不同氮钾配比对晒红烟碳氮代谢及化学成分的影响

研究了不同氮钾配比对吉林省蛟河晒红烟质体色素、碳氮代谢及化学成分的影响,试验结果表明随着施氮量的增加,烟叶叶绿素含量和硝酸还原酶活性升高。在施氮量为90kg/hm ²、氮钾比为1∶2时,生长后期烟叶叶绿素和类胡萝卜含量仍然处于较高水平,阻碍烟叶碳氮正常代谢,不利于烟叶落黄成熟;而施氮量为75kg/hm ²、氮钾比为1∶3的处理碳氮代谢协调。从调制后烟叶化学成分来说,随着施氮量增加,含氮化合物含量增加,碳水化合物含量降低。随着施钾量增加,调制后烟叶钾含量明显升高。因此,在保证氮肥供应充足的情况下,适当提高植烟土壤钾肥比例,有利于提高烟叶品质。     

缓释尿素对土壤和玉米植株氮素及干物质和产量的影响

试验在等量普通尿素、磷、钾肥(纯N 60、P_2O_5120、K_2O 90 kg·hm~(-2))作种肥一次性施入玉米种下8 cm基础上,在拔节期前施入不同类型缓释尿素(纯N记160 kg·hm~(-2)),采用随机区组设4个施氮处理:树脂包膜尿素(A);硫包膜尿素(B);植物油包膜尿素(C);普通尿素(CK)。测定玉米整个生育期0～20 cm土层中硝态氮、铵态氮和全氮含量,测定植株不同器官干物质量和氮含量。结果表明缓释尿素可以提高玉米生育后期土壤硝态氮和铵态氮含量,与普通尿素相比处理A、B、C灌浆期分别提高硝态氮20.37、29.76、5.18 mg·kg~(-1)和铵态氮8.19、2.31、1.85 mg·kg~(-1),成熟期分别提高硝态氮5.50、5.93、2.04 mg·kg~(-1)和铵态氮7.12、3.39、1.02 mg·kg~(-1);土壤全氮含量灌浆期提高0.22、0.11、0.05 mg·kg~(-1),成熟期提高0.20、0.20、0.01 mg·kg~(-1);与对照相比树脂包膜尿素(A)、硫包膜尿素(B)、植物油包膜尿素(C)干物质积累量和氮素积累量分别提高89.41、60.92、48.97 g·株-1和73.12、51.60、34.84 kg·hm~(-2),成熟期籽粒氮素吸收量提高56.98、43.58、29.36 kg·hm~(-2);缓释尿素处理较普通尿素处理增产2.22%～18.82%。三种缓释尿素处理相比较,树脂包膜尿素施用有效提高了生育后期土壤氮素含量、植株干物质积累、氮素积累和产量,施用效果最佳。     

江汉平原施氮水平对稻田CH_4和N_2O排放及水稻产量的影响

氮素是保证水稻(Oryza sative L.)产量的关键,同时也会影响稻田温室气体的排放。研究施氮水平对江汉平原地区稻田甲烷(CH4)、氧化亚氮(N_2O)排放和水稻产量的影响,旨在筛选出适合当地的低碳高产氮肥管理措施。以单季稻"丰两优香1号"为研究对象,设置4个施氮水平(T0:对照,0 kg N/hm2;T1:90 kg N/hm2;T2:150 kg N/hm2;T3:210 kg N/hm~2),采用静态暗箱-气相色谱法对稻田CH4和N_2O排放通量进行连续监测,测定水稻产量及CH4和N_2O季节排放特征,分析综合温室效应和排放强度。结果表明,不同施氮处理下CH4和N_2O排放通量具有较为明显的季节变化规律,T2处理的CH4季节累积排放量为302.5 kg/hm2,显著大于T0、T1和T3处理,与T0相比增加CH4排放106.7%,T3处理稻田CH4季节累积排放量为160.5 kg/hm2,比T2、T1水平处理低。不同施氮处理生长季N_2O累积排放量在0.465~0.631 kg/hm2之间,T3、T2、T1处理N_2O累积排放量显著大于T0处理,但T3、T2、T1处理间差异不显著。水稻产量随着氮素水平增加而增加,100年尺度上的温室气体排放强度以T3处理最小为0.39,T2处理最大为0.79,二者差异显著(P0.05)。因此,210 kg N/hm2可推荐为江汉平原地区水稻低碳高产的适宜氮素投入量。     

