烟嘧磺隆胁迫对甜玉米幼苗活性氧积累、抗氧化系统及相关基因表达的影响

为减轻烟嘧磺隆对甜玉米(Zea mays L. seccharata Sturt)的药害作用,探究甜玉米幼苗抗氧化系统对烟嘧磺隆胁迫的响应机制,本研究以一对甜玉米姊妹系(对烟嘧磺隆表现耐药性的甜玉米自交系HK301和对烟嘧磺隆表现敏感的甜玉米自交系HK320)为试材,研究烟嘧磺隆胁迫对不同耐药性甜玉米品种氧化压力、抗氧化酶、抗氧化系统非酶类物质和抗氧化酶关键基因表达量的影响。结果表明,烟嘧磺隆胁迫后,与对照(HK301-CK)相比,HK301的超氧阴离子自由基( {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} )产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量和丙二醛(MDA)含量先增加后减少,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均呈先升高后降低的趋势,抗坏血酸(AsA)含量、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量先增加后减少,氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量持续增加,抗坏血酸氧化还原状态(AsA/DHA比值)显著降低,谷胱甘肽氧化还原状态(GSH/GSSG比值)无显著差异。与对照(HK320-CK)相比,HK320的 {\mathrm{O}}_2^{\frac{-}{·}} 产生速率和H₂O₂含量显著增加, CAT、APX、DHAR、GR活性先升高后下降,SOD、MDHAR活性和GSH含量、GSH/GSSG 比值、AsA/DHA 比值呈下降趋势,DHA含量持续增加,GSSG含量无显著差异。烟嘧磺隆胁迫后,相较于HK320,HK301显著上调了SOD、CAT、APX、MDHAR、DHAR和GR基因的相对表达量。综合分析显示,不同耐药性甜玉米幼苗通过调节体内抗氧化物质含量和酶活性来清除活性氧,从而提高幼苗对除草剂的耐药性。本研究为揭示烟嘧磺隆胁迫下甜玉米幼苗抗氧化系统的代谢机制提供了理论依据。     

施锌对小麦开花后氮、磷、钾、锌积累和运转的影响

为明确大田条件下施锌对小麦地上部器官氮、磷、钾、锌的积累量和转移量的影响,2001～2002年开展了田间试验。试验以专用强筋小麦(8901-11)和普通小麦(4185)两个冬小麦品种为材料,包括4个施锌水平(分别为施ZnSO4.7H2O.0、11.25、22.5和33.75.kg/hm2)。结果表明,各器官中Zn的含量变化在4.14～54.18.mg/kg,刚开花时及灌浆前期的含量以子粒>穗壳>叶片>茎秆,至接近成熟时则以子粒>叶片>穗壳>茎秆。每生产100.kg小麦子粒需要吸收Zn的范围在4.40～5.20.g之间。小麦成熟时吸收的Zn约为N或K2O的1/800～1/700,为P2O5的1/500～1/300。施锌后小麦各器官氮、磷、钾、锌的积累量及开花后向子粒的运转量增加,但施锌过多,这些营养元素的吸收、积累和运转反而受到抑制。4185开花前吸收氮和磷的能力较强,而8901-11开花后吸收氮和磷的能力较强;而吸收钾和锌的能力与吸收氮和磷的情况相反。8901-11氮、磷、钾、锌的积累量基本随施锌量增加而提高,以施硫酸锌22.5～33.75.kg/hm2的积累量最高;而4185以施硫酸锌11.25.kg/hm2的积累量最高。因此,在施用大量元素的基础上,普通小麦以施硫酸锌11.25.kg/hm2为宜,而强筋小麦以施硫酸锌22.5～33.75.kg/hm2为宜。     

