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。     

施氮水平对不同小麦品种氮代谢相关指标及产量的影响

在大田条件下,以矮抗58和郑麦366为材料,研究了施氮水平对小麦叶片和子粒谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸含量及产量的影响.结果表明,小麦叶片GS活性、游离氨基酸含量在开花后随着生育期的推进均呈先上升后下降趋势,均在花后14 d达到高峰,且倒1叶>倒2叶>倒3叶;子粒的GS活性趋势和叶片一致,但子粒的游离氨基酸含量呈一直下降趋势.在氮素调控作用下,当施氮量在225 kg.hm-2时能够显著增加2个品种叶片和子粒GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量,当施氮量大于225 kg.hm-2时,矮抗58的GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量不能显著提高,但是却能使郑麦366的GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量显著提高.在施氮量为225 kg.hm-2时,2个品种产量均达到最大,矮抗58和郑麦366分别是8 673.39和8 359.60 kg.hm-2.在施氮量为300 kg.hm-2时,2个品种子粒蛋白质含量达到最高,且郑麦366高于矮抗58.     

施氨水平对不同小麦品种氮代谢相关指标及产量的影响

在大田条件下,以矮抗58和郑麦366为材料,研究了施氮水平对小麦叶片和子粒谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸含量及产量的影响.结果表明,小麦叶片GS活性、游离氨基酸含量在开花后随着生育期的推进均呈先上升后下降趋势,均在花后14 d达到高峰,且倒1叶＞倒2叶＞倒3叶；子粒的GS活性趋势和叶片一致,但子粒的游离氨基酸含...     

不同供氮水平对夏芝麻氮代谢、产量及品质的影响

为明确夏芝麻适宜的氮肥用量,提高其籽粒产量并改善品质,采用大田随机区组试验设计,以白芝麻品种郑芝98N09为试验材料,设置0(CK)、60、120、180 kg/hm24个供氮水平,分析不同供氮水平对芝麻氮代谢特征、产量和品质的影响.结果表明,施用氮肥可增强芝麻叶片氮代谢关键酶活性,提高叶片游离氨基酸、可溶性蛋白、全氮...     

不同供氮水平下油菜根系的反应差异

采用砂培试验,研究了3个油菜品系(231、H29、bin270)在5个施氮水平(0.6、3、6、12、15 mmol/L)下的根系形态与生理特性差异.结果表明:根重、根体积、根长、根系总吸收面积和活跃吸收面积随供氮水平的提高而升高;苗期231的根系活力随供氮水平的提高表现为先降低后增加,H29表现为先降低后增加而后又降...     

不同供氮水平下滴灌春小麦根系生理特性的变化

为探明滴灌春小麦根系生理特征对氮肥的响应及其与产量、氮肥利用间的关系,从而为滴灌小麦高产高效栽培提供理论依据,采用大田试验,研究了5个施纯氮N1(300 kg/hm²)、N2(275 kg/hm²)、N3(250 kg/hm²)、N4(225 kg/hm²),N5(0 kg/hm²,对照)水平下小麦根系生理特性的差异及其与产量的关系。结果表明,不同供氮水平下新春31号N2处理(275 kg/hm²),新春6号N3处理(250 kg/hm²)根系生理特性表现最佳,且新春6号根系生理特征表现较好,其开花期根系POD活性、GS活性、NS活性和拔节期根系活力比新春31号分别提高了0.22%、6.15%、16.12%、8.08%,而新春31号开花期根系MDA含量较新春6号提高了6.94%。新春31号施氮量(275 kg/hm²)和新春6号施氮量(250 kg/hm²)虽不是最高却在一定程度上获得了较高...     

不同小麦品种氮效率差异的研究

以湖北省小麦主产区(鄂北岗地)主推小麦品种为材料,采用盆栽试验方法研究丰氮和缺氮条件下小麦的子粒产量、生物学产量、氯素吸收与分配、氮效率的特性.结果表明,以缺氮条件下小麦子粒产量为氮效应评价指标,供试小麦品种中氮高效应的品种为鄂麦23和鄂麦14;以丰氮和缺氮条件下小麦子粒产量之差值与施纯氮量之比为氯响应评价指标,氮高响应的品种为郑麦9023、豫麦49和鄂麦18,氮高效应和氮高响应的品种并不相同.因此,对土壤氮素吸收利用能力较强的植株生物学特性是氮胁迫条件下供试氮高效应品种的生物学基础.在丰氮条件下,供试的氯高响应小麦品种的子粒产量、植株氮吸收和干物质生产特性与缺氮条件下表现不尽相同.     

