不同基因型水稻苗期氮营养特性差异及综合评价

氮肥过量施用,不仅造成氮肥大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。筛选氮高效基因型水稻品种是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。本文利用营养液培养方法,研究了55个水稻品种(系)在相同供氮水平(40 mg·L~(-1))、不同供氮形态(NH_4~+-N和NO_3~–-N)条件下苗期吸收与积累氮素的差异。并采用隶属函数法将评价指标进行标准化,基于氮效率综合值,运用分层聚类热图分析,进行55个水稻品种氮效率类型的划分,为氮高效水稻品种的筛选提供依据。在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养下,不同水稻品种的整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、根系氮含量、茎叶氮累积量差异性显著,变异系数分别在0.69~0.80和0.57~0.74之间。通过因子分析发现,在NH_4~+-N和NO_3~–-N培养条件下的主成分情况相同,第1主成分由整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、整株氮累积量、茎叶氮累积量、根系氮累积量决定,主要为反映植株的生物量及氮素累积量指标;第2主成分由不同器官的氮含量决定。综合水稻苗期氮素吸收累积变异特征及因子分析,将整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、茎叶氮累积量作为水稻苗期氮高效综合评价指标。根据隶属函数法计算出的氮效率综合值和采用欧氏距离平方拟合的分层聚类热图,55个供试水稻品种可分为氮高效型、氮中效型、氮低效型3大类,分别占供试品种总数的10.91%、27.27%、61.82%。在NH_4~+-N和NO_3~–-N供应条件下,初步确定‘广两优3905’、‘甬优9号’、‘中籼2503’、‘Ⅱ优602’、‘两优766’和‘深两优1813’为氮高效型品种。     

不同施氮量对滴灌春小麦根系时空分布、氮素利用率及产量的影响

为明确新疆干旱区滴灌春小麦不同施氮量对小麦根系的时空分布、氮素利用率及产量的影响。以‘新春19号’为试验材料,利用田间定位试验,研究在小麦拔节期、抽穗期、开花期及成熟期施氮量0kg/hm~2(N_0对照)、150kg/hm~2(N_1)、300kg/hm~2(N_2)、450kg/hm~2(N_3)4个处理,对小麦根系根长密度、根体积、根质量等在0~100cm土层的垂直分布、动态变化及产量构成因素和产量的影响。结果表明:开花期是各处理小麦根长密度、根体积与根质量变化最为剧烈阶段;0~20cm是各处理根量值(根质量、根体积、根长密度)最大层;施氮量适宜(N_2)时,表层根量增加,氮素利用率最高;施氮量过高(N_3)可获得较高的表层根量和产量,但导致最低的氮素利用率;施氮量过少(N_1)可获得较高氮素利用率,但土层根量和产量较低;氮素严重缺乏(N_0)导致表层土壤根系数量减少,影响养分吸收并导致产量最低。建议在新疆干旱区滴灌春小麦区域采用施氮量300kg/hm~2更有利于实现节肥和高产的统一。     

