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施钙对酸性土花生钙素吸收与积累的影响

中国油料作物学报 2024年第3期46卷 657-663页

作者：刘珂珂于宏高华鑫郭峰张佳蕾王建国万书波山东省农业科学院农作物种质资源研究所山东济南250100 山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室山东济南250100 农业农村部华东地区作物栽培科学观测实验站山东东营257000

为探明施钙对不同类型土壤上花生钙素营养和干物质积累的影响,分别采用缺钙的酸化红壤和足钙的棕壤进行盆栽试验,以不施钙为对照,研究施用钙肥(CaO 600 kg·hm^(-2))对不同土壤中花生农艺性状、干物质积累以及钙素吸收、分配、利用的影... 详细信息

为探明施钙对不同类型土壤上花生钙素营养和干物质积累的影响,分别采用缺钙的酸化红壤和足钙的棕壤进行盆栽试验,以不施钙为对照,研究施用钙肥(CaO 600 kg·hm^(-2))对不同土壤中花生农艺性状、干物质积累以及钙素吸收、分配、利用的影响。结果表明,与不施钙相比,施钙可增加红壤花生的分枝数和主茎绿叶数,但在棕壤土上影响不显著。施钙显著促进两种土壤上花生各生育期不同器官干物质的积累量,有效改善了干物质分配,促进了营养体“源”中干物质“流”向荚果“库”。相比不施钙处理,2019年和2020年棕壤土和红壤土成熟期施钙处理花生荚果干物质积累量分别增加51.3%、60.1%和44.3%、46.7%。施钙促进花生对钙素的吸收与积累,显著提高不同生育期各器官钙素含量、积累量,同时施钙提高了花生荚果和茎中的Ca素分配率,而叶、根、果针中的Ca素分配律则均有不同程度降低。施钙影响了花生籽仁品质,其中,红壤土中花生的O/L值、粗蛋白的含量分别增加10.8%、5.5%,棕壤土上分别增加4.5%、3.8%。综上所述,施用钙肥有利于酸性土花生改善农艺性状、促进干物质的积累、加快钙素向荚果中富集。本研究结果将为缺钙土壤上花生钙素营养状况的改善提供理论依据。

关键词：花生钙素酸性土干物质钙素积累

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盐碱地冬油菜压青还田对土壤理化性质及花生产量的影响

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中国油料作物学报 2024年第3期46卷 604-612页

作者：李庆凯迟宝杰王鹤翔万俊张昕悦刘苹唐朝辉郭峰赵自超万书波山东农业工程学院山东济南250100 养分资源高效利用全国重点实验室农业农村部黄淮海平原农业环境重点实验室山东省农业科学院农业资源与环境研究所山东济南250100 山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室山东农业科学院山东济南250100

为改良盐碱地,实现花生的高产高效,探讨冬油菜压青还田对盐碱地花生土壤理化性质的影响。通过大田试验,连续3年在黄河三角洲盐碱地定点设置冬闲地不播种冬油菜、冬油菜蕾薹期压青还田和开花期压青还田3种处理,研究了不同时期冬油菜压青... 详细信息

为改良盐碱地,实现花生的高产高效,探讨冬油菜压青还田对盐碱地花生土壤理化性质的影响。通过大田试验,连续3年在黄河三角洲盐碱地定点设置冬闲地不播种冬油菜、冬油菜蕾薹期压青还田和开花期压青还田3种处理,研究了不同时期冬油菜压青还田对花生结荚期根部土壤容重、孔隙度、土壤团聚体粒径分布、水稳定性等结构特征和土壤pH、速效养分、有机质、盐分等化学性质的影响。结果表明,冬油菜压青还田有效改良了土壤结构特征,显著降低了0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重;0~20 cm土层>2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm粒级土壤团聚体数量显著增加,2 mm土壤团聚体与有效养分呈显著正相关,与容重、盐分含量呈显著负相关;改良盐碱地土壤结构特征、增加土壤有效养分和降低土壤可溶性盐分等途径形成相对有利花生生长的土壤理化性状,从而增加了花生产量。

