水稻幼苗根系吸收NO3-对细胞膜电位的影响

利用玻璃微电极技术测定了扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NO3-浓度(0.01、0.02、0.1、0.2、0.5、1.0和2.0.mmol/L)过程中膜电位的变化。结果表明,1)水稻根系吸收NO3-引起膜的去极化,去极化到一定程度后出现复极化;有小部分水稻根表现为超极化。在0.01～1.0.mmol/L范围内,去极化大小随外界NO3-浓度的增加而增加,且差异显著(P0.05)。0.01.mmol/L.NO3-产生较小的去极化,平均为3.8.mV;0.5.mmol/L.NO3-产生了最大去极化,平均为40.2.mV;当外界NO3-浓度大于1.0.mmol/L时膜电位去极化大小呈下降趋势。根系吸收不同浓度的NO3-而使膜电位去极化的进程符合Michaelis-Menten动力学。2)复极化有部分复极化和完全复极化两种。超极化也有两种:一种是膜电位先超极化,后缓慢复极化;另一种是先出现一个小的去极化,然后是较大幅度的超极化。3)运输蛋白抑制剂PGO抑制了根系吸收NO3-而产生的膜电位的响应。4)对于经CaSO4溶液预培养的水稻来说,C2+主要引起膜电位超极化。     

水和磷互作对红壤丘岗地区旱作水稻生物量和产量的影响

通过盆栽和大田试验研究了水和磷互作对旱作水稻生物量和产量的影响。研究表明:土壤含水量和施磷量对旱作水稻生物量和产量有极显著的影响,且二者的交互作用十分明显,影响程度以籽粒> 茎>根。上壤含水量为饱和持水量的60%时对旱作水稻生物量和产量影响较大,而80%和100%时几乎没有影响。旱作水稻生物量和产量均随施磷量的增加而增加。这说明控制土壤水分为饱和持水量的80%时就能完全满足旱作水稻的生长,但要求获得较高的产量时必须注意磷肥的投入,或者采取一些凋控措施提高土壤磷的利用率。     

新型有机肥的氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和品质的影响

土壤中硝态氮和铵态氮的含量直接影响着作物的生长和品质。通过田间试验研究了不同有机肥料氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和果实品质的影响。结果表明,施用有机肥可以提高草莓苗期土壤硝态氮的比例,硝铵比值大于尿素处理,同时有机肥处理硝铵比值从苗期至盛花期呈下降趋势,但尿素处理则表现为上升的趋势,而花序现蕾期土壤硝铵比的降低,有利于植株花蕾的形成,因此土壤硝铵比值的变化趋势一定程度上决定着草莓的产量和品质。在等量施用氮素养分的条件下,施用有机肥料均较尿素更能促进草莓生长发育和增加草莓产量。施用有机肥对草莓品质的改善作用也优于尿素,果实中糖/酸比值较无肥区提高23.7%-28.7%,较尿素区提高16.5%-21.2%。     

旱作水稻产量和品质的研究

通过半腐解秸秆 (稻草 )覆盖旱作、地膜覆盖旱作、裸地旱作和水作比较试验 ,着重研究了覆盖条件下旱作水稻(协优 6 3)的产量与品质表现。结果表明 ,旱作水稻较水作减产 12 4 6 %～ 32 5 9% ,以半腐解秸秆覆盖旱作减产最小。水稻旱种后籽粒长和宽变小 ,半腐解秸秆覆盖旱作处理稻米垩白度变小 ,碾磨品质得到改善 ,籽粒蛋白质含量提高 ,峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度和峰值时间低 ,回复值和糊化温度高于水作 ,米饭质地和口感下降。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下4个品种水稻(汕优63、扬稻6号、泗优917、农垦57)的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性(NRA)和谷氨酰胺合成酶活性(GSA).结果表明,1 mmol·L-1 NH+4培养下,水稻生长无明显差异,而1 mmol·L-1 NO-3培养28 d后,各品种水稻生长差异显著,其中,扬稻6号生长最优,农垦57最差;籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高,其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出58.7%, GSA高出34.6%,籼稻根系GSA是粳稻根系的3.2倍,说明籼稻对NO-3的吸收利用优于粳稻.     

