籼、粳超级稻氮素吸收利用与转运差异研究
摘要：【目的】目前我国选育和认定的超级稻品种很多,但如何发挥其高产潜力至关重要。氮素是影响水稻生长发育、产量和品质形成的最活跃因素之一,因此,深入分析籼、粳超级稻氮素吸收、利用与转运特征及其与产量形成的关系,从氮素营养层面上阐明超级粳稻高产形成机理,以期为超级稻品种的合理利用以及增产潜力的挖掘提供参考。【方法】2011~2012年在江苏苏中地区,以主体且具有代表性的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料,对稻-麦两熟制条件下籼、粳超级稻主要生育期植株含氮率和氮素积累量、氮素阶段吸收速率和阶段吸收量、氮素利用效率,以及抽穗至成熟期叶、茎、鞘氮素转运量、表观转运率和转运贡献率等进行了系统的比较研究。【结果】1)粳稻平均实收产量、氮素吸收总量和百公斤籽粒吸氮量分别达10.89 t/hm2、224.50 kg/hm2和2.79 kg,分别较籼稻高13.21%、32.74%和17.45%,差异极显著。2)移栽~有效分蘖临界叶龄期、拔节~抽穗期和抽穗~成熟期,粳稻氮素积累量显著或极显著高于籼稻,而有效分蘖临界叶龄期~拔节期粳稻极显著低于籼稻。氮素阶段吸收速率表现的趋势与氮素阶段吸收量一致。3)抽穗期和成熟期粳稻植株各器官以及整个生育期整株的含氮率均显著或极显著高于籼稻。4)粳稻氮素吸收利用率和农学利用率略高于籼稻,但氮素生理利用率、籽粒生产效率、干物质生产效率和氮肥偏生产力,除氮素生理利用率外,均显著或极显著低于籼稻。5)成熟期,粳稻叶、茎、鞘含氮量所占比例均极显著地高于籼稻,但穗中含氮量所占比例极显著低于籼稻,因此,籼稻氮素收获指数极显著高于粳稻。6)抽穗~成熟期,粳稻叶、茎、鞘氮素转运量、表观转运率和转运贡献率均小于籼稻,除鞘的氮素转运贡献率外其他指标均达显著或极显著水�机械化播栽对杂交稻氮素积累分配及碳氮比的影响
摘要：【目的】氮素吸收与积累是水稻产量形成的重要基础。随着农村劳动力转移,我国水稻生产机械化的步伐随之加快,机械化播栽使杂交籼稻的生长发育和各生育阶段所处环境发生了改变,但针对其氮素吸收利用特性的研究还较少。本文以杂交籼稻F优498为材料,探讨机械化播栽条件下杂交稻的氮素积累、分配及碳氮比特点。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为播栽方式,共3个水平,分别为机械精量穴直播、机插和常规手插;副因素为穴苗数,设2个水平,分别为低穴苗数和高穴苗数。研究播栽方式和穴苗数对杂交稻氮素积累、分配及碳氮比的影响。【结果】机械化播栽对杂交稻氮素吸收利用及碳氮比产生了明显影响,与常规手插相比,机械精量穴直播显著提高了水稻拔节期和成熟期植株含氮量,同时提高了成熟期植株氮素积累能力。机插植株含氮量在抽穗期显著高于手插,并能在拔节期保持较高的植株氮素积累量。不同播栽方式叶片和茎鞘氮素转运量、氮素表观转运率以及氮素转运贡献率、氮素干物质生产效率和氮素偏生力表现为常规手插>机插>机械精量穴直播,而穗部氮素增加量和百千克籽粒吸氮量则为机械精量穴直播>常规手插>机插,氮素稻谷生产效率和氮素收获指数表现为机插>常规手插>机械精量穴直播。水稻植株全碳含量及植株碳氮比在各主要生育时期内均受播栽方式显著或极显著影响。机械化播栽方式配合低穴苗数能加强成熟期各器官碳氮比,配合高穴苗数处理能显著提高杂交稻抽穗期穗碳氮比,并且能够促进碳素在植株内的转化和分配。【结论】机械化播栽方式虽降低了拔节期植株全碳含量及植株碳氮比,但可显著提高水稻拔节期和成熟期植株含氮量,提高成熟期植株氮素积累能力,有利于杂交稻氮素高效吸收利用和植株体内�施氮量对不同氮效率玉米品种根系时空分布及氮素吸收的调控
