甘蓝型油菜氮素吸收利用的杂种优势表现

以22个甘蓝型油菜品种(系)为亲本(17个母本,5个父本),按NCⅡ交配设计配成85个F1杂种,研究了产量、氮素吸收总量(TNA)和氮素籽粒生产效率(NUEg)的杂种优势表现。以杂种离中亲优势值(Hm)和超优亲优势值(Hb)作为杂种优势的评价指标,以Hm和Hb的显著差异出现率作为一个性状杂种优势潜力的指标。结果表明:产量的Hm正向显著组合数占杂种总数的87.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的60.00%,表明产量的离中亲优势值比超优亲优势强。TNA的Hm正向显著组合数占杂种总数的40.00%;Hb正向显著组合数为18个,占杂种总数的21.18%。NUEg的Hm正向显著组合数占杂种总数的67.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的47.06%。表明氮素籽粒生产效率杂种优势比氮素吸收总量杂种优势更为明显。     

江苏省早熟晚粳高产水稻新品种氮素吸收利用特征及成因分析

【目的】为阐明江苏省早熟晚粳新品种氮素吸收与利用的品种差异及其影响因素,【方法】于2012-2013年在江苏(武进)水稻研究所,以江苏省新近育成的8个早熟晚粳稻为供试材料,研究其与对照在产量、氮素吸收、氮素利用上的差异,分析氮素吸收利用及影响因素。【结果】1)8个早熟晚粳新品种实收产量均高于对照宁粳1号,平均增加7.87%,其中,武运粳29、武运粳23、扬粳4227、通粳981极显著高于对照;新品种总吸氮量和氮素籽粒生产效率分别比对照平均增加4.97%、2.85%。随着品种吸氮量、氮素籽粒生产效率的提高,稻谷产量均增加;2)高产新品种干物质生产量高、吸氮强度大、单穗吸氮量多和抽穗后吸氮量多,导致总吸氮量多;3)高产新品种结实期茎鞘叶氮素转运量、转运率大,氮素比例下降值大,成熟期茎鞘叶氮素比例低,结实期穗氮素增加量大,成熟期穗氮素比例高,这些特征均有利于总吸氮量、氮素籽粒生产效率的提高,且对前者的促进作用明显大于后者;4)高产新品种氮素收获指数、氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力等指标均高于对照,产量越高趋势越明显。总氮吸收量、氮素籽粒生产效率高的品种有利于氮素收获指数、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力的提高,但前者的影响更大。吸氮量高的品种氮肥利用率也较高,氮素籽粒生产效率高的品种氮素干物质生产效率、氮肥生理利用率也高。【结论】在苏南稻区,8个早熟晚粳新品种产量明显高于对照,氮肥(素)吸收利用率、总吸氮量、氮素籽粒生产效率均比对照表现出一定的优势。     

杂交中稻植株性状对氮素的响应及其与氮效率的关系

选用16个生育期基本一致的高产三系杂交中稻组合为材料,采用土培的方法,在施氮和不施氮条件下,研究水稻植株重要农艺性状对氮肥的反应的基因型差异、氮素吸收利用效率的基因型差异及它们之间的关系。结果表明,水稻氮素(肥)吸收利用率(RE)、氮肥农学利用率(AE)、氮肥偏生产力(PFP)、氮素籽粒生产效率(NUEg)和氮素干物质生产效率(NUEb)均存在显著的基因型差异,但氮素积累总量(TN)的基因型差异不显著。在两种施氮水平下,氮素籽粒生产效率与籽粒产量、成穗率、有效穗和经济系数均呈极显著的正相关,氮素干物质生产效率与籽粒产量、有效穗均呈显著或极显著正相关,氮素积累总量与成熟期生物量呈显著或极显著正相关。籽粒产量、成穗率、有效穗、经济系数和成熟期生物量可以作为氮效率筛选的重要参考指标。     

