膜下滴灌春玉米氮素吸收规律与增产效应

研究春玉米膜下滴灌条件下氮肥对玉米氮素吸收、干物质积累以及氮肥的增产作用,提出试验条件下的最佳施氮量.结果表明,增加施氮量能够增加膜下滴灌春玉米地上部干物质积累及氮素吸收能力,过量施氮导致干物质及氮素累积降低;玉米产量随着施氮量增加而增加,300 kg/hm²时达到最高产量,此时氮肥农学效率、氮肥利用率以及生理利用率均达到最大.采用二次曲线拟合,计算最佳施氮量为291.80 kg/hm²,此时最高产量为14 964.54 kg/hm².     

旱作马铃薯磷素的吸收、积累和分配规律

磷元素在植株体内的流动性较大,磷营养水平与块茎膨大密切相关,块茎是磷素的最终贮存库。叶片、地上茎、块茎中磷素浓度的变化幅度分别为0 28%～0 51%、0 26%～0 58%、0 33%～0 49%,成熟期磷素在叶片、地上茎、块茎中的分配率分别为15%～20%、10%～15%、70%～75%。马铃薯对磷素的吸收速率在整个生育期间呈单峰曲线变化,峰值出现在块茎快速增长期(出苗后50d左右),最高吸收速率可达19 2mg/(株·d),每生产500kg块茎需吸收磷素0 80kg。     

Cultivar and seasonal effects on the contribution of pre-anthesis assimilates to safflower yield

In crops grown under Mediterranean environments, translocation of pre-anthesis assimilates to the seed is of great importance for seed growth, because hot and dry conditions during the seed filling period diminish photosynthesis and crop nitrogen uptake. This field study was conducted to assess the genetic and seasonal variation in the amount of pre-anthesis dry matter and nitrogen accumulated and translocated to seed by safflower (Carthamus tinctorius L.) plants, and the possible N losses occurring between anthesis and maturity. Ten genotypes, 4 hybrids and 6 open pollinated cultivars, were grown for 2 growing seasons without irrigation, on a silty clay (Typic Xerorthent) soil. The proportion of dry matter and N content at anthesis that was translocated to seed differed among genotypes and ranged from 14.9 to 39.6 and from 24.8–59.3%, respectively. Genotypic differences in dry matter and N translocation were mainly associated with dry matter and N accumulated during the vegetative growth of the plants. Greater amounts of dry matter and N content at anthesis resulted in a greater dry matter and N translocation to seed during the filling period. When the N contents of aboveground plant parts at anthesis and maturity were compared, both gains and losses were observed, and were mainly related to the sink size. No N losses were detected when yield was high. When yield was low, N losses depended on N content at anthesis; high N content resulted in N losses, otherwise no N losses were observed. The contribution of pre-anthesis accumulated reserves to seed weight ranged from 64.7 to 92.2%, indicating the importance of pre-anthesis storage of assimilates for attaining high safflower yield.     

水稻群体成穗率与干物质积累动态关系的模拟研究

 应用两个水稻茎数动态模型（TIL和RGR模型），分析了成穗率与群体干物质积累动态的关系。结果表明：(1)成穗率与最高茎数呈极显著负相关，支持了“降低苗峰是提高成穗率的关键”的结论；(2)最高茎数与穗分化始期干重呈极显著正相关，前期干物质积累过快是苗峰过高的原因之一；(3)成穗率与群体干物质积累动态密切相关。同样的干物质积累量，干物质积累动态不同，其茎数动态相差很大。在抽穗期干物质积累量相近的情况下，穗分化以前干物质积累所占的比例越大，成穗率越低。采用一组独立的实测资料进行分析，也得到了相似的结果。由此可见，优化干物质积累动态是提高成穗率，从而实现高产更高产的基础。     

