基于Micro-CT的玉米自交系茎秆维管束表型高通量获取与精准解析

针对玉米自交系茎秆不同节位形态特征差异大、维管束分布不同等特点，利用Micro-CT扫描技术及基于区带的维管束表型解析方法，对茎秆基部第3节、穗位节、顶位节节间进行显微图像获取，实现茎秆不同节间横切面、表皮区、周皮区、髓区、维管束相关表型的精准解析。研究结果表明，基于区带的维管束表型解析方法适用于茎秆不同节间维管束表型解析，可获得表征茎秆节间组织和维管束形态、几何性状、分布等共47项指标，获取效率高达20 s/张图像。同传统方法相比，基于区带的维管束表型解析方法效率高、通量大，且可获取的表型指标类型多。描述性统计分析结果显示，同茎秆横切面长轴长等传统指标相比，基于区带的维管束表型解析方法获取的功能区表型指标变异系数较大，能更好地反映出不同节间、不同自交系间的差异；且在不同自交系间，基部第3节的周皮区维管束数量(P=7.79×10^-29)和穗位节的周皮区维管束面积占比(P=1.79×10^-26)差异最显著。此外，从基部到顶部，表征横切面及各功能区几何、形态性状以及维管束数量、面积相关的表型指标呈依次减小的趋势；表征维管束分布的表型指标呈依次增加...     

减量施肥条件下甜玉米产量效应与农田氮、磷流失特征

从农田面源污染产生的源头入手,研究减量施肥条件下甜玉米的产量效应和氮、磷流失特征,寻求防控甜玉米农田氮、磷流失的减肥增效措施。通过田间试验,设置（1）不施肥(CK);（2）常规施肥(CF);（3）配方肥(FF);（4）配方肥+有机肥(OFFF);（5）配方肥+生物炭(BFF);（6）配方肥+控释尿素(CRUFF);（7）尿素+控释BB肥(UCRF)。结果表明：在氮肥用量减少20%条件下,处理CF与FF、BFF、CRUFF之间并无显著差异,而与处理OFFF、UCRF间达到显著差异(P<0.05),OFFF、UCRF分别较CF增产达17.8%、16.8%。甜玉米生育期地表径流总氮浓度和流失量呈逐步下降趋势,CF氮素流失总量最大,达到3.54 kg/hm²;减量施肥条件下农田氮素流失总量显著降低,降幅为18.4%~45.5%,其中以CRUFF最为显著,其次为UCRF、OFFF和BFF;减量施肥条件下,OFFF、FF、UCRF处理总磷流失量显著降低(P<0.05),降幅为46.7%~60.0%,其中以OFFF最为显著。浅层地下水氮磷浓度能一定程度反映农田氮磷渗漏情况。甜玉米生育期CF处理浅层地下水氮磷浓度最高,分别达到45.85 mg/L和4.10 mg/L,而CRUFF生育期总氮浓度最高为22.79 mg/L,较CF降低50.3%,CRUFF生育期总磷浓度最高为2.73 mg/L,较CF降低33.4%。浅层地下水中氮素是以铵态氮为主要存在形态。与传统施肥比较,以减氮20%为目标的配方肥(21.2-6.36-18.42)及其分别与控释尿素、控释BB肥、有机肥配施不仅可以获得高产,而且能有效防控农田氮磷流失,减少面源污染风险。