施氮量对冬小麦氮素利用和产量的影响

为给限量灌溉条件下冬小麦高产栽培中合理施氮提供依据,2008-2009年度分别在藁城市和清苑县以冀5265和科农199为材料,研究了限量灌溉条件下（小麦全生育期灌3水,每次灌水量75 mm）施氮量（0、120、180、240和300 kg·hm^-2,分别用N0、N120、N180、N240和N300表示）对冬小麦氮素吸收利用及小麦产量的影响。结果表明,增施氮肥有利于增加小麦植株和籽粒的含氮量和氮素积累总量。随施氮量的增加,藁城点籽粒氮素积累量呈持续增加趋势,清苑点在N240处理下籽粒中氮素积累量达到最高后开始下降。两地试验中氮素干物质生产效率均随施氮量的增加而降低,藁城的氮素生产效率、回收效率及农艺效率呈先升高后降低的趋势,以N180的氮素生产效率最高,回收效率和农艺效率则以N240最高;穗数和穗粒数随施氮量的增加而增大,千粒重随施氮量的增加而降低,且各处理间差异显著;籽粒产量随施氮量增加呈递增趋势,但N240与N300之间差异不显著。清苑县的试验中,氮素干物质生产效率、籽粒生产效率、回收效率和农艺效率都随施氮量的增加而降低,且在部分处理之间差异显著;穗数、穗粒数和籽粒产量均以N240的最高,千粒重则以N0的最高,再增加施氮量反而使产量及其构成因素有所降低。根据本研究结果,在河北平原限量灌溉条件下,小麦生产中施氮240 kg·hm^-2可以获得较理想的籽粒产量和氮素利用效率。     

水氮限量供给下两个高产小麦品种氮素吸收与利用特征

为给华北地区冬小麦节水高产高效栽培提供理论依据,选用当地两个主栽冬小麦品种济麦22和石麦15为材料,在大田春灌一水(W1)和春灌二水(W2)2个灌水条件下均设置192kg.hm-2(N1)和270kg.hm-2(N2)2个施氮水平,研究了在水氮限量供给下冬小麦氮素吸收利用特征。结果表明:(1)在W1水平下,济麦22籽粒产量N1与N2处理无显著差异,石麦15籽粒产量N1处理显著高于N2处理;在W2水平下,两个小麦品种均以N1处理籽粒产量最高;在相同施氮水平下,两个小麦品种籽粒产量均以W2处理最高;在不同水氮处理下,济麦22籽粒产量高于石麦15。(2)在相同灌溉水平下,两品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以N1处理较高;在相同施氮水平下,两个品种氮素利用效率和氮肥生产效率均以W2处理较高;在不同水氮处理下,济麦22氮素利用效率和氮肥生产效率高于石麦15。(3)在相同灌溉水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以N1处理最高;在相同施氮水平下,两小麦品种花后氮素积累量和分配比例均以W2处理最高。在不同水氮处理下,石麦15花后氮素积累量和分配比例高于济麦22。(4)方差分析表明,灌溉、品种、氮肥以及氮肥与品种、灌溉与氮肥的互作对籽粒产量影响均达显著水平,其中灌溉效应起主导作用。综合分析认为,两个小麦品种在限量供水(W2水平)、适量供氮(N1)处理下可以协调促进花后氮素积累、分配和有效转运,获得高产、高氮素利用效率和高氮肥生产效率。     

