氮素调控棉花纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制

以棉纤维比强度高(科棉1号,平均比强度为35cNtex-1)和中等(美棉33B,平均比强度为32cNtex-1)的2个基因型为材料,于2005年在江苏省农业科学院(长江流域下游棉区)和江苏省邳州县宿羊山镇(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮为0kghm-2,适氮为240kghm-2,高氮为480kghm-2)试验,研究氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制。结果表明,棉铃对位叶氮浓度随铃龄变化的趋势符合幂函数曲线[YN=at-b,YN为棉铃对位叶氮浓度(%),t为铃龄(d),a、b为参数]。高氮水平下的a值显著增加,导致铃龄24d前纤维中蔗糖代谢相关酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶)活性和蔗糖转化量、纤维素最大累积速率以及铃龄24d纤维比强度降低;零氮水平下的b值显著增加,与铃龄24d后纤维蔗糖代谢相关酶活性和蔗糖含量峰值降低、纤维素快速累积持续期缩短以及铃龄24d后纤维比强度增幅减小的关系密切。上述变化特征在品种间一致,是棉纤维发育对棉铃对位叶氮浓度做出的重要生理响应,进而导致高氮、零氮水平下的成熟纤维比强度显著降低。铃龄24d是氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的转折期,该时期的棉铃对位叶氮浓度分别为3.15%(南京)和2.75%(徐州)时有利于高强纤维的形成。

氮素水平对棉铃干物质积累分配和纤维品质性状的影响

在南京(长江流域下游棉区)和徐州(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮:N 0 kg.hm-2,适氮:N 240 kg.hm-2,高氮:N 480 kg.hm-2)试验,研究了氮素对棉铃(伏桃、秋桃)干物质积累分配和纤维品质性状的影响。结果表明:棉铃各组成部分的干物质积累以纤维受氮素的影响最大,其次为棉子、铃壳。棉子与纤维间存在同步异速生长关系,这种关系可用模型y=a+bx表示(x、y分别代表棉子、纤维干重的自然对数,a为截距,b为线性回归系数)。零氮、高氮处理均降低了伏桃的b值,相应的纤维比强度亦显著降低;秋桃的b值在适氮与高氮处理间差异较小,但显著高于零氮处理,纤维长度、比强度及整齐度对氮素水平的响应亦呈现出相同趋势。综合分析认为,棉子、纤维异速生长方程的线性回归系数b越大越有利于高品质棉的形成。

氮素对不同开花期棉铃纤维比强度形成的生理基础的影响

于2005年在江苏南京(长江流域下游棉区)和徐州(黄河流域黄淮棉区)棉田设置不同氮素水平(零氮:0kgN.hm-2,适氮:240kgN.hm-2,高氮:480kgN.hm-2)试验,研究氮素对不同开花期棉铃(伏前桃、伏桃和秋桃)纤维比强度形成生理基础的影响.结果表明:与适氮处理相比,零氮处理显著降低了棉铃对位叶氮浓度,增加了C/N,影响程度随开花期的推迟而加大,导致伏桃、秋桃对位叶制造和运输光合产物的能力在棉铃发育中后期大幅度下降,棉纤维的相对生长速率以及纤维发育关键酶蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶活性降低,纤维素快速累积持续期缩短,纤维比强度显著降低;高氮处理显著增加了棉铃对位叶氮浓度,降低了C/N,影响程度随开花期的推迟而降低,其降低了伏前桃、伏桃发育过程中光合产物向纤维分配的比例、棉铃发育前中期的纤维发育关键酶活性及纤维素累积速率,导致其纤维比强度亦显著降低.综合分析认为,适宜的施氮量可以协调棉花的"源库"关系,有利于促进不同开花期棉铃高纤维比强度的形成.与适氮处理相比,零氮处理的伏前桃、伏桃和秋桃纤维比强度分别降低了1.8、5.8和13.0,高氮处理则分别降低了8.2、7.4和-2.4.

棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系

【目的】研究棉铃对位叶氮浓度与纤维品质指标的关系,为不同开花期棉铃纤维品质形成的氮素营养监测提供理论依据。【方法】在大田栽培条件下,以高品质棉(科棉1号)和常规棉(美棉33B)品种为材料,分别于江苏南京(118°50′E,32°02′N,长江流域下游棉区)和江苏徐州(117°11′E,34°15′N,黄河流域黄淮棉区)设置不同氮素水平(低氮:0kgN·hm-2;中氮:240kgN·hm-2;高氮:480kgN·hm-2)试验,研究棉铃对位叶比叶重(LMA)、氮浓度(单位干重氮含量,NM;单位叶面积氮含量,NA)对氮素水平的响应,并初步探索了棉铃对位叶NA与纤维品质指标的关系。【结果】(1)棉铃对位叶NA蕴含了NM和LMA的双重信息,具有对氮素水平及开花期均较为敏感的特性,在氮素处理间差异性达显著水平,随开花期的推迟呈现出逐步上升趋势。(2)随着棉铃对位叶NA平均值的增加,棉纤维品质关键指标(纤维长度、比强度、马克隆值、整齐度)的变化趋势均为开口向下的抛物线型。(3)低氮与中氮处理间棉铃对位叶NA平均值的差距随着开花期的推迟逐渐扩大,而高氮与中氮处理间的差距逐渐缩小,相应氮素处理间纤维比强度和马克隆值的差距亦呈现出同样的变化趋势。【结论】棉铃对位叶NA与棉纤维品质指标的关系密切,可作为今后从氮素营养角度实时监测预报棉纤维品质优劣的一个重要生理指标。

国麦1号播期播量对群体发育及产量的影响

2002-2003年度在大田高产栽培条件下安排了国麦1号播期、播量裂区试验,对其群体结构指标、幼穗发育、产量与产量构成因素进行了观察和测定分析。结果表明,在本年度生态条件下,国麦1号的幼穗发育进程略晚于豫麦49。不同播期对产量、穗数、穗粒数影响不大,对千粒重影响明显,处理间差异达到显著水平;不同播量对产量、穗数影响均达到显著水平,对穗粒数的影响达到极显著水平。在河南省中部地区种植,可掌握在10月6日左右播种,基本苗控制在150万/hm2左右。

棉纤维发育过程中糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B(AC-33B)和科棉1号(KC-1)为材料,设置大田氮素水平0kg N·hm-2(缺氮)、240kg N·hm-2(适氮)和480kg N·hm-2(高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质(蔗糖和β-1,3-葡聚糖)含量变化、调节糖代谢的相关酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶)活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240kg N·hm-2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可长时间地为棉纤维发育提供一个充足的物质能量库,蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性最高,促使纤维发育过程中铃龄5～24d的蔗糖下降量及24～31d蔗糖增长量最大,并且全铃期内转化率高且转化彻底,β-1,3-葡聚糖酶活性高,使含量及峰值高的β-1,3-葡聚糖中后期转化彻底,因此,此水平下棉纤维发育过程中蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量的上述动态变化,有利于纤维素平缓累积且累积期长,与高强纤维的形成需要的纤维素累积特征相吻合;而在0kg N·hm-2水平下,棉纤维发育过程的糖代谢生理特征与上述表现刚好相反,最终纤维素累积过快且累积期短,形成低强纤维;480kg N·hm-2水平则介于上述两者之间。【结论】棉纤维发育过程糖类物质代谢生理特征在0、240、480kgN·hm-2水平间存在明显差异,该差异是导致纤维最终比强度形成不同的重要因素。在240kg N·hm-2水平下,上述糖代谢相关酶活性变化及糖类物质供给更为优化,更有利于高强纤维的形成。

不同冠温特征小麦的籽粒灌浆特性及内源激素的变化

为阐明小麦冠层温度与其籽粒灌浆特性、内源激素变化的关系,2001～2003年对黄淮麦区及河南省推广的30个小麦品种冠温特征、籽粒灌浆特性和籽粒发育过程中内源激素(玉米素ZR、赤霉素GA3、生长素IAA、脱落酸ABA)含量及比值的变化进行了研究.结果表明,豫麦50在灌浆后期冠层温度明显降低,表现为冷尾型;豫麦34和豫麦70在灌泉后期冠层温度有上升的趋势,表现为暖尾型.在灌浆末期冷尾型与暖尾型小麦冠层温度相差超过2.5℃.冷尾型豫麦50强、弱势粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和渐增期、快增期、缓增期的灌浆速率均大于暖尾型豫麦34、豫麦70;强势粒的激素含量变化及其比值变化规律性明显,弱势粒表现的规律性不如强势粒.冷尾型豫麦50强势粒ZR、IAA、GA3含量峰值均高于豫麦34、豫麦70,其ZR/ABA、GA3/ABA、IAA/ABA峰值亦高于暖尾型豫麦70和豫麦34,而ABA含量在灌浆中期上升快,且高峰值大于豫麦70和豫麦34,达到高峰后下降较快;在弱势粒中,豫麦50上述各种激素含量仍保持较高状态.

