春小麦非叶器官光合特性及与籽粒蛋白质关系的氮肥调控效应

为了解氮肥调控下春小麦非叶器官光合特性及与籽粒蛋白质含量的关系,在不同施氮量下,对小麦开花后非叶器官(包括旗叶鞘、穗下节间、芒及穗)叶绿素含量、光合面积及成熟期籽粒蛋白质含量进行了研究.结果表明,在春小麦拔节期增施氮肥,能够显著提高各非叶器官叶绿素含量、增加光合面积,并能有效延缓各非叶器官叶绿素含量的降解,但不同施氮量之间对各非叶器官光合特性的影响有差异.从非叶器官光合特性与籽粒蛋白质含量的相关性看,适量氮肥的施用,提高了非叶器官叶绿素含量、光合面积与籽粒蛋白质含量的相关性.     

水氮耦合对冬小麦叶片叶绿素含量和光合速率的影响

于2006-2007年在大田条件下对灌水、施氮量和水氮互作对2个不同类型的冬小麦品种石新733和石麦15叶片叶绿素含量和光合速率的影响进行了研究.结果表明,适量施氮对提高小麦叶片叶绿素含量及光合速率效果明显.水氮耦合对叶绿素含量和光合速率具有类似的效应:灌拔节1水条件下,叶绿素含量及光合速率随施氮量的增高而增高;灌拔节、开花2水条件下;两品种旗叶叶绿素合成对施氮量需求呈现显著下降趋势,施氮量过高反而不利于叶绿素合成和光合速率的提高,石麦15表现更为明显;灌开花水可以延缓花后20 d后旗叶叶绿素的降解,但这一效应随着施氮量的增高而降低,石麦15表现尤其明显.叶绿素含量较低的品种石麦15在灌1水条件下叶绿素含量和光合速率在花后6～15 d呈显著正相关.石新733以春灌2水施纯氮240 kg/hm2,石麦15以春灌2水施纯氮120 kg/hm2叶绿素含量和光合速率最高.     

低氮诱导小麦灌浆期旗叶衰老与膜脂的关系

小麦产量主要来自于小麦灌浆期旗叶的光合产物, 低氮造成的灌浆期旗叶早衰对小麦产量影响极大。本试验以小麦品种“长旱58”为试验材料, 在大田环境下设置低氮(120 kg hm ^-2)和正常氮(180 kg hm ^-2)处理, 研究低氮诱导的小麦旗叶衰老与膜脂的关系。结果表明, 开花14 d后, 低氮处理小麦旗叶的光合速率、叶绿素含量、旗叶总氮含量均显著降低; 旗叶中膜脂各组分含量均显著下降, DGDG/MGDG的比值升高; 以C18:3、C18:2为代表的不饱和脂肪酸含量显著下降, 以C16:0为代表的饱和脂肪酸含量显著增加, 不饱和双键指数显著降低; 此外类囊体蛋白质堆积密度也显著降低。综合分析认为低氮处理导致小麦灌浆期旗叶早衰, 早衰过程伴随着膜脂降解和组分改变, 降低了膜的流动性和通透性, 导致叶绿素降解, 使光合功能受损。同时, 植物通过调整DGDG/MGDG比例来响应低氮胁迫, 利用DGDG的双层特性来部分弥补其它双层膜脂的降解对膜功能造成的损伤。     

播期和施氮量对冬小麦氮代谢及子粒蛋白质含量的影响

为了阐明播期变化与施氮量对冬小麦氮代谢及蛋白质的影响,采用裂区设计,研究播期和施氮量对冬小麦花后茎叶氮含量、积累量和子粒蛋白质含量的影响。结果表明,适度晚播可以提高冬小麦茎、叶的氮含量、氮素积累量和子粒蛋白质含量。与不施氮肥相比,施用氮肥可以显著增加冬小麦不同生育时期地上部氮素累积量,且随着施氮量的提高,茎、叶的氮积累量也表现为先升高后降低的趋势。在同一播期条件下,子粒蛋白质含量以施氮150和225kg/hm ²的处理最高,说明适宜的施氮量能改善子粒品质。分析播期与施氮量对子粒蛋白质含量的作用程度可知,施氮量是引起冬小麦子粒蛋白质含量变化的主要因素,作用程度占66.85%。在本试验条件下,兼顾冬小麦花后茎叶氮素代谢及产量,实现高子粒蛋白质含量的推荐播期是10月11日,施氮量为150kg/hm ²。研究结果可为山西省冬小麦调优栽培提供理论和技术支持。     