关键词：冬油菜绿肥花生盐碱地土壤理化性质产量

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不同氮和钙肥用量对黑花生产量和品质的影响

花生学报 2024年第1期53卷 65-71页

作者：厉广辉徐勤青孙伟李长生夏晗王兴军赵红军赵传志山东省农业科学院农作物种质资源研究所/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室山东济南250100 山东省农业技术推广中心山东济南250100 临沂市农业科学院山东临沂276012 山东省农业科学院经济作物研究所山东济南250100

黑花生因富含花青素而深受消费者青睐。为了探索黑花生高产优质的适宜氮肥和钙肥用量,本研究以黑花生品种济花黑1号为研究对象,设置不同的施氮量和施钙量处理,分析比较不同处理下农艺性状、荚果成熟饱满度、产量和品质的差异。结果表明... 详细信息

黑花生因富含花青素而深受消费者青睐。为了探索黑花生高产优质的适宜氮肥和钙肥用量,本研究以黑花生品种济花黑1号为研究对象,设置不同的施氮量和施钙量处理,分析比较不同处理下农艺性状、荚果成熟饱满度、产量和品质的差异。结果表明,施氮120~360 kg/hm^(2)和施钙300~600 kg/hm^(2),花生荚果产量分别较不施氮和不施钙对照增产5.95%~15.56%和5.40%~10.39%,N240和Ca450处理产量最高。氮和钙促进了花生营养生长,提高了单株结果数、单株饱果数、饱果率、百果质量、百仁质量和出米率。N120和N240处理的荚果产量和成熟饱满度差异较小,且均显著高于对照;Ca450处理的荚果产量和成熟饱满度显著高于对照,在钙处理中表现最优;最优用量之后继续增施氮肥和钙肥不利于荚果发育和产量形成。施氮和施钙提高了花生籽仁蛋白质、脂肪、总氨基酸、精氨酸等营养物质含量,增加了油酸含量和O/L比值,降低了饱和脂肪酸(硬脂酸和棕榈酸)含量,提高了黑花生的营养品质和保健价值。施氮120 kg/hm^(2)和施钙450 kg/hm^(2)是黑花生高产优质高效栽培的优选施肥方案。研究结果为黑花生氮肥和钙肥合理应用提供了依据。

关键词：黑花生施氮量施钙量产量品质

LEC1等转录因子基因在花生小种子突变体种子发育过程中的表达分析

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山东农业科学 2024年第1期56卷 10-16页

作者：朱秀瑾郭凤丹夏晗赵传志侯蕾山东师范大学生命科学学院山东济南250014 山东省农业科学院农作物种质资源研究所/山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室山东济南250100

花生突变体ssm1与其对照亲本鲁花11号(LH11)相比,种子皱缩变小,百仁重、单株生产力和含油量显著降低。为了探究导致该突变体种子变小且含油量降低的原因,本试验研究了种子发育关键转录因子基因LCE1等在突变体ssm1及其对照LH11合子受精... 详细信息

花生突变体ssm1与其对照亲本鲁花11号(LH11)相比,种子皱缩变小,百仁重、单株生产力和含油量显著降低。为了探究导致该突变体种子变小且含油量降低的原因,本试验研究了种子发育关键转录因子基因LCE1等在突变体ssm1及其对照LH11合子受精及种子发育不同阶段的表达情况。结果表明,AhLEC1在花生未受精子房(DBP0)时期表达量较低,且在ssm1和对照LH11中无明显差异,在受精后的子房(DBP1)和入土10 d(DAP10)和20 d(DAP20)种子中表达量上调,并且在LH11中的表达量极显著高于突变体ssm1;转录因子基因AhFUS3、AhABI3、AhAGL15和AhWRI1在ssm1中表达均有不同程度下调。其中,与脂肪酸合成和糖酵解关系密切的AhWRI1基因在ssm1中的表达量显著下调。因此推测,ssm1中AhLEC1基因的表达量显著下调,影响AhFUS3、AhABI3和AhWRI1等基因的表达,进而导致ssm1种子胚胎发育和油脂积累的异常。

关键词：花生小种子突变体ssm1 转录因子基因LEC1 基因表达种子发育油脂积累

水稻分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下穗发育和产量形成的影响

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中国水稻科学 2024年第3期38卷 277-289页

作者：赵艺婷谢可冉高逖崔克辉作物遗传改良国家重点实验室/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室/华中农业大学植物科学技术学院武汉430070