小麦新品系豫农9901主要生育规律及关键栽培技术研究

2 0 0 2～ 2 0 0 3年度 ,在大田栽培条件下 ,安排了豫农 990 1播期、播量裂区试验 ,对其群体结构指标、幼穗发育、产量与产量构成因素进行了观察和测定。结果表明 ,豫农 990 1表现出春性早熟特性 ,幼穗发育进程略晚于豫麦 1 8号。在该年度生态条件下 ,不同播期对产量、穗数、穗粒数影响不大 ,对千粒重影响明显 ,但不同播量对产量及其产量构成因素影响均达到极显著水平。在河南省中部地区种植 ,可掌握在 1 0月 1 3日以后播种 ,播量控制在 2 2 5～ 30 0万 /hm2 。

CurveExpert在农业试验数据曲线拟合中的应用

本文介绍了CurveExpert在农业曲线拟合中的应用及可行性分析。曲线拟合软件CurveExpert内置许多回归模型(线性和非线性)并可自定义模型,能准确、便捷的对数据进行拟合。

棉花纤维发育关键酶对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

大田栽培条件下，于2005～2006年在江苏南京（118°50′E，32°02′N，长江流域下游棉区）以美棉33B（平均比强度32cN／tex）和科棉1号（平均比强度35cN／tex）2个品种为材料，进行氮素水平（O（零氮），240（适氮）和480kgN／hm^2（高氮））实验，研究棉花纤维发育关键酶（蔗糖合成酶和β-1，3-葡聚糖酶）活性变化特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系．结果表明，棉纤维发育关键酶活性及其基因表达强度均受氮素影响，并影响棉纤维素的累积特征及纤维比强度的形成．蔗糖合成酶活性随铃龄增加呈单峰曲线，峰值出现在铃龄31天，其基因表达强度在7～21天维持较高水平；氮素水平间比较，以240kgN／hm^2处理的蔗糖合成酶活性及其基因表达强度最高，酶活性高表达持续时间长．β-1，3-葡聚糖酶活性随铃龄增加呈下降趋势，其基因表达在铃龄7～24天间呈单峰曲线，铃龄18天时达到峰值；氮素水平间比较，以240kgN／hm^2处理的β-1，3-葡聚糖酶活性最高，其基因表达量在纤维发育前期（铃龄9～12天）较低，之后大幅增加且稳定表达．240kgN／hm^2下棉纤维发育关键酶的上述变化促进纤维素累积持续期长且整个纤维发育过程中纤维素累积速率平缓，最终形成纤维比强度较高。

铝合金压铸件国内外射线检测评定标准对比与分析

铝合金压铸件是压铸铝合金在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸模型腔,并在压力下成形和凝固而获得的铸件。压铸铝合金在压铸过程中容易产生气孔、冷隔、缩孔、夹杂物等缺陷。射线检测技术是检测铝合金压铸件质量的常用手段,但铝合金压铸件因其特殊的成型工艺,导致其缺陷评定标准区别于一般铝合金铸件。本文对铝合金压铸件的国内外射线检测评定标准进行了概述和解读,并进行了分析和比较,旨在为使用者更好的选取和使用评定标准。

燃烧室壳体缺陷对燃气发生器工作性能的验证研究

为探索某次试验过程中燃气发生器点火故障的原因,从超声波检测、有限元数值模拟、水压爆破三个方面对燃烧室壳体进行了研究,基本认定燃烧室壳体不大于2.0mm缺陷不会对燃气发生器工作性能造成影响。从三台燃气发生器地面联合试验性能数据、试验后壳体外形数据可以看出,燃气发生器点火压强峰、点火起动时间、平均工作压强一致性较好,再一次佐证了上述研究结果。从可视缺陷试验分析可知,在铝合金铸锭熔铸过程中未能有效控制工具变形,造成铝管熔铸生产开头、收尾时间偏长,是导致异常情况的原因。在热挤压条件下铸锭被挤压成厚壁铝合金管材过程中,原来存在于铸锭当中的夹杂沿挤压方向多呈线形分布。后续工作中管材毛坯在出厂前全部进行超声波检测,符合AA级的才能用于燃烧室壳体的机加。采用措施后交付的30台燃烧室壳体均通过了天地试验的考核。一方面证明了改进措施的有效性,另一方面证明了超声波检测、有限元分析、水压爆破试验的正确性。