追氮量对不同品质类型小麦产量及光合性能的影响

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行,采用二因素随机区组设计,以追氮量为调控因素,研究追氮量对不同品质类型小麦产量及生理指标的影响,为不同类型小麦品种稳产高效提供理论参考。供试材料分别为来源于黄淮冬麦区的中筋小麦品种中麦8号和中麦175,以及来源于长江中下游冬麦区的弱筋小麦品种扬麦22和扬麦15。结果表明,增加追氮量对小麦旗叶叶绿素a和叶绿素b含量均有提高效应,且更利于叶绿素b的形成,追氮量为135kg/hm²时效果最明显;各品种小麦旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶温均随着追氮量的增加而逐渐提高,且增长幅度也逐渐加大,以追氮量135kg/hm²最高;旗叶胞间CO₂浓度则随着追氮量的增加逐渐降低。中筋小麦籽粒产量显著高于弱筋小麦,在追氮量75~135kg/hm²时,各品种籽粒产量、穗数、穗粒数、千粒重及生物产量均随追氮量的增加而显著提高,以追氮量135kg/hm²最高。综上可知,拔节期追施氮肥有利于提高中筋和弱筋小麦旗叶叶绿素含量,改善光合性能,促进对氮素的吸收与积累,提高产量。     

红光和蓝光对烟叶生长、碳氮代谢和品质的影响

增加红光比例对叶面积的增加有一定的促进作用,但使比叶重降低,叶片变薄,较高的红光比例可使叶绿素含量下降,叶色减淡,转化酶活性提高,净光合速率增加,叶片总碳、还原糖含量增高,总氮、蛋白质含量下降,C/N明显增加,碳代谢增强,在施氮水平过高时,生育后期增加红光比例有利于促进碳氮代谢的协调。增加蓝光比例对叶     

氮钾营养对棉花主茎功能叶衰老的生理效应研究

在大田试验条件下,以转基因抗虫棉鲁棉研28为材料,设置适氮适钾(N2K2)、适氮轻钾(N2K1)、轻氮适钾(N1K2)、无氮钾(N0K0)4个处理,研究氮钾营养对转基因抗虫棉主茎功能叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、蛋白质含量和抗氧化酶系统特征的影响。结果表明,盛铃期一天内棉花主茎功能叶荧光参数Fv/Fm、ФPSⅡ、qP总体呈现高、低、高的"V"字型变化趋势,以ФPSⅡ最为明显。不同处理间各荧光参数多以N2K1处理值最高,N0K0处理最低。盛铃期叶绿素含量N2K2、N1K2和N2K1分别比N0K0高38.0%、24.0%和20.7%。处理间主茎功能叶蛋白质含量、SOD活性在生育中后期均以N0K0最低,MDA、ABA含量则以N0K0最高。说明维持一定氮钾营养水平利于保持棉花中后期主茎功能叶生理活性,从而有效延缓衰老。     

小麦叶片氮含量与荧光动力学参数的关系

通过分析不同氮素水平下不同品种小麦上部叶片氮含量和荧光参数随生育进程的变化模式及小麦叶片氮含量与荧光参数的相关关系,提出小麦叶片氮含量的预测方程。结果表明,小麦不同叶位叶片氮含量和荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo均随施氮量的增加呈上升趋势。从孕穗到成熟,F_v/F_m和F_v/F_o表现为先上升后下降的趋势。小麦各叶位叶片氮含量与荧光参数F_m、F_v、F_v/F_m、F_v/F_o、F_s和Fo’都呈极显著正相关,且顶部2张叶片的相关性最好。不同小麦品种顶2叶氮含量分别与F_v/F_o和F_v/F_m呈良好的幂函数关系,平均决定系数分别达0.66和0.61。对于低、中、高蛋白质含量的小麦品种类型,可以利用统一的回归方程来描述顶部2张叶片氮含量随F_v/F_o的变化模式。     