摘要：【目的】研究不同氮效率夏玉米根系的时空分布、植株氮素吸收利用特性及其对氮素用量的响应,探讨玉米氮素高效利用的生理基础,以期探明通过采用氮高效品种、促进根土互作、提高根系与水肥时空耦合、提高玉米氮素利用效率,强化环境友好型生产的有效途径。【方法】试验于2011~2012年在山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心(N36°18’,E117°12’)和作物生物学国家重点实验室进行,以氮高效玉米品种郑单958(ZD958)和氮低效品种玉米秀青73-1(XQ73-1)为试验材料,在大田条件下设置两个氮素水平(0和315 kg/hm2),采用土壤剖面取样法和系统取样法分别进行根系相关指标、干物质及氮素积累与分配的测定。【结果】ZD958整个生育期根系相关指标(根系干重、根长密度、根系TTC还原量、根系吸收面积及活跃吸收面积)及其在深层土壤(60—100 cm)中所占的比例、单株生物量、单株绿叶面积、植株氮素积累量、单株籽粒产量均显著高于XQ73-1(P<0.05),抽雄期和完熟期根系干重、根长密度、根系TTC还原量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、单株绿叶面积分别比XQ73-1高12.02%、8.39%、25.34%、34.48%、29.22%、7.76%和36.74%、24.21%、36.29%、29.94%、32.83%、13.73%,完熟期单株生物量、植株氮素积累量、籽粒产量分别比XQ73-1高11.65%、11.78%、15.16%。施氮后两品种各指标均显著提高,ZD958和XQ73-1根系干重、根长密度、根系TTC还原量、根系吸收面积、根系活跃吸收面积、单株绿叶面积抽雄期分别提高8.13%、6.12%、18.08%、15.10%、24.71%、12.06%和7.19%、4.59%、10.47%、10.82%、13.02%、7.15%,而完熟期分别提高16.48%、22.43%、19.26%、15.03%、27.45%、14.97%和15.02%、14.59%、13.01%、12.81%、21.95%、11.06%;单株生物量、植株氮素积累量、单株籽粒产量完熟期分别提高9.40%、10.08%、13.43%和5.20%、8.56%、9.69%。相关分析表明,植株�新疆石河子地区玉米产量及氮素平衡的施氮量阈值研究
摘要：【目的】合理施用氮肥不仅会提高肥料利用率,还会降低氮素面源污染的风险。通过2年田间肥料定位试验,研究北疆灰漠土区不同氮肥用量下,土壤无机氮积累量、氮素平衡和玉米产量间的相互关系,为氮肥合理施用提供依据。【方法】研究采用肥料田间定位试验,小区试验于2011~2012年开展,设计6个氮肥(N)用量水平:0、225、300、375、450、600 kg/hm2,分别以N0、N225、N300、N375、N450、N600表示,其中300 kg/hm2为当地玉米农田氮肥推荐用量,磷肥(P2O5)施用量为75 kg/hm2,钾肥(K2O)施用量为37.5 kg/hm2。【结果】1)施用氮肥增加了土壤硝态氮和铵态氮残留量,硝态氮主要残留于0—60 cm土层,铵态氮主要分布在0—20 cm土层深度。2011年试验中,土壤无机氮残留量随氮肥用量增加而显著增加,与对照相比,施氮处理无机氮残留量增幅为12%~102%,与施氮量呈指数增长关系。2012年氮肥用量对土壤无机氮残留量的影响与2011年相似。2)施氮量<225kg/hm2时,0—100 cm土层深度土壤无机氮积累量降低,表现为负积累效应,N0和N225处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年降低165%和170%;施氮量高于300 kg/hm2时,土壤无机氮积累量显著增加,表现为富集现象,其中,N375、N450和N600处理下2012年土壤无机氮积累量分别较2011年增加17%、388%、170%。土壤无机氮积累量与施氮量显著呈二次抛物线关系,2011年回归方程为y=0.0001x2+0.1013x-22.537(R2=0.9288),无机氮无积累时施氮量为187 kg/hm2;2012年为y=0.0003x2+0.1417x-52.78(R2=0.9583),无机氮无积累时施氮量为245 kg/hm2。土壤氮素表观损失量和氮素盈余量的增加幅度随氮肥用量增加而显著加大。3)氮肥投入可提高玉米产量,产量与施氮量呈显著的二次抛物线或线性加平台的关系,施氮量高于300 kg/hm2时,玉米产量与最高产量差异不显著;产量与无机氮积累量呈二次抛物线形关系,当土壤无机氮达到平�根际pH对玉米利用磷酸单酯和双酯盐的影响
