耕作方式与施氮量对小麦-玉米复种系统玉米季土壤氮素转化及产量的影响

在黄淮砂姜黑土区冬小麦-夏玉米复种两熟种植体系中,研究了小麦季3种耕作方式(常规翻耕、旋耕和深松)结合夏玉米播前3个施氮量(120、225和330 kg·hm^-2)对玉米季主要生育时期根际土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性、无机氮含量和产量的影响.结果表明: 旋耕方式下氨化作用强度最高,且随着施氮量的增加,土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性增强.深松方式下根际土壤硝化、反硝化作用强度与脲酶活性明显高于常规与旋耕方式.增施氮肥可加强深松方式对土壤氮素转化的促进作用,而过量施氮虽然提高了土壤无机氮含量及玉米产量,但会对土壤氮素转化微生物作用强度及酶活性产生抑制.深松方式结合225 kg·hm^-2施氮量更有利于砂姜黑土区夏玉米土壤氮素转化,而深松方式结合330 kg·hm^-2施氮处理下产量最高.     

干旱与渍涝对砂姜黑土玉米根系干重变化及其分布的影响

砂姜黑土主要分布于黄淮海平原的南部(淮北平原、沂河平原和胶莱平原等)和南阳盆地,面积约4×106ｈａ,其中河南省125×106ｈａ[1],是面积较大的中低产田。其低产的主要原因可归结为“旱、涝、僵、薄”,根本原因在于其不良的水分物理特性[2～4]。而关于旱、涝灾害对作物根系的影响还未见报道。砂姜黑土区地势平坦,土层深厚,光、热、水等自然资源比较丰富,具有适宜作物生长发育的有利条件。因而,充分了解和掌握旱、涝灾害对作物根系的影响,因时制宜灌溉、排涝和耕作,对提高该区粮食产量具有重要意义。为此,于1997～1998年探讨了干旱与渍涝对砂…     

铅污染对烤烟光合特性、产量及其品质的影响

为研究土壤中Pb污染对烤烟(Nicotiana tabacum)叶片光合特性、烟叶品质及其产量的影响,对烤烟主栽品种‘云烟85’进行了盆栽条件下的Pb污染实验,实验浓度为0、150、300、450、600、750和1 000 mg·kg^-1(以纯Pb²⁺计),分别于团棵期、现蕾期和采收期测定叶片光合特性的变化,并在采收期测定烟叶产量和烤后烟叶的品质变化。结果表明:在3个生育时期,Pb污染下供试烤烟品种叶片净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)均随Pb浓度的升高而下降,而胞间CO₂浓度(C_i)随Pb浓度的升高先增加后下降;PSⅡ活性(F_v/F_o)、最大光能转换效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(q_P)、非光化学猝灭系数(NPQ)、电子传递的量子产率(Ф_PSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)和烟叶产量均随Pb浓度的升高而下降,不利于烟叶充分地利用捕光色素所吸收的光能,降低其光能利用效率,从而降低了光合速率;烤烟烟叶品质指标糖/碱比和氮/碱比升高,糖/碱比和氮/碱比分别为9.52~11.96和1.05~1.23,分别大于7(优质烟叶标准)和1(优质烟叶标准),不利于烟叶香吃味的形成。     

氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率影响的研究

采用盆栽方法研究了3种氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率的影响．结果表明,拔节期以后,强筋型小麦豫麦34在酰胺态氮处理下,根系生物量、根系活力、氮素利用率、氮收获指数和籽粒蛋白质含量最高,铵态氮处理次之,硝态氮处理最低．中筋型小麦豫麦49的各测定指标以铵态氮处理最高,其它指标在酰胺态氮和铵态氮间的趋势不同;弱筋型小麦豫麦50在酰胺态氮处理下各项指标最高,而铵态氮处理下蛋白质含量最低,符合品种优质和专用,氮收获指数与籽粒蛋白质含量之间呈现极显著正相关。     

镉和铅污染对烤烟根区土壤微生物及烟叶品质的影响

通过盆栽试验,研究了Cd和Pb污染对烤烟根区微生物和烟叶品质的影响.结果表明,随着Cd、Pb处理浓度的增加,烤烟根区4种微生物数量均呈减少趋势;低浓度Cd(≤10 mg·kg^-1)和Pb(≤300 mg·kg^-1)下,烤烟根区4种微生物数量降幅最大;烤烟烟叶中品质指标糖/碱比和氮/碱比升高,化学成分组成趋于不协调,不利于烟叶香味的形成.烟叶K含量与Cd和Pb污染浓度呈负相关,与Cd污染下根区钾细菌数量呈显著(或极显著)正相关,与Pb污染根区钾细菌数量相关不显著.     