水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调控效应

在水、旱两栽培条件下比较了农大189 (不抗旱品种)和晋麦47 (抗旱品种)的籽粒蛋白质积累及施氮的调控效应。与灌溉条件相比,旱地栽培提高了籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白含量及谷/醇比,降低了球蛋白含量。旱作对农大189的籽粒蛋白质组分含量有显著影响,而对晋麦47籽粒球蛋白、醇溶蛋白、总蛋白、谷/醇比的影响不显著。旱作降低了籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、籽粒谷氨酸合酶(GOGAT)、籽粒谷丙转氨酶(GPT)、旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)活性,且影响了籽粒GPT活性的变化趋势。旱作对蛋白质合成有关酶活性的影响表现为农大189大于晋麦47。随着施氮量的增加,籽粒蛋白质及其组分含量表现为增加趋势,且施氮的调控效应对晋麦47大于对农大189。不同栽培条件下各处理的籽粒GS、籽粒GOGAT、籽粒GPT、旗叶GOGAT活性与籽粒蛋白质产量呈显著正相关,而与籽粒蛋白质含量无显著相关。两品种旗叶GS活性与蛋白质产量的相关性不同。总之,抗旱品种的籽粒蛋白质积累受水分条件影响小于不抗旱品种,表现一定的抗旱能力;施用氮肥可提高籽粒蛋白质含量,抗旱品种的氮肥调控效应大于不抗旱品种。     

耕作方式对棉花不同部位果枝叶衰老生理特性的影响

 以转Bt基因抗虫棉33B、杂交抗虫棉农大棉6号为材料,以翻耕、旋耕、免耕三种不同耕作方式为处理,对棉株不同部位果枝叶的生理特性进行了研究。结果表明：翻耕、旋耕、免耕处理不同部位果枝叶的叶绿素、蛋白质含量依次降低,MDA含量依次升高,并且这一规律在两品种上的表现一致。表明翻耕利于延缓果枝叶衰老,免耕果枝叶衰老现象最重,旋耕居中。农大棉6号中后期叶绿素和蛋白质的含量高于33B,MDA含量低于33B,说明农大棉6号抗早衰能力强于33B。     

青海牧草对气候变化的响应

为更好地了解气候变化对牧草的影响,采用线性趋势法和相关性分析,研究青海牧草的高度、覆盖度、产量、返青期和黄枯期以及影响因子。结果表明,6—8月牧草的高度和覆盖度均以不同的速率呈上升趋势,6月和7月的牧草产量以不同的速率呈增产趋势,8月的牧草产量呈减产趋势。返青期以-0.65 d/10 a的速率提前,枯黄期以0.15 d/10 a的速率推迟,牧草生长期延长;其中班玛、甘德、久治、玛沁、海晏、清水河、天峻和同德地区的牧草生长期延长,其他地区的牧草生长期缩短。冬季气温、6月下旬气温和8月风速是影响沱沱河地区牧草的主要因子;9月蒸发、秋季最低气温和6月≥10℃的积温是影响甘德地区牧草的主要因子;气温、2月0 cm地温和9月≥0℃的积温是影响天峻地区牧草的主要因子。     

强、中、弱筋小麦籽粒中淀粉、蛋白质积累和淀粉体发育的比较

以强、中、弱筋小麦品种烟农19、扬麦16和宁麦13为试验材料,研究了籽粒中淀粉和蛋白质积累动态及差异,比较了三者胚乳细胞中淀粉体发育的异同。结果表明,小麦成熟籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量由高到低依次为宁麦13、扬麦16、烟农19。蛋白质含量积累变化“V”形曲线,表现为烟农19>扬麦16>宁麦13。在籽粒发育过程中,胚乳中大、小淀粉体的发生具有严格的时序性,发育前期大淀粉体比例高,后期小淀粉体比例高。3种类型小麦相比,细胞中大淀粉体数目由多到少依次为烟农19、扬麦16、宁麦13,而小淀粉体数目的排序恰好相反。总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累量均呈“S”型曲线变化,积累速率呈抛物曲线变化,积累量和积累速率表现为烟农19>扬麦16>宁麦13。在成熟胚乳细胞中烟农19大淀粉体多,小淀粉体少,且结合紧密,而宁麦13大淀粉体少,小淀粉体多,胚乳结构疏松。扬麦16结构介于两者之间。     

