小麦钾效率鉴定和钾高效利用种质的筛选

为快速筛选钾高效小麦品种,通过正常钾和低钾2个营养水平的大田营养池栽培试验,对黄淮麦区110份小麦品种/系的11个产量和9个钾效率相关性状进行综合鉴定,并以济麦22为对照,筛选出钾效率和产量均表现优异的钾高效利用种质。结果表明：与正常钾处理相比,低钾处理会显著降低小麦产量和钾吸收效率,但会显著提高钾利用效率;相关性分析发现,穗长、可育小穗数和穗粒数与钾吸收效率性状之间呈极显著正相关关系（P＜0.01）,与钾利用效率性状之间呈显著负相关关系（P＜0.05）,可作为钾效率的初步快速评价指标。与对照相比,在正常钾处理下筛选出2份钾高效利用种质,旱选H28和品3483,两者单株粒重分别高出17.12%和10.67%,地上部分钾利用效率分别高出27.27%和9.09%;低钾处理下筛选出5份钾高效利用种质,其中旱选H27和洛旱9号的单株籽粒重比对照分别高出18.48%和14.36%,单株钾利用效率比对照分别高出14.29%和21.43%。     

钾营养效率不同的小麦品种间根际钾营养动态的比较

用以土培技术,研究了钾营养效率不同的４个小麦品种根际速效钾、缓效钾的动态变化与钾效率的关系。结果表明,在不施钾条件下,低效低响型品种京核１号根限速效钾和缓效钾的耗竭程度较大。相反,高效低响型品种太核５０２５、低效高响型品种６１５４的根限速效钾和缓效钾的耗竭程度都较小。而中间类型品种京选偃６的根际钾耗竭程度更小。小麦根际钾的变化与根系分泌Ｈ＾＋能力有一定的关系。     

低磷胁迫下玉米自交系磷高效基因型筛选

采用小区试验,在不施磷(P0)和施磷(P1)条件下,研究了26个玉米自交系的磷营养效率.结果表明:供试材料按对磷的吸收效率可划分为高效吸收型、中效吸收型和低效吸收型;按对磷的利用效率可划分为高效利用型、中效利用型和低效利用型.研究中发现供试材料中只有极少数属于磷高效型,耐低磷条件,绝大多数属于磷中、低效型.植株相对磷浓度可作为玉米吸磷效率的指标,相对产量可作为其磷利用效率指标.     

不同小麦品种钾吸收,分配特性及其钾营养效率的差异

盆栽试验结果表明,钾效率系数（ＥＩ）和施外效率（ＫＥ）能很好评价小麦品种在钾缺乏条件下的钾营养效率,钾高效品种能在缺钾条件下区得较高产量;钾低效品种ＥＩ值小,但ＫＥ值大,施钾能获主产;押高效品种在钾缺乏或充足条件下均能维持功能叶（３～４叶）中较主的钾含量,功能叶中（第３～４叶）钾钾高效品种籽粒中甸积累量及其占总量的自分数较高,钾你效品种植物功能叶中的钾含量低效,茎、叶、叶间钾钾高效品种籽粒中钾积累     

不同氮效率基因型玉米根系对低铁胁迫的响应

[目的]揭示不同基因型玉米根系对低铁胁迫的响应,为玉米铁营养研究提供理论依据。[方法]采用营养液培养的方法,研究2种不同氮效率的玉米基因型(ZD958和XY335)在低铁(5μmol/L)和高铁(200μmol/L)条件下生物量累积和分配、根系形态和养分吸收的变化。[结果]低铁胁迫下,2种基因型玉米的苗干重、根干重、总根长、根体积和根表面积均有不同程度的降低,ZD958的苗干重、根干重、根体积、根表面积比XY335分别高45.00%、28.33%、21.27%、16.41%,但2个品种在低铁处理下根质量比与平均根直径明显增加;在低铁胁迫下,ZD958的氮累积量、磷累积量、钾累积量和铁累积量比XY335分别高36.80%、48.12%、45.08%和47.19%。[结论]氮低效的玉米基因型ZD958较氮高效玉米基因型XY335对低铁胁迫更为敏感。     