不同小麦品种的氮素利用特性研究

为了解河南省主要小麦品种的氮素利用特性,探究不同小麦品种之间氮素积累和转运的差异,通过大田试验,分别在开花期和成熟期对河南省18个具有代表性的小麦品种的茎、叶、鞘、穗(开花期)、颖壳和籽粒进行干物质重和氮含量测定,并根据小麦的产量、氮素积累量以及氮素籽粒生产效率划分不同小麦品种的氮效率类型,计算氮素利用特性的相关参数,分析氮素利用特性相关参数与产量和氮素籽粒生产效率之间的关系。结果表明,供试的小麦品种可划分为氮素高效型(Ⅰ)、氮素中效型(Ⅱ)、氮素低效型(Ⅲ)、氮素超低效型(Ⅳ)4种类型,其品种数量分别占总品种数的5%、50%、40%和5%。在小麦成熟期,Ⅳ型品种的颖壳和籽粒氮含量显著高于其他3种类型品种,叶、颖壳和籽粒的氮素积累量显著低于其他3类型品种,4种类型品种间茎和叶氮含量及氮素在茎、叶、鞘、颖壳和籽粒中的分配比例无显著差异;Ⅰ类型和Ⅱ类型品种的花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量均显著高于Ⅳ类型品种,Ⅰ类型品种的氮素农艺效率均显著高于Ⅲ和Ⅳ类型品种,氮素偏生产力表现为Ⅰ类型品种>Ⅱ类型品种>Ⅲ类型品种>Ⅳ类型品种,且差异显著。小麦产量、氮素籽粒生产效率与其他氮素利用相关参数呈现显著正相关。     

甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价指标筛选

为建立甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价方法,筛选合理的次级评价指标和氮素营养高效基因型,在田间小区试验条件下设置低氮(45 kg/hm2)、中氮(180 kg/hm2)和高氮(270 kg/hm2) 3个施氮水平,测定了416份不同生态类型甘蓝型油菜种质植株性状及氮素吸收效率(NAE)、氮素利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)。各性状在不同氮素水平下对氮的敏感性不同,低氮下第一次有效分枝数的变异程度表现为最大,单株籽粒重次之;中氮和高氮处理水平下单株籽粒重的变异程度均表现为最大,低氮胁迫加大了种质间的差异。油菜种质氮素营养效率基因型间差异明显,表现中效类型的种质最多,高效和低效的较少。油菜种质间成熟期NAE的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和株高为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NUE的鉴定与评价应选择在高氮处理下,以单株地上干重、第一次有效分枝数、单株籽粒重和每角粒数为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NHI的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和茎基粗为间接指标进行选择效果明显。     

旱地不同产量水平小麦的产量构成及氮素吸收利用的差异

为明确不同产量水平旱地小麦的氮素吸收利用特征,于2015-2016年和2016-2017年,在位于河南西部雨养旱地小麦主产区且种植洛旱6号的36个农户田块取样调查,按照籽粒产量分成低产、中产、高产3组,比较其产量构成、氮素积累转运特性以及氮素利用效率。结果表明,高产组的籽粒产量分别较低产、中产组高75%～93%和17%～37%,高产组的穗粒重和生物量均显著高于中产、低产组,千粒重显著高于中产组,穗数、穗粒数均显著高于低产组。高产组小麦主要生育时期以及各生育阶段的氮素积累量、花后茎叶氮素转运量和花后氮素积累贡献率均较高,但出苗至拔节期的氮素积累比例较低。2个调查年度,高产组小麦成熟期氮素积累量分别较低产、中产组高57%和17%,氮素籽粒生产效率分别高17%和12%,生产百公斤籽粒需氮量则分别低15%和6%;高产组的氮素干物质生产效率和氮肥偏生产力分别较低产组高9%和20%。由此可见,拔节期、拔节至开花期与开花至成熟期较高的氮素积累量、茎叶氮素转运量、花后氮素积累贡献率是旱地小麦高产的重要氮素特征,提高旱地中产、低产田的小麦产量,应在增加穗数、穗粒数、穗粒重和生物量的同时提高氮素利用效率。     

不同小麦品种产量和氮素吸收利用的差异

为明确不同氮肥水平下不同小麦品种产量、氮素吸收和利用的差异,在大田条件下,以山东省主推的21个小麦品种为材料,研究了0、120、180、240和300kg·hm~(-2)共5个氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标。结果表明,氮肥、品种及两者的互作效应显著影响冬小麦籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和利用效率;氮肥水平不同则品种间的氮效率差异程度不同。大部分供试品种的氮效率类型在不同氮肥水平下的聚类结果不一致,仅临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25在各氮肥水平下的产量、氮素利用率均较高,可划为氮高效品种。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,临麦4号通过高氮素吸收效率、泰山28通过高氮素利用效率、鲁原502和山农25通过氮素吸收效率和利用效率共同作用实现氮高效。由此可知,应在不同氮肥水平下对冬小麦品种进行产量和氮素利用率的综合评价,以筛选出适应不同地力环境的品种和与品种特性相适应的施肥技术;在氮高效品种的选育和推广中,应针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行鉴别和调控,才能最大程度挖掘和利用其高产、高效潜力,实现增产增效。     