摘要：【目的】土壤有机磷在土壤全磷中占有很大比重,是植物潜在的有效磷源,但必须通过磷酸酶的水解作用释放出无机磷才能被植物利用。土壤中有机磷的主要形式为磷酸单酯和磷酸双酯。本研究中,我们探讨了无菌条件下不同形态的氮源引起的根际pH变化如何影响植物对这两种有机磷的活化利用。【方法】采用琼脂无菌培养体系种植玉米,向玉米植株供应两种形态的氮源和磷源,氮源为硝态氮和铵态氮,磷源为植酸钙和卵磷脂,植酸钙属于磷酸单酯盐,卵磷脂属于磷酸双酯盐。不同的供氮形态会导致根际pH变化,进而研究根际pH变化对磷酸单酯盐和磷酸双酯盐的活化利用所产生的影响。【结果】当给玉米供应铵态氮时,根际pH从5.5降至4.0;供应硝态氮时,根际pH升至6.6。测定玉米根际的琼脂中根系分泌的磷酸单酯酶和磷酸双酯酶活性发现,磷酸单酯酶活性在pH 6.0~7.0之间最高,磷酸双酯酶活性在pH 7.0~8.0之间达到最高。无论以植酸钙还是卵磷脂为有机磷源,相对于铵态氮处理,硝态氮处理能够使根际保持较高的磷酸单酯酶或磷酸双酯酶活性。有机磷的水解过程由磷酸酶活性和底物有效性两个因素控制,而植酸钙的水解受根际pH影响很大,在一定pH范围内,植酸钙的溶解度随根际pH值降低而升高,有效态磷浓度的增加,使得磷酸酶的底物有效性提高。在供应铵态氮时,根际pH值降低,玉米对植酸钙的利用效率高于硝态氮处理,尽管供硝态氮时磷酸单酯酶活性更高。同时,在供应铵态氮条件下,植株对植酸钙的利用率要显著高于卵磷脂,原因在于虽然磷酸双酯酶和磷酸单酯酶活性较低,由于植酸钙的溶解度较大,它的底物有效性更高。因此,植酸钙处理中植株的磷含量更高。相反,在供应硝态氮时,植酸钙溶解度减小而两种磷酸酶活性较高,卵磷脂处理中植株的磷含量更高。【结论】土磷转运蛋白基因TaPht1;4的染色体定位及其在低磷下与小麦吸磷能力的关系
摘要：【目的】植株对介质中磷素的吸收及磷素在体内器官组织间的转运,是通过位于细胞质膜上的磷转运蛋白(PT)介导完成的。高亲和PT在介导植物对低磷逆境下的磷素吸收中发挥重要作用。本研究以小麦中国春遗传背景的整套B染色体双端体为材料,对小麦高亲和PT基因TaPht1;4的染色体定位特征及其与低磷下小麦品种磷效率的联系进行系统研究,旨在为今后小麦品种磷效率分子鉴定和磷高效遗传改良提供依据。【方法】采用水培法培养中国春(CS)及其遗传背景B染色体组双端体幼苗。三叶期时收获各供试材料根系,提取各材料基因组DNA,通过PCR特异扩增TaPht1;4,鉴定TaPht1;4在染色体上定位。通过对各供试材料三叶期幼苗进行24 h低磷胁迫获取丰缺磷处理根叶样本,采用半定量RT-PCR及实时定量PCR分析TaPht1;4在丰缺磷下的表达。采用上述幼苗培养、丰缺磷处理和基因表达分析技术,研究不同磷吸收效率小麦品种磷效率参数和TaPht1;4表达特征。【结果】1)与CS及其他双端体材料能特异扩增目标基因不同,在3BS中未扩增到目标基因TaPht1;4;采用半定量RT-PCR和qPCR对丰、缺磷下CS和各双端体根、叶中TaPht1;4的表达研究表明,丰磷下各供试材料根、叶中均检测不到TaPht1;4表达,缺磷下各供试材料叶片中也均未检测到TaPht1;4表达,但在根中除3BS未检测到TaPht1;4表达外,CS和其他双端体均具有较高的TaPht1;4表达水平。表明TaPht1;4定位在3B染色体长臂,呈低磷诱导和根系特异表达特征。2)丰磷下,3BS单株干重与CS没有差异;缺磷下,与CS相比,3BS单株干重显著降低。表明缺少TaPht1;4及所在3B染色体长臂后,植株干物质生产能力受到较大影响,这可能与因缺乏该染色体臂丧失TaPht1;4造成低磷下植株的磷素吸收能力降低密切相关。3)对丰、缺磷下不同磷吸收效率6个小麦品种TaPht1;4的表达水平以及单株干重、全�连年翻压绿肥对植烟土壤物理及生物性状的影响
摘要：【目的】土壤的生物性状可作为评价土壤生态环境质量的指标,而土壤的物理性状对土壤的水、肥、气、热等因素具有调控作用。绿肥是一种养分全面的优质生物肥源,翻压的绿肥种类以及绿肥和化肥的配施比例会影响土壤微生物的种群数量以及土壤酶活性,并对土壤的物理、化学和生物性质以及生产力产生重要影响。本文研究连年翻压绿肥后土壤中微生物种群数量、微生物量碳、土壤酶的年际变化及其对植烟土壤团粒结构和土壤紧实度影响,旨在为烟区土壤改良和特色烟叶开发提供理论依据。【方法】利用3年田间定位试验,研究了连年翻压绿肥对植烟土壤物理及生物性状的影响;将鲜土样过2 mm筛后,利用平板涂布法以及氯仿熏蒸培养法测定了连年翻压绿肥后土壤中细菌、真菌和放线菌数量以及微生物量碳的含量;将土样风干并过1 mm筛后测定了土壤脲酶、酸性磷酸酶以及过氧化氢酶的活性。