不同钾效率水稻品种苗期的根系形态与生理指标

选用2个钾高效型和2个钾低效型水稻品种为试验材料,通过水培试验,研究了5 mg/L和40 mg/L两个钾水平下,水稻苗期根系形态与生理指标的差异及其与钾素利用率的相关性。分析表明,其根系干质量、根系体积、总吸收面积、α-NA氧化量,在相同的供钾水平下,钾高效水稻品种均大于钾低效型;在40 mg/L供钾水平下,不管是钾高效型还是钾低效型水稻品种,根系干质量、根系体积、总吸收面积、α-NA氧化量均大于5 mg/L供钾水平下的。相关性分析结果表明,水稻相对钾素利用效率与其相对根系干质量、相对活跃吸收面积比、相对比表面积相关性不显著,而与相对根冠比之间呈显著正相关,与相对根体积、相对α-NA氧化量、相对活跃吸收面积、相对总吸收面积呈极显著或显著的负相关关系。说明,良好的根系形态和根系活力是钾高效水稻品种的一种特征,相对根冠比、相对根体积、相对α-NA氧化量、相对活跃吸收面积、相对总吸收面积可以作为苗期钾高效水稻基因型的筛选指标。     

黑龙江玉米主产区不同基因型玉米氮素利用效率分析

为选育氮高效品种,减少氮肥施用量,试验以黑龙江省24个不同基因型玉米品种为材料,采用盆栽方式,在N200 kg·hm~(-2)氮水平下研究抽雄期玉米品种干物质积累、总氮含量、氮素干物质生产效率、氮吸收速率、氮肥利用效率,分析各玉米品种干物质积累及氮利用率特性,为黑龙江省氮高效玉米品种选育和栽培提供理论依据。根据聚类分析结果,将24个不同基因型品种分为低氮高效型(Ⅰ)、低氮中效型(Ⅱ)和低氮低效型(Ⅲ),分别占12.5%,37.5%和50.0%。Ⅰ型品种各项指标均显著高于其他品种。相关分析表明,氮素干物质生产效率与总干重、总氮含量、氮吸收速率呈极显著正相关,与氮肥利用效率呈显著正相关;通径分析表明,氮素干物质生产效率与总干重呈显著相关,总干重对氮素干物质生产效率贡献较大。     

硼对不同硼效率甘蓝型油菜叶片6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性和可溶性糖含量的影响*

 通过营养液培养试验,研究了硼对不同硼效率甘蓝型油菜品种叶片6-磷酸葡萄糖脱氢酶（G-6-PDHase）活性和可溶性糖含量的影响。结果表明,在正常硼营养条件下,随着生育期的推进,叶片酶活性先升高,在花期达到顶点,而后下降,可溶性糖也有类似的变化。在升高和下降的快慢上,高效品种要大于低效品种。低硼胁迫使两油菜品种叶片可溶性糖含量和酶活性均有不同程度的升高。对于可溶性糖,低效品种在低硼处理下的叶片累积量明显高于其他处理,高效品种低硼处理次之,高效品种硼正常处理最低;酶活性上,在苗期和蕾薹期,低效品种升高的幅度大于高效品种,而在花期及其以后时间内,则高效品种升高的幅度要大于低效品种。     

硼对2个棉花品种花器官不同部位矿质营养的影响Ⅰ.对微量元素B、Cu、Zn、Fe和Mn的影响

研究了土培条件下硼对2个不同硼效率棉花品种花器官不同部位（苞叶，花萼，花冠，雄蕊，雌蕊）硼，铜，锌，铁，锰营养的影响。结果表明，缺硼导致2个棉花品种花器官不同部位硼含量和累积量均明显降低。铜，锌，锰，铁含量和累积量一般也有降低趋势。但变化幅度不及硼大，2个棉花品种互相比较，缺硼引起的硼高效品种雄蕊和雌蕊中硼，铜，锌含量及5种微量元素累积量的降低幅度均小于低效品种，而苞叶中上述养分累积量的降低幅度却大于低效品种，其它部位养分变化无一致规律。说明在缺硼环境中，高效品种的雌蕊和雄蕊较低效品种能获得较多的微量元素营养，这可能是高效品种对缺硼适应性的一种表现。     

