玉米对氮素营养利用的遗传差异及其生理机制

玉米对氮素营养利用存在基因型差异,利用玉米在形态,生理代谢上对氮素吸收、转运、利用等方面的遗传差异性进行定向育种,能够解决生产中遇到的氮素利用率下降、生产成本提高、经济效益递减,环境污染问题。本文综述了国内外玉米氮素营养方面的研究进展,为玉米高效生理机制的深入研究提供参考。     

水稻氮素高效吸收利用机理研究进展

基于经济效益和环境保护的考虑, 近年来水稻的氮素利用效率引起了大家的重视.不同基因型水稻对氮素利用效率存在明显差异.氮素利用效率可分为吸收和生理利用效率两部分,它们对氮素利用效率的贡献率受到水稻生育期和供氮水平两方面的影响.从水稻根系特征、库容量、齐穗后的碳与氮的转运、光合作用和增硝营养等与水稻氮素利用效率关系密切的生理生化机制进行了阐述,最后对该领域今后的重点研究方向进行了展望.     

水稻氮高效利用的研究进展

氮肥在我国水稻种植中投入量巨大,但氮肥利用效率却远低于世界平均水平。这不仅消耗高额的成本,而且破坏生态。因此,选育氮高效水稻具有重要意义。主要针对高效氮水稻的氮素吸收利用效率、生理机制、提高水稻氮高效吸收的方法及水稻氮高效基因的挖掘等方面进行了综述,以期为今后更好地开展氮高效水稻农业育种研究工作提供科学依据。     

水稻氮高效利用的研究进展

氮肥在我国水稻种植中投入量巨大,但氮肥利用效率却远低于世界平均水平.这不仅消耗高额的成本,而且破坏生态.因此,选育氮高效水稻具有重要意义.主要针对高效氮水稻的氮素吸收利用效率、生理机制、提高水稻氮高效吸收的方法及水稻氮高效基因的挖掘等方面进行了综述,以期为今后更好地开展氮高效水稻农业育种研究工作提供科学依据.     

小麦氮素高效利用的研究进展

氮是植物生长发育所必需的营养元素之一,采用氮高效品种挖掘作物高效吸收利用氮素的潜力是提高氮肥利用率的有效途径.就小麦对氮素高效利用及其影响因素的研究进展进行了综述,对国内外有关小麦在氮素利用效率方面的差异性及其在不同生育期干物质与氮素变化状况等内容进行了分析,并在此基础上提出了进一步研究需要关注的问题.     

植物氮素吸收利用研究进展

近年来,随着农田生态系统中的氮肥的过量施用对生态系统造成的污染日益加重,提高作物对氮素的利用效率,减少氮肥对生态系统的污染成为目前的一个研究热点。对近年来有关植物对氮素吸收利用的研究进展进行了阐述,从氮素对植物生长发育的影响、植物对氮素吸收利用的生理及分子机制等方面进行了总结。     

玉米氮素利用效率的研究进展

根据目前国内外氮素利用效率研究的现状,从氮素利用效率的含义、玉米氮素吸收和利用特性、提高玉米氮素利用效率的可行性、提高玉米氮素利用效率分子遗传学研究方面阐述了玉米氮素利用效率的研究进展,并对提高玉米氮素利用效率的发展进行了展望。     

典型玉米自交系氮素吸收利用特点的研究

在大田条件下,对8个代表性的玉米自交系在不同施氮水平下的氮素吸收与利用特点及与氮效率相关的一些性状进行了研究。结果表明:玉米自交系在产量、生物量和氮累积量上存在显著的差异。通过玉米自交系各性状与氮效率的关系的分析表明,低氮胁迫下,应选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高、穗位叶叶面积大、籽粒含氮量高和氮收获指数大的自交系,高氮处理条件下,应选择抽丝期生物量大和成熟期生物量大的自交系。通径分析表明,氮吸收和氮利用效率对氮效率的作用均是直接作用大于间接作用。3个施氮水平条件下,对氮效率的直接作用是氮吸收效率大于氮利用效率。在低氮条件下,氮吸收效率的直接作用更强,而氮利用效率对氮效率的直接作用是随着施氮量的增加逐渐增强。在氮2、氮3处理中,吸收效率和利用效率的共同影响导致了产量差异,并且是吸收效率的影响较大;高氮处理则主要是吸收效率的影响。     