不同滴灌春小麦品种的氮素吸收规律和氮营养指数

为探究滴灌春小麦氮素吸收规律和不同生育时期氮营养状况的基因型差异,以新春6号和新春35号为供试材料,设置0、75、150、225、300、375kg·hm-26个施氮水平,分析滴灌条件下不同春小麦品种在生育期内的氮素吸收曲线、临界值曲线及氮营养指数。结果表明,两个春小麦品种氮素吸收量均随施氮量的增加而增加,新春6号的氮素快速积累期早于新春35号。植株吸氮量的临界值与出苗后天数均呈极显著的二次函数关系(新春6号:y=-0.174 6x2+22.528x+414.02,R2=0.998**;新春35号:y=-0.169 9x2+20.832x+357.13,R2=0.993**)。依据氮营养指数计算,两个春小麦品种的适宜施氮量均在225~300kg·hm-2范围,且应适当降低出苗后25d之前和提高出苗后35d的施氮量。     

小菜蛾腺苷受体基因PxAdoR克隆及杀虫靶标作用

利用蝉花虫草Ophiocordyceps sobolifera代谢产物N6-（2-羟乙基）腺苷（HEA）作用于小菜蛾Plutella xylostella L.获得差异表达的片段,采用RT-PCR和RACE技术从小菜蛾中克隆全长1828 bp的小菜蛾腺苷受体（Plutella xylostella adenosine receptor,PxAdoR）基因,通过生物信息学软件预测和分析蛋白质结构,PxAdoR为分子量49.2 kD,没有信号肽,疏水性不稳定蛋白,具有7次跨膜螺旋结构的一类G蛋白偶联受体（G protein coupled receptor,GPCRs）。利用HEA及哺乳动物腺苷受体A2aR抑制剂SCH58261处理小菜蛾2龄幼虫,结果显示联合使用HEA和SCH58261后36~60 h,可使HEA引起的小菜蛾2龄幼虫的校正死亡率显著降低（42.7%~53.9%,P<0.05）;而联合用药后36、48、60 h小菜蛾2龄幼虫体重增长抑制率由43.3%、38.3%、46.2%显著降低（P<0.05）到13.2%、10.3%、8.6%。本研究表明SCH58261能显著降低HEA引起的小菜蛾2龄幼虫的死亡率和体重增长抑制率,HEA可能是通过PxAdoR而起作用,PxAdoR基因可以作为新的杀虫靶点用于害虫控制研究。     

水培燕麦根系形态和氮吸收流量对硝态氮供应浓度的响应

【目的】苗期根系的形态结构与作物的养分吸收和抗倒伏性密切相关,对燕麦如何合理施肥以达到最大的增产效果,需要对不同燕麦品种的氮吸收利用效率做出评价。【方法】本研究以3个不同燕麦栽培品种(坝莜9号、 坝莜3号和200215)为材料,分析了低、 中、 高NO-3-N浓度下(NO-3浓度为1、3、6 mmol/L)根系生长以及NO-3吸收流量的变化。将燕麦种子萌发至一片真叶展开时,每个品种挑选长势一致的10株幼苗放入含不同NO-3浓度的Hoaglands培养液中培养,培养3周后选取长势基本一致的幼苗,采用非损伤微测技术测定根系NO-3流量并利用根系图像分析系统WinRhizo分析根系形态指标。【结果】NO-3-N浓度对不同燕麦品种节根数影响不显著,对侧根密度、 总根长、 根系平均直径和不同直径范围内根系长度分布均有显著影响; NO-3-N浓度的变化对坝莜3号根系吸氮量有显著影响,对坝莜9号和200215根系吸氮量的影响不显著; 根系NO-3吸收流量的动态变化与侧根数量变化有一致性; NO-3平均吸收流量与总根长、 平均直径及根系平均直径≤0.16 mm的细根在根系中所占比例的变化一致。【结论】不同NO-3-N供应浓度主要影响燕麦苗期侧根(直径≤0.16 mm的细根)的形成和生长,对根系NO-3吸收流量的影响因品种而异; 根系NO-3吸收流量的变化主要受总根长、 根系平均直径及细根在根系中所占比例的影响。     

