不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径.以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L-1)和正常氮(5 mmol· L-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标...     

西北旱区不同覆膜和灌溉水平下的玉米冠层氮含量垂直分布及高光谱反演

为探究不同覆膜和灌溉水平下玉米叶片氮含量垂直分布特征及其遥感反演规律,2020年在甘肃省武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行大田试验,设置3种灌水量水平(春玉米灌溉需水量的100%(W₁₀₀)、70%(W₇₀)和40%(W₄₀))和3种覆膜处理(不覆膜(M₀)、普通塑料膜(M₁)和生物可降解膜(M₂)),测定春玉米在不同灌水量和覆膜条件下叶片氮含量垂直分布、冠层反射特征和反射率与叶片氮含量等指标,并采用随机森林法构建氮含量估测模型分析垂直分布的叶片氮含量。结果表明,相同灌水处理的玉米冠层叶片中氮含量由高到低为M₀>M₂>M₁,M₀比M₂的上、中、下部位叶片氮含量分别增加6.78%、5.11%、2.55%,M₂比M₁的上、中、下部位叶片氮含量分别增加7.14%、5.24%、5.39%。...     

氮素调控对玉米氮素同化过程及产量的影响

氮素调控措施与作物氮素吸收利用和产量密切相关,但目前关于不同氮素调控措施对玉米主要生育期氮素同化过程的影响仍不清楚。以郑单958为试验材料,设置不施氮肥（CK）、传统施肥（CN）、氮肥+生物炭（SN）和氮肥+硝化抑制剂DMPP（DN）4个处理,分析不同氮素调控对玉米氮素同化过程中铵态氮和硝态氮含量、硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量以及氮素利用率和产量的影响。结果表明：DN和SN处理较传统施肥处理均可以提高玉米植株体内硝态氮和铵态氮含量、NR和GS活性;DN和SN处理显著提高灌浆期谷氨酸、游离氨基酸和可溶性蛋白含量;DN处理成熟期籽粒的氮素积累量显著高于SN和CN处理,分别显著增加18.4%和30.0%;DN处理产量最高,SN次之,二者并无显著差异,但相较CN处理分别显著增产1 483.0和1 154.2 kg·hm^-2。两种氮素调控均促进了玉米对氮素的吸收,显著提高氮肥吸收利用率,其中硝化抑制剂处理氮肥吸收利用率最高且显著高于其他处理。综上,生物炭或硝化抑制剂配施氮肥,可以促进玉米氮素同化和转运过程,显著提高玉米产量和氮肥利用效率,综合产量、籽粒氮素积累量和氮肥吸收利用率,硝化抑制剂配施氮肥可作为淮河流域玉米高产高效的栽培措施。     

Source–sink relations and responses to sink–source manipulations during grain filling in wheat

The source–sink ratio during grain filling is a critical factor that affects crop yield in wheat, and the main objective of this study was to determine the source–sink relations at both the canopy scale and the individual culm level under two nitrogen (N) levels at the post-jointing stage.  Nine widely-used cultivars were chosen for analyzing source–sink relations in southwestern China; and three typical cultivars of different plant types were subjected to artificial manipulation of the grain-filling source–sink ratio to supplement crop growth measurements.  A field experiment was conducted over two consecutive seasons under two N rates (N+, 150 kg ha^–1; N–, 60 kg ha^–1), and three manipulations were imposed after anthesis: control (Ct), removal of flag and penultimate leaves (Lr) and removal of spikelets on one side of each spike (Sr).  The results showed that the single grain weights in the three cultivars were significantly decreased by Lr and increased by Sr, which demonstrated that wheat grain yield potential seems more source-limited than sink-limited during grain filling, but the source–sink balance was obviously changed by climatic variations and N deficient environments.  Grain yield was highly associated with sink capacity (SICA), grain number, biomass, SPAD values, and leaf area index during grain filling, indicating a higher degree of source limitation with an increase in sink capacity.  Therefore, source limitation should be taken into account by breeders when SICA is increased, especially under non-limiting conditions.  Chuanmai 104, a half-compact type with a mid-sized spike and a long narrow upper leaf, showed relatively better performance in source–sink relations.  Since this cultivar showed the characteristics of a lower reduction in grain weight after Lr, a larger increase after Sr, and a lower reduction in post-anthesis dry matter accumulation, then the greater current photosynthesis during grain filling contributed to the grain after source and sink manipulation.      

