【目的】提高开花后营养器官氮素转运量和开花后氮素积累量，改善籽粒氮素积累特性，有利于提高小麦氮素积累量和产量。为明确不同产量水平麦田植株氮素利用效率差异形成的生理机制，缩小产量差和提高氮素利用率，实现小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2020—2022年连续两年在山东省小孟镇史王村进行大田试验，以烟农1212为种植材料，选择常年冬小麦产量水平在10 500 kg·hm^-2（S）、9 000 kg·hm^-2（H）和7 500 kg·hm^-2（M）左右的3个产量水平麦田，比较分析不同产量水平麦田植株氮素积累与转运、籽粒氮素积累特征和籽粒产量的差异。【结果】相较于H和M麦田，S麦田显著提高了单位面积穗数和千粒重，籽粒产量比H、M麦田分别高19.64%—27.91%、51.68%—80.87%，从而获得了最高的氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数；S麦田开花期营养器官氮素积累量较H、M麦田分别提高14.22—42.11、53.74—103.16 kg·hm^-2，成熟期营养器官氮素积累量表现为S、H>M；与H和M麦田相比，S麦田显著提高了开花前营养器官氮素的转运量和开花后氮素积累量，提高了开花后营养器官氮素积累量对籽粒的贡献率，从而获得最高的成熟期籽粒氮素积累量；S麦田显著提高了开花后旗叶游离氨基酸和可溶性蛋白含量，促进了氮素的源库间转运；Logistic方程拟合可知，S麦田显著提高了籽粒氮素最大积累速率和平均积累速率，延长籽粒氮素积累持续时间，是其获得最高籽粒氮素积累量的主要原因。【结论】S麦田适宜的土壤环境显著提高了单位面积穗数和千粒重，有利于促进营养器官贮存氮素向籽粒的转运量，提高籽粒氮素积累速率，延长籽粒氮素积累持续期，是其获得最高籽粒产量和氮肥利用效率的主要原因。

目的试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。方法在池栽条件下,以宁麦9号(低蛋白)和扬麦10号(中蛋白)两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料,研究不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。结果与不施钾相比,施钾提高了籽粒蛋白质含量,极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量,由于对谷蛋白含量的作用甚微,因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转,较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累,但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对...

为探究氮素水平对大麦光合性能及氮肥利用效率的影响,研究大麦氮高效形成的机理,以蒙啤3号、垦啤7号2个品种为试材,设0,90,180,270 kg/hm~2纯氮4个氮肥处理,分析了不同施氮水平下不同氮效率大麦开花期叶片光合性能、花后氮素积累和转运及氮肥利用效率的差异及相关性。结果表明:随着施氮水平的升高,2个品种大麦的Chl、Pn、Gs、Tr、Fo、Fm、Fv/Fm、qP、花后氮素积累率及其对籽粒贡献率均呈先升高后降低的趋势,在施氮量为180 kg/hm~2时达到峰值,叶片和茎秆的氮素转运率及其对籽粒贡献率、氮肥生产效率、氮肥生理效率呈先降低后升高的趋势,氮肥农学效率、氮肥偏生产力呈降低趋势。品种间相比,蒙啤3号的Chl、Pn、Gs、Tr、Fo、Fm、Fv/Fm、qP、叶片和茎秆氮素转运对籽粒的贡献率、NAG、PFP和产量均高于垦啤7号。花后氮素积累率及其对籽粒贡献率均为垦啤7号大于蒙啤3号;叶片和茎秆氮素转运率、NGPE、NPE无显著差异。相关分析结果显示,产量与各项光合性能指标均呈极显著正相关;花后氮素积累率及其对籽粒的贡献率与各项光合性能指标呈正相关;除叶片氮素转运率与Fv/Fm呈显著负相关外,叶片、茎秆氮素转运率与其余各项光合性能指标均呈极显著负相关;叶片氮素转运对籽粒的贡献率除与Gs和Fo呈极显著和显著负相关外,其余均呈负相关,茎秆氮素转运对籽粒的贡献率与Chl、Pn、Fv/Fm、qP呈正相关,与Gs、Tr、Fo、Fm呈负相关; NGPE与Fv/Fm呈负相关,与Chl、Pn、qP呈显著负相关,与其他光合性能指标呈极显著负相关;NAE与Chl、Gs、Fv/Fm呈正相关,与其他光合性能指标呈负相关;PFP与Fv/Fm呈正相关,与其他光合性能指标呈负相关;NPE与Chl、Pn、Fv/Fm呈显著负相关,与其他光合性能指标呈极显著负相关。综合分析后得出,适量增施氮肥有助于大麦生长发育及增产,但施氮过多会起抑制作用。蒙啤3号对氮肥响应能力强,光合性能强,转运的氮素对籽粒贡献率高,氮肥利用效率也相对较高。

【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长...