戈壁荒漠区光伏发电项目水土流失特征及其影响指数

以河西走廊地区9个已建成的典型光伏发电项目为研究对象,对不同防治分区的水土流失特征进行对比分析,在此基础上应用水土流失影响指数计算、分析和评级方法,计算戈壁荒漠区光伏发电项目的水土流失影响指数。首次指明国内戈壁荒漠区光伏发电项目的水土流失影响指数范围。结果表明：光伏发电项目各防治分区扰动地表面积所占比例从大到小依次为光电池板布置区（68.72%）〉道路区（27.17%）〉其他防治区（1.77%）〉管理区（1.18%）〉施工营地区（1.15%）;挖方量所占比例从大到小依次为光电池板布置区（65.09%）〉道路区（30.45%）〉管理区（1.82%）〉施工营地区（1.48%）〉其他防治区（1.15%）,光电池板布置区和道路区是光伏发电项目施工扰动最大的区域。这些区域的基础开挖、搬运和填筑等土建工程也是产生水土流失的重点环节,戈壁荒漠区光伏发电项目建设的水土流失影响指数为0.419。     

叶面施氮对大豆“合丰50”叶片叶绿素含量及干物质积累的影响

以黑龙江省三江平原大豆主栽品种"合丰50"为试验材料,研究不同时期叶面施氮对大豆叶片叶绿素含量及干物质积累的影响。结果表明,在施肥量为N 5.0kg·hm~(-2)条件下,五叶期(V5期)叶面施氮后叶绿素含量SPAD值为56.4,无籽粒干物重为26.4g,始粒期(R5期)叶面施氮后籽粒干物重为25.0g,均高于其它处理。"合丰50"在R5期施肥量为N 5.0kg·hm~(-2)条件下产量最高。     

基因组学在作物抗逆性研究中的新进展

自然环境中各种生物和非生物胁迫是影响作物产量的巨大威胁。随着现代分子生物学的发展,从分子水平研究作物抵御逆境的机理已成为生态农业研究的一个重要任务,分子遗传学与生态学的整合诞生了生态基因组学即用基因组学的技术和手段研究生态学领域的问题。基因组学按其研究内容分为功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学,本文从这3方面分别阐述了作物抵抗生物胁迫和非生物胁迫的生态基因组学研究进展,总结了基因组学在植物抗逆性研究中的一些新技术和新手段,特别是基于近几年发展起来的二代深度测序所带来的一系列高通量的检测方法与结果。①功能基因组学包含转录组学、表观遗传学、蛋白组学、相互作用组学、代谢组学和表型组学,本文侧重从植物抗逆的功能基因表达水平上的研究展开,重点探讨了转录组学和表观遗传学在植物抗逆研究的新进展,介绍了一些转录组学和表观遗传学研究技术,如基因芯片技术、RNA测序技术、SAGE、cDNA-AFLP、SSH、亚硫酸盐法、ChIP-Chip、ChIP-seq等;例举了一些转录因子基因家族在植物抗逆反应中的作用,总结其作用共性,结果表明不少抗逆基因受到胁迫后基因转录激活上有一定相关性,大多受激素信号转导途径所调控,很多抗逆途径最终都涉及到ABA信号传导通路并与衰老相关;植物的抗逆性受多个信号通路调控,对同一逆境响应常常需要不同的转录因子共同参与,而同一转录因子也有可能参与2个以上的不同抗逆反应;表观遗传学则指在不改变基因序列前提下,对DNA甲基化修饰、组蛋白翻译后修饰及小RNA介导的信号传导等,有证据表明其存在遗传印记作用。②结构基因组学主要利用QTL定位和DNA测序技术,确定植物基因组的遗传图谱和物理图谱,二代深度测序平台的建立使许多植物的全基因组测序成为可能。迄今为止,已有超过40种植物完成全基因组测序,越来越多的植物全基因组计划正在实施中或预计实施。③比较基因组学是基于功能基因组学和结构基因组学进而比较不同物种或不同群体间的基因组差异和相关性的研究,可分析逆境响应相关基因在进化过程中及在地理位置分布中的作用和意义,也同时为QTL定位及功能基因组学研究提供丰富信息。此外,还简要介绍并列举了一些网络共享作物抗逆的生物信息资源数据库。虽然基因组学在如何正确处理海量数据等问题上还存在瓶颈,但它提供的大量作物抗逆方面的基因组信息已为植物抗逆研究提供了众多线索与依据,为今后改良作物抗逆性的遗传育种工作带来了新启示。     