小麦养分效率评价指标和养分高效种质筛选

小麦是我国重要的粮食作物,筛选养分高效小麦品种是品种推广应用的基础,也可以为养分高效育种提供种质。本试验以黄淮麦区135个品种/系为材料,设置正常氮磷钾(CK)、低氮(LN)、低磷(LP)和低钾(LK)4个处理,研究不同养分处理条件下小麦产量性状和氮磷钾养分效率的基因型差异,建立以产量及产量三要素为基础的养分效率指数评价指标。结果表明,减量施肥处理对小麦产量及氮磷钾养分效率均有显著影响,但是不同小麦品种/系存在显著基因型差异;氮磷钾养分效率指数与小麦籽粒产量和养分效率指标之间高度正相关,能够反映小麦在养分胁迫环境下的养分效率综合表现,可作为养分高效评价指标;根据养分效率指数分别筛选出氮、磷、钾高效种质27份、26份和30份,其中氮磷钾均高效的有LS4697、石新618、冀5265、山农18、烟农19和烟农21,为小麦养分高效育种提供了重要信息和材料。     

淹水胁迫对玉米苗期根系形态与养分吸收累积的影响

采用盆栽试验的方法,研究了不同淹水时间对玉米苗期(四叶期)根系长度、根表面积、根体积、分枝数、交叉数等根系形态,根系生物量,氮磷钾含量和累积量的影响,对比分析正常生长和淹水条件下玉米根系形态与养分吸收的耦合关系。结果表明,正常生长的玉米,其根系的主根长、总根长、根表面积、根体积以及分枝数、交叉数等形态指标均随培养时间延长而逐渐增加;而淹水胁迫使这些根系形态指标均呈先增加后减少的变化规律,并于淹水处理72 h后分别低于正常生长53.8%、51.0%、34.2%、13.3%、49.5%和37.5%。玉米幼苗正常生长时,根系中氮含量、磷含量、钾含量随培养时间增加均呈递增趋势;而淹水处理使根系中氮含量先增加后减少并高于正常生长;磷含量先增加,处理48 h后趋于稳定;钾含量先增加后减少,并于淹水48 h后低于正常生长。正常生长和淹水处理根系中氮素、磷素、钾素累积量均持续增加,而淹水处理72 h后三者累积量分别显著低于正常生长7.0%、20.2%和39.1%(P0.05)。正常生长的玉米,根体积对氮、磷含量影响最大、主根长对钾含量影响最大,总根表面积对氮、磷、钾素累积量影响最大;淹水胁迫后,以总根表面积对氮、磷含量影响最大,交叉数对根系钾含量以及氮累积量影响最大,以总根体积对氮素、磷素累积量影响最大。综上,淹水胁迫抑制了玉米幼苗根系的生长发育,降低了根系对氮、磷和钾的吸收与累积,导致玉米生长受阻。     