水作和旱作水稻施磷效应及土壤磷组分的变化

采用田间和盆栽试验研究了水作和旱作水稻施磷效应及土壤磷组分变化的差异。结果表明:旱作水稻增施磷肥对提高株高、分蘖数、根系体积以及增加各生育期茎叶、根系干重的初始效应大于水作水稻;水作水稻最大产量7350kg/hm2时的最大施磷(P2O5)量为104kg/hm2;旱作水稻最大产量6570kg/hm2时的最大施磷(P2O5)量为158kg/hm2,旱作水稻增施更多的磷肥应作为生产上的关键措施之一;施入土壤的磷肥主要转化为树脂 P、NaHCO3 P和NaOH P组分,水作和旱作水稻根际土壤中的树脂 P、NaHCO3 P和NaOH P耗竭量都大于非根际土壤,说明这3个磷组分是水作和旱作水稻的有效磷源。     

从氮素营养的角度分析旱作水稻与花生间作系统的产量优势

 在网室条件下对旱作水稻与花生间作的产量效益进行了2年试验研究,从氮素营养的角度对其产量优势进行了分析。结果表明,水稻/花生间作具有显著的产量优势,间作产量可以提高18％～41％(LER)。间作系统中起增产作用的主要作物是水稻,在水稻/花生为3:3和4:2的2种间作方式下,间作水稻分别比单作水稻产量提高58.9％和31.8％,间作对花生产量的影响不显著。水稻与花生间作可明显提高水稻叶片的含氮量,如在水稻单作、水稻/花生为3:3和4:2间作方式,水稻叶片的含氮量分别为21.2、24.9、22.8 g·kg-1,     

微电极法测定水稻叶片液泡中硝酸根离子的再调动

 作物液泡中硝酸根离子的再调动和再利用与作物氮素高效利用关系密切。利用硝酸根离子微电极技术测定了在外界继续供应和停止供应硝态氮后，不同水稻品种叶片细胞质和液泡中硝酸根离子活度在24 h内的变化情况。结果表明：(1)在继续供应硝态氮后，水稻植株组织水平的硝酸根离子浓度没有显著的变化，而停止供应硝态氮的植株体内硝酸根离子浓度却有随缺氮时间延长而降低的趋势；(2)水稻叶片细胞质和液泡中硝酸根离子活度存在着明显不同的变化趋势。在停止供应硝态氮的24 h内，水稻叶片液泡中的硝酸根离子浓度逐渐降低，而细胞质中的硝酸根离子却维持在一个较低的浓度且基本稳定；(3)扬稻6号液泡中和细胞质中的硝酸根离子活度均高于农垦57，且在停止供应硝态氮的不同时间段，液泡中硝酸根离子的释放速率也均高于农垦57。上述结果表明在受到硝态氮营养胁迫时，水稻先前积累在叶片液泡中的硝酸根离子可以在细胞中进行重新的利用和分配，而且籼稻品种扬稻6号对液泡硝酸根离子再调动能力显然高于粳稻农垦57。     

不同施氮水平下旱作水稻土壤无机氮的动态变化及其吸氮特征

田间条件下用半腐解稻草覆盖后对旱作水稻进行了氮肥不同用量 0 (N0 ) ,90 (N90 ) ,15 0 (N150 ) ,2 10 (N2 10 )和2 70 (N2 70 )kg·hm-2 试验 ,研究了施氮后土壤中无机氮 (NH4 -N、NO3 -N)的动态变化及水稻吸氮特征。结果表明 ,不同施氮水平下旱作水稻土壤速效氮以硝态氮为主 ,水稻的产量以N2 10 处理最高 ,水稻的植株含氮量及氮素的累积主要发生在生长发育的中期 ,氮肥的表观利用率也以N2 10 处理最高 ,随着氮肥用量的增加水稻对土壤氮的依存率逐渐降低     

半定量RT-PCR研究氮素形态对樱桃番茄果实中有机酸代谢相关酶基因表达的影响

研究了全硝（100%NO-3）、铵硝配施（75%NO-3: 25%NH+4）及全铵（100%NH+4）营养对樱桃番茄果实有机酸含量的影响,测定了与有机酸合成相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、柠檬酸合成酶（CS）、苹果酸脱氢酶（MDH）活性变化,并利用RT-PCR检测了相应的基因在转录水平上的表达差异。结果表明, 1）全硝和铵硝配施处理下果实柠檬酸含量在整个生育期均显著高于全铵处理,而铵硝配施处理下果实中柠檬酸和苹果酸含量在成熟期均显著低于全硝处理。2）不同形态氮素及配施处理下,果实中柠檬酸含量与CS活性的变化趋势均呈单峰型,但到达峰值的时间不同。全铵处理下果实苹果酸含量与PEPC活性呈显著正相关,全硝、铵硝配施处理下果实苹果酸和柠檬酸含量都与MDH活性呈显著正相关。3）在膨大期和成熟期,全硝处理和铵硝配施处理下PEPC基因（PPC1、PPC2）表达显著高于全铵处理; 线粒体苹果酸脱氢酶（mMDH）的表达对果实苹果酸脱氢酶活性和苹果酸积累起主要作用,表明适当比例的铵硝配施可能通过影响果实中PEPC和MDH的活性和基因表达从而显著降低成熟果实有机酸的含量。