土壤紧实度采用CP40Ⅱ数显式土壤紧实度仪对不同处理的土壤进行原位测定;而土壤团聚体结构采用沙维诺夫法进行,采集的原状土样采用干筛法进行分级,然后计算出不同粒级团聚体的百分含量以及平均重量直径和几何平均直径。【结果】连年翻压绿肥显著降低了10 cm土层处的土壤紧实度,且以翻压高量绿肥处理(30000 kg/hm2+85%化肥,GMH)的土壤紧实度最低,其土壤紧实度较常规施肥(F)和不施肥(CK)处理分别降低了25.4%和29.9%;翻压绿肥增加了土壤中大于7 mm的机械团聚体含量,但降低了小于1mm机械团聚体的含量。随着翻压绿肥年限的增加,翻压绿肥土壤中细菌、真菌和放线菌的数量以及土壤微生物量碳均呈增加的趋势,翻压3年绿肥后,GMH处理的土壤细菌、真菌和放线菌的数量以及土壤微生物量碳含量较F处理分别提高了49.0%、47.8%、35.4%和40.7%;与常规施肥相比,翻压低量绿肥(植物源有机物料对果园土壤微生物群落多样性的影响
摘要：【目的】苹果园土壤肥力持续下降,禽畜废弃物肥源严重不足,施用植物源有机肥成为生产中改善果园土壤状况的重要措施之一。本试验利用BIOLOG微平板技术研究了盆栽条件下添加植物源有机物料及其腐殖化过程驱动因子对果园土壤微生物群落多样性的影响,探讨葡萄糖、尿素和蚯蚓在植物源有机物料向土壤碳库转化中的作用,为揭示果园土壤质量的演变机制提供参考。【方法】取苹果园0—20 cm土层土壤,与苹果枝条、玉米秸秆和果园杂草粉碎物混合,栽植2a生苹果砧木山定子幼苗,分别添加尿素、葡萄糖和蚯蚓,利用BIOLOG微平板技术进行土壤微生物群落多样性分析。不同处理的土壤浸提液在BIOLOG生态测试板中培养,取培养96 h时微平板光密度值进行多样性指数计算,分别用丰富度指数S表示被微生物群落利用的基质数量,多样性指数表示反应孔与对照孔光密度值之差和整块板总差的比值,均匀度指数E表示可培养微生物的种类均匀度,优势度指数Ds用于评估某些最常见种的优势度。对土壤微生物群落利用BIOLOG微平板中六类碳源(碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、芳香族类和胺类)的情况进行主成分分析,明确不同处理微生物对碳源利用能力的差异。【结果】有机物料种类、小分子有机物和蚯蚓数量均对平均吸光值(AWCD值)有显著影响,在培养0~24 h,玉米秸秆+葡萄糖+12条蚯蚓(T4)和果园杂草+葡萄糖(T9)处理的AWCD值明显高于其他处理,微生物群落的活性较强,碳源开始利用较早。24~96 h时,AWCD呈指数增长,120 h后趋于平缓,以玉米秸秆+葡萄糖+12条蚯蚓(T4)、苹果枝条+葡萄糖+6条蚯蚓(T2)、果园杂草+葡萄糖(T9)处理斜率最大,其次为玉米秸秆+尿素+6条蚯蚓(T6)和苹果枝条+尿素(T1)处理;小分子有机物种类对微生物群落丰富度指数(S)和优势度指数(Ds)的影响显著,丰富度�田菁茎瘤固氮根瘤菌在小麦体内的定殖及营养元素相关miRNA的表达
摘要：【目的】随着化肥过度使用引起的环境问题的出现,无公害农业的推广,以及新型肥料研究领域不断拓宽,微生物肥料,尤其是植物根际促生菌的研究成为近年来的热点。然而微生物肥料的增产机理还基本停留在作物农学性状的表观调查上,没有从分子水平进行研究。因此,本文用田菁茎瘤固氮根瘤菌(Azorhizobium caulinodans ORS571)侵染小麦,探索GFP-A.caulinodans在小麦幼苗组织中的分布与定殖规律以及营养元素相关miRNAs在小麦与A.caulinodans互作中的作用机制。【方法】使用A.caulinodans侵染小麦种子(品种为小偃22),将接菌6 d后的小麦幼苗的根和接菌12 d后的叶制作玻片,利用激光共聚焦显微镜对样品进行逐层扫描,检测GFP-A.caulinodans在幼苗不同组织中的分布与定殖情况。同时,采集接菌后0 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h的小麦幼根取样,用Trizol法提取总RNA。利用试剂盒进行加尾和反转录反应,将样品总RNA中的miRNA合成为cDNA,使用β-tubulin作为内参基因,进行实时定量PCR反应,使用2-ΔΔCT方法计算相对表达量。利用psRNATarget在线软件,采用默认参数,对miRNA的靶基因进行预测。