为给秸秆全部还田条件下豫北麦玉两熟高产地区冬小麦合理施用氮肥提供理论依据，以周麦１８和济麦２２为试材，于２０１１－２０１３年研究了不同施氮处理（小麦全生育期不施氮肥，及底施纯氮１２０ ｋｇ／ｈｍ２基础上拔节期分别追施０，６０，１００，１４０，１８０，２１０ ｋｇ／ｈｍ２）下麦田土壤和植株氮素含量的动态变化，分析了不同追氮量对植株氮素吸收、麦田氮肥利用率和籽粒产量的影响。结果表明，小麦植株氮素吸收积累和籽粒产量随施氮量的增加呈单峰曲线变化，周麦１８和济麦２２分别在２２０，２６０ ｋｇ／ｈｍ２和１２０，１８０ ｋｇ／ｈｍ２施氮量下植株氮素吸收积累达到峰值，籽粒产量较高。麦田氮流失量随施氮量增加呈先．．．

以矮秆粳稻4007、武运粳和高秆粳稻豫粳和云粳为材料,研究了不同株高水稻累积和转运氮素的基因型差异。结果表明,4007和武运粳的产量显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻4007和武运粳在分蘖期累积的氮素量低于豫粳和云粳,开花期后吸收的氮素显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻转运到籽粒中的氮素转运量和转运率以及籽粒氮素产量均显著高于高秆粳稻,而成熟时残留在茎叶中的氮素低于高秆粳稻。上述结果表明,种植矮秆粳稻更有利于水稻高产和提高氮素的利用效率。

为了研究不同氮肥用量(0,120,240 kg/hm~2)和花后弱光(不遮光和遮去自然光照的60%)对冬小麦植株各营养器官干物质和氮素积累与转运的影响,在大田条件下,以济麦22和济核916为试验材料进行研究。结果表明:施氮提高了2个小麦品种总干质量与干物质转运总量,而相同施氮量条件下遮光降低小麦总干质量和干物质转运总量;遮光与不遮光条件下,2个小麦品种总干物质积累最适施氮量均为120 kg/hm~2,施氮提高了2个小麦品种茎、叶和鞘中氮素积累量,并可显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素积累总量,而相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下,遮光降低2个小麦品种氮素积累总量;施氮显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素转运总量,而在相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下遮光降低济麦22氮素转运总量,提高其氮素转运总量。施氮对小麦干物质积累与转运在正常光照和弱光条件下影响不显著,但显著提高遮光条件下济麦22氮素转运总量;施氮主要影响2个小麦品种成穗数而显著提高小麦产量,遮光主要降低2个小麦品种穗粒数和千粒质量进而导致产量显著降低,但在遮光条件下,不同施氮量均能提高小麦产量,说明施氮能在一定程度上缓解遮光对小麦产量的影响;遮光和施氮均能显著提高2个小麦品种籽粒蛋白质含量。

在大田试验条件下,研究了不同种植密度对两种穗型冬小麦品种干物质和氮素积累、运转及其籽粒产量的影响。结果表明,两种穗型冬小麦品种花前植株干物质及贮藏氮素运转量均以适宜的低密度处理表现较高,其中干物质运转量以茎鞘最高,氮素运转量以叶片最高;花后植株干物质及贮藏氮素运转量两品种间表现不一致,大穗型品种兰考矮早八花后干物质及贮藏氮素运转量以最低密度的C1(300万株/hm2)处理最高,多穗型品种豫麦49-198则以较高密度的B3(225万株/hm2)处理最高;干物质对籽粒贡献率花前两品种均以较低密度处理表现较高,花后则以较高密度处理表现较高;贮藏氮素对籽粒氮素贡献率兰考矮早八花前以中间密度处理表现较高...