不同栽培模式对夏玉米根系性能及产量和氮素利用的影响

【目的】研究不同栽培模式对夏玉米根系性能、籽粒产量形成以及氮素吸收利用的影响,探明不同栽培模式下玉米根系形态特征与产量形成、氮素吸收能力的关系,为促进玉米根系生长发育、增强根系吸收性能、优化施肥量,促进玉米高产高效生产提供理论依据。【方法】在定位试验条件下,选用郑单958为试验材料,在两种地力条件下,以不施氮肥处理为对照(CK),设置超高产玉米栽培模式(SH)、高产高效栽培管理模式(HH)、农民习惯栽培管理(FP)3种栽培模式,比较分析不同栽培模式夏玉米根系特性对产量形成和氮素吸收利用的调控效应。【结果】不同栽培模式间夏玉米产量存在显著差异,与HH、FP和CK模式相比较,高地力和低地力田块SH模式的两年平均产量分别提高3.54%、17.50%、30.12%和3.16%、18.45%、27.72%,统计分析表明地力和栽培模式均对夏玉米产量有极显著影响,两种因素综合影响因年份变化有所差异。两种地力条件下,夏玉米各时期群体生物量均表现为SHHHFPCK。在抽雄期(VT)和完熟期(R6),SH处理的植株氮素积累总量显著高于其他处理,氮肥利用效率和氮肥农学利用效率均高于FP模式,HH模式的氮肥农学利用效率、氮肥利用效率和氮收获指数均最高,氮肥偏生产力低于FP模式,但仍高于SH模式。在不同地力基础上夏玉米不同栽培模式的根系指标变化趋势基本一致,在大喇叭口期(V12)、抽雄期(VT)、乳熟期(R3)的根系干重密度、根长密度和根表面积密度均为SHHHFPCK,从V12到VT期,SH和HH模式的根长密度、根干重密度和根表面积密度增幅均显著高于FP模式,从VT到R3期,降幅均显著低于FP模式,SH和HH模式VT期根系活跃吸收面积比例显著高于FP模式。不同栽培模式各时期根长密度、根表面积密度和根干重密度与产量和氮肥利用效率均呈显著正相关。【结论】高产高效栽培模式可以有效地促进根系发育、延缓根系衰老、提高氮肥利用效率,有助于实现夏玉米高产高效的目标。     

土壤肥水热状况与玉米根系及地上部生长发育关系的研究

试验结果表明，地膜覆盖和浅施有机肥可以使玉米根长和根干重在自然生长过程中的Ｓ型曲线发生改变，根系在土壤中上层的分布比例有所增加；单株干物质积累向生殖器官转移较快，成熟期产量较高。研究发现，提高地温与玉米２叶期的干物质积累有显著相关，３至５叶期没有相关性，而土壤水分却极大地影响玉米根系及地上部的生长发育。     

低钾胁迫对不同钾效率苎麻基因型根系发育 及纤维产量品质的影响

以2个钾营养高效基因型苎麻和2个低效基因型为试验材料,研究了低钾胁迫对不同基因型苎麻根系生长、纤维产量和品质的影响。结果表明,低钾胁迫下,苎麻生物量减少,植株显著矮化,根系生长受抑,根系吸收面积和阳离子交换量减小。但高效基因型苎麻低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对根系干重、相对细根干重、相对根系总吸收面积、相对根系活跃吸收面积较大),其纤维产量所受影响程度小于低效基因型(相对产量较高),有效降低了低钾胁迫对纤维品质所引致的负面影响。     

麦茬高度对机播夏玉米苗期生长及水分利用的影响

【目的】在冬小麦-夏玉米轮作免耕留茬种植体系内,麦茬高度对土壤蓄水保墒能力、夏玉米出苗及生长发育具有重要影响。本研究在冬小麦-夏玉米轮作地区,探求适宜机播夏玉米苗期生长及高产高效的冬小麦留茬高度,为实现农艺栽培措施和农业机械化的高效、有机结合提供理论依据。【方法】试验于2012-2014年在中国农业大学吴桥实验站进行,以郑单958为试验材料,在大田条件下设3个麦茬高度（15 cm、25 cm、35 cm）,其余部分随机收粉碎覆盖还田,采用机械化精量播种。通过测定夏玉米出苗率、苗期农艺性状、干物质积累、田间耗水量、产量及构成因素和水分利用效率,比较分析小麦不同留茬高度对夏玉米播种出苗质量、苗期生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】（1）35 cm麦茬处理能够显著降低播种到拔节期农田耗水量和全生育期农田耗水量,显著增加夏玉米出苗率并提高田间株高整齐度。（2）35 cm麦茬能够促进4叶展期株高和叶片的增长,但茎粗变细,差异均达到显著水平（P＜0.05）。（3）35 cm 麦茬处理下玉米拔节期的茎秆变粗,株高、叶面积指数和单株干物质积累均处于最高水平,其中干物重差异显著。（4）与15 cm和25 cm麦茬高度相比,35 cm麦茬处理下玉米的3年平均籽粒产量分别增加了10.59%和5.31%,产量增加主要是由单位面积粒数的增加引起;3年平均水分利用效率分别提高了21.55%和12.64%（P＜0.05）,年际间水分利用效率也具有较大差异,降雨较多的年型,水分利用效率低。【结论】在3个麦茬高度下,35 cm麦茬处理蓄水保墒效果较好,有利于夏玉米苗期生长发育,在增加夏玉米产量和水分利用效率方面效果显著,符合免耕留茬区域农业机械化播种的发展趋势,应用前景广阔。     