氮肥形态对冬小麦根际土壤氮素生理群活性及无机氮含量的影响

采用大田盆栽方法研究了硝态氮肥、铵态氮肥、酰胺态氮肥3种氮肥形态对冬小麦品种豫麦50生育中后期(拔节期、开花期、花后14 d、花后28 d)根际土壤氮转化相关微生物活性、酶活性和根际土壤NH+4离子、NO-3离子含量的影响。结果表明:随着生育期的推进,除脲酶外,氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌和蛋白酶活性变化的均为"倒V"型变化特征,以花后14 d活性最强;而脲酶活性在拔节期最强,并且其活性远大于其它微生物及酶。氮肥形态对根际土壤氮素生理群及无机氮的影响不同。酰胺态氮肥促进了根际氨化细菌、反硝化细菌、脲酶、蛋白酶的活性,而硝化细菌、亚硝化细菌在硝态氮肥条件下活性较强。除拔节期外,土壤中NH+4离子在铵态氮肥处理下含量较高,NO-3离子在酰氨态氮肥处理下含量较高。因此,酰胺态氮能够促进小麦根际土壤有机氮的分解,硝态氮肥可以促进土壤中氨的转化,以利于小麦根系的吸收与利用。氮肥形态主要是通过影响土壤中氮素生理类群及酶的活性,从而影响土壤中无机氮的含量。     

四川凉山烤烟叶片巨豆三烯酮含量与生态因子的关系

基于四川省凉山州9个烟叶主产区土壤与烟叶各81个样品的实验室测试数据,应用逐步回归分析、偏相关分析和通径分析方法,研究了生态因子与烤烟叶片中巨豆三烯酮含量的数量关系,结果表明,月平均气温、月平均降雨量、≥20℃积温、土壤有机质、土壤水解氮、土壤速效钾和土壤pH值是影响烤烟烟叶巨豆三烯酮含量的主要生态因子,彼此互相关联,共同决定了烤烟叶片巨豆三烯酮含量变化的98.02%.对烤烟叶片巨豆三烯酮含量直接影响最大的是月平均降雨量,其次是土壤有机质、月平均气温、≥20℃积温、土壤速效钾、土壤pH值和土壤水解氮,其中月平均降雨量对烤烟叶片巨豆三烯酮含量产生直接的负面效应,而土壤有机质、月平均气温则对烤烟叶片巨豆三烯酮含量产生直接的正面效应.土壤有机质是烤烟叶片巨豆三烯酮含量最主要的促进因素,而≥20℃积温是烤烟叶片巨豆三烯酮含量最主要的限制因素.     

带距对小麦蛋白质产量的影响及边际效应分析

以冬小麦品种豫麦 34为材料 ,在不同带距条件下对小麦籽粒产量、蛋白质含量和蛋白质产量以及三者相互关系进行了研究。结果表明 :带距对蛋白质产量和籽粒产量有显著的影响 ,对籽粒蛋白质含量影响不明显 ;蛋白质产量与籽粒产量呈现极显著正相关 ,与籽粒蛋白质含量关系不密切 ;蛋白质产量与籽粒产量之间存在着直线回归关系 ,二者的模拟方程为 :Y =10 6 80 9+0 10 7X(kg·hm-2 ) ;2 0m带距条件下小麦籽粒产量最高 ;2 4米带距条件下 ,小麦边行优势总值最大 ,与其它作物套作 ,效益较好。     

小麦谷氨酰胺合成酶的原核表达特点

谷氨酰胺合成酶(GS)是植物氮同化的关键酶,为了研究小麦GS同工酶的结构及其表达特点,我们构建了小麦GS1、GSr、GSe、GS2和GS2前体GS2p的原核表达载体,并对表达条件进行了优化。结果表明,尽管小麦GS同工酶氨基酸序列同源性达70%–80%,蛋白质表达却各具特点。30℃诱导3 h后,GSr、GSe及GS2表达量达最大,诱导7 h后GS1表达量达最大,GS2p不表达,表达量依次为GS1(22%)GSr(15%)GS2(12%)GSe(5%);且GSe可溶性表达,GS1主要为可溶性表达,而GSr和GS2为包涵体。30℃诱导3 h,GS同工酶相对转录量为GSr(7.59)GS2(1.84)GS2p(1.66)GSe(1.46)GS1(1.00),酶蛋白质翻译水平与转录水平不一致。mRNA结构分析显示,GS同工酶翻译起始区稳定二级结构的自由能不同:GS1(14.4)GSr(17.2)GS2(22.6)GSe(25.4)GS2p(31.6),自由能越小,翻译起始区结构越不稳定,蛋白表达水平越高。GS1、GSr、GSe和GS2可溶性表达的最佳诱导条件不同,分别是30℃诱导5 h、16℃诱导15 h、37℃诱导5 h及25℃诱导7 h;可溶性表达量为GS1(20%)GSr(13%)GS2(10%)GSe(7%),酶活性为GS1GSeGS2,GSr无活性。可见,GS同工酶的基因序列决定了蛋白质在原核细胞中的表达量、状态及其活性。     

砷对烤烟(Nicotiana tabacum L.)碳代谢的影响

采用盆栽试验,系统地研究了砷对烤烟全生育期碳代谢及其过程的影响,结果表明,砷降低了烤烟整个生育期的叶绿素含量、光合速率、蔗糖合成酶（SS,合成方向）活性和现蕾以后的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,提高了全生育期的SS（分解方向）活性和可溶性糖含量,因而抑制了碳的同化和蔗糖的合成,促进了蔗糖的分解,不利于碳向积累方向转化。砷提高了全生育期的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPG-PPase）活性,增加了团棵期和现蕾期淀粉的积累,降低了团棵期和采收期的可溶性淀粉酶（SSS）活性和采收期的淀粉含量,从而导致了碳积累代谢的紊乱,最终造成碳积累的减少。