播后镇压和冬前灌溉对冬小麦干物质转移和氮素利用效率的影响

为明确播后镇压和冬前灌溉对高产冬小麦干物质和氮素转移及氮素利用效率的影响,以冬小麦品种石新828和石麦12为材料,采用裂区田间试验,于开花期和成熟期,测定不同器官的干物质和氮积累量和转移量、籽粒产量、蛋白质产量、氮吸收效率和氮肥生产效率。结果表明,冬灌和镇压处理下,2个品种开花期和成熟期的干物质积累量下降,开花前各营养器官干物质的转移量、转移率及对籽粒的贡献率均降低,但开花后籽粒中的干物质积累量增加。冬灌处理小麦成熟期的总干物质积累量和产量下降。冬灌处理下,石新828开花后籽粒中的氮积累量增加,开花后氮素对籽粒的贡献率提高,但各器官的氮转移量显著降低,籽粒氮积累总量显著减少,氮吸收效率下降;冬灌对石麦12成熟期籽粒氮素积累量影响不显著。与不镇压相比,镇压处理下,2个品种开花期的氮积累总量和不同器官中的氮积累量均降低,而成熟期各器官氮积累量及分配比例的差异均不显著。镇压处理与不镇压处理相比,2个品种开花前营养器官中的氮转移量、转移率和贡献率均降低,但是开花后的氮积累量及其对籽粒氮的贡献率提高,其中,镇压的石麦12开花前氮转移量、贡献率和开花后氮积累量、贡献率与不镇压的差异达显著水平;成熟期籽粒氮素积累量的差异不显著。建议在足墒播种条件下不必进行冬灌,应根据播种前后土壤和水分条件确定是否需要镇压。     

大豆转化系数的研究：Ⅱ,大豆杂交后代表观收获指数和粒茎比的遗传研究

用表观收获指数和粒茎比不同的12个亲本配制11个组合,对其后代表观收获指数和粒茎比进行了研究。结果表明,大豆F_1代表观收获指数和粒茎比存在一定的杂种优势,其优势程度因组合而异。表观收获指数和粒茎比在F_2代均呈广泛分离,多数组合表现出超亲现象,其遗传属于数量性状遗传,无母体效应。F_2、F_3代,表观收获指数和粒茎比与中亲值相关显著。F_2代表观收获指数和粒茎比的广义遗传力分别平均为46.19％和37.47％。可将表观收获指数和粒茎比(?)入高产育种、高光效育种和株型育种的选择指标。     

杂交中稻氮肥农学利用率与植株地上部农艺性状关系研究

以16个杂交中稻组合为材料,在正常施氮和不施氮2个施氮水平下研究了杂交中稻氮肥农学利用率与植株地上部农艺性状的关系。结果表明,杂交中稻的氮肥农学利用率存在较大的基因型差异,组合间氮肥农学利用率与施氮处理籽粒产量呈极显著正相关。在高产正常施氮水平条件下,杂交中稻氮肥高效利用率组合要求最高苗数(x1)多,株高(x6)较高,倒3叶(x13)较窄,生物产量(x18)和结实率(x21)较高,上述性状与氮肥农学利用率(y)间存在极显著线性关系,回归方程为y=-75.8901 0.335 9x1 0.449 2x6-15.859 5x13 0.199 9x18 0.345 4x21,决定系数为89.53%。因此,这些性状可作为杂交后代及组合鉴定时田间选择的参考指标。     