【目的】明确分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下水稻穗发育和产量形成的影响,并探究其生理机理。【方法】以两优培九(热敏感型)和汕优63(耐热型)为材料,在盆栽条件下设置全生育期淹灌和分蘖期干旱锻炼、幼穗分化期适温和高温共四种水分... 详细信息

【目的】明确分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下水稻穗发育和产量形成的影响,并探究其生理机理。【方法】以两优培九(热敏感型)和汕优63(耐热型)为材料,在盆栽条件下设置全生育期淹灌和分蘖期干旱锻炼、幼穗分化期适温和高温共四种水分和温度处理组合,研究干旱锻炼对高温胁迫下水稻颖花分化与退化、花粉活力、颖花育性、颖花大小、产量及穗生理特性的影响。【结果】与淹灌相比,在适温下干旱锻炼对两个品种产量无显著影响,但高温下干旱锻炼后两优培九和汕优63的产量分别显著提高了54.0%和20.1%,这主要是因为结实率和千粒重显著提高。与淹灌相比,幼穗分化期高温下,分蘖期干旱锻炼显著增强两优培九颖花过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,降低了丙二醛含量,其花粉活力和颖花育性分别显著提高了26.0%和39.0%。与适温相比,全生育期淹灌下,高温显著降低了两个品种的颖花大小和总颖花分化数。与淹灌相比,分蘖期干旱锻炼显著提高了幼穗分化期高温下两品种穗非结构性碳水化合物含量和颖花细胞分裂素(反式玉米素+反式玉米素核苷)含量,两个品种颖花长、颖花宽和总颖花分化数平均显著增加了3.2%、4.4%和15.0%。【结论】分蘖期干旱锻炼可通过增加抗氧化酶活性、非结构性碳水化合物和细胞分裂素含量来促进颖花发育和提高颖花育性,进而缓解幼穗分化期高温对水稻产量的不利影响,研究结果可为高温热害频发地区的水稻生产实践提供理论指导。

关键词：干旱锻炼幼穗分化期高温颖花育性颖花发育产量

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稻油系统周年产量差及形成因素探究: 以湖北省武穴市为例

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作物学报 2024年第5期50卷 1287-1299页

作者：曹馨元杜明利王宇诚陈欣华陈佳欣凌霄霞黄见良彭少兵邓南燕作物遗传改良全国重点实验室/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室/湖北洪山实验室/华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070

明确农户水平稻油系统的产量差及进一步增产的限制因素对保障我国粮油安全具有重要作用。本研究以我国典型稻油系统生产区湖北省武穴市为研究对象,采用作物模型与田间调查相结合的方法评估了该地区稻油系统周年产量差,并使用单因素方差... 详细信息

明确农户水平稻油系统的产量差及进一步增产的限制因素对保障我国粮油安全具有重要作用。本研究以我国典型稻油系统生产区湖北省武穴市为研究对象,采用作物模型与田间调查相结合的方法评估了该地区稻油系统周年产量差,并使用单因素方差分析和条件推断树综合比较了农户在土壤条件和管理措施上的差异,以探究该地区限制稻油系统产量进一步增长的主要栽培因素及可行的增产途径,为因地制宜地缩小产量差提供新思路。结果表明:(1)武穴市水稻季和油菜季的潜在产量分别为11.79 t hm^(-2)和4.43 t hm^(-2),按照水稻和油菜籽粒的能量当量换算系统周年能量后,稻油系统的最高周年潜在能量为284 GJ hm^(-2)。水稻季和油菜季的平均实际产量分别为8.11 t hm^(-2)和1.82 t hm^(-2),系统平均实际周年能量为165 GJ hm^(-2)。该地区稻油系统的平均周年相对产量差(产量差与潜在产量的比值)为42%,其中油菜季(59%)比水稻季(31%)具有更大的产量提升空间。相较于湖北省和长江流域的平均水平,武穴市稻油系统周年潜在能量相近,而周年实际能量分别低13%和5%,导致该地区的产量差相对较大,其中分别有83%和61%的农户相对产量差大于湖北省和长江流域平均水平。(2)该地区周年产量较低的农户具有以下主要特征:土壤为沙壤土,耕层较浅;水稻季虫草害防治效果差,水稻季肥料做底肥一次施用且轻施氮、钾肥;油菜季重施肥料,且油菜机收损失较大。(3)武穴市89%的农户选择种植常规稻品种黄华占,其实际产量已达到该品种潜在产量的90%左右;种植油菜品种的种类较多且产量差异较大。综上,武穴市稻油系统仍具有较大的增产空间;缩小当地稻油系统产量差的技术措施包括:适当深耕提高土壤生产力;油菜季选择当地适宜的高产油菜品种;水稻季加强推广高产优质杂交稻品种,重点关注增加水稻用种量,提高直播密度和播种时的封闭除草,系统周年施肥管理上应降低油菜季而提高水稻季的肥料用量,水稻季仅施底肥的农户适当增施追肥等。