【目的】为明确旱地麦田土壤水分变化与植株氮素吸收利用及产量形成的关系,探索极端年型可采取的耕作蓄水、覆盖播种等应急措施。【方法】2011—2016年于山西运城闻喜县开展大田试验,选取2011—2013、2015—2016 3年降雨量极端年份,在休闲期深松和免耕2个耕作基础上,对全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播3类播种方式进行研究,分析极端年型休闲期深松蓄水配套覆盖播种对旱地麦田水分消耗与植株氮素吸收和利用关系的影响。【结果】不同降水年型休闲期深松较免耕,覆盖播种较常规条播,播种—拔节阶段土壤耗水量及其比例降低,拔节—开花和开花—成熟两阶段土壤耗水量及其比例增加,生育期总耗水量增加;各生育阶段吸氮量增加,尤其是拔节—开花阶段吸氮比例;花前各器官氮素运转量及其对籽粒的贡献率增加;深松较免耕显著提高产量16%—30%,覆盖播种较常规条播提高产量13%—28%,同时水分利用效率提高,氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高。不同降水年型、深松与否均影响了全膜覆土穴播和膜际条播两播种方式对麦田水分消耗、氮素吸收利用、产量、水分和养分利用效率。丰水年深松条件下,全膜覆土穴播较膜际条播生育期总耗水量增加,拔节—开花阶段吸氮量显著增加,叶片中氮素运转量对籽粒的贡献率显著提高,产量、氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高;而欠水年和丰水年在未深松条件下,两覆盖播种间生育期总耗水量差异不显著,膜际条播较全膜覆土穴播花前各器官氮素运转量、茎秆+叶鞘氮素积累量对籽粒的贡献率和花后氮素积累量提高,产量提高、氮素吸收效率也显著提高。此外,丰水年播种—拔节0—120 cm,拔节—开花120—300 cm,开花—成熟180—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平;欠水年,播种—拔节0—100 cm,拔节—开花120—240 cm,开花—成熟120—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平。【结论】旱地小麦休闲期深松、生育期采用覆盖播种可增加小麦生育期耗水,促进各生育阶段植株对氮素的吸收及运转,从而提高产量、水分和养分效率。休闲期深松条件下,丰水年采用全膜覆土穴播,欠水年采用膜际条播,增产增效明显。

为明确新老玉米品种各器官干物质及氮素积累和分配的差异,以我国20世纪70年代主推杂交品种中单2号和21世纪前10年的主推杂交品种先玉335和郑单958为材料,设置追氮100,200 kg/hm2以及密度5.25万,7.50万,10.50万株/hm2等处理,以阐明其氮素营养策略和调整机制差异。结果表明,玉米新品种花前干物质较老品种高0.43 t/hm2,且新品种吐丝期茎秆生物量与叶片生物量的比值为2.53,比老品种显著低11.7%;新品种吐丝期茎秆氮积累量与叶片氮积累量的比值为0.76,较老品种显著低15.

为探讨水分和种植密度对棉花氮素利用效率的影响,于2019-2020年河北农业大学清苑试验站进行大田试验,以农大棉601为试验材料,采取两因素裂区设计,主区为水分处理:W1(土壤相对含水量60%～70%)和W2(土壤相对含水量40%～50%),副区为种植密度:D6(6万株/hm~2)、D9(9万株/hm~2)和D12(12万株/hm~2),对不同水分和种植密度下棉株各器官氮素积累分配及产量进行测定。结果表明:不同水分处理下,D12植株氮素总积累量和生殖器官氮素积累量最高,年际间趋势一致,与W2相比,W1生殖器官氮素积累量和氮素积累总量显著升高,但不同水分处理间生殖器官氮素分配比例无显著差异。随种植密度增加,籽棉产量随之升高,同一密度处理下,2019年W2籽棉产量相较于W1降低了13.74%,2020年W2籽棉产量仅降低了2.54%。通过相关性分析得出,棉株氮素积累分配与棉花籽棉产量和单位面积铃数呈显著正相关。因此表明,减少灌水量配合适当增加种植密度(9～12万株/hm~2)是当地节水高产及提高棉花氮素吸收量的有效途径。

Zn是植物正常生长发育所必需的微量元素之一,与小麦籽粒品质和人类饮食健康密切相关。鉴此,以长5864、济麦20和中普绿麦1号3个小麦品种为试验材料,分析了常规大田种植条件下小麦植株地上部Zn的积累、分配规律。结果表明:小麦植株地上部各器官Zn含量均在器官形成初期表现最高,随生育期的推进,器官Zn含量呈下降趋势,植株地上部Zn积累量呈上升趋势,其中三叶+起身期增长缓慢,起身+灌浆初期增长迅速,灌浆初+灌浆末期增长趋于缓慢,平均日积累量峰值出现在拔节+抽穗期。灌浆末期,植株地上部单茎Zn积累量平均为142μg,籽粒中Zn的含量及分配比例均最高,茎秆对籽粒Zn贡献率最大。供试的3个品种中,长5864...