不同施肥模式对春玉米干物质积累转运、籽粒灌浆和产量的影响

为筛选出适合冀东地区春玉米的施肥模式,设计5种施肥模式：常规施肥(CB);常规优化施肥(CT);缓释施肥(SB);缓释优化施肥(ST),并以不施氮肥为对照(CK),研究不同施肥模式对春玉米干物质积累转运、籽粒灌浆和产量的影响。结果表明,SB、ST处理较CK、CB处理在生育后期可以维持较高的叶面积指数、叶绿素相对含量、群体绝对生长率、净同化率和干物质积累量;SB、ST处理的营养器官干物质转运量、转运率及对籽粒的贡献率均显著低于CB处理;CB、CK处理灌浆启动快,但灌浆活跃期和灌浆持续时间短,CT、SB、ST处理虽然灌浆开始时间相对滞后,但可以有效延长灌浆活跃期和持续时间,提高平均灌浆速率;SB、ST处理的穗长、百粒质量、穗粒数、产量和收获指数均显著高于CB、CK处理。综上所述,缓释施肥和缓释优化施肥均能提高花后同化产物积累转运,延缓植株衰老,优化籽粒灌浆进程,并提高产量。为追求产量最大化,生产上推荐采用缓释优化施肥模式。本研究结果可为冀东地区春玉米施肥模式的选择提供理论依据。     

不同品质类型小麦品种植株氮素积累和运转特点

为明确不同品质类型小麦品种各叶层氮素的积累和运转特点,2002--2003年在河北农业大学教学基地大田条件下,采用藁8901、石4185、河农341、河农859 4个不同品质类型的小麦品种,在对照(不施氮)、施氮(N 225 kg/hm2)、氮磷配合(N 225 kg/hm2+P2O5 150 kg/hm2)3种施肥处理条件下进行了研究.结果表明:叶中的氮积累量在拔节期顶部1叶<2叶,2叶>3叶>4叶,在开花期为1叶>2叶>3叶>4叶.同一品种的同一叶层的氮输出量均为氮磷配合>施氮>对照,不同处理的相对贡献并无明显差异.与对照相比,藁8901的氮输出量在各品种中最高.在氮磷配合处理中,藁8901和河农341上部叶的氪转移能力较石4185和河农859强,说明通过氮磷配合施用来提高高蛋白小麦品种的产量和品质有其生理依据.     

冀东地区冬小麦春季不同灌水处理的效应研究

在冀东地区对冬小麦春季不同灌水处理效应进行了研究。结果表明:多水处理的叶面积指数一直高于少水处理,且叶面积指数下降平缓。子粒最大灌浆速率出现的时间随灌水次数的增加而推迟。每公顷穗数、穗粒数、千粒重随灌水次数的增加而增加。四水、三水、二水处理的产量极显著高于一水和旱处理的产量,但四水、三水、二水处理产量之间没有显著差异。灌溉水利用效率随灌水次数的增加而下降。从高产、节水出发,冀东地区小麦春季灌水方案为在越冬水的基础上,春季灌拔节期、孕穗期两次水。     

不同缓控释肥料对糯玉米鲜果穗产量与品质的影响

探讨不同缓控释肥料对糯玉米鲜果穗产量与品质的影响,可为缓控释肥料在糯玉米生产中的应用提供理论指导。本研究于2020年在河北省秦皇岛市昌黎县以万糯2000为试验材料,研究了不同缓控释肥料对糯玉米鲜果穗产量与品质的影响。结果表明:与常规尿素处理相比,各类缓控释肥料各处理都延长了糯玉米生育期天数。金钛能缓释复合肥处理提高了鲜果穗采收期干物质积累量。与常规尿素处理相比,3个缓控释肥处理的鲜果穗产量均显著增加,其中金钛能缓释复合肥处理下鲜果穗增产效果最好,品尝评分为94.3分,品质评定等级达到1级。金钛能缓释复合肥处理可以实现糯玉米鲜果穗产量和品质的协同提高,适宜在冀东平原糯玉米生产中应用。     

不同施硫量对冬小麦光合特性和产量的影响

以8901-11和4185两个冬小麦品种为材料,于2001～2002年度在河北农业大学教学基地进行了试验,研究了不同施硫水平对小麦光合特性和产量的影响。试验设4个施硫量处理,分别为S0、30、60、90kg/hm2,采用裂区设计,3次重复。试验结果表明,在一定的供硫范围内(0～60kg/hm2),顶部功能叶在各生育时期,倒3叶和旗叶在展开到衰亡过程中的叶绿素含量增加,光合速率提高,可溶性蛋白质含量增加。在该施硫量范围内,两品种的产量均随着施硫量的增加而增加,且以60kg/hm2的施硫量水平产量最高,单位面积穗数、每穗粒数和千粒重随施硫量的变化趋势也同产量的变化趋势基本一致。     