叶面喷施黄腐酸钾对夏玉米产量的影响

试验以丰利德1号玉米为试材,研究叶面喷施不同浓度的黄腐酸钾对夏玉米产量的影响。结果表明,黄腐酸钾喷施浓度低于133 mg/L时随喷施浓度的增加,穗粒数、千粒重、产量均表现出逐渐增加的趋势;大于133 mg/L时随浓度的增加,夏玉米株高表现出先增后减的趋势,穗粒数、千粒重、产量均表现出逐渐降低的趋势。以喷施200 mg/L黄腐酸钾处理的夏玉米株高最大,为2.21 m,与对照达极显著差异;穗粒数以67 mg/L黄腐酸钾处理最高,为542.7粒;千粒重、产量均以喷施133 mg/L黄腐酸钾的处理最高,分别为303.2 g、8 771.3 kg/hm2,分别比对照提高7.2%、12.8%,达到极显著差异。因此,夏玉米7叶期喷施黄腐酸钾的最佳浓度为133 mg/L。     

低磷胁迫下玉米自交系产量耐性系数和叶片症状率级别的分布

通过玉米磷高效基因型的筛选,结合传统和现代育种手段培育磷高效型玉米品种,是解决目前土壤磷素利用效率低、节约磷矿资源的1条有效途径。我国有关玉米磷效率资源的筛选工作已有很多报道,但是对耐低磷玉米自交系鉴定指标体系的研究较少。以375份东北三省常用玉米自交系为试材,采用对比试验设计,分别在高磷（CK）和低磷土壤上种植,在玉米10叶期进行症状叶调查,计算症状率并在收获时统计产量;根据症状率级别和产量耐性系数2个指标,对参试玉米自交系进行了耐低磷型的筛选。结果表明：不同玉米自交系在低磷处理下表现出不同的抗性和适应性。低磷胁迫下,绝大部分自交系产量有所下降,其中产量耐性系数〉0.8（相对耐低磷）的自交系有17份,占参试材料总数的4.5%;叶片没有出现症状率的自交系有26份,占参试材料总数的6.93%。375份东北常用玉米自交系中存在着一些磷高效型玉米自交系,这为我国玉米育种提供了宝贵资源。     

淹水弱光复合胁迫对夏玉米根形态结构、生理特性和产量的影响

【目的】随着全球气候变化,玉米生长季气象灾害频发,阴雨寡照已成为黄淮南部地区玉米的主要非生物灾害之一。本研究通过比较2个敏感性不同玉米品种在花期淹水弱光复合胁迫的根系生长动态、结构特征和生理特性,以期探明玉米根系对花期阴雨寡照胁迫的响应特征。【方法】以郑单958和豫玉22为材料,设对照（CK）、淹水（W）、弱光（S）、淹水+弱光（WS）4个不同胁迫处理,采用盆栽试验比较不同胁迫处理下玉米根干重、长度、根表面积、根体积、节根层数的动态变化特征,探明根形态结构、根生理指标及产量对淹水、弱光及复合胁迫的响应特征。【结果】淹水、弱光及其复合胁迫下玉米根总干重、根总长度、根表面积和根体积均显著下降,3种逆境以淹水弱光复合胁迫降幅最大,其次是淹水、弱光单一胁迫,W、S、WS处理的单株根干重和根长度平均比CK降低15.21%、5.08%、21.07%和14.86%、5.52%、18.14%,根表面积和根体积则比CK平均降低9.83%、4.62%、12.72%和12.62%、6.61%、16.23%;WS处理的根干重、根长度、根表面积和根体积比W处理平均降低6.64%、3.84%、3.21%和4.12%,比S处理平均降低16.55%、13.10%、8.41%和10.32%,且WS与S处理间差异显著,与W处理之间差异不显著。淹水及复合胁迫下根通气组织发达,根气腔数量、面积、孔积率和节根层数明显增加,其中W、WS处理根单位面积上气腔数量比CK平均增加5.29和10.03倍,气腔面积较CK平均增加5.76和13.27倍,根孔积率较CK平均增加8.01和10.00倍,W和WS处理节根层数平均比CK增加1—2层,但S处理与CK无差异。淹水、弱光及复合胁迫使玉米根系生理指标和产量显著降低,尤其以复合胁迫下降幅度最大,各指标处理间变化趋势为WS相似文献   