【结果】1)激光共聚焦结果显示,GFP-A.caulinodans可定殖于根的表皮细胞、细胞间隙、根尖破损处和根毛,在根维管组织和叶片气孔部位,也发现有GFP-A.caulinodans存在。2)实时定量PCR分析结果表明,6条与营养元素代谢有关的miRNA表达发生变化,其中miR164、miR167和miR827相对表达量呈现出先上调后下调的趋势,miR169和miR398相对表达量也基本呈现出这一趋势。miR164、miR167、miR169和miR398的相对表达量在接菌12 h时上调至最高点,分别为对照的4.13、2.84、2.46和3.99倍;miR827相对表达量在接菌24 h时达到最高点,为对照的2.17倍。miR399相对表达量呈现出先下调后上调的趋势,在接菌24 h时降至最低点,为对照的0.21倍。3)通过靶基因预测,6条m碱性肥料调节香蕉园土壤酸度及防控香蕉枯萎病的效果
摘要：【目的】我国香蕉主产区蕉园土壤酸化严重、香蕉营养失衡、巴拿马病(枯萎病)严重泛滥和肆虐,造成香蕉严重减产甚至绝收。中性碱性土壤条件可有效抑制引发巴拿马病(枯萎病)细菌(Fusarium oxysporum f.sp.Cubense)的感染。本研究在长期从事香蕉营养与施肥研究的基础上,研制了碱性肥料,并在海南乐东(香蕉枯萎病重灾区)进行了3年碱性肥料田间试验,研究碱性肥料以及其他肥料与其混合使用在改良蕉园土壤酸性的同时,防控香蕉枯萎病及其营养效果。以期通过施用碱性肥料改善我国蕉园土壤状况,降低枯萎病的发生,促进香蕉增产。【方法】试验采用5因素完全方案,分别为碱性肥料(AF)+长效肥料(CRF)+速效肥料(CCF)、AF+CRF、AF+CCF、CRF+CCF、CCF 5个处理,每个处理的氮、磷、钾总量相等,香蕉整个生育期内施氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)分别为200、80、400 g/plant,每个处理重复3次,随机排列。在每次施肥后15~20 d采集表层15 cm的土壤并测定土壤pH值。分别在香蕉孕蕾期、抽蕾期、果实膨大期、收获期调查枯萎病发病率、病情指数。【结果】土壤pH值分别和香蕉枯萎病发病率、病情指数间呈极显著的负相关,即土壤酸性越强,香蕉枯萎病越严重;黄叶率和香蕉枯萎病发病率、病情指数间呈显著或极显著的正相关,说明香蕉枯萎病发病率和病情指数越高,香蕉黄叶数越多,绿叶数越少。通过4次施肥,碱性肥料在香蕉生长期供应适量足量氮、磷、钾养分的同时,还能有效地提高土壤pH值,使土壤pH值维持在7.0~7.4之间,并且能有效降低香蕉黄叶率、发病率和病情指数,对防控香蕉枯萎病有显著效果。从香蕉孕蕾期开始,枯萎病呈现加重趋势,到收获期时香蕉发病最严重,但在这期间碱性肥料能明显降低香蕉枯萎病的发病率。香蕉收获期,常规肥料处理的枯萎病发病率在62%以上,而碱性肥料处理的�氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响
摘要：【目的】木薯是重要的粮食作物,也是优质的淀粉工业原材料,被认为是非粮生物质能源的最合适原料。氮、磷、钾含量水平显著影响木薯产量,但有关木薯养分阶段性累积特征及其对生物量和产量形成影响的相关研究仍较少。本文比较了不同肥料配比情况下,木薯生物量,氮、磷、钾累积量变化趋势,探讨了不同生育期氮、磷、钾含量及累积量的重要性及施肥对其影响。【方法】以我国主栽木薯品种"华南205"为材料,2009年在广东省郁南县丘陵坡地开展田间施肥试验,共设CK、NP、NK、PK、NPK 5个施肥处理。于苗期、块根形成期、块根生长早期、块根快速膨大期和成熟期调查生物量和氮、磷、钾含量,得出氮、磷、钾累积动态。以各时期氮、磷、钾含量及累积量作为原始变量进行主成分分析,判断各时期氮、磷、钾含量及累积量的重要性,并分析不同肥料配比对各时期氮、磷、钾含量及累积量的影响。【结果】华南205的生物量累积动态呈"S"型曲线,生物量在苗期较小,进入块根形成期后快速提高,当进入成熟期后增长逐渐减缓。氮肥对生物量影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。木薯氮含量的变幅为3.99%~0.93%,磷含量为0.82%~0.26%,钾含量为1.39%~0.89%。氮、磷、钾含量均在苗期最高,且随着生育期的推进不断降低,尤以氮含量降幅最大。不同氮、磷、钾肥料配比显著影响木薯的氮、磷、钾含量。PK处理的氮含量较NPK处理降低了32.96%,NK处理的磷含量较NPK处理降低了16.21%,NP处理的钾含量较NPK处理降低了50.37%。氮、磷、钾累积量与产量显著相关。主成分分析表明木薯整个生育期的营养状况与块根形成期的氮含量、苗期的钾含量及块根生长阶段的磷含量相关性最大。氮、磷、钾的吸收累积量随着木薯生长不断提高,其中块根形成期、块根生长早期、块根快速膨大期的�低氮和干旱胁迫对富士和秦冠生长及氮素利用的影响