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

基于GreenSeeker的水稻氮素估测

为研究水稻植株氮素指标与GreenSeeker植被指数的定量关系,通过设置不同年份、不同氮肥水平的田间试验,于移栽后定期使用GreenSeeker获取冠层归一化差值植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),并同步破坏性取样获取植株生物量和氮含量,分析不同品种和不同氮营养条件下氮素和植被指数(NDVI和RVI)变化规律,建立基于NDVI和RVI的氮素监测模型。结果表明,植株氮含量可以基于NDVI和RVI分时期进行估算,植株氮积累量可以被分阶段反演。利用GreenSeeker可以实现水稻氮素快速无损监测,为水稻氮肥精确管理提供技术支持。     

密云水库上游流域氮流失规律研究

以1212.69km^2的密云水库上游流域为研究对象,研究了氮素在大尺度范围内的流失规律。结果表明,雨季中、雨季后氮的流失量明显高于雨季前,分别为雨季前的2.9倍、2.36倍;位于下游的监测点氮的浓度偏高;随着雨季的到来旅游景点、果园径流中氮的浓度会明显增加;各项污染物的季节变异系数较大的点,位于农业活动比较剧烈和径流季节变异较大的区域,而在水库或塘坝污染物的季节变异较小。不同水文期,河流水体中氮素的主要形态不同,各监测点雨季前、雨季后以溶解态氮为主,雨季中溶解态氮所占比例有所下降,在部分河道以颗粒态为主。雨季前径流中氮的流失以NO3^--N为主,约占总氮的65%,随着雨季的来临所占比例有所下降。     

氮素形态对两个小麦品种籽粒内源激素含量的影响

 【目的】探讨氮素形态对强筋小麦豫麦34和弱筋小麦豫麦50籽粒内源激素含量的影响。【方法】在盆栽条件下, 设酰胺态氮、铵态氮和硝态氮3种氮素形态处理并加入硝化抑制剂双氰铵（DCD）,在小麦开花后定期取样,用酶联免疫法测定籽粒中IAA、GA3、ABA和ZR含量。【结果】酰胺态氮处理下,豫麦34籽粒形成初期,ZR含量较高;籽粒灌浆盛期前,IAA,ABA,GA3含量较高,灌浆速率较早达到高峰,与铵态氮和硝态氮处理相比,粒重分别增加9.16%和5.74%。铵态氮处理下,豫麦50籽粒形成初期,ZR含量较高;籽粒灌浆盛期前,IAA,GA3含量高;籽粒灌浆后期,IAA含量仍较高,籽粒灌浆速率较快且下降较为平缓,与酰胺态氮和硝态氮相比,粒重分别增加3.88%和11.52%。【结论】氮素形态对两个品种的影响不同,酰胺态氮有利于调节豫麦34内源激素水平,促进籽粒灌浆,提高粒重;而铵态氮对豫麦50较为有利。     

干旱胁迫对平邑甜茶不同生长时期氮素吸收利用的影响

为研究干旱胁迫对苹果砧木平邑甜茶不同生长时期N素吸收利用效率的影响,以1年生盆栽平邑甜茶为材料,设置干旱胁迫和对照2组处理,其中干旱胁迫是在施肥前对平邑甜茶提前2周控水,保持盆土45%～55%田间最大持水量;对照正常供水,保持盆土75%～85%田间最大持水量。以¹⁵N标记的尿素为N源,分别于4月10日、5月10日、7月10日和9月10日4个生长时期施1.0 g ¹⁵N标记的尿素,分析干旱胁迫对平邑甜茶4个生长时期的植株N含量、各器官肥料N的百分率(N_dff)、¹⁵N分配率、利用率以及N素转运代谢相关基因表达量的影响。结果表明：1)与对照相比,4个生长时期中,干旱胁迫均降低平邑甜茶植株N含量、各器官对N的吸收转运能力以及N素利用率,其中在7月生长期降低的最显著,植株N含量降低27.0%、根、茎、叶的N_dff值分别降低23%、35%、40%、N素利用率降低42%。2)干旱胁迫下平邑甜茶各器官氮素分配由地上部分向地下部分转移,优先供应植株生长中心。3)干旱胁迫下平邑甜茶根系对N素吸收...     

黔东南州稻田土壤硝态氮和铵态氮含量评价

[目的]研究黔东南州稻田土壤硝态氮和铵态氮的含量。[方法]对从黔东南州采集的146份稻田土壤的硝态氮和铵态氮含量进行测定,研究各县市硝态氮和铵态氮含量、分布及速效氮的分级情况,对黔东南州稻田土壤肥力进行评价。[结果]黔东南州各县市间稻田土壤硝态氮和铵态氮含量差异较大,硝态氮平均含量最高的为镇远县,最低的为岑巩县;铵态氮平均含量最高的为三穗县,最低的为麻江县。速效氮主要分为3、4、5、6等级,黔东南州绝大部分稻田土壤速效氮处于5、6等级。[结论]黔东南州90%以上稻田土壤速效氮含量偏低。