大豆鼓粒期对籽粒产量的遗传效应分析

利用３个大豆杂交组合的Ｆ２－Ｆ４材料，通过实际选择试验．研究鼓粒期对籽粒产量的遗传效应．结果表明，不同鼓粒期组籽粒产量差异显著．鼓粒期延长主要通过增加粒重、降低瘪粒率提高产量，亲代鼓粒期对子代产量有显著的线性效应，对鼓粒期正向选择可获得较高的产量响应值．     

不同产量水平超级杂交稻产量形成特征及其对施肥量的响应

为了探究不同产量水平超级杂交稻产量形成特征及其对施肥量的响应,以超级杂交稻两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900和超优千号为供试材料,研究不同施肥水平(纯N用量分别为0、210、300和390 kg/hm~2,N∶P_2O_5∶K_2O=2∶1∶2,以F0、F1、F2、F3表示)对各品种产量及群体质量的影响。结果表明,在施肥水平为F0和F1时,Y两优2号的产量比两优培九和Y两优1号高,主要表现在其具有较高的有效穗数,以及茎蘖成穗率、叶面积指数、干物质积累量和收获指数;在施肥水平为F2和F3时,Y两优900和超优千号产量较高,主要表现在其具有较高的每穗粒数,以及粒叶比和收获指数。在不同施肥水平下,随着施肥量的增加各品种的每穗粒数、粒叶比和收获指数呈先增后降的趋势,有效穗数和叶面积指数呈增加的趋势(两优培九除外)。由上可知,在相对较低的施肥水平下,Y两优2号相比于两优培九和Y两优1号能获得更高产量,主要依靠的是其具有较高的有效穗数;而在较高的施肥水平下,Y两优900和超优千号更具有获得高产的潜力,且主要依靠较高的每穗粒数,较低的有效穗数是限制其获得更高产的主要原因。     

大豆籽粒蛋白质含量早世代选择效果及其对产量和脂肪含量的影响

利用3个大豆杂交组合研究了F_2或F_3代根据单株蛋白质含量进行高、中、低分組选择的选择效果及其对产量和脂肪含量的影响;分析了蛋白质、产量、脂肪及蛋白十脂肪总量之间的遗传相关及相关遗传进度。结果表明:(1)不同杂交组合早世代蛋白质含量分组选择的效果不同。F_2或F_3分组选择的F_3或F_4组间蛋白质含量有一定重叠,但一般高组蛋白质含量高于中组或低组;(2)早世代蛋白质含量分组选择对脂肪含量影响较大,对产量则无显著影响;(3)蛋白+脂肪总量与蛋白质含量显著正相关,与脂肪和产量负相关不显著。以选择蛋白+脂肪总量估计的蛋白质含量相关遗传进度与直接选择的遗传进度相似;产量和脂肪的相关遗传进度有正有负但绝对值均很小。综上结果认为,早世代根据蛋白+脂肪总量进行选择较为合适。     

高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种的一些相关性状

 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,对植株的干物质量、氮素含量、产量及其构成因素、生育期、株高、成穗率、穗部性状等进行了测定。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（NUEg）分为 6种类型,研究不同NUEg类型品种生育期、株高、成穗率、穗部性状的基本特点。结果表明：1）高NUEg品种生育期（特别是播种至抽穗）较短,NUEg与全生育期、播种至抽穗天数呈显著负相关; 2)不同NUEg类型品种间株高无显著差异,株高与NUEg无密切关系;3）高NUEg类型品种分蘖成穗率高,分蘖成穗率与干物质运转及氮素运转关系密切;4）高NUEg类型品种穗长较短,着粒密度较大。     

Effect of combined insecticide and fungicide treatments on newly sown swards of Italian and perennial ryegrass using two methods of sowing, two rates of seed and N fertilizer, with and without herbicide