摘要：【目的】以富士(Fuji)、秦冠(Qinguan)嫁接在平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)上的当年生盆栽苗为试验材料,采用砂培方法,研究了缺氮胁迫和干旱对富士和秦冠生长情况、光合参数、植株各部位氮磷钾含量及氮素利用效率的影响,分析比较了低氮干旱条件下富士和秦冠生长及氮素利用的差异,以期为果树生产高效肥水利用提供理论指导。【方法】试验共设四个处理:正常氮正常水(ZZ)、低氮正常水(DZ)、正常氮干旱(ZG)、低氮干旱(DG)。氮素和水分均设置两个水平,分别为正常氮(6 mmol/L NO-3-N)、低氮(0.3 mmol/L NO-3-N)、正常供水(保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的80%~85%)、干旱处理(保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的60%~65%)。【结果】富士和秦冠的生物量(茎和叶)、株高茎粗等生长指标以及光合速率、气孔导度、蒸腾速率均为正常氮正常水(ZZ)>低氮正常水(DZ)>正常氮干旱(ZG)>低氮干旱(DG),并且相对应处理下秦冠的以上指标均高于富士;正常供水下,缺氮处理使富士、秦冠的根冠比比正常氮处理均有所增加,富士提高了2.05%,秦冠提高了22.40%。富士和秦冠的氮、磷、钾含量均表现出正常氮正常水(ZZ)>低氮正常水(DZ)>正常氮干旱(ZG)>低氮干旱(DG);氮、钾元素含量在植株各部位的分布顺序依次是叶>根>茎,磷元素则是根>叶>茎;光合氮素利用效率(PNUE)和氮素利用效率表现为秦冠处理之间差异极显著,富士处理之间差异不显著;秦冠的PNUE和NUE明显高于富士,在低氮正常水(DZ)处理下,秦冠氮肥利用率比富士高42.07%,在低氮干旱(DG)处理下高64.14%;低氮胁迫下富士和秦冠的NUE显著提高,并且秦冠提高的幅度高于富士。【结论】施用氮肥能够显著提高富士与秦冠的干物质量,同等水肥条件下,秦冠生长优于富士;水分亏缺会减少叶片对氮的吸收,干旱条件下适度增施�低磷胁迫下五种苹果砧木的磷吸收与利用特性
摘要：【目的】磷是植物必需的矿质元素之一,能够促进植株花芽分化,但施入土壤中的磷易被固定从而变成难以利用的闭蓄态磷,使土壤中的有效磷含量降低。因此,研究和发掘磷高效的苹果砧木对于解决低磷胁迫和提高磷利用效率具有重要意义。本研究以5种一年生苹果野生砧木为试材,进行低磷胁迫处理,调查苹果野生砧木对磷的吸收和利用特性。【方法】盆栽试验以正常管理的一年生八棱海棠(M.micromalus Makino)、平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)、东北山荆子(M.baccata Borkh.)、富平楸子[M.prunifolia(Willd)Borkh.]、新疆野苹果[M.sievesii(Ledeb.)Roemer]5种苹果砧木为试材。试验分为低磷(LP)和正常施磷(CK)两组处理,每个处理6次重复(6盆)。根总表面积、根系总长度分析用WinRHIZO根系分析软件进行;植株各器官组织烘干粉碎后,用钒钼黄比色法测定其含磷量。离子吸收动力学参数的测定采用平邑甜茶水培幼苗,吸收前置于黑色培养瓶饥饿处理24h,幼苗吸收24 h后采集营养液10 mL,钼锑抗比色法测定含磷量。【结果】5种砧木的相对磷效率从高到低为富平楸子(93.66%)>平邑甜茶(87.69%)>东北山荆子(83.44%)>八棱海棠(74.54%)>新疆野苹果(74.01%)。在低磷及正常施磷条件下,5种砧木的磷吸收效率均为富平楸子>平邑甜茶>东北山荆子>新疆野苹果>八棱海棠;磷利用效率为平邑甜茶>富平楸子>八棱海棠>新疆野苹果>东北山荆子。