农作物N素利用效率基因型差异及其机理

不同农作物N素利用效率基因型差异主要与N素吸收效率和生理利用效率有关。根系N的吸收动力学、根系形态、吸收时间是影响N素吸收效率的重要因素;N素生理利用效率与N的同化、转运及光合作用、C转运效率等生理过程有关。分析农作物N素利用效率基因型差异机理对提高N肥利用效率,降低N肥损失,充分发挥N肥在农业生产中的作用,降低农业生产成本和保护生态环境,促进农业可持续发展具有重要意义。

水肥耦合及其对水稻生长与N素利用效率的影响研究进展

在农业水资源的日益紧缺下,为了减少水稻的灌溉用水和肥料高效利用以实现水稻稳产高产,综述了国内外水肥耦合的研究进展、水肥耦合的概念及其协同、拮抗、叠加三种效应,水肥耦合的机理、水肥耦合对水稻生长发育及产量品质的影响、水肥耦合对水稻中N素利用效率的影响;展望了中国目前在水肥耦合研究方面可以提升的空间,提出了水肥耦合模式是争取水稻高产优质的有效措施,以及如何根据实际需要,运用"以水促肥、以肥调水",建立合理的水肥耦合模式,提高水肥利用效率,在节约灌溉用水和不增加施肥量的前提下达到既保证作物优质高产又减少环境污染的双重效果,为今后节水农业及水稻的田间栽培和管理提供理论与技术依据。

水肥耦合及其对水稻生长与N素利用效率的影响研究进展（英文）

在农业水资源的日益紧缺下,为了减少水稻的灌溉用水和肥料高效利用以实现水稻稳产高产,综述了国内外水肥耦合的研究进展、水肥耦合的概念及其协同、拮抗、叠加三种效应,水肥耦合的机理、水肥耦合对水稻生长发育及产量品质的影响、水肥耦合对水稻中N素利用效率的影响;展望了中国目前在水肥耦合研究方面可以提升的空间,提出了水肥耦合模式是争取水稻高产优质的有效措施,以及如何根据实际需要,运用"以水促肥、以肥调水",建立合理的水肥耦合模式,提高水肥利用效率,在节约灌溉用水和不增加施肥量的前提下达到既保证作物优质高产又减少环境污染的双重效果,为今后节水农业及水稻的田间栽培和管理提供理论与技术依据。

水稻不同生育时期N素营养对FACE响应的研究

20 0 1、2 0 0 2年利用我国惟一的农田开放式空气CO2 浓度增高 (FACE)系统平台 ,研究不同施N量条件下 ,对武香粳 14不同生育时期N素含量、N素吸收、N素分配和N素效率的影响。结果表明 :(1)除移栽后 16d ,FACE使其他生育期稻株含N率显著或极显著下降 ,生育中期的降幅大于生育前、后期 ;(2 )FACE使水稻不同生育期N素吸收量增加 ,生育前期的增幅明显大于生育中、后期 ;(3)FACE使茎鞘 (生育前、中期 )或稻穗 (生育后期 )的N素积累能力相对增强 ,使叶片的N素积累能力相对减弱 ;(4)除移栽后 16d ,FACE使其他生育期水稻N素物质生产效率显著或极显著增加 ,使水稻N素籽粒生产效率和收获指数增加 ;(5 )增施N肥 ,使水稻生育中、后期植株N素含量和吸收量增加 ,使N素效率下降 ,而对N素在各器官中的分配影响较小 ;(6 )FACE和N处理对水稻N素营养的互作效应较小。

不同化感潜力水稻(Oryza sativa L.)苗期的氮素养分效率及相关基因的表达

为了阐明养分水平引起水稻(Oryza sativaL.)化感抑草潜力变化的生理生态机制,研究了不同N素营养处理下,不同化感潜力水稻苗期对N素营养逆境的响应特性及N素养分效率的差异,并运用实时荧光定量RT-PCR技术(FQ-PCR)检测与N素代谢和次生代谢关键酶的基因表达。结果表明:弱化感水稻品种Lemont对N素营养胁迫较敏感,强化感水稻品种PI312777对资源波动的适应性较强,N素养分效率较高。FQ-PCR分析结果显示,在低N条件下Lemont中的亚硝酸还原酶基因(nir),谷氨酰胺合成酶基因(gs)相对表达量均有不同幅度的下调,PI312777分别下调了1.2倍和1.4倍,而Lemont分别下调了3.0倍和1.8倍,Lemont下调的幅度分别是PI312777的2.5倍和1.3倍,但对于苯丙氨酸解氨酶基因(pal)与3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(hmgr)而言,PI312777叶组织中的pal和hmgr均上调表达,与对照相比上调了6.0倍和1.6倍,而Lemont中对应的基因均下调表达,分别下调了1.3倍和6.8倍,佐证了上述差异的分子生态学特性。