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。     

鲁西平原1961—2012年日照时数时空分布特征

为了能更好地适用聊城市农业生产结构调整,有针对性的指导的农业生产,发挥聊城农业大市的优势,对聊城近52年日照时数的时空变化特征进行研究。利用气候倾向率、趋势系数等方法,依托GIS技术明晰了鲁西平原地区52年日照时数的时空变化特征。以聊城市辖区内8个县（市、区）地面气象观测站1961—2012年逐日日照时数为基础,构建鲁西地区逐月、季度、年度的平均日照时数系列数据集。采用气候倾向率、农业气象学的方法和GIS技术,对鲁西平原地区日照的月、季和年的变化趋势及其空间分布特征进行系统分析。结果表明：鲁西平原地区年际日照时数和四季日照时数均呈减少趋势,各月的日照时数仅4月略有增加,其余月份均呈显著减少趋势;各县（市、区）中主要以位于中部的聊城城区为中心的日照时数减少趋势最为明显、位于东部的茌平、西部的冠县和东北部高唐县减少次之,而西北部的临清和西南部的莘县减幅最小。全年月平均日照时数变化曲线呈单峰型,峰值出现在5月,最少的是12月;四季中均以东北部的高唐最多,向西南方向逐渐减少,春、夏、秋三季是西南部的莘县最少;冬季则是位于南部偏西的阳谷县最少;年平均日照时数以高唐最多,莘县最少。研究结果为合理利用农业气候资源,建设生态农业提供科学依据。     

Influence of Biopost and Organo upon Flue-cured Tobacco Grown on Semigley. II. Chemical Composition of Tobacco Leaf and Changes in the Chemical Soil Complex

The paper deals with the results achieved in investigating the effects of biopost and organo, in comparison with stable manure and mineral fertilization as well as one with the other, on the chemical composition of flue-cured tobacco leaf and on the changes in the chemical soil complex. Investigations were carried out on semigley in the central Drava Valley in Northern Croatia. While biopost is an organic fertilizer, organo is defined as an organic-mineral fertilizer since, in addition to an organic component, it also contains a mineral component. Both fertilizers affected the chemical composition of tobacco leaf, though they were applied in relatively small quantities. This was primarily reflected in a reduction of nicotine content and an increase in the content of reducing sugars in comparison with mineral fertilizing, though not always proportional to the rate applied. Here, biopost showed a certain advantage over organo.
The calcium content in tobacco leaf does not indicate any marked influence of the fertilizing treatments tested in the trial. Existence of such a relation seems more likely in the case of magnesium, while in the case of potassium, fertilizing with this bioelement had the crucial role with regard to its content in tobacco leaf.
As regards the changes in the chemical soil complex, the effect of the tested fertilizers, depending on the parameters studied, was either non-existent or very slight.     

三种禾谷类作物强、弱势粒淀粉粒形态与粒度分布的比较

本研究以水稻品种武运粳24和扬两优6号、小麦品种扬麦16和宁麦13及玉米品种登海11和农乐988为试验材料,分别提取其成熟期强、弱势粒的淀粉粒,观察比较不同作物及其强、弱势粒间淀粉粒形态和淀粉粒数量、体积和表面积分布特性。结果表明,3种禾谷类作物间淀粉粒形态大小差异明显,粒径表现为玉米>小麦>水稻。水稻淀粉粒呈有棱角的无规则状,小麦淀粉粒呈透镜体状或球体状,玉米淀粉粒呈椭球体状、多面体状或圆球体状。水稻和玉米淀粉粒数量、体积和表面积分别成单峰、三峰和双峰分布;小麦淀粉粒数量呈单峰分布,体积呈微弱的四峰分布,表面积呈三峰分布。水稻、小麦和玉米淀粉粒按各自粒径不同人为划分为小淀粉粒、中淀粉粒和大淀粉粒,分界线分别为1.5 μm和20.0 μm、5.0 μm和50.0 μm、4.0 μm和50.0 μm。3种作物籽粒淀粉粒的总体积主要决定于中淀粉粒体积。3种作物的强、弱势粒间小淀粉粒粒度分布比例及中淀粉粒所占数量比例没有明显差异,但各作物强势粒的中淀粉粒所占的体积和表面积比例均显著高于弱势粒,大淀粉粒的分布比例低于弱势粒。强、弱势粒的中淀粉粒所占体积比例与其淀粉积累量和粒重的高低变化趋势一致。表明淀粉粒体积是决定粒重的一个重要因素,增加弱势粒的中淀粉粒体积或减小大淀粉粒体积可望增加其粒重。     

大豆几种光周期处理效应的植物激素解析

研究了大豆光照后效应、开花逆转、光周期对源库关系的调控、摘荚后光周期反应等现象中,内源激素的变化及几种外源生长物质对大豆发育的效应。结果表明,开花前对超早熟大豆品种东农36进行短日处理,明显加快开花后发育速度,降低叶片中的ABA和ZRs含量;幼苗期(VE-V2)对晚熟品种自贡冬豆进行l0 d左右的短日处理,尔后置15 h长     