不同施氮水平对花生结瘤与供氮和产量的影响

无机氮肥的施用量对花生根瘤的形成和发育有不同抑制作用。亩施氮2.5kg时,单株根瘤数和根瘤干重比亩施氮0kg显著减少(P<0.05),根瘤形成时间推迟。随着施氮水平拉高,抑制作用加强。 花生植株氮素营养随不同施氮水平发生相应变比。苗期、花针期,植株含氮量随施氮水平提高而提高,成熟期,植株含氮量随施氮水平提高而下降,而随植株根瘤数和根瘤干重增加而提高。结荚期为花生植株含氮高峰期,随后下降,但苗期施氮高时,植株含氮高峰则提前于花针期,随后迅速下降。 花生荚果产量以 NZ;最高,N服低。     

西北地区不同小麦品种氮营养效率差异及其机理研究

通过盆栽试验,研究了西北地区20世纪50年代以来,15个耐肥性不同的主要小麦品种的氮营养效率差异及其机理。结果表明,供试的15个小麦品种中,丰产3号、周麦9号和长武134在低氮和高氮下均可获得高产,是适应性较广的品种类型;西农1376、西农6028和陕229对氮素累积量大,但体内氮的利用效率低,对土壤氮利用能力也差,需肥量大,氮肥利用率高,比较耐肥,适用于高肥土壤种植;低氮条件下,周麦9号、小偃6号属高产-氮高效型品种,而在高氮条件下,丰产3号、周麦9号和偃师9号属高产-氮高效型品种;低氮条件下耐瘠品种主要靠发达的根系和对NO-3的有效利用获得高产,高氮条件下耐肥品种主要靠对肥料氮的吸收及在体内的有效利用而获得高产。     

不同供氮水平对旱稻产量的影响

以旱稻277为试材,在同一土壤肥力条件下,研究了不同供氮水平对旱稻产量、产量构成因素及抽穗至成熟叶、鞘、茎干物质转移率的影响。结果表明:不同供氮量对旱稻产量有显著影响,以187.5 kg/hm2处理各项指标最为理想,产量最高。     

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

长期定位氮胁迫对小麦碳氮代谢、氮素利用及产量的影响

利用大田长期氮肥定位试验,以施N 180 kg/hm2处理为对照,研究了氮胁迫(不施氮肥)对不同品质类型小麦(中筋小麦品种中麦895、强筋小麦品种石优20)碳氮代谢、氮素利用及产量的影响,以期为生产上的氮肥合理运筹提供理论依据。结果表明,氮胁迫条件下,2个小麦品种旗叶蔗糖含量(花后7~35 d)、旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性(花后7~35 d)、籽粒蔗糖含量(花后21~35 d)、籽粒SPS活性(花后14~35 d)均较对照明显降低;2个小麦品种旗叶可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和籽粒GS活性均较对照明显降低;2个小麦品种开花期氮积累量、成熟期氮积累量、开花前氮转移量均较对照显著降低,而开花前氮转移率和开花前氮贡献率均较对照显著提高;2个小麦品种氮素籽粒生产效率、氮素吸收效率、氮素生理效率和氮素收获指数均较对照显著提高;2个小麦品种穗数、穗粒数和产量均较对照显著降低。综上,氮胁迫下小麦灌浆中后期碳、氮同化能力明显下降,氮素积累量降低,但对氮素的吸收能力增加,营养器官氮素向籽粒的转运比例增加,进而小麦植株对氮素的整体利用率得以提升,但小麦产量降低。     

氮密调控对两个冬小麦品种碳氮代谢及产量的影响

[目的]研究品种、施氮量、种植密度及其交互作用对豫东南黏壤潮土区冬小麦碳氮代谢及籽粒产量的影响,明确该区冬小麦适宜的氮密调控处理组合,以期为该地区冬小麦高产高效栽培提供技术支撑.[方法]于2018—2020年连续2个冬小麦生长季,在豫东南黏壤潮土区设置品种(分蘖力中等、成穗率较高品种,鑫华麦818;分蘖力强、成穗率中等...     

