基于临界氮浓度的滴灌春小麦氮素营养诊断

为了准确定量诊断滴灌春小麦氮素营养状况,以新春6号为指示品种,分别设置5个施氮水平,研究了新疆北疆地区滴灌春小麦临界稀释氮浓度曲线。结果表明,根据滴灌春小麦地上部干物质与对应氮浓度值,可构建出临界氮浓度幂指数函数为NC=5.03W^-0.38 ,相关系数R = 0.95。基于临界氮浓度建立的氮素营养指数模型能对滴灌春小麦氮素营养状况进行比较准确的诊断。     

晚播条件下施氮量对稻茬小麦氮素吸收及产量的影响

为给安徽省江淮稻麦轮作区域晚播稻茬小麦高产栽培的氮肥合理施用提供依据,选用当地主栽品种扬麦18和皖垦麦076为试验材料,设置5个施氮水平(0、90、180、270和360 kg·hm~(-2)),分析施氮量对晚播小麦氮素积累与分配、糖氮比、氮素同化酶活性及产量的影响。结果表明,增施氮肥能显著提高小麦各器官的氮积累量以及营养器官花前贮存氮素转运量、转运效率和转运氮素对籽粒氮素的贡献率,氮素收获指数随着施氮量的增加而降低。随施氮量的增加,小麦各生育时期不同器官的糖氮比值显著降低。小麦的氮素分配比例在生育前期以叶片最高,成熟期籽粒中氮素分配比例显著高于其余部位,而小麦的可溶性糖分配比例在生育前期以茎鞘最高,成熟期籽粒较高。在0～270 kg·hm~(-2)施氮量范围内,增施氮肥后,两个小麦品种的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性均显著提高,穗数、穗粒数和籽粒产量均明显增加。继续增加施氮量至360kg·hm~(-2)时,氮素同化酶活性和产量无显著变化,说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益。土壤氮贡献率、氮肥农学利用效率和氮素偏生产力均随施氮量增加而降低。推荐江淮区域稻茬小麦晚播条件下适宜施氮量为180～270kg·hm~(-2)偏下限,可兼顾高产及氮素高效吸收和利用。     

拔节期和花后渍水对小麦产量、干物质及氮素积累和转运的影响

为给长江中下游小麦大面积高产稳产栽培提供理论与实践依据,以扬辐麦4号为材料,研究拔节期和花后连续渍水5d、10d和15d对小麦产量及其构成因素、干物质和氮素积累与转运的影响。结果表明,拔节期和花后渍水处理均显著降低了小麦产量、穗粒数、千粒重,并显著降低了成熟期根和地上部、花后地上部干物质和氮素积累量及根冠比。随渍水时间的延长,渍水对产量及其构成因素、干物质和氮素积累及转运量的影响总体呈增大趋势;籽粒产量、穗粒数、花后地上部干物质与氮素积累量、根冠比在渍水5d和10d间差异不显著,渍水5d和15d间差异显著。拔节期与花后短期渍水处理间产量差异不显著,但花后渍水15d产量显著低于拔节期渍水。花后渍水对千粒重、花后地上部干物质和氮素积累量、花前地上部干物质转运量的影响较大。     

不同施氮水平下缓释氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】在高施氮水平和常规施氮水平下,研究缓释氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,为机插稻的氮肥高效利用提供依据。【方法】以中迟熟杂交籼稻川谷优7329为材料,采用二因素裂区设计,设置不同的施氮水平及5种缓释氮肥与常规氮肥(尿素)配施处理,并设置不施氮处理,分析不同施氮水平下缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用和产量的影响及其生理机制,并探讨氮素利用和产量与生理响应之间的关系。【结果】结果表明,施氮水平、缓释氮肥与常规氮肥配施对机插稻氮素利用特征及产量均存在显著或极显著的影响,机插稻拔节、抽穗及结实期对氮素的吸收利用以及结实期茎鞘的氮素转运量与干物质量、氮素积累量、氮肥表观利用率、每穗实粒数及最终产量显著或极显著正相关(r=0.38*~0.69**)。与常规氮肥运筹相比,缓释氮肥与常规氮肥配施、全缓释氮肥施用处理的机插稻成熟期干物质积累量、氮素积累总量、光合势、叶面积指数、氮肥表观利用率及穗部氮素增加量均显著提高,进而促进增产。【结论】据产量及氮素利用效率表现,机插稻产量在180 kg/hm2施氮水平下较高,且在缓释氮肥与常规氮肥配施比例为7∶3一次性施用时产量最高,较其他氮肥运筹产量高0.84%~26.59%,氮肥表观利用率高0.28%~47.02%,为最优氮肥运筹模式。但不同施氮水平下,随着缓释氮肥配施比例的降低,群体叶面积指数、光合势及物质积累等指标也降低,且在施氮处理为全常规氮肥时最低,均不利于机插稻氮肥利用效率及最终产量的提高。     