施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】研究不同施肥水平下不同氮效率杂交水稻产量差异与氮素吸收和利用的关系,以期为水稻品种改良和高产高效栽培技术提供依据。【方法】以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,通过设置低肥(75 kg N·hm~(-2),37.5 kg P_2O_5·hm~(-2),75 kg K_2O·hm~(-2),记为N_1P_1K_1)、中肥(150 kg N·hm~(-2),75 kg P_2O_5·hm~(-2),150 kg K_2O·hm~(-2),记为N_2P_2K_2)、高肥(225 kg N·hm~(-2),112.5 kg P_2O_5·hm~(-2),225 kg K_2O·hm~(-2),记为N_3P_3K_3)3种施肥水平,并在各施肥水平下均增设一不施氮处理,研究其对不同氮效率水稻产量和氮素利用效率的影响及其结实期氮素吸收、转运和分配特性。【结果】品种与施肥水平对杂交稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积、转运、分配,以及氮素利用特征和产量均存在显著影响;品种对氮肥回收利用率、千粒重,以及总颖花数的影响均不同程度的高于施肥水平的调控效应;施肥水平对主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,结实期叶片和茎鞘氮的运转,以及产量调控作用显著。N_2P_2K_2相对于N_1P_1K_1处理能促进不同氮效率水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高氮收获指数,促进结实期叶片和茎鞘中氮素的运转,进而显著提高稻谷产量及氮肥利用效率,且N_2P_2K_2均显著高于同品种下其他的肥料施用处理,为本试验最佳的氮磷钾肥施用模式;N_3P_3K_3处理易造成结实期叶片及茎鞘中氮滞留量增加,氮转运贡献率显著降低,导致产量及氮肥利用效率显著降低。氮高效品种具有总颖花数、结实率高的特征,其主要生育时期氮素累积量,氮素干物质生产效率,氮素稻谷生产效率及氮素收获指数等均显著高于氮低效品种,但千粒重并不是氮高效品种所独有的特征;此外,氮高效品种结实期更有利于叶片与茎鞘氮素的运转及穗部氮素的累积,尤其氮高效品种具有较高的茎鞘氮素转运率,其与氮肥生理利用率、回收利用率及农艺利用率均存在显著正相关性(r=0.699*—0.743*),是导致不同氮效率品种氮肥利用效率、产量差异的重要因子,可作为氮效率及品种鉴选的评价指标,也可以以进一步提高抽穗至成熟期氮高效水稻品种茎鞘氮素运转率,作为实现水稻高产与氮高效利用协调统一的另一重要途径。【结论】本试验条件下,氮高效品种具备的结实期茎鞘高氮素转运、高总颖花数及结实率是优于氮低效品种而形成产量差异的主要因素,N_2P_2K2_为氮高效品种配套的最优氮磷钾肥施用模式。提高抽穗期至成熟期氮累积量,促进叶片与茎鞘氮运转量,尤其应提高茎鞘氮素运转率,可实现高产与氮高效利用的同步提高。     

黑龙江省农村商业养老保险发展潜力研究

为准确评价黑龙江省农村商业养老保险的发展潜力,研究选取全国包括黑龙江省在内的12个省（直辖市）,以及黑龙江省内13个地区为研究对象,根据《中国统计年鉴2014》及《黑龙江统计年鉴2014》的数据,通过因子分析构建指标体系,并结合聚类分析对农村商业养老保险的发展潜力进行聚类分层。结果表明,农村地区社会建设程度、经济文化发展情况以及居民生活水平是其主要影响因素。黑龙江省农村商业养老保险在大庆、哈尔滨、齐齐哈尔蕴藏着相对较大的发展潜力,但其他地区的发展潜力较差,仍然面临严峻的养老难题。     

氮肥基追比对机插稻产量和氮肥利用效率的影响

以特优7571为材料进行田间试验,设置6:3:1（N1）、5:3:2（N2）、4:3:3（N3）3个基:蘖:穗肥比,研究了相同施氮素水平不同基追比例对机插稻产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,N3处理产量和氮肥吸收效率明显高于N2和N1处理,与N2差异显著。N3处理的千粒重、结实率、干物质积累量、叶面积指数和穗部氮素积累量均高于其他2个施氮处理,但茎蘖数和有效穗数相对重施基肥处理（N1）略低。因此,提高分蘖肥和穗肥比例可以提高机插水稻中后期氮素和干物质积累量,从而获得高产。     

不同灌水处理对机采棉干物质和氮素运移及产量的影响

在北疆自然条件下,研究不同灌水处理对机采棉干物质、氮素运移及产量的影响,以期为机采棉水氮高效利用和高产栽培提供理论基础。以机采棉品种新陆早57号为供试材料,滴灌定额为4500 m~3·hm~(-2),设置3个不同的灌水次数分别为10次(D10)、8次(D8)、6次(D6)。结果表明:在滴灌定额为4500 m~3·hm~(-2)的条件下,D8处理的株型结构更为合理,干物质及氮素积累量适宜,各器官干物质及氮素分配比例较为合理,可提高机采棉的铃重及单株铃数,充分发挥其个体优势,皮棉产量较高。因此,在D8处理的灌水分配方式下,结合相应的灌水制度,有利于实现棉花高产。     