为进一步探索适宜黄淮海区域砂姜黑土小麦玉米轮作区玉米高效、可持续生产适宜机械耕作措施,自2010年开展定位机械耕作试验,在秸秆全量还田条件下分别设置7个冬小麦-夏玉米年内轮耕处理:旋耕-免耕(对照)、免耕-免耕、深松-免耕、深耕-免耕、旋耕-隔年旋耕、深松-隔年深松、深耕-隔年深耕,于2012,2013年分别取样对夏玉米氮素积累、转运和干物质积累进行比较分析。结果表明,玉米成熟期地上部氮素积累量2年均为旋耕-隔年旋耕处理值最高,分别比对照(旋耕-免耕)增加14. 57%(2012年)和30. 95%(2013年),且差异显著,其他处理与对照间差异均不显著。灌浆期地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,灌浆期间地上部氮素积累量连续2年均为对照、免耕-免耕和深耕-免耕处理较低,地上部干物重2年均为对照最低,显著低于深松-免耕、旋耕-隔年旋耕(2012年)和深松-隔年深松(2013年)处理。各处理籽粒产量与对照相比差异不显著,但2012年深松-免耕处理产量最高,显著高于深耕-免耕和深耕-隔年深耕处理。因此,建议黄淮海区域砂姜黑土农田小麦季和玉米季以旋耕和深松为主进行周年内或年际间轮耕,促进玉米植株氮素积累尤其是灌浆期间,促进干物质生产。

采用盆栽试验探讨了新型植物生长调节剂不同配方对水稻氮代谢、籽粒和糙米蛋白氮含量、籽粒蛋白质产量的影响 ,并筛选出效果显著的一种新型植物生长调节剂配方 .结果表明 ,水稻籽粒灌浆期间功能叶、茎鞘的全氮、蛋白氮含量随着生育期的延长呈减少趋势 ,其减少量以喷施植物生长调节剂不同配方处理高于对照 .水稻糙米的全氮、蛋白氮含量以喷施植物生长调节剂不同配方处理高于对照 ,其中 PGRF4处理最高 ,PGRF2处理次之 .籽粒蛋白质产量以 PGRF3处理为最高 ,比对照增产 17.90 % ,其次为 PGRF2处理 ,比对照增产 15 .93% .

【目的】针对当前夏玉米生产中灌溉水资源不足和施氮过量的问题,本研究拟通过分析比较节水减氮模式与常规水氮模式对夏玉米生长和产量的调控效应,为开发夏玉米水肥减量增效的生产模式提供依据。【方法】于2018—2019年在陕西杨凌开展水氮二因素田间试验。灌溉设常规灌溉(800 m~3·hm~(-2))、减量灌溉(400 m~3·hm~(-2))和不灌溉(0)3个处理;施氮设常规施氮(300 kg N·hm~(-2))、减施25%(225 kg N·hm~(-2))、减施50%(150 kg N·hm~(-2))、减施75%(75 kg N·hm~(-2))和不施氮肥(0)5个处理,分析夏玉米产量、光合特性以及干物质(氮素)积累和转运特性。【结果】(1)减量灌溉、减氮25%的节水减氮模式较常规水氮模式对产量及产量构成因素无显著影响。(2)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%对夏玉米叶面积指数(LAI)无显著影响,也能加快花前LAI上升速度且花后LAI下降缓慢;显著提高抽雄期穗位叶净光合速率10.0%,维持植株花后较高的穗位叶净光合速率,保证干物质生产。(3)减量灌溉和减氮25%较常规水氮模式对成熟期干物质积累量无显著影响,但干物质最大增长速率显著提高6.3%,最大增长速率出现日期显著提前0.8 d。(4)与常规水氮模式相比,减量灌溉、减氮25%处理花前干物质转运量、转运率和花前转运量对籽粒贡献率分别显著提高36.4%、40.1%和28.6%;花前氮素转运量、转运率以及转运量对籽粒的贡献率分别显著提高30.3%、22.0%和42.1%。花后干物质、氮素积累量以及对籽粒的贡献率在2种水肥模式下无差异。【结论】施氮225 kg·hm~(-2)、灌溉400 m~3·hm~(-2)的节水减氮模式能有效协调干物质和氮素的积累和转运,提高成熟期籽粒同化物分配比例,实现关中平原夏玉米节水减肥增效的生产目标。