PAC对谷子花后土壤氮素供应和叶片抗氧化特性的影响

全基施肥方式会造成作物全生育期内营养供应失衡, 导致生育后期缺氮早衰。为探究聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(PAC)保障谷子(Setaria italica)花后氮素供应和调控叶片抗氧化特性的机制, 建立全基施肥背景下东北春谷防衰增产的生产技术, 于2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展大田试验, 以谷子品种张杂谷13号和华优谷9号为材料, 设置常规氮素(CN)和PAC配合氮素(PN) 6个氮素水平(0、75、112.5、150、225和337.5 kg·hm^-2)播种前进行全基施肥处理。结果表明, 与常规氮肥处理相比, 相同施氮量下, PAC处理后, 两品种谷子花期和灌浆中期0-20 cm和20-40 cm土层土壤硝态氮和铵态氮含量升高, 花后叶面积显著增大, 叶面积降幅减小; 花后0-40天旗叶超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性升高, 丙二醛含量降低。因此, PAC有效保障了谷子生育中、后期土壤氮素的供应, 提高了叶片抗氧化能力, 延缓了叶片衰老进程, 进而提高产量。2020年和2021年Z13的增产幅度分别为11.24%-21.55%和8.65%- 14.22%, H9的增产幅度分别为5.53%-15.75%和10.43%-16.17%。上述调控效应在低氮和中氮水平(75、112.5和150 kg·hm^-2)下更为显著。综上, PAC配合氮肥全基施可作为一项防衰增产的栽培技术应用于我国东北春谷区。     

矮壮素配合氮肥全基施对华北夏玉米氮素利用的调控效应

为了解矮壮素(CCC)配合氮肥基施对夏玉米氮代谢及氮素利用率的调控效应,本研究以‘京农科728’(简称JNK728)和‘中单909’(简称ZD909)为材料,于2018和2019年在中国农业科学院新乡试验基地开展大田试验。试验设置常规氮肥处理(CN)和常规氮肥配合CCC处理(CN-CCC),包含0、62.5、125、187.0 kg·hm^-2 4个施氮水平。结果表明: 与常规氮肥处理相比,矮壮素配合氮肥全基施处理在施氮量为62.5和125 kg·hm^-2时,JNK728和ZD909产量在2018和2019年试验中平均分别增加了7.7%和5.0%。CCC处理提高了玉米生育期内功能叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和可溶性蛋白含量,促进了玉米氮素代谢。CCC配合低中施氮量(62.5和125 kg·hm^-2)条件下,JNK728和ZD909植株的含氮量平均分别增加17.6%和30.3%,籽粒含氮量分别增加10.3%和17.4%,氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥表观利用率和氮肥利用率分别较常规氮肥处理平均提高10.0%、15.7%、23.3%、24.8%和5.7%、15.0%、49.9%、71.7%。CCC配合适量氮肥全基施可以增强玉米氮素代谢,提高玉米氮素利用率和产量。在本研究中,CCC配合125 kg·hm^-2施氮量处理的夏玉米增产效果最佳。     

聚糠萘水剂对不同积温带玉米花后叶片氮同化的影响

试验于2010—2011年在黑龙江省3个积温带哈尔滨市(Ⅰ)、绥化市(Ⅱ)、依安县(Ⅲ)的试验站进行,以郑单958和丰单3号为材料,研究大田条件下温度差异对花后玉米穗位叶氮同化及产量的影响与化学调控剂——聚糠萘水剂(PASP-KT-NAA,PKN)的调控效应。结果表明:(1)硝酸还原酶活性(Nitrate Reductase Activity,NRA)、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量表现为ⅠⅡⅢ;可溶性蛋白与游离氨基酸含量花后0—10 d表现为Ⅲ高于Ⅰ、Ⅱ;在花后30—40 d游离氨基酸Ⅰ高于Ⅱ、Ⅲ;PKN处理提高NRA、硝态氮、叶绿素、叶片氮含量、可溶性蛋白和游离氨基酸含量。(2)玉米产量均表现为ⅠⅡⅢ,郑单958产量均高于丰单3号;PKN处理后,玉米产量均高于清水对照,其中郑单958化控处理(Zhengdan treatment,ZDTR)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的增产幅度分别为为3.09%—8.81%,4.61%—10.91%,5.91%—13.51%;丰单3号化控处理(Fengdan treatment,FDTR)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的增产幅度为2.43%—5.19%,3.03%—6.01%,2.57%—4.62%。PKN处理提高了3个积温带玉米穗位叶片氮同化关键酶活及其产物含量,促进低温条件下氮同化正常进行,最终提高产量。     