不同磷、钾处理小麦苗期氮营养性状的QTL分析

【目的】 对不同浓度磷、钾处理下小麦苗期氮养分效率相关性状进行QTL分析,以深入理解磷、钾与氮养分效率的相互关系,为氮营养相关性状的图位克隆及分子标记辅助选择育种奠定基础。 【方法】 采用苗期液培试验,以“川35050 ×山农483”组合衍生的小麦重组自交系群体(131个株系)为研究材料,设置了中磷中钾(MPMK)、高磷(HP)、低磷1 (LP1)、低磷2 (LP2)、低磷3 (LP3),高钾(HK)、低钾1 (LK1)、低钾2 (LK2)、低钾3 (LK3)共9个处理,对不同磷、钾处理下的氮养分效率相关性状进行研究,并结合分子标记遗传图谱,从整个基因组水平对与小麦苗期氮养分效率相关的10个性状进行QTL定位及遗传分析。 【结果】 不同处理下的10个性状共检测到137个QTL,位于除3D外的20条染色体上,大部分QTL (89.05%)仅在单一处理下被定位到,有3个QTL (QRnue-1A.2、QSnue-1A.1和QTnue-1A.1)可在至少4个处理中被检测到,有5个QTL (QRnue-1A.1、QTnue-1A.1、QSnc-4A、QRnc-6A.3和QSnue-6B)可同时在低磷和低钾环境中被检测到。本研究还检测到至少包含3个以上QTL的QTL簇17个,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5D、6A、6B、6D和7A染色体上,共涉及66个QTL,占QTL总数的48.18%。其中,有5个QTL簇仅与特定磷、钾处理有关,大多数QTL簇均同时定位了不同磷、钾处理的不同性状,许多QTL簇位点还与前人定位的生物量、产量及其他养分有关。 【结论】 磷、钾的供应能够显著影响小麦苗期对氮素的吸收利用及其相关QTL的表达。影响苗期小麦氮养分效率相关性状的QTL大多数仅在特定处理下被检测到,但大多数QTL会形成QTL簇,构成了控制氮养分效率的QTL热点,许多热点区域也与前人定位的许多成株期性状如生物量、产量及其他养分效率有关,这些QTL/基因密集区域及其特点的发现,为我们深入理解小麦氮养分效率的遗传控制特点及其与磷、钾养分供应的关系提供了新的视角,也为这些重要位点的克隆及其应用提供数据支持。     

沼液浇灌对茭白氮磷钾养分吸收利用特性的影响

通过田间试验,研究沼液浇灌量对茭白植株不同生育期氮、磷、钾养分吸收累积以及利用效率的影响。结果表明,当沼液浇灌量为2.0倍（2.0N）和2.7倍（2.7N）对照化肥氮时,茭白植株成熟期磷和钾累积量均受到明显抑制,其中,磷积累量分别下降8.73%和42.0%,钾积累量分别下降16.4%和34.1%;氮累积量仅在2.7N处理时受到明显抑制。2.0N和2.7N处理使茭白植株不同生育期茎秆和叶片氮磷含量整体呈增加趋势,其中27N时尤为明显,然而钾含量反而下降。茭白氮含量随沼液浇灌量增加而增加,钾含量呈先增后降趋势,磷含量变化较为稳定。沼液浇灌处理均抑制了茎秆磷转运,但却促进了茎秆和叶片钾转运。另外,2.0N和2.7N处理明显抑制了叶片氮转运。因此,沼液浇灌能够影响茭白植株对氮、磷、钾养分的吸收累积特性,改变利用效率。适量浇灌有利于提高茭白养分利用效率。     