小麦氮素利用效率的研究进展及提高途径

根据目前国内外氮素利用效率研究的现状,从氮素利用效率的含义、小麦氮素吸收和利用生理特性进行了阐述,提出了提高小麦氮素利用效率的技术途径。     

氮素对玉米生长及生理特性的影响

综述了氮素对玉米生长及生理特性的影响,阐明了氮素在玉米产量形成中的重要性,为玉米高产研究提供理论参考。     

不同氮肥运筹方式对夏玉米产量和氮素利用的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同氮肥运筹方式下的夏玉米产量、产量构成、穗部性状、叶面积指数、干物质积累、穗位叶叶绿素相对含量以及光合速率、子粒形成的碳氮来源、收获指数、氮素收获指数及氮肥利用效率进行了研究。结果表明,在施总氮量相同的条件下,以播种期施氮结合大喇叭口期和抽丝期二次追施氮效果最好,即产量和氮肥利用效率均处于较高水平;其次为大喇叭口期一次追施氮;抽丝期一次追施氮以及前重后轻的施氮方式导致后期叶片缺肥早衰,影响光合产物的积累,从而影响产量,降低氮肥利用效率。     

滨海盐碱地夏玉米氮肥利用率及土壤硝态氮累积特征

通过田间小区试验,研究滨海盐碱地区玉米氮肥利用效率及施氮对土壤硝态氮的影响。结果表明,滨海盐碱地区施氮135kg/hm2(T1)、270kg/hm2(T2)、405kg/hm2(T3)玉米产量分别比不施氮处理(CK)提高24.28%、44.39%和46.74%,差异均达显著水平;T1、T2、T3每千克N增产量分别为10.33、9.44、6.63kg;养分平衡结果显示,CK、T1氮素亏缺,T2稍有盈余,T3大量盈余;氮肥利用效率T2最高为19.94%。通过建立玉米施肥效应模型,获得试验条件下最佳经济施肥量为342.7kg/hm2。土壤表层(0~20cm)硝态氮质量分数随氮肥使用量的增大而升高,T1、T2、T3与CK相比分别增加82.9%、181.8%及320.5%,且各处理之间差异均达显著水平。20cm以下各处理硝态氮质量分数均随土层深度的增加而降低,同一土层硝态氮质量分数均表现随使用量越大值越高。0~80cm土层硝态氮累积量T1、T2、T3与CK相比分别增加65.6%、161.1%、285.7%;回归分析表明,硝态氮累积量与氮肥施用量呈极显著线性相关关系。因此,滨海盐碱地区应采取相应措施提高氮肥利用率,降低肥料投入量,以实现经济与生态效益的双赢。     

氮素对吐丝后不同保绿型玉米自交系生理生化特性的影响

以玉米自交系178(保绿型)和K12(非保绿型)为材料,采用大田试验,设置2个氮处理,研究2个不同保绿型自交系花粒期叶片光合特性、保护酶活性与氮同化的差异性。结果表明,2个自交系在吐丝期后14d前后光合性能达到最大,而从吐丝21d后又呈现迅速下降趋势;抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性在吐丝14d左右达到峰值后开始下降,丙二醛(MDA)含量一直升高。保绿型玉米活性氧清除系统活性显著高于非保绿型玉米自交系,且表现出更高的光合势和更强的耐低氮能力,最终在产量方面保绿型表现更突出,因此,认为保绿性可作为筛选氮高效玉米自交系的一个重要农艺性状。     