不同氮高效玉米品种对氮素的吸收转运和代谢研究

为研究不同氮高效型品种的氮素代谢调控机制,本试验以高氮高效型玉米品种先玉335和低氮高效型玉米品种京农科728为试材,设置5个施氮水平120、180、240、300、360 kg·hm^-2,以本地大田生产施氮量360 kg·hm^-2为对照(NCK),探讨不同基因型玉米植株氮素转运、氮代谢关键酶活性和关键酶基因表达对减施氮肥的响应特征。结果表明,当施氮量为240～300 kg·hm^-2时,先玉335各生育时期氮含量较高,平均产量达到较高水平;当施氮量为180～240 kg·hm^-2时,京农科728各生育时期氮含量较高,平均产量达到较高水平。在低氮条件下,相较于先玉335,京农科728的硝酸还原酶(NR)、亚硝酸盐还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、天冬酰胺合成酶(AS)均可保持较高的活性。相较于拔节期,京农科782在大喇叭口期的NR基因相对表达量显著上调;大喇叭口至灌浆期,两品种的GOGAT1和GOGAT2基因均显著上调;抽雄吐丝和灌浆期,京农科728中的GS1-3基...     

不同施磷量对小麦旗叶光合性能和产量性状的影响

为揭示磷肥调控光合作用的可能机制,1999～2001年度在河北农业大学教学基地进行了不同施磷水平的田间试验。供试品种为河农859,设3个磷肥水平(分别为P2O575,225和375.kg/hm2)。结果表明,在施用P2O575～375.kg/hm2的范围内,随施磷量增加,旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量(Chl)、可溶性蛋白质含量(Pro)和ATP酶活性都增加,叶绿素含量缓降期(RSP)和光合速率高值持续期(PAD)延长,而胞间CO2浓度(Ci)随施磷量的变化并不规律。高施磷量(P2O5375.kg/hm2)时,旗叶的叶绿素b含量(Chlb)减少、希尔反应和非环式光合磷酸化活性受到抑制,对磷肥的响应规律基本一致。但此条件下,Pn并不低,产量构成因素和子粒产量也最高。表明,尽管以上三个指标对磷肥响应敏感,但在一定范围内波动并不影响碳固定能力,不致成为光合作用的主要限制因素。     

冀东地区晚播春玉米氮素积累、分配与转运特性

为明确冀东地区晚播春玉米氮素积累、分配与转运特性,2017—2018年以京农科728和MC812为供试材料进行了2年的田间试验,以常规播期(5月1日)为对照,分析了冀东地区晚播(5月30日)春玉米氮素积累动态和阶段积累特性及其在各器官中的分配和转运特性。结果表明,冀东地区春玉米氮素的积累动态符合Logistic模型,与常规播期比较,晚播春玉米氮素积累的渐增期和缓增期持续时间缩短,而快增期持续时间延长;氮素平均积累速率、渐增期和缓增期积累速率提高,氮素总积累量增加。晚播显著促进抽雄期-成熟期植株对氮素的吸收,此阶段京农科728和MC812氮素吸收量比常规播期分别增加72.56%和18.39%,阶段吸收百分率均达45%以上。晚播使春玉米茎鞘中氮素分配率提高,叶片的氮素分配率降低,同时还促进了叶片向籽粒转运氮素,使其转运量、转运率以及对籽粒的贡献率提高;成熟期晚播春玉米籽粒氮素分配比例达73.82%~77.41%。另外,晚播提高了春玉米产量,使氮素收获指数和氮素偏生产力同步提高;百公斤籽粒氮素吸收量基本不受播期的影响。综上可知,在晚播春玉米生产中,应注意增加氮肥施用量,选择基施肥效较长的缓释肥或在春玉米生长后期追施氮肥,以保证春玉米生育后期土壤有效氮的充足供应,保持叶片活力,维持叶片光合能力,促进春玉米增产。本研究对冀东地区晚播春玉米氮肥合理施用具有一定的指导意义。