滨海盐土肥盐耦合对水稻产量及肥料利用率的影响

采用田间试验,研究上虞涂区低盐和高盐水平下氮磷施用量对水稻产量及肥料利用率的影响。结果表明,水稻成熟期时,田面水排干后0-40 cm土层含盐量显著上升。试验区土壤基础肥力贫瘠,低盐对照区和高盐对照区水稻产量仅为1 260和520 kg·hm-2。稻谷产量随N、P施用量的增加而提高。在产量构成中,有效穗数受N、P的影响最大。其中,最佳经济N、P施用量在低盐水平（1.0～2.0 g·kg-1）下分别为281.8和107.5 kg·hm-2,而高盐水平下（2.0～4.0 g·kg-1）分别为344.9和161.3 kg·hm-2,低盐和高盐区最高产量分别达到6 530和5 030 kg·hm-2。水稻谷草比随N、P施用量的增加而略有下降。N、P肥利用率在低盐水平下分别为33.9%～58.2%和51.2%～61.8%,而高盐水平下分别为25.1%～38.0%和31.0%～43.2%。     

节水减氮对温室土壤硝态氮与氮素平衡的影响

【目的】针对日光温室蔬菜生产中肥水超量施用问题,以提高氮肥利用率和实现温室菜田可持续利用为目标,研究节水减氮在温室蔬菜生产中的增效潜力,推荐适宜水氮用量。【方法】采用当地典型种植茬口冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄,在沟灌方式下设计农民习惯灌溉（W₁,＞100%田间持水量）和减量灌溉（W₂,75%-95%田间持水量）2个灌水水平;农民习惯施氮（N₁）、较农民习惯减氮25%（N₂）、减氮50%（N₃）和无氮（N₀）4个氮肥水平,对应黄瓜季施氮1 200、900、600和0 kg·hm^-2,番茄季施氮 900、675、450和0 kg·hm^-2,共W₁N₁、W₂N₂、W₂N₃、W₁N₀和W₂N₀ 5个水氮用量组合处理,3年6季定位研究蔬菜关键生育期0-100 cm土体硝态氮动态变化,分析氮素平衡和经济效益,推荐合理水氮用量。【结果】农民习惯水氮管理W₁N₁处理土壤硝态氮积累明显,并向土壤深层迁移。节水减氮W₂N₃处理3年0-60 cm土层硝态氮供应保持在相对适宜水平,平均硝态氮含量为53.3-80.9 mg·kg^-1;0-100 cm土体硝态氮未出现明显积累,平均含量较W₁N₁处理下降13.9%-31.1%;氮素表观损失下降56%,氮肥利用率提高2.4-3.3个百分点,并保持较高的经济效益。依据0-20 cm土层硝态氮含量与产量之间的显著回归关系,获得最佳产量土壤硝态氮含量黄瓜为37.4-72.9 mg·kg^-1,番茄应低于90 mg·kg^-1。根据蔬菜氮素需求量和关键生长期适宜的土壤硝态氮含量,结合根区土壤水分监测,推荐与供试条件相近的温室,沟灌冬春茬黄瓜产量160-180 t·hm^-2下灌水450-550 mm配合施氮600 kg·hm^-2较适宜,秋冬茬番茄产量70-80 t·hm^-2时灌水170-200 mm配合施氮250 kg·hm^-2较适宜。分析水氮减施增效原因为：节水20%-30%使土壤硝态氮趋近根区分布,节氮50%降低土壤剖面硝态氮积累,节水20%-30%配合减氮50%将根区硝态氮供应维持在适宜水平的同时,降低进入损失途径的氮素,从而实现增效。【结论】华北平原沟灌温室黄瓜-番茄农民生产现状节水减氮潜力较大。优化水分管理是实现氮肥减施增效的关键,在合理灌水量下,推荐适宜的施氮量是水氮减施增效的有效措施。较农民习惯管理节水20%-30%配合减氮50%,能有效降低氮素损失,提高氮肥利用率,保持较高经济效益。