关键词：产量差田间调查稻油系统作物模型管理措施

水稻氮素吸收利用与根系特征相互关系的研究进展

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植物生理学报 2024年第3期60卷 441-450页

作者：齐晓丽刘磊崔克辉华中农业大学植物科学技术学院作物遗传改良全国重点实验室农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室武汉430070

水稻(Oryza sativa)根系在氮素吸收和利用过程中起重要作用。本文介绍了水稻氮素吸收和同化过程及根系特征,综述了水稻根系特征对氮素吸收的影响和氮素供应对根系特征的调控,从氮肥吸收利用、根系特征与氮肥互作的角度讨论了今后水稻根... 详细信息

水稻(Oryza sativa)根系在氮素吸收和利用过程中起重要作用。本文介绍了水稻氮素吸收和同化过程及根系特征,综述了水稻根系特征对氮素吸收的影响和氮素供应对根系特征的调控,从氮肥吸收利用、根系特征与氮肥互作的角度讨论了今后水稻根系研究的发展方向,以期为提高水稻氮素吸收利用效率提供理论基础,为氮素高效吸收利用水稻新品种选育工作提供新思路。

关键词：水稻根系形态特征氮素吸收利用氮素同化

低氮条件下超级杂交稻苗期根系特征的变化及与其高氮素积累的关系

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作物学报 2024年第2期50卷 414-424页

作者：吴宇刘磊崔克辉齐晓丽黄见良彭少兵作物遗传改良全国重点实验室/农业农村部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室/华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070

作物根系在氮素吸收与分配中起着重要作用。本研究选用2个根系特征具有差异的水稻品种黄华占(Huanghuazhan, HHZ,常规稻)和扬两优6号(Yangliangyou 6, YLY6,超级杂交稻),在水培条件和2个氮素浓度(低氮,lownitrogen,LN;高氮,highnitrogen... 详细信息

作物根系在氮素吸收与分配中起着重要作用。本研究选用2个根系特征具有差异的水稻品种黄华占(Huanghuazhan, HHZ,常规稻)和扬两优6号(Yangliangyou 6, YLY6,超级杂交稻),在水培条件和2个氮素浓度(低氮,lownitrogen,LN;高氮,highnitrogen,HN)处理下,研究根系形态和解剖结构特征的变化及其与LN下氮素积累的关系。与HN处理相比, LN处理下HHZ总氮积累量显著下降了19.7%, YLY6没有显著下降;YLY6根干重、总根长、根表面积、根尖数分别显著增加了41.3%、57.1%、74.9%和20.6%,而HHZ没有显著变化。与HN处理相比, LN处理下YLY6的根直径和根皮层面积分别显著增加了12.4%和24.2%,而HHZ根直径和根皮层面积、中柱直径分别显著降低了12.0%、21.9%和11.4%。LN处理下,YLY6根系铵转运蛋白基因AMT2;1、AMT2;3、AMT3;1、AMT3;2的表达量分别显著增加了195.6%、29.3%、314.9%和388.9%,谷氨酰胺合成酶基因GS1;1表达量增加了158.2%, HHZ中这5个基因的表达量没有显著变化。LN下总氮积累量与根系性状显著正相关(根厚壁组织厚度除外),与部分铵转运和同化相关基因的表达量显著正相关。这些结果表明超级杂交稻YLY6幼苗在LN下根系特征变化有利于增加氮积累。选育根系对减氮表现出有利变化的水稻品种应是绿色水稻生产的一个重要途径。

关键词：水稻低氮根系特征变化氮积累铵转运蛋白谷氨酰胺合成酶

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两种产量水平下超级杂交稻氮素吸收利用特性