氮肥运筹对玉米氮素动态变化和氮肥利用的影响（英文）

[目的]探讨氮肥运筹对雨养条件下玉米氮素动态变化和氮肥利用的影响,以期为雨养条件下玉米单产进一步突破提供理论依据与技术支撑。[方法]选择先玉335作为试验材料,设置两个播种密度（8.5万株/hm2和9.5万株/hm2）。化肥施用总量一定,磷钾肥作为底肥施入,氮肥按不同比例分期施用,以尿素作为追肥肥料,在拔节期和吐丝期施入。分别于拔节期、吐丝期、吐丝后15 d、吐丝后30d、吐丝后45 d、吐丝后60 d测量叶、茎、鞘、苞叶、籽粒、穗轴、雄穗和花丝的氮含量。[结果]氮素积累量在吐丝后45 d前后达到最大;高密度有利于氮量积累;植株总氮量与产量呈正相关,高密度下相关系数大;高密度下籽粒氮含量和氮收获指数均与产量呈显著正相关性;吐丝期氮肥比例相对高有利于叶片和穗部（籽粒＋苞叶＋穗轴）氮素在生育后期的积累及茎鞘氮素的转运,前期氮肥比例大易造成穗部氮代谢延后。氮素吸收高峰在吐丝到吐丝后15 d;吐丝期氮肥比例高的施肥方式提高了生育后期的氮素吸收速率,在较高密度下吸收速率前移。[结论]氮肥施用比例适当后移,对氮肥利用有利;前期氮素累积太多对后期氮素吸收利用有抑制作用。     

不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种氮素吸收利用的差异

[目的]研究不同氮素籽粒生产效率类型品种氮素吸收利用的基本特点。[方法]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88个2、002年122个)为材料,测定干物重、氮素含量、产量及其构成因素等,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)从低到高依次分为A、B、C、D、EF、6种类型。[结果]供试品种间NUEg的差异很大;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种成熟期全株、根系、茎鞘叶、穗含氮率低;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种抽穗前吸氮量、成熟期总吸氮量较小;高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种成熟期氮素干物质生产效率和氮素收获指数高。[结论]高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种吸氮量小、植株含氮率低、氮素利用效率高。     

水稻氮素吸收、利用与硅素营养的关系

 研究了30个水稻品种氮素吸收、利用与硅素积累的关系及高效硅肥对2个水稻品种氮素吸收与利用的影响。结果表明,水稻品种氮素积累量与硅素积累量呈极显著正相关,但氮素含量与硅素含量的相关性不显著。水稻品种的氮素干物质生产效率(NDMPE)与其体内N、P、K、Si积累的平衡有关,NDMPE与养分平衡指数呈显著正相关,与养分偏离系数呈显著负相关,但氮素吸收量与养分平衡指数和养分偏离系数的相关不显著。硅肥提高了叶片GPT转氨酶和籽粒淀粉分支酶(Q酶)活性,从而促进了水稻对氮素的吸收,但其NDMPE却随氮素积累量的增加而降     

旱塬地覆盖玉米高产生理机制初探

采用三种覆盖模式(二元覆盖模式、垄覆沟种模式、膜侧种植模式),研究了隰县试区旱塬地玉米同化产物积累及氮、磷、钾吸收、分配等问题。结果表明,以二元覆盖种植方式最好,其亩产量为602kg,比对照增产10.14%;同化产物(干物质)积累至9月2日总增重353.17g/株,比对照高39.5%;8月上旬叶面积最大,比对照高7.9%;灌浆期比对照提早7～8天,持续时间长7～8天;每一亩 N、P、K 吸收量分别为19.3kg、2.0kg、9.8kg。同时对叶面积增长与干物质和地上部与地下部消长相关性进行了探讨。     

土壤微生物量氮与玉米氮素养分利用关系研究

通过大田试验,研究了不同施氮量下土壤微生物量氮与玉米氮素养分利用的关系.结果表明,在同一生育期内,土壤微生物量氮含量随氮肥施用量的增加而增加;在不同生育期内,土壤微生物量氮在苗期达到最高,在拔节期、孕穗期明显降低,到成熟期又有增加的趋势;与玉米在各生育时期的吸氮量呈负相关关系,且施氮量越大,负相关程度越高.土壤微生物量氮的基础含量与玉米吸氮量基本吻合(土壤有效氮素养分校正系数为96.52% ),表明其能够表征土壤的供氮能力.