H2PO-4离子最大吸收速率(Vmax)最高的为富平楸子[101.81μmol/(g·h)],其次为平邑甜茶[66.40μmol/(g·h)]、东北山荆子[45.00μmol/(g·h)]和新疆野苹果[44.32μmol/(g·h)],八棱海棠的Vmax最低,为41.28μmol/(g·h);平邑甜茶的Km值最低,为4.05μmol/L,富平楸子为8.68μmol/L,东北山荆子为12.29μmol/L,新疆野苹果为12.64μmol/L,八棱海棠最高为13.57μmol/L。吸收根总表面积和总根长均以富平楸子最�缺锌玉米植株的傅立叶变换红外光谱研究
摘要：【目的】傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)是一种基于化合物中官能团和极性键振动的结构分析技术。本文利用傅立叶变换红外光谱仪检测缺锌和正常供锌玉米植株不同器官的组分变化,同时比较两个玉米品种植株不同部位的生物量和锌含量,以期为缺锌影响玉米生长与生理代谢的机理研究提供参考。【方法】选取农大108和郑单958两个玉米品种,利用营养液培养方式,设置缺锌和正常处理。1)当玉米出现缺锌症状后,将地上部和根系分开,测量株高和根长,烘干至恒重测干重。2)烘干至恒重的植株样品用HNO3-HClO4(3∶1)消煮,原子吸收分光光度计(型号WFX-120C,北京瑞利分析仪器公司)测定消煮液中锌浓度,计算植株中锌含量和锌积累量。3)收获玉米根系放入FAA固定液(70%酒精∶38%甲醛∶乙酸体积=90∶5∶5)中,利用扫描仪(EsponV700)扫描根系样品获取数字化图像,利用WinRHIZO根系分析软件(Regent Instruments Inc.,Canada)对图像进行分析,获得根长、根面积、根体积等指标。4)取玉米根、茎、叶部分烘干样品,磨碎过0.2 mm筛,采用溴化钾压片法,利用傅立叶变换红外光谱仪(VERTEX 70,Bruker)检测不同部位的光谱特性,OPUS 6.5软件采集数据并进行基线校正。【结果】缺锌胁迫下,植株地上部锌含量明显下降,低于临界水平(20μg/g),生物量降低;缺锌根系面积与体积变小,总根长变小。用缺锌与施锌植株生物量比来表征玉米对缺锌敏感性,品种农大108较郑单958对缺锌更为敏感。缺锌玉米根系和叶片FTIR谱在波数3410、2920、1650、1380、1055 cm-1附近处透过率较高,茎FTIR谱在这些波数处透过率较低,表明缺锌导致根系和叶片中碳水化合物、脂类、蛋白质及核酸含量下降,而在茎中有所积累。农大108植株中各组分变化受缺锌影响较大。【结论】缺锌导致玉米植株生长受抑,利用FTIR技术研�湿筛过程中分散液的质量对土壤团聚体稳定性的影响
摘要：【目的】土壤团聚体是土壤结构的基本单元,决定着土壤在生态系统中的作用和功能。保持良好的结构状态和稳定的结构性能是确保土壤水、肥、气、热肥力因子协调的基本条件。现代土壤管理中大量使用的化肥无机盐以及灌溉水体富含的离子都会造成对团聚体的破坏,本文以富含有机质的黑土为研究对象,探索湿筛过程中分散溶液的质量对团聚体稳定性的影响。【方法】以氯化钠、氯化钙和氯化铝3种不同价态的阳离子溶液为介质,采用改进的萨维若夫(Саввинов)法进行湿筛,设置0(不加盐去离子水,CK)、0.1、0.3、0.5 mol/L 4个浓度水平,研究直径≥0.25 mm的土壤团聚体在不同阳离子盐溶液作用下的稳定性。【结果】不同盐溶液中黑土团聚体的稳定性差异很大。在氯化钠盐溶液中,黑土团聚体的盐破坏率(PAD0.25/w)均为正值,且随钠盐溶液浓度的增大而增加,在浓度为0.1、0.3和0.5 mol/L的氯化钠溶液中分别为0.21%、10.7%和14.4%。在氯化钙溶液和氯化铝溶液中,黑土PAD0.25/w均为负值,氯化钙溶液中PAD0.25/w的绝对值随着盐浓度的增大而减小,氯化铝溶液中PAD0.25/w的绝对值均在51%以上。【结论】一价盐溶液加剧了0.25~1 mm黑土团聚体的分散,但能够保护直径1 mm以上的团聚体,而二价盐和三价盐溶液对团聚体的分散有明显的抑制和保护作用。不同形态氮对掌叶半夏生长及块茎主要化学成分的影响