黄淮大豆主产区大豆胞囊线虫生理小种分布调查

大豆胞囊线虫(SCN)在黄淮地区普遍发生,调查小种分布情况,确定优势小种对抗病育种有重要意义。2012-2015年,取样调查黄淮地区6个省份土样,利用Riggs模式鉴定生理小种,绘制黄淮地区SCN生理小种分布图,并与文献报道结果对比,探讨黄淮地区SCN生理小种类型及其分布规律。结果表明,该病害在黄淮大豆主产区均有分布,在采集受SCN感染的322份土样中,112份被鉴定出生理小种类型,包括1号、2号、3号、4号、5号、6号和11号小种。其中,57份为2号小种,占样本总体的50.9%;26份土样为5号小种,占23.2%;11份土样为4号小种,占9.8%,1号、3号、6号和11号小种分别占总体的4.5%、5.4%、4.5%和1.8%。依据不同生理小种在各省发生频率由高到低的顺序,河南分布5号、2号、3号、11号小种;河北分布2号、5号、6号、3号、4号小种;安徽分布2号、5号、6号、3号小种;山西分布2号、4号、5号、1号、3号、11号小种;山东分布2号、3号、5号、1号、6号小种;江苏分布2号、5号、1号小种。以上结果表明,2号小种是目前黄淮海地区的优势小种,其次是5号小种,致病力最强的4号小种主要分布在山西省。在黄淮海地区,抗线虫育种目标应以抗2号生理小种为主,兼抗5号小种,部分地区应以兼抗2号和4号小种为主。在黄淮地区3号、6号和11号小种是新发现的小种。与2001-2003年调查结果比较,黄淮海地区大豆胞囊线虫生理小种组成及分布有一定的改变。     

基于有效雨量亏缺的吉林省玉米各级干旱发生频率地域变化

吉林省玉米生长季少雨干旱严重影响高产稳产。为了减轻干旱灾害影响,需弄清玉米生长季干旱发生的气象指标及其发生频率,明确各地干旱的气候风险。本文研究基于玉米生长阶段有效雨量盈亏指标和1961—2019年吉林省47个气象站的逐日降水量等数据,分析各地玉米不同生长阶段发生轻、中、重、特旱的频率,以及发生连续干旱的频率。结果表明：吉林省玉米生长季干旱划分为前期（4月21日—6月10日）、中期（6月11日—7月31日）和后期（8月1日—9月20日）干旱,玉米生长前期有效雨量较需水量亏缺28%、40%、55%左右和62%以上,中、后期亏缺32%、46%、60%左右和67%以上依次发生轻、中、重和特旱,严重和特重干旱玉米单产损失10%和15%以上。吉林省玉米干旱发生较频繁,且地理差异较大,西部干旱频繁且严重,东南部干旱较少且偏轻。各地玉米生长前期干旱频率最大,其次是后期,中期干旱频率较小。西部前、中、后期干旱频率在80%、50%和65%左右,重、特旱多发,发生2个阶段以上连续干旱的频率为25%左右;中部和东北部前、中、后期干旱频率在50%、25%和35%左右,以中旱为主,连旱频率在10%左右;东南部前、中、后期干旱频率均值在25%、10%和15%左右,以轻旱为主,连旱频率小于5%。干旱发生与否取决于农田水分亏缺,主要取决于生长阶段有效雨量和需水量。     

Predicting the relative effectiveness of direct versus indirect selection for oat yield in three types of stress environments

Summary In breeding crop varieties for stress environments, it must be decided whether to select directly, in the presence of stress, or indirectly, in a nonstress environment. The relative effectiveness of these two strategies depends upon the genetic correlation (r _g ) between yield in stress and nonstress environments and upon heritability in each. These parameters were estimated for grain yield of 116 random oat lines grown in nonstress, P-deficient, N-deficient, and late-planted environments. Estimates of r _g between yield in nonstress and yield in P-deficient, N-deficient, and late-planted environments were 0.52±0.24, 1.08±0.16, and 0.06±0.24, respectively. No consistent relationship between heritability and environment mean yield was observed. Direct selection in the presence of stress was predicted to be superior for yield in low-P and late-planted environments, but indirect selection in high-N environments was predicted to be as effective as direct selection in producing yield gain in low-N environments. These results confirm that neither high-yield environments nor environments in which the heritability of yield is maximized are necessarily optimum when the goal is to maximize yield gain in stress environments.Dep. of Agronomy, Iowa State Univ., Ames, IA 50011; USA, Journal Paper no. 13101. Project 2447.