作物耐低氮机制的研究进展

氮(N)是作物的主要营养来源,低氮会限制作物的生长和产量,而过多的氮肥施用虽然在一定程度上能够提高作物产量,但也会造成氮肥利用效率低及资源浪费。开发具有较高的低氮(LN)耐受性或氮利用效率(NUE)的作物品种,对于农业可持续发展至关重要。本文主要从作物对氮的吸收、低氮对作物生长和作物产量的影响、作物对低氮环境的适应机制、耐低氮基因型筛选、氮高效基因的研究进展5个方面综述作物对低氮的应答机理。耐低氮基因型作物主要通过改变根部性状(如更多侧根、增大根表面积等),调控相关的代谢酶(如硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶)及褪黑素等表型和生理活动调节,以改变其代谢所需能量,从而适应低氮胁迫。此外,QTL定位、转录组学、全基因组关联分析等挖掘出一系列与氮高效利用相关的基因(如OsNIGT1、GLN1.3、NRT1.1、ZmNAC36、BnaA04g07450等),为进一步作物耐低氮分子育种提供理论参考。     

氮效率对植物生理生化指标影响的研究进展

在植物生长过程中离不开氮肥的施入,氮高效作物能够在低氮环境下充分利用氮素以及提高氮素利用率,从而获得更多的产量和更高的品质。因此,氮高效作物在农业生产中有着重要作用。该文着重从不同作物基因型品种对氮素的需求、筛选氮高效品种的方法、氮高效作物在地上部和根系形态结构以及酶活性影响等方面进行了综述分析,为深入研究氮高效作物的生物学机制提供参考,同时为氮高效优质作物品种的选育和栽培提供理论依据。     

种控制硅积累的水稻基因被发现

硅是地壳和土壤中第二种最丰富的元素，对植物生长是有益的，可帮助它们克服不同形式的压力。它对水稻的高产稳产尤其重要。现在，研究人员发现了一种控制硅积累的水稻基因，即Lsil。该基因永久性地表达在根部，对其活性的抑制可减少硅的吸收。这是首次关于高等植物中一种硅运输基因的报告，因为有些植物不能积累足够数量的硅，所以该发现有可能为培育抗压力作物提供策略。     

高美施液肥的应用技术及效果

高美施有机腐殖酸活性液肥含有腐殖酸及其盐类和氮、磷、钾、钙、镁等作物必需的多种营养成份,是一种农业高科技产品.一般确认具有:提高作物产量,改良品质,减少化肥用量,增强作物抗逆性,无毒无污染等优点.     

氮素在植物中的利用综述

氮素是植物生长的必需营养元素,世界范围内常施用大量氮肥以提高作物的产量。然而,氮肥不仅价格昂贵,还会污染环境,威胁人类身体健康。解决这一问题的其中一个策略是开发一些能够固氮和高效利用氮肥的作物,这样可以在减少氮肥施用的情况下获得较高的作物产量。本文梳理了植物对氮元素从源到库器官的吸收、重组和利用的整个过程,分析了植物中参与分配和瞬时存储的无机氮和有机氮的形式,以及它们如何影响氮的可用性、代谢和再活化。同时,介绍了氮素转运蛋白在源和库器官中的基本功能及其在调节氮的运输、氮信号传导调控中的重要性。认为氮素转运蛋白是提高氮素利用效率和作物产量有效靶标,这为如何结合当前的研究发现来推动未来的作物工程发展提供了有价值的线索。     

美研究发现高梁有“嗜酸性”基因

据英国《自然遗传学》杂志报道,美国康奈尔大学研究人员在高粱上发现了一种"嗜酸性"基因,如果将这一基因移植到其他作物上,这些转基因作物就能在酸性很强的土壤里生长.     