水稻低叶绿素含量突变对光合作用及产量的影响

突变体水稻叶绿素含量仅是其野生型水稻的51%,但是其饱和光合值在低氮、中氮、高氮处理下,却比对照野生型水稻分别高3.7%、20.4%与39.1%。为了探究其生理学机制,分别在大田与盆栽试验中,不同氮肥水平研究了突变体材料与野生型材料的叶片Rubisco酶含量、气孔导度、水通道蛋白表达水平、叶绿素荧光、叶片解剖结构和叶绿体超微结构。叶绿体超微结构表明突变体材料虽然叶绿素含量降低,叶绿体的发育并未受到影响;叶绿素荧光试验结果表明,高光强下,低叶绿素含量突变体并未受到光抑制,光反应电子传递未受影响。气孔导度数据、叶片显微结构观察与水通道蛋白基因表达数据表明叶黄突变体具有较高的气孔与叶肉导度;同时低叶绿素含量突变体内较高的Rubisco酶含量也是其在高光照条件下具有较高光合速率的重要原因。产量数据表明,叶黄突变体虽然生育期短,但其产量水平与对照无显著差别,这可能与其高光强条件下有较高的光合速率有关。上述试验结果表明高叶绿素含量并不是叶片高光合速率的必需条件。在今后的高光效育种中,挑选叶绿素含量适宜的品种更有利于叶片内氮素在其他光合器官中的分配,提高光合效率,最终获得高光效品种。在本研究中使用的叶绿素含量降低突变体在高光效育种中有潜在的研究价值。     

玉米氮素敏感性差异自交系的表达谱分析

玉米材料的氮肥敏感性存在显著差异,但基因表达模式尚不清楚。基于此,本研究以玉米氮敏感型自交系 B73和钝感型自交系Mo17为材料,对足氮(sufficient nitrogen,简称SN)和低氮(limiting nitrogen,简称LN)条件下苗期叶片组织的转录组进行分析。对于叶片总氮含量,敏感型B73在足氮和低氮条件下存在显著差异,而钝感型Mo17的差异小且不显著。基因表达差异分析显示Mo17在两种氮环境下差异基因的数目达13 867个,在低氮环境下基因上调比例高于下调比例1.9倍;B73差异基因的数目为10 028个,低氮环境基因上调比例低于下调比例。基因聚类分析也显示低氮环境下,钝感型Mo17基因表达上调或下调的幅度高于敏感型B73。差异基因双尾方差分析表明受氮环境和基因型共同影响的差异基因为342个,功能主要集中在与氨基酸代谢、光合作用、次级代谢及基因复制表达等相关途径。综上所述,在低氮条件下氮钝感型Mo17较敏感型B73激活更多的基因来提高植株对氮的吸收和同化能力,被激活的基因可能与玉米氮肥转运和利用有关。     

秸秆还田对土壤氮磷及水土的影响研究

秸秆还田作为低碳农业、有机农业的重要环节,对改善土壤结构,减少水土流失,提高土壤的养分含量具有积极作用。秸秆还田主要通过增加土壤孔隙度,降低土壤容重从而调节地温,达到蓄水保墒的功能,促进作物生长。秸秆还田能有效增加土壤有机质含量,提高氮肥的利用效率,有效减少氮素、磷素的流失,提高土壤氮素的含量,对土壤中有效磷和全磷含量均有所提高,改善农田生产环境,保障粮食增产能力。秸秆还田能有效减少地表径流量和径流次数,从而减少径流所带走的养分,减缓对周围水系的面源污染,有利于提高土壤含水量。有效的秸秆还田对N2O等温室气体的排放的实验研究,有着不同的研究结果。但是秸秆还田的实施还存在着一定的问题,应进一步深入研究秸秆还田对土壤养分和环境的影响机制,进行长期监测实验,发展恰当的秸秆还田方式,减少化肥的使用,对促进我国农业的持续快速发展有着十分重要的意义。     

基于“压力-状态-响应”模型的河南省耕地资源可持续性研究

为全面反映河南省耕地资源的可持续发展情况,从多方面挖掘影响河南省耕地资源可持续利用的影响因素,基于“压力-状态-响应”模型,选取了河南省2004—2013年的耕地及与耕地有关的数据,提取16项指标,采用多因素综合评价法,综合分析河南省历年来的耕地资源利用可持续性,然后利用线性回归对截至2020年的河南省耕地利用的可持续性进行预测。结果表明：压力指数10年来变化幅度最大,升降不定,状态指数和响应指数分值10年来呈现上升趋势。河南省耕地资源综合利用水平在近10年内稳定在0.6~0.8分之间,受压力指数和状态指数影响较大,耕地资源利用态势良好。预测结果显示截止到2020年,河南省耕地资源的可持续性呈现逐年上升态势,且2020年综合分值较2013年上涨了0.14,达到较高的可持续利用水准。