新建日光温室土壤养分平衡与累积特性

连续3年定点监测位于黄土高原南部陕西杨凌的10余个新建日光温室栽培蔬菜种类、产量及施肥情况,并在每季作物种植前及收获后测定0~100 cm土壤电导率、有机质、全氮、有效磷、速效钾及0~200 cm土壤硝态氮等理化性质。结果表明,过量施用有机肥及化肥导致新建温室土壤养分大量盈余,前3年土壤氮、磷、钾养分(以N、P2O5、K2O计)表观盈余量之和分别高达3 784、4 097及2 727 kg/hm2。种植前3年有机质、全氮呈线性增加,年均增加量分别为4.25、0.25 g/kg;土壤有效磷、速效钾累积更加突出,种植2年后,耕层有效磷及速效钾已达高或极高水平;随着种植年限的增加,土壤剖面硝态氮累积量显著增加,耕层以下土壤有效磷、速效钾含量也有所增加。说明新建日光温室在种植初期就存在施肥过量问题,由此引发的问题值得关注。     

施氮对胡麻磷素营养状况的影响

为了探讨氮肥运筹在调控胡麻磷素营养方面的潜力,通过2个土培试验,研究了氮肥用量及等量氮肥的施用时期、比例对胡麻磷素积累和磷素利用的影响。结果表明：施氮显著增加了植株体内的磷素积累量;0.1 g N/kg土及0.2 g N/kg土的氮肥全部作为基肥施用,成熟期植株体内的磷素积累量较不施氮肥分别提高了24.83%和34.23%;0.2 g N/kg土的氮肥,100%基肥(F₁)、2/3基肥+1/3现蕾追肥(F₂)、1/2基肥+1/2现蕾追肥(F₃)、1/6基肥+5/6枞形追肥(F₄)、1/6基肥+1/3枞形追肥+1/2现蕾追肥(F₅) 5种施用方式下,F₂、F₃、F₄、F₅的植株体内磷素积累量,较F₁,枞形、现蕾、青果和成熟期分别增加了14.17%~32.60%、9.32%~66.20%、20.47%~36.35%和4.65%~31.04%,且增幅依F₂、F₃、F₄、F₅的顺序增加;基肥追肥结合且基肥比例≤1/2的施氮方式,均有效促进了磷的吸收,F₃、F₄、F₅协助磷素累积的效果依次增加。施氮协同提高了磷素吸收效率及磷肥偏生产力;F₅比F₁、F₂、F₃、F₄,植株干物质积累量和籽粒产量分别提高了7.89%~22.02%和9.59%~26.71%,磷素吸收效率和磷肥偏生产力分别提高了10.58%~31.04%和9.59%~26.71%,磷素干物质生产效率降低了2.42%~7.43%。氮磷的吸收具有协助作用,一定范围内氮肥用量的增加提高了氮磷之间的协助作用;等剂量的氮肥,基肥和追肥结合比全部作为基肥施用可更好地发挥氮磷吸收之间的协助作用;基肥占比小于1/2、现蕾期追肥比例1/2左右,是胡麻较好的促生又促进磷素吸收累积和提高磷肥偏生产力的氮肥运筹方式,但该方式下的磷素干物质生产效率及磷素籽粒生产效率均较低。     

磷肥用量对滨海盐土油菜光合性状和干物质生产的影响

为研究盐分土壤条件下磷肥对油菜光合性状和干物质生产的影响效应,以甘蓝型常规油菜品种‘宁油20号’为供试品种,设置不同磷肥用量处理,测定不同生育期叶面积、叶片净光合速率以及干物重。结果表明,0~120 kg/hm²磷肥用量范围内,随着磷肥用量的增加,苗期和初花期叶面积指数、干物质积累量逐渐增加,成熟期籽粒产量及干物质积累量也逐渐增加。不施磷肥和30 kg/hm²磷肥用量处理籽粒含油率较低,在磷肥用量达到60 kg/hm²时再增加磷肥用量籽粒含油率无显著变化。苗期叶片净光合速率随磷肥用量的变化趋势与干物重变化一致,当磷肥用量达到60 kg/hm²时进一步增加磷肥用量,初花期叶片净光合速率无显著变化。