与产量的关系、干物质积累、输出与转运等方面进行了系统的比较研究。结果表明,4个超级稻品种成熟期、抽穗至成熟期的干物质重与产量呈极显著正相关,抽穗期干物质重均与产量呈抛物线关系,拔节至抽穗期的干物质重与产量呈极显著正相关(高产—更高产、更高产—超高产以及将3个产量等级综合起来);从高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的生物学产量不断提高(差异显著),而超高产群体的经济系数则与更高产水平相当(0.5000以上),显著高于高产水平;较之更高产、高产群体,超高产群体在生育中期(拔节至抽穗期)干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、株型挺拔、群体质量优[有效叶面积率、高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm²)、基部节间粗、单茎茎鞘重均高],在生育后期(抽穗至成熟期),光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率、净同化率高)、干物质积累量高(占生物学产量的40.0%以上)、茎鞘物质的输出与转运协调[实粒/叶(cm²)、粒重(mg)/叶(cm²)均高]。     

棉花群体叶面积载荷量与产量关系及对源的调节效应研究

通过对棉花单位叶面积负载的生殖器官量的研究结果表明：较高的叶面积载荷量［以单位叶面积负载的果节数（个／ｍ２叶）、结铃数（个／ｍ２叶）及生殖器官干重（ｋｇ／ｍ２叶））能够促进棉花群体叶片光合强度提高和养分向棉铃输送增多，因而群体成铃数增多，产量提高。同时由剪叶、疏蕾试验揭示了，当群体叶面积系数控制在适宜范围内，可通过提高叶面积载荷量使产量进一步上升，群体叶面积系数过大时，通过减少叶面积，提高叶面积载铃量可以使产量增加。而当叶面积过小时，虽叶面积载荷量增大，但终因光合面积太小，产量下降，因此叶面积载荷量可作为反映棉花群体源库是否协调及改进栽培技术的依据。     

直播种植模式下水稻剑叶光合、强弱势籽粒灌浆特性及产量的氮素调控

为探讨不同施氮水平对水稻剑叶光合、籽粒灌浆特性和产量的影响。以生育期较短的‘新稻567’、‘新稻568’和‘新科稻31’为试验材料,在直播种植模式下,设置3个施氮水平0、255、300 kg/hm²,分别测定抽穗后剑叶光合速率、强弱势籽粒灌浆速率和产量等指标,研究氮肥调控水稻产量的生理机制。结果表明,随着施氮量的增加,3个品种产量均呈先增加后降低的趋势;高效叶面积率和粒叶比表现为中氮水平较高,高氮水平较低。灌浆期剑叶光合速率呈先增加后降低趋势,不同氮肥处理间基本表现为中氮处理高于高氮处理;强弱势籽粒灌浆速率在整个灌浆期内呈开口向下的抛物线趋势,不同氮肥处理间的差异在灌浆盛期至灌浆中后期较大,表现为无氮和中氮处理高于高氮处理,灌浆末期处理间差异较小。产量与灌浆期剑叶光合速率呈正相关关系,与强弱势籽粒灌浆速率在灌浆初期呈负相关在灌浆中后期呈正相关关系。适度的氮肥施用量有利于提高直播水稻高效叶面积率、粒叶比,增加剑叶光合速率、强弱势籽粒灌浆速率,从而促进水稻高产。     

小麦产量对中后期氮素胁迫的响应及品种间差异

生育中后期土壤供氮不足是导致小麦减产的重要原因之一。2015—2017年连续2个生长季,选择人工合成六倍体小麦衍生品种(synthetic hexaploid wheat-derived cultivar, SDC)和非人工合成小麦衍生品种(Non-synthetic hexaploid wheat-derived cultivar, NSC)各3个,设置2个施氮水平,研究其产量及相关生理参数对中后期氮素胁迫的响应。SDC包括川麦42、川麦104和绵麦367, NSC包括绵麦37、川农16和川麦30。2个施氮水平为正常施氮处理(Nn, 150kg N hm~(–2),底肥40%、拔节肥60%)和中后期氮胁迫处理(Ns, 60 kg N hm~(–2),全部作底肥)。结果表明,氮胁迫下,两类品种产量均值降幅接近(SDC 19.6%, NSC 20.4%),但正常供氮下SDC产量高于NSC (高14.4%),其氮胁迫下的产量也较高(高15.9%)。氮胁迫下, SDC的生物产量、单位面积粒数均高于NSC。开花期,两类品种在2个氮素水平下的叶面积指数(LAI)接近,但在灌浆中后期的降幅SDC小于NSC,花后22d,SDC在高、低施氮水平下的LAI较NSC分别高25.1%和16.0%。开花灌浆阶段, 2个施氮水平下SDC旗叶和倒二叶SPAD始终高于NSC,氮胁迫下二者的差距增大。两类品种的净光合速率(NPR)和群体光合速率(CAP)的差异也主要出现在灌浆中后期,氮胁迫下SDC以上2个参数较NSC均有优势。氮胁迫下,花后功能叶片的硝态氮、铵态氮、可溶性糖含量SDC也高于NSC。SDC较NSC有更高的氮素利用效率(NUtE),氮胁迫下,二者NUtE的差距增加。以上结果表明,低氮胁迫下SDC的生产力高于NSC,这与其较高的库容、较长叶片功能期有关。     

移栽Bt棉的生长发育及其碳氮代谢研究

2002-2003年在江苏高肥力棉田,移栽条件下对9个Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其碳氮代谢特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个杂交种在整个生长期表现为棉株高增长快,叶面积增长量大,现蕾和成铃强度大,生殖器官干物重也高,叶片全氮、可溶性糖含量高,NR、GPT、Rubisco、Sucroase活性高,表现为生长发育两旺,常规Bt棉GK19和新棉33B盛花前株高、叶面积生长快,现蕾强度大,叶片全氮含量高、NR、GPT活性高,表现为前期生长旺盛;新洋822和苏抗103结铃盛期后叶面积生长快,现蕾和成铃强度大,碳氮代谢强,表现为后期生育旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期氮代谢强度大,但可溶性糖含量低、Rubisco、Sucroase等活性小,营养生长快,生殖生长弱,表现为营养生长过旺。