摘要：【目的】本文利用盆栽试验,探讨了不同铵态氮、硝态氮供应比例对掌叶半夏生长、相关生理指标及块茎中主要活性成分含量的影响,以期为掌叶半夏的合理施肥、科学种植提供技术依据。【方法】盆栽试验以蛭石为栽培基质,以掌叶半夏为试验材料,采用不同铵态氮、硝态氮比例处理,分析不同铵硝比例处理下掌叶半夏叶片中抗氧化保护酶(SOD、CAT),叶片、块茎中氮代谢关键酶(NR)的活性及块茎中次生代谢产物(MDA、硝酸盐及主要活性成分)的含量变化。【结果】1)叶片鲜重、块茎鲜重及总叶绿素含量总体均随铵态氮比例的升高而呈逐渐增加趋势,其中在全铵营养下,块茎鲜重和总叶绿素含量均达到最高值。2)随着铵态氮比例的升高,植株叶片中SOD、CAT酶活性呈先升高后降低趋势;当铵硝比为50∶50时,SOD、CAT酶活性最高,此时,叶片中NO-3-N含量也达到最高。3)在全铵营养或全硝营养下,MDA含量均高于其他处理;当铵硝比为50∶50时,MDA累积量最低。4)在全硝营养下,叶片、块茎中的NR活性均达到最高值,同处理水平下叶片中NR活性要高于块茎;并且随着铵态氮比例的增加叶片中NR活性呈逐渐降低的趋势,而块茎中的NR活性则呈逐渐增加的趋势。5)块茎中主要活性成分的累积更依赖于两种氮素的配施作用,在较高的铵态氮配施处理下(75∶25时),总生物碱、总有机酸及腺苷的积累量均取得最高值。【结论】适宜比例的铵硝配比可以促进掌叶半夏生长及产量的形成,其促进效果也显著高于全硝营养;当铵硝比为50∶50时,其植物体内的相关酶活性也达到最高,说明适宜的铵硝配比能减轻膜质过氧化对植株细胞膜造成的损伤;同时,较高的NH+4-N也有利于块茎中主要活性成分的积累,尤以铵硝比为75∶25时,累积效果最显著。三种氨基酸对菜心产量和品质的影响
摘要：【目的】氨基酸能被作物吸收利用,影响作物的养分吸收和品质形成。采用盆栽试验,通过三种氨基酸组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)和甲硫氨酸(Met)喷施,研究三种氨基酸对菜心生长及品质的影响。【方法】试验设置六个浓度梯度为0、50、100、200、400、800 mg/kg。氨基酸喷施时间为3~4叶期、7~8叶期和抽苔期。喷施5天后测定株高、倒4叶叶长、叶宽等生长指标。收获期地上部测重,测定Vc含量、可溶性糖含量、蛋白质含量,离子色谱法测定硝酸盐和草酸含量。【结果】三种氨基酸对菜心生长、产量、地上部蛋白质、硝酸盐和草酸的影响如下,1)50~400 mg/kg的组氨酸和甲硫氨酸有增产效果,其中喷施100 mg/kg甲硫氨酸菜心产量增幅最大,达17.3%,氨基酸高浓度(800 mg/kg)喷施时,产量下降。2)三种氨基酸处理的菜心地上部蛋白质含量明显升高,且氨基酸喷施浓度和蛋白质含量之间呈极显著正相关关系(r=0.4026)。3)菜心地上部硝酸盐含量随氨基酸喷施浓度的提高先下降后上升,其中喷施100 mg/kg的甘氨酸对降低菜心地上部硝酸盐含量的效果最显著,比对照降低30.7%;喷施高浓度氨基酸(800 mg/kg)其硝酸盐含量反而比对照高。4)草酸在植物体中普遍存在会影响蔬菜的品质,喷施氨基酸后菜心地上部草酸含量均下降,甲硫氨酸处理与对照相比可降低54.5%~68.3%。【结论】50~200 mg/kg的组氨酸、甘氨酸和甲硫氨酸喷施能在不同程度上促进菜心生长和增产,提高菜心地上部蛋白质含量,降低硝酸盐和草酸含量。该研究结果可为氨基酸在蔬菜生产上的应用,尤其是如何降低草酸含量、提高蔬菜品质提供依据。《植物营养与肥料学报》投稿须知
摘要：<正>1.本刊是中国植物营养与肥料学会主办,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所承办的植物营养与肥料学科方面的专业性学术期刊,属中国科技核心期刊、中文核心期刊、中国农业核心期刊。2008年和2011年连续荣获了"中国精品科技期刊",2007年度获"中国百种杰出学术期刊";"RCCSE中国核心学术期刊(A)"。为国家科技部"中国科技论文统计源期刊"以及《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国科学引文数据库》来源期刊,被美国《化学文摘》(CA)数据库、英国国际农业与生物中心(CABI)文摘数据库等收录。国内外公开发行,国内刊号:CN11-3996/S;国际刊号:ISSN1008-505X。本刊为双月刊,大16开本(A4),260页,单月25日出版。