高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种的一些相关性状

 在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,对植株的干物质量、氮素含量、产量及其构成因素、生育期、株高、成穗率、穗部性状等进行了测定。采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率（NUEg）分为 6种类型,研究不同NUEg类型品种生育期、株高、成穗率、穗部性状的基本特点。结果表明：1）高NUEg品种生育期（特别是播种至抽穗）较短,NUEg与全生育期、播种至抽穗天数呈显著负相关; 2)不同NUEg类型品种间株高无显著差异,株高与NUEg无密切关系;3）高NUEg类型品种分蘖成穗率高,分蘖成穗率与干物质运转及氮素运转关系密切;4）高NUEg类型品种穗长较短,着粒密度较大。     

氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响

以桂朝2号和叠加占为试验材料,以总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮为指标,研究了氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素含量的影响。结果表明,上述形态氮素含量对氮肥运筹表现出相同的趋势,即水稻抽穗期和成熟期植株总氮、蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮含量均随施氮水平提高而提高,在相同施氮量条件下,重施穗肥时其含量较高。氮肥运筹对不同形态氮素含量的影响程度是不同的,其中,对Rubisco-N和游离氨基态氮的影响明显。两个品种早晚季无论是抽穗期还是成熟期不同施氮水平下Rubisco-N和游离氨基态氮含量差异均达到显著或极显著水平。相关分析表明,早晚季抽穗期和成熟期水稻植株总氮含量与蛋白氮含量均呈极显著相关。     

甘蓝型油菜氮素吸收利用的杂种优势表现

以22个甘蓝型油菜品种(系)为亲本(17个母本,5个父本),按NCⅡ交配设计配成85个F1杂种,研究了产量、氮素吸收总量(TNA)和氮素籽粒生产效率(NUEg)的杂种优势表现。以杂种离中亲优势值(Hm)和超优亲优势值(Hb)作为杂种优势的评价指标,以Hm和Hb的显著差异出现率作为一个性状杂种优势潜力的指标。结果表明:产量的Hm正向显著组合数占杂种总数的87.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的60.00%,表明产量的离中亲优势值比超优亲优势强。TNA的Hm正向显著组合数占杂种总数的40.00%;Hb正向显著组合数为18个,占杂种总数的21.18%。NUEg的Hm正向显著组合数占杂种总数的67.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的47.06%。表明氮素籽粒生产效率杂种优势比氮素吸收总量杂种优势更为明显。     

武运粳7号超表达OsNRT1.2 后对硝酸盐的响应

 应用公开的植物基因组数据库和生物信息学分析确定了一个水稻低亲和硝酸盐运输蛋白候选基因OsNRT1.2。利用农杆菌介导Ubiquitin启动子过量表达OsNRT1.2,研究了该基因在武运粳7号中的获得性功能特征。OsNRT1.2的cDNA序列从KOME网站中获得,该序列全长为2178 bp,编码阅读框为1732 bp,编码533个氨基酸。采用半定量RT PCR技术分析,OsNRT1.2在武运粳7号中表达存在器官特异性,主要在根系表达,地上部分几乎不表达。通过将pUbi OsNRT1.2 在武运粳7号中转化,得到OsNRT1.2基因超量表达材料。0.2 mmol/L NO3-和5.0 mmol/L NO3-处理野生型（WT）和T2转基因植株OE1、OE2 和OE8  30 d,每10 d跟踪记录株高和根长。转基因植株（除OE8在5.0 mmol/L NO3-供氮水平外）与WT株高无明显差异,根长增加量显著降低。在0.2 mmol/L NO3-供氮水平下,转基因植株和WT地上部分和根系的全氮含量均无显著差异;在5.0 mmol/L NO3-供氮水平下,除OE1外,OE2和OE8地上部分全氮含量显著增加,3个转基因株系比WT根系全氮含量显著降低。在两个氮素水平处理条件下,转基因植株根冠比都显著降低;生物量比WT都增加,在0.2 mmol/L NO3-供氮水平下增加了9.4% ~ 31.1%,在5.0 mmol/L NO3-供氮水平下增加了12.5% ~ 43.8%。研究表明,OsNRT1.2基因在武运粳7号中可能参与了氮素从根系向地上部的转运,从而导致地上部生物量增加。     

基于光谱参数估算滴灌小麦干物质氮肥偏生产力和农学效率

为了解应用遥感技术估测滴灌小麦氮肥利用效率的可行性,以新春17号、新春6号和新春22号为材料,通过大田试验,分析了不同施氮处理下小麦干物质氮肥偏生产力(RDN)和干物质氮肥农学效率(DMA En)与光谱参数的相关关系,并建立小麦RDN和DMAEn的光谱参数估算模型.结果表明,在分蘖、抽穗和开花期RDN与绿度植被指数和比值植被指数呈极显著正相关,在拔节和抽穗期DMAEn与土壤调整比值植被指数和归一化差值植被指数呈显著正相关.光谱参数估算模型的均方根误差为7.64～33.31,说明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥利用效率.     

高产小麦氮素积累及其与产量和蛋白质含量的关系

利用８个高产小麦品种,通过定期取样测定生育期各器官氮素含量,研究其氮素动态变化,进而探讨不同品种各器官氮素含量与产量和蛋白质含量的关系。结果表明,除籽粒外,不同品种各器官的氮素含量均随生育期进程而降低。其中茎秆的降低幅度最大,其次为叶片,再次为根系。叶片、茎秆及颖壳在收获时的含氮量与籽料产量呈负相关,而与籽粒蛋白质含相相关不显著。