不同磷水平柱花草磷效率及根构型研究

为研究不同磷水平下柱花草磷效率的基因型差异及其与根构型的关系,利用盆栽试验,以磷低效、磷高效、磷敏感3种基因型柱花草品种为材料,研究0、0020、0035、0050、0075、0100、0200 g·kg-1共7个磷水平下,不同基因型柱花草的磷营养特性;并进一步比较两个代表性基因型（磷低效、磷高效）柱花草在对照(0 g·kg-1)、缺磷(0010 g·kg-1)、正常磷（0025 g·kg-1）处理下苗期根系生长状况,从而确定根构型与磷效率的关系。结果表明：不同基因型植株的磷含量、吸磷量随磷浓度的增加而增加,磷利用效率对磷浓度的反应趋势则相反。在不同磷处理下,磷高效基因型的磷利用效率均较高,且随着磷浓度的增加不同基因型品种磷利用效率的变化趋势度表现为：磷高效＜磷低效＜磷敏感。随着磷胁迫的加重,磷高效和磷低效基因型的侧根数、主根长、根体积、根表面积和根活跃吸收面积均增加,根直径减小。磷高效基因型柱花草根体积显著高于磷低效基因型,且在其他根构型指标上优于磷低效基因型。磷高效基因型品种较耐低磷,柱花草根系形态的改变是其适应低磷胁迫的重要机制。研究为柱花草的优质栽培提供理论依据。     

氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征

【目的】研究水稻（Oryza sativa）氮高效利用基因型根系形态和活力变化,为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考。【方法】选择前期筛选出的水稻氮利用效率高低不一的基因型为试验材料,在比较氮利用效率基因型差异的基础上,采用水培试验,利用根系分析系统提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和细分枝根的长度、表面积和体积等形态指标数据,探讨各类根形态与氮吸收的关系,同时分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力变化。【结果】（1）水稻产量和氮利用效率呈现极显著的基因型差异,氮高效利用基因型籽粒产量、籽粒氮积累量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔节期和抽穗期水稻干物质量、氮积累量与籽粒产量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数均呈现显著或极显著正相关,抽穗前（特别是拔节期和抽穗期）的物质积累和氮的吸收显著影响水稻产量和氮利用效率的提高。（2）低氮水平下,氮高、低利用效率基因型间的根系形态指标差异显著。细分枝根根长占水稻总根长的比重最大,为73.40%,且高效基因型在苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期比低效基因型分别高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面积和体积分别占水稻总表面积和总体积29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面积在拔节期和抽穗期比低效基因型分别高94.70%和64.38%,体积分别高90.24%和58.18%;不定根根长、表面积和体积分别占水稻总根长、总表面积和总体积19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根长、表面积和体积在拔节期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差异最大。（3）氮高效利用基因型根系吸收面积和还原力随着氮水平的提高显著降低,而氧化力变化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔节后总吸收面积、活跃吸收面积、氧化力、还原力分别为低效基因型的1.3-2.1倍、1.1-3.2倍、1.0-3.0倍、1.4-2.2倍。（4）低氮水平下,粗分枝根的根长、表面积和体积对氮积累量影响程度最大,为47.1%-78.4%。粗分枝根的发育情况直接影响氮的吸收,从而影响水稻产量和氮利用效率。【结论】低氮条件下良好的根系形态和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可对水稻营养生长期根系形态和活性加以遗传改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系构型。