The effects of six factors, each at two levels and in all combinations, on herbage yield and weed content of perennial ( Lolium perenne ) and Italian ( L. multiflorum ) ryegrass were assessed in four autumn sowings of field plots, in 3 years and at two sites. The factors were (i) perennial (PRG) or Italian (IRG), (ii) normal or low seed rate, (iii) drilling or broadcasting the seed, (iv) normal or low N fertilizer rate, (v) ryegrass fungicide seed treatment and post-emergence insecticide sprays (F + I) or untreated, and (vi) herbicide treatment or untreated. Overall, herbage yield at the first harvest was increased by F + I and IRG (all sowings), and the higher rates of seed (three sowings) and N (two sowings). Variable results were obtained for the other two factors. Increased yield was often associated with reduced weed content. Significant interactions between factors were obtained at two sowings; in particular, F + I increased yield of IRG by 12% and 22%, but had no effect on PRG. A second harvest, in the following spring, was taken for two sowings and there was no effect of F + I or the higher rates of seed and N. Thus, it is concluded that the desired aim when establishing grass swards of an adequate plant population without excessive competition from weeds appeared to be obtained even with plots receiving the least inputs.     

花生亲本材料遗传评价研究

选用8个亲本按NCⅡ配制16个组合,研究了F1-F4:5代产量性状和F4种子品质性状的遗传变异情况,测定了F4:5384个株系、56个品系的产量。结果表明:①各性状的一般配合力变异大于特殊配合力变异,杂种均数的遗传分量中以加性效应为主,这与前人研究结果一致。②亲本产量配合力在杂种世代间表现不一致,早代测定以F3较为适宜。③亲本性状值与一般配合力效应呈正相关,表明亲本性状优劣对杂种后代表现有一定影响。④优良品系的分布很集中,主要分布在母本963-4-1和父本88-1202的序列组合中,显示出优良亲本在育种效果上的突出优势。⑤963-4-1和88-1202是很好的高产育种亲本,904-79和佐治亚的育种利用价值也较高。     

杂交籼稻亲本种子休眠性与F1的相关及配合力研究

 利用19个核质互作型不育系和9个恢复系,配制了109个杂交组合。花后35 d收获种子,分别检测每个杂交组合F1及其亲本种子在不剥壳和剥壳情况下的休眠指数。采用5×5 NCⅡ遗传设计配制了25个组合,利用其种子的休眠指数分析了配合力。结果表明,在不剥壳情况下,F1种子的休眠指数与双亲种子的休眠指数以及中亲值呈极显著正相关。109个组合中,82个组合超过中亲值,43个组合超过高亲值,具有明显的中亲优势。去除稃壳的双亲及F1种子的休眠指数均大幅度下降,表明稃壳对种子休眠性具有重要作用,但剥壳后双亲种子和F1种子休眠性之间的关系,仍然存在与不剥壳时相似的趋势。稃壳对种子休眠性的影响主要取决于F1的基因型,而不受控于母体稃壳本身。不育系、恢复系休眠性的一般配合力方差和组合的特殊配合力方差占总遗传方差的比例分别为59.2%、31.1%和9.7%,三者均达到极显著水平,说明基因的加性作用占主导地位。不育系Ⅱ112A 种子休眠性的一般配合力最高,D62A次之;恢复系以IR112一般配合力最高,2786次之。它们是选配强休眠杂交组合的优良亲本材料。     

蓖麻杂交组合收获指数评价

为了提高蓖麻杂交育种效率，研究杂交组合收获指数与性状之间的关系，观察和测量了133个蓖麻杂交组合的13个农艺性状，即收获指数、单株产量、生物量、百粒重、有效穗数、一级分枝数、株高、茎粗、主茎节数、主穗长、主穗位高、叶绿素含量、净光合速率。采用相关分析和回归分析研究133个杂交组合的农艺性状间的关系。结果表明，不同蓖麻杂交组合的收获指数差异较大，变幅为0.126~0.644，平均值为0.398；133个杂交组合中收获指数在0.5以上的组合仅占16.54%。相关关系结果表明，收获指数与单株产量呈极显著正相关，与主穗长呈极显著负相关。回归分析表明，单株产量、株高、主穗长、有效穗数4个性状对收获指数的影响较大。因此在育种过程中，选择主穗花序较长、植株相对较高、一级分枝数较多的个体，可提高育成材料的单株产量。