农业三新

国际水稻研究所科学家开发磷高效水稻国际水稻研究所科学家发现了一个能使水稻长出更大更好的根能帮助吸收更多磷的基因——PSTOL1。磷是粮食作物生产的一种重要营养元素,因此开发磷高效作物对于保证粮食安全、减少化肥用量是十分必要的。     

不同作物+小龙虾种养模式作物产量及氮、磷平衡分析

设置稻虾连作（RC）、水稻单作（R）、莲虾共作（LC）、子莲单作（L）、茭虾共作（ZC）、茭白单作（Z）6个处理，研究不同作物+小龙虾种养模式作物的产量、氮和磷吸收量及氮、磷平衡状况，为合理调控生态种养养分循环和平衡、促进农田系统的可持续发展提供一定的理论依据。结果表明，除RC处理产量因不施肥较R处理显著减少外，LC、ZC处理产量与相应作物的单作处理均无显著差异。关于作物的氮、磷吸收，RC处理水稻籽粒的磷吸收量较R处理显著减少17.02%,ZC处理净茭和茭白秸秆的氮吸收量较Z处理分别显著增加31.47%和21.16%，其余同一作物的2个处理间作物的氮、磷吸收量均无显著差异。与相应作物单作处理相比，不同作物+小龙虾处理不仅提高了氮、磷的输入量和输出量，还增加了农田生态系统的氮和磷盈余量。因此，为提高农田氮、磷利用率，减少氮、磷环境污染风险，需适当减少农田化肥和饲料的投入，以保证生态农业的可持续发展。     

北方设施菜地夏季不同填闲作物的吸氮效果比较研究

为筛选出吸氮效果明显的北方设施菜地夏季填闲作物,在北京郊区设施菜地,以甜玉米、高丹草、红叶苋菜、空心菜和小麦等5种不同作物为处理设置试验小区,开展田间监测、土壤和植株样品采集及检测,进行试验数据和资料的统计分析.结果表明,5种作物中,甜玉米生物量大、吸氮量大且速率快,阻控硝酸盐向深层土壤淋溶能力强.本试验条件下,甜玉米生物量和吸氮量分别达到92 335 kg·hm~(-2)和330 kg·hm~(-2);种植甜玉米后,0～120 cm土层的硝酸含量减少近140 kg·hm~(-2),均显著大于同等种植条件下的其他4种作物(P<0.05).就减少土壤硝态氮淋失的效果而言,甜玉米是北方设施菜地夏季填闲作物的较好选择.     

小麦吸氮规律与土壤中矿质氮的变化

在盆栽条件下,小麦吸氮有两个高峰:一是播后1月(分蘖期),二是来年2月(返青期)。小麦生长后期,植株吸收的氮素不但无增,反而明显减少。种与不种作物,土壤矿质氮都处在不断变化之中。整个趋势是,随着温度升高,NH_4~+-N不断减少,在种植作物情况下,减少更剧烈;NO_3~--N大致趋于稳定。后期,种与不种作物土壤中的NH_4~+-N和NO_3~--N含量基本一致,表明种作物的土壤,矿质氮在作物生长后期得到了恢复。不管种植作物与否或休闲期长短,土壤中的矿质氮最后都维持着大致一样的较低水平,有趋低现象。     

基于遥感光谱的作物氮含量估算研究进展

氮是作物生长不可或缺的营养物质之一,氮的亏缺或富余会严重影响作物的产量和经济效益,及时、准确和无损的作物氮素水平监测对作物的增产、合理施肥以及减少环境污染等具有重要意义。阐述了作物氮含量遥感估算的原理及国内外估算方法与研究进展,并在此基础上分析了基于遥感光谱数据的作物氮含量估算存在的问题,提出了未来研究的重点:模型普适性的提高、多源遥感数据的使用、多因素影响下作物氮含量的监测等。     

转Bt基因作物及其安全性研究

随着转Bt基因作物的推广和应用,Bt作物的安全性问题也越来越受到重视。文章从Bt基因的分类、基因的克隆及应用,以及转Bt基因作物的生态安全性等方面进行了论述。Bt基因可以通过有性杂交,进入非转基因作物栽培种及野生近缘种中,造成基因污染,害虫在多代食用转Bt基因植物后可以产生抗性,而且转Bt基因作物对非靶标昆虫也有一定的影响,转Bt基因作物可以通过根系向土壤中释放Bt毒蛋白,对土壤生态系统产生影响。另外已经发现大豆(EPSPS)中的转基因有向人类肠道微生物转移的现象。本文综述了对Bt基因的利用进展及对环境及生物的影响,希望能为正确认识和研究利用转Bt基因作物提供一些思路。     