不同类型冬小麦氮、硫积累分配及利用效率的差异

【目的】揭示不同类型冬小麦氮、硫积累、分配与利用规律及对氮、硫肥反应的差异。【方法】在田间条件下,连续3年先后选用13个高产品种,采用聚类分析方法进行冬小麦氮、硫利用效率类型的划分,并在0—20cm土层土壤水解氮含量92.2mg·kg-1、有效硫含量42.4mg·kg-1的地力条件下,研究不同类型冬小麦在不同氮、硫施用量下,氮素和硫素含量、积累量、收获指数、籽粒产量的差异及其与氮素利用效率和硫素利用效率的关系。【结果】结果表明,冬小麦的氮素利用效率与硫素利用效率呈极显著正相关关系,依据品种间氮素利用效率和硫素利用效率的差异,将供试品种划分为氮低效硫低效组、氮中效硫中效组和氮高效硫高效组。氮低效硫低效组小麦品种植株含氮量和含硫量一般高于氮中效硫中效组和氮高效硫高效组品种,氮素收获指数和硫素收获指数则小于氮中效硫中效组和氮高效硫高效组品种。在24kg·hm-2施氮水平下施硫,氮高效硫高效组和氮中效硫中效组品种植株含氮量显著提高,氮素积累量、硫素积累量和产量显著增加;氮低效硫低效组品种与氮高效硫高效组和氮中效硫中效组品种相比,施硫处理氮素积累量的增加量较小,而氮素收获指数降低的幅度较大,产量显著降低。在240kg·hm-2施氮水平下施硫,氮高效硫高效组品种植株含氮量和含硫量仍显著提高,氮素和硫素积累量显著增加,但氮素和硫素收获指数及产量无显著变化,氮硫利用效率显著降低;氮中效硫中效组和氮低效硫低效组品种氮素和硫素积累量无显著变化,多数品种的氮素和硫素收获指数亦无显著变化,产量和氮硫利用效率降低。【结论】冬小麦产量形成需硫量的相对高低与需氮量一致,氮素利用效率与硫素利用效率可以协同提高。在保持植株一定氮素和硫素积累量的基础上,通过提高氮素和硫素收获指数促进籽粒产量的增加,是实现冬小麦对氮素和硫素高效利用的一个重要途径。     

不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应

选用氮高效型高产品种是实现玉米高产稳产、节本增效的重要技术途径。以我国玉米生产主推品种郑单958(Zhengdan 958,ZD958)、先玉335(Xianyu 335,XY335)、京科968(Jingke 968,JK968)和京农科728(Jingnongke 728,JNK728)为试验材料,设置0 kg/hm~2(N0)、75 kg/hm~2(N1)、150 kg/hm~2(N2)和225 kg/hm~2(N3)共4个纯氮施用水平,研究并明确不同基因型玉米品种产量和氮素利用效率对减施氮肥的响应特征。结果表明:(1)施用氮肥可显著提高玉米籽粒产量,4个氮肥处理条件下籽粒产量均以京科968为最高,分别较郑单958、先玉335和京农科728平均增产4.1%、7.7%和14.6%。施氮量由纯氮225 kg/hm~2适当减施75kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728减产不显著;而郑单958和先玉335减产显著。(2)不同施氮水平下,品种间的单株生物量、花后干物质积累量和干物质转移率存在显著差异。施氮量由纯氮225 kg/hm~2减为150 kg/hm~2(N3→N2)时,京科968和京农科728单株生物量降低,但差异不显著,而郑单958和先玉335差异显著。(3)氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势,京科968和京农科728在不同施氮水平的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率均高于郑单958和先玉335,且在低氮水平下优势更明显。(4)每生产100 kg籽粒需吸收纯氮量在不同施氮水平和品种间均存在显著差异。不同品种间,在4个施氮处理条件下每生产100 kg籽粒平均需吸收纯氮量表现为郑单958(2.3 kg)先玉335(2.2 kg)京农科728(2.1 kg)京科968(2.0 kg)。由此可见,京科968在土壤瘠薄条件下仍可获得较高的产量水平;氮素利用效率随施氮量增加呈降低趋势;京科968和京农科728的氮素利用效率在不同氮肥处理条件下均高于郑单958和先玉335,且由纯氮225 kg/hm~2适当减施75 kg/hm~2时减产不显著。干物质积累量高、花后干物质转运能力强、生产单位重量籽粒所需氮肥量少、氮素利用效率高是京科968和京农科728在适量减施氮肥条件下减产不显著的主要原因。     