不同积温对春玉米灌浆期叶片光合性能的影响

以不同抗冷型玉米品种丰单3(抗冷型)和郑单958(非抗冷型)为试验材料,在黑龙江省Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带进行大田试验,研究了不同积温对不同抗冷型春玉米灌浆期叶片光合性能的影响.结果表明: 在3个积温带,丰单3和郑单958抽雄开花期和成熟期按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ积温带顺序依次延长,籽粒容重依次降低;丰单3和郑单958叶片的RuBP羧化酶、PEP羧化酶活性对温度的敏感性不同,其中,丰单3灌浆前期(开花后0~20 d)两种酶活性高,在温度限制区可正常成熟;郑单958灌浆前期和后期(开花后0~10 d、40~60 d)两种酶活性高,中期(开花后10~40 d)对活动积温不敏感,在温度限制区不能正常成熟.两类玉米叶片的光合速率均与开花后0~10 d和30~40 d的活动积温呈显著正相关.3个积温带积温在灌浆初期和后期对春玉米光合性能影响显著,同一品种灌浆期活动积温越高,籽粒产量越高;郑单958产量均高于丰单3.     

赤霉素、激动素和吲哚丁酸合剂对滨海盐碱区粒用高粱耐盐性和产量的影响

滨海盐碱地开发利用对缓解我国耕地资源短缺、改善滨海盐碱区农业生态环境和保障国家粮食安全具有重要意义。本研究于2021、2022年分别在中国农业科学院作物科学研究所新乡基地和山东东营黄河三角洲现代农业研究基地设置盆栽试验和田间试验(随机区组设计),以济梁1号和济梁2号为试验材料，设置浓度为2.5和5 mL·kg^-1的GKI合剂拌种处理(主要成分为赤霉素、激动素和吲哚丁酸，分别用GKI2.5和GKI5.0表示),以清水拌种为对照(CK),分析GKI对粒用高粱耐盐性和产量的调控效应。结果表明：与CK相比，GKI2.5和GKI5.0拌种处理显著促进了盐碱胁迫下两个粒用高粱植株生长发育，提高了叶片抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量，降低了叶片丙二醛含量，提高了叶片净光合速率，田间条件下，济梁1号和济梁2号产量分别增加了17.1%和19.1%。综上，GKI拌种处理促进了盐胁迫下高粱生长发育、增强了叶片抗氧化能力及渗透调节能力、降低了膜脂过氧化水平，提高了叶片净光合速率，进而提高了高粱耐盐性和产量。     

聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂对谷子光合特性、氮素利用率及产量的影响

为探究全基施背景下聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(polyaspartic acid-chitosan, PAC)对东北春谷光合特性、氮肥利用效率及产量的调控效应，本研究以“张杂谷13号”和“华优谷9号”为材料，于2020年和2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展裂区试验，以PAC为主区处理，不同氮肥施用量为副区处理，共设置0、75、112.5、150、225和337.5 kg·hm^-2 6个氮肥水平。结果表明：相同施氮量下，与常规氮肥处理相比，PAC配施氮肥处理显著提高了2个谷子品种氮肥表观利用率，增大了叶面积指数和花后旗叶SPAD值，显著提高花期及灌浆中期旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度，降低旗叶胞间CO₂浓度，促进干物质积累，提高产量；张杂谷13号在2020年和2021年的产量增幅分别为11.24%～21.55%和8.65%～14.22%,华优谷9号两年的产量增幅分别为5.53%～15.75%和10.43%～16.17%;PAC有效缓解了全基施施肥方式造成的谷子生育后期脱氮早衰，减少了由于氮肥利用效率低下造成的氮素流失；...