新疆主要耕作土壤中氮肥的归宿

应用~(15)N示踪法进行的盆栽试验表明,在新疆耕作土壤中,施氮水平对作物吸收肥料氮和土壤氮影响很大。在低氮水平(尿素240kg/hm~2)下,作物体内的氮素30％来自肥料,70％来自土壤;在高肥水平(尿素480kg/hm~2)下,作物体内的氮素50％来自肥料,50％来自土壤。于新疆7种耕作土壤上栽种春小麦,玉米,棉花,甜菜及水稻5种作物,施入的氮肥只有30％—40％被作物利用,20％左右残留在土壤中,30％—40％呈气态损失。设法减少氮肥的气态损失是提高氮肥利用率的主要途径。     

发现可有助于减少转基因污染的基因

长期以来，遗传修饰作物受到反对者的抨击源于担心传统作物和其它植物受到潜在的污染。现在由加拿大圭尔夫大学的科学家们发现了一个植物基因，可能会帮助农民减少遗传修饰作物污染的风险，消除对转基因农作物利用的非议。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅱ.矿化氮量与作物吸氮量的关系

根据土壤氮素矿化势和氮素矿化累积计算了不同时期土壤氮素矿化量。结果表明,两种方法计算出来的矿化氮量均与作物吸氮量有良好相关,而前者效果更优。作物吸收的氮素大约等于土壤矿化氮的2/5,等于土壤中起始NO_3~--N和作物生长期间矿化氮之和的2/3。这一结果为定量预测作物不同生长时期土壤供氮和确定氮肥适宜用量、施用时期提供了有用依据。     

生物炭配施化肥对稻田土壤有效氮素以及水稻产量的影响

采用盆栽试验,以小麦秸秆炭、水稻秸秆炭、玉米秸秆炭为材料,在配施化肥的条件下,对各处理的土壤碱解氮、铵态氮、有机碳含量进行研究,同时对收获水稻进行性状与产量分析。结果发现,3种生物炭配施化肥的处理可以有效提高土壤的有机碳含量和碱解氮含量,减少土壤铵态氮含量,对水稻生长具有明显的促进作用。从环保以及作物产量的角度来看,生物炭配施化肥是一种可行的应用方式。     

小麦营养高效基因型筛选的研究进展

利用和选育耐贫瘠营养元素的植物基因型,挖掘作物自身基因潜力,是提高作物营养元素效率的一条有效途径.综述了小麦作物氮、磷、钾高效基因型差异所取得的研究进展;分析了小麦养分高效基因型差异筛选的方法、指标、环境及其相互关系.     

作物追氮模型的研究进展

随着世界人口的增加和耕地面积的减少,粮食安全问题日益受到关注,如何利用有限的耕地创造更多的粮食成为科学家研究的重要课题.作物产量的增加,离不开氮肥等营养物质的供应,如何生态、高效的施用氮肥成为目前研究的热点.文章对作物静态施氮和动态施氮两种方法进行了综述,并剖析其优缺点,同时提出了追氮模型发展的方向.     

新型拌种剂——大地春

大地春是长沙加贺谷农业环境研究所生产的一种以有机肥为载体,与天然驱避剂、拒食剂和先进的生物技术有机结合的多功能拌种剂,具有多种活性功能基因,能激活土壤中的氮、磷、钾及各种微量元素,促进作物生长,增产增收.     

氮素形态对作物生理特性及生长的影响

简要综述了近年来对不同氮素形态膜转运蛋白的研究概况。细胞膜上硝态氮和铵态氮均有高亲和和低亲和转运系统。目前已从多种作物中克隆了硝态氮低亲和系统的基因。根系吸收铵态氮,具有双动力学特征。研究表明,铵高亲和转运体应是AMTl家族的成员,此基因在酵母中得到了表达。还综述了氮素形态对作物生理特性影响的研究情况。作物在铵营养增加时,NR(nitrate reductase,NR)活较高;铵态氮营养条件下的GS活性更高。氮素形态对作物光合作用各环节等均产生明显影响。大多数研究认为,铵硝态氮混施,叶绿素含量高;增加铵态氮,希尔反应活性升高;氮素形态对光合速率的影响尚无定论。氮素形态对RuBPCase活性的影响因植物而异;硝态氮明显提高叶片的光呼吸速率。施用硝态氮,作物吸收的阳离子量明显增加,施用铵态氮,作物吸收较多的阴离子。氮素形态使作物体内呼吸途径改变,并可改变呼吸商。氮素形态对作物生长的影响,至今有不同的看法。