不同施氮水平对小麦旗叶氮素代谢相关酶活性的影响

选用新冬18号小麦品种,进行3个施氮水平的土壤施肥处理,再选取不同水平处理下的小麦旗叶作为供试材料,分别测定小麦旗叶中的谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶、内肽酶,氨肽酶、羧肽酶这5种氮素代谢关键酶的酶活力。研究结果显示,在小麦开花之后14 d,施氮水平为240 kg/hm2可有效增加小麦旗叶中可溶性蛋白质含量和主要氮代谢相关酶的活性。在此水平下,旗叶中可溶性蛋白质含量与谷氨酰胺合成酶及硝酸还原酶活性变化趋势相同,相比施氮水平为350,180 kg/hm2更能减缓小麦开花之后14 d的蛋白质水解,可进一步促进蛋白质的合成。与此同时,在开花之后第21天,高水平施氮量处理下的小麦旗叶中可溶性蛋白质含量则与内肽酶、氨肽酶等水解酶活性变化趋势相反。说明在240 kg/hm2施氮水平下,开花后期其施氮量能有效促进氮素分解代谢相关酶活性,旗叶可溶性蛋白含量降低,进而为小麦植株中氮素的再分配和利用起到了协助调节作用,提高后期小麦籽粒蛋白质的品质。     

不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

【目的】优质烤烟品种是彰显烟叶产区质量特色的重要保障,探究优质烤烟品种与常规主栽品种在江西烟区大田生育期内氮代谢和类胡萝卜素代谢特征差异,分析优质烤烟品种生理代谢共性特征,为深入挖掘品种特性以及优化品种配套栽培技术提供理论和技术支撑。【方法】以感官质量较好的闽烟312、闽烟12号与常规主栽品种云烟87(CK)为材料,分析不同品种中部叶在关键生育期相关物质组分含量和基因表达量变化。【结果】在类胡萝卜素代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期叶黄素含量达3.27～6.14 mg/g、β-胡萝卜素含量达0.67～1.59 mg/g,均极显著低于云烟87,而在中部叶成熟时两个品种叶黄素含量分别为2.31、2.58 mg/g,极显著高于云烟87的0.17 mg/g和0.44 mg/g;类胡萝卜素合成相关基因主要在旺长期至现蕾期高表达;在腰叶成熟期前,闽烟312和闽烟12号PSY等类胡萝卜素合成相关基因相对表达量整体高于云烟87,最大差值为2.53。在氮代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期总氮含量（1.58%～3.36%）、蛋白质含量（7.14%～14.81%）均极显著...     

冬小麦、夏玉米不同品种(系)之间的氮营养效率的差异

通过田间试验比较了不同冬小麦夏玉米品种 (系 )之间氮营养效率的差异。结果表明 ,3个冬小麦品种 (系 )中 ,93132具有较高的基础产量 ,而农大 95对氮肥反应最为敏感 ;3个夏玉米品种 (系 )中 ,西玉 3号不仅具有较高的基础产量 ,而且对氮肥的反应较好。冬小麦夏玉米不同品种 (系 )间最佳产量和最佳施氮量有较大差异。从施肥经济效益分析 ,冬小麦以农大 95最佳 ,夏玉米以西玉 3号最高。在 180 kg.hm-2 施氮水平下 ,冬小麦农大 95和夏玉米西玉 3号氮肥利用率较其他品种 (系 )分别高 10 .5～ 11.0个百分点和 13.9～18.7个百分点 ,这说明选择氮高效作物品种 (系 )提高氮肥利用率有很大的潜力 ,是完全可行的