开放式空气CO_2浓度增高对水稻N素吸收利用的影响

在大田栽培条件下 ,研究空气中CO2 浓度增高 (FACE) 2 0 0 μmol·mol-1对水稻N素吸收及其利用效率的影响 .结果表明 ,FACE处理使水稻不同生育时期的植株含N率显著下降 ;由于干物质生产量显著增大 ,FACE处理使水稻不同生育时期的N素累积量有所提高 ,但无显著影响 ;FACE处理能够显著提高移栽后 2 8d、抽穗期以及成熟期单位N素的干物质生产效率、单位N素的籽粒生产效率和显著提高水稻的N素收获指数 .高N处理的植株含N率、N素累积量均有所增加 ,但使N素生产效率呈现下降趋势 .

宁夏春小麦氮素利用效率的基因型差异研究

采用肥料田间试验和测试分析方法,研究了宁夏春小麦N素利用效率及其构成因素的基因型差异。结果表明,春小麦N素利用效率、籽粒产量、地上部茎叶和籽粒含N量及其N素吸收累积量等均存在明显基因型差异,而且这种差异在中低肥力土壤条件下较中高肥力土壤条件下更为明显。在不施N肥条件下,N素利用效率平均为40.0kg/kg;在施N肥条件下,N素利用效率平均为30.8kg/kg。从中筛选出一批N素利用效率和产量均较高的品种。同时通过相关分析,研究了不同土壤肥力和不同施N水平下N素利用效率与其它N素营养性状及农艺性状之间的关系,提出了培育N高效品种的有用性状指标。

水分胁迫对冬小麦氮素营养效率的影响

试验研究盆栽控制水分条件下冬小麦不同生育期水分胁迫对其N素营养的效应结果表明,小麦生育期水分胁迫影响其N素的吸收、运转及产量,其影响程度依次为拔节～抽穗期>抽穗～灌浆初期>灌浆初期～成熟期>返青～拔节期,拔节～抽穗期水分胁迫极显著地降低冬小麦的N素营养效率。

甘蓝型油菜氮素籽粒生产效率的杂种优势分析

[目的]研究甘蓝型油菜N素籽粒生产效率的杂种优势,为生产上N高效品种的选育提供理论参考。[方法]测定2个N肥水平下6个甘蓝型油菜亲本(浙双3号、扬油7号、ZJ1、史力佳、宁油14号和沪油16)及其完全双列杂交组合成熟期干物质生产及N素含量;分析并计算N素籽粒生产效率的杂种优势、配合力效应以及遗传力大小。[结果]N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势;配合力方差分析表明N素籽粒生产效率受加性效应、非加性效应和细胞质效应的共同影响;遗传方差分析表明低N条件下N素籽粒生产效率的基因加性作用和非加性作用都比较重要,而高N条件下则以基因的非加性效应为主。[结论]油菜N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势。

花生不同类型品种氮素利用效率的研究

采用盆栽和15N示踪技术 ,研究了花生不同类型品种的N素吸收效率、N素生理利用效率和N素利用效率。结果表明 :花生的N素吸收效率、N素生理利用效率、N素利用效率不同类型品种间存在显著差异。 3项指标均以龙生型品种西洋生为最高 ,以多粒型品种四粒红最低。前者是后者的 4倍以上。所吸收的N向各器官的分配 ,不同类型品种差异显著。向生殖器官分配最多的中间型品种鲁花 3号比最少的四粒红多73 92 %。荚果产量西洋生是四粒红的

楸树无性系苗期N素利用差异和高产无性系选择

N素是世界农林业生产中消耗量和浪费量最大的元素之一,且世界上大部分农业土壤和森林土壤N素匮乏,是作物高产和林木生长的主要限制因子（王忠,2000;黄建国,2003;王新超等,2004;樊瑞怀等,2009a）。在林业生产实践中,人工林抚育较少采取施肥措施,经常在贫瘠的土地上造林,即使施肥也会造成土壤和水体的严重污染。

小浪底低山丘陵区植物N素吸收特征及其与土壤因子的关系

为探寻温带地区山地植物N素保存策略，找出影响植物N素回收率的环境因子，以便了解植物保持所吸收养分的机制，以小浪底库区山地为例，研究该区域3种生活型21种典型植物成熟绿叶中的N素含量、枯叶中N素含量以及N素回收效率（NRE）。结果表明：植物成熟绿叶中的N素含量和枯叶中N素含量有显著的正相关关系；所测定的21种植物NRE在17，4％～50．1％之间，平均值为28-8％，多数种的回收效率低于40％。测定的21种植物都属于N素回收不完全植物。不同生活型的植物其回收效率有显著的差异，一般表现为草本〉灌木〉乔木。植物叶片N素含量与土壤有机质，上壤N素含量和土壤含水量呈显著正相关；而NRE与土壤有机质、土壤N素含量和土壤含水量呈显著负相关关系。说明在研究区不利的土壤条件，可以导致植物NRE的提高，植物在不利的环境条件下。可以通过提高NRE等途径来应对环境的胁迫。

FACE对三系杂交籼稻汕优63氮素吸收利用的影响

在水稻品种中,杂交籼稻因其杂种优势强、抗逆性好、穗型大、产量潜力高,在稻作生产中占有重要的、不可替代的作用。2005、2006年利用我国惟一的农田开放式空气CO2浓度增高(FACE)研究平台,设计施N量为125kg·hm-2(LN)、250kg·hm-2(NN)处理,研究大气CO2浓度比对照高200μmol·mol-1的FACE处理对三系杂交籼稻汕优63不同生育时期N素含量、N素吸收、N素分配和N素效率的影响。结果表明:(1)FACE处理使汕优63各生育时期稻株含N率显著下降,使各生育时期N素吸收量显著增加,生育中期的增幅明显小于生育前、后期;(2)FACE处理对汕优63N素在不同器官中分配比例无明显影响;(3)FACE处理使汕优63不同生育期N素干物质生产效率极显著提高,使N素子粒效率显著提高,但对N素收获指数无显著影响;(4)增施N肥,使汕优63不同生育时期的植株N素含量和吸N量均得到显著或极显著的增加,使N素干物质生产效率和N素子粒效率下降;(5)CO2×Y、N×Y对植株含N率、吸N量的影响有互作效应,FACE处理使汕优63稻株含N率显著下降;使N素吸收量、N素干物质生产效率、N素子粒效率显著提高。

植物氮素营养基因型差异研究进展

从形态学、生理生化、遗传学和分子生物学等方面综述了近年来国内外植物N素营养基因型差异的最新研究成果,并指出通过新品种选育提高植物N素利用效率切实可行。

农田施用水葫芦对水稻氮素吸收利用的影响

以粳稻品种运2645为供试材料,设计农田施用水葫芦(将晒干水葫芦按4 500 kg.hm-2农田施用)、不施用水葫芦处理和施N量为120 kg.hm-2(LN)、240 kg.hm-2(NN)处理,研究其对水稻不同生育时期N素含量、N素吸收、N素分配和N素利用效率的影响.结果表明:①农田施用水葫芦使水稻不同生育时期植株含N率显著提高;使各生育时期吸N量显著提高,吸N量从够苗到抽穗期增加幅度明显增大,抽穗到成熟期增加幅度略有降低;②农田施用水葫芦对水稻N素在茎鞘和叶片中分配比例无明显影响,使N素在穗中分配比例明显降低;③除够苗期外,农田施用水葫芦使水稻不同生育时期N素干物质生产效率极显著降低,使N素籽粒效率显著降低,但对N素收获指数无显著影响;④增施N肥,使水稻不同生育时期的植株N素含量和吸N量多得到显著或极显著增加,使N素干物质生产效率和N素籽粒生产效率多明显下降;⑤水葫芦-N对稻株N素吸收利用多无显著互作效应;农田施用水葫芦使水稻植株含N率、N素吸收量显著提高,使N素干物质生产效率和N素籽粒效率多显著降低.