小麦苗期氮素吸收利用效率差异及聚类分析(论文)
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小麦氮素营养效率的生理机制及调控研究进展摘要:利用氮营养高效品种,挖掘作物高效吸收利用养分潜力是提高氮肥利用率的有效途径之一。
对近20年来国内外有关不同基因型小麦在氮营养吸收、运转和利用方面的差异及其可能机理的研究进展进行了综述,并在此基础上提出了进一步研究需关注的问题。
关键词:小麦;氮营养;吸收效率;利用效率施用化肥是提高农作物产量最有效的方法之一。
20世纪80年代以来,我国的化肥施用量大约以每年150万t(纯养分)的速度增加,至1998年已达4 085万t,占世界肥料消耗量的41.4%。
其中化学氮肥的用量为2 200多万t,全国约有14个省份的单位面积平均施氮量超过了国际上公认的上限225 kg/hm2。
然而氮肥的利用率平均只有35%左右,有些城郊蔬菜区和高产区则更低,仅为10%~20%,氮肥损失率在45%以上。
解决上述问题的技术途径无外乎2条:一是包括改进施肥技术、开发应用新型肥料在内的综合农艺措施,二是通过生物学途径挖掘作物营养的遗传潜力,育成和利用耐贫瘠氮高效的品种。
比较而言,后者似乎更具吸引力。
事实上,在过去的20多年间,植物生理学、植物营养学和植物遗传学界已经对有关的研究给予了较多关注。
小麦在氮营养吸收、运转和利用方面的差异及其可能机理的有关研究现状作一综述,旨在为小麦营养育种及其氮高效生理生化的进一步研究提供理论依据。
1 不同小麦品种氮营养效率的差异作物氮营养效率是指单位供氮量(或施氮量)所能生产的作物籽粒产量。
在低氮条件下产量较高的品种称氮高效品种,而产量较低的品种称氮低效品种。
作物的氮营养效率在不同的作物之间存在明显差异。
Oaks等(1988)发现C3植物在液泡中所积累的NO-3不参与同化,并认为C4和C3植物氮效率差异的原因在于:①遗传差异,即受氮营养基因控制;②C4具较高的CO2固定效率;③氮代谢特点的差别。
在相同的土壤供氮条件下,C3植物比近似苗龄的C4植物对NO-3有较高的吸收速率和积累量,但C4植物对体内氮素的利用率远高于C3植物,因而在较低的外源氮素供给时,C4植物能获较高的产量(何新华,1993;Oaks,1994)。
不同小麦品种氮素利用效率的数据引言:小麦是世界上种植面积最广、产量最高的粮食作物之一,而氮素是小麦生长发育所必需的重要营养元素。
不同小麦品种对氮素的利用效率存在差异,了解不同品种的氮素利用效率对于优化小麦的施肥管理和提高产量具有重要意义。
本文将对不同小麦品种的氮素利用效率进行分析和探讨。
一、什么是氮素利用效率?氮素利用效率是指作物从施加氮素到生物量或产量形成时所吸收、利用的氮素与施氮量之间的比值。
它反映了作物对氮素的吸收和利用能力,是评价氮素供应水平和作物响应能力的重要指标。
二、不同小麦品种的氮素利用效率差异研究表明,不同小麦品种对氮素的利用效率存在显著差异。
以品种A、品种B和品种C为例,它们在相同施氮水平下的氮素利用效率分别为30%、35%和40%。
这表明品种C的氮素利用效率最高,品种A的氮素利用效率最低。
三、影响氮素利用效率的因素1. 品种差异:不同小麦品种对氮素的吸收和利用能力存在差异,一些品种具有较高的氮素利用效率,而另一些品种则较低。
2. 施氮水平:适宜的施氮水平可以提高小麦的氮素利用效率,过高或过低的施氮水平都会降低氮素利用效率。
3. 土壤条件:土壤的氮素含量和土壤质地对小麦的氮素利用效率有重要影响。
富含有机质和养分的土壤有利于提高氮素利用效率。
4. 气候条件:气温和降水等气候因素对小麦的氮素利用效率也具有一定影响。
四、提高小麦氮素利用效率的方法1. 选择高效品种:根据不同地区的土壤和气候条件,选择适应性强、氮素利用效率高的小麦品种进行种植。
2. 合理施肥:根据土壤养分状况和小麦生长阶段的需求,科学合理地施用氮肥,避免过高或过低的施氮量。
3. 种植绿肥作物:在小麦休耕期间,种植绿肥作物,通过绿肥作物的生长吸收土壤中的氮素,减少氮素的损失。
4. 合理灌溉管理:适当控制灌溉水量,避免土壤过湿或过干,提高小麦对氮素的吸收利用能力。
五、结论不同小麦品种对氮素的利用效率存在差异,品种选择、施肥管理等因素都会影响小麦的氮素利用效率。
收稿日期:2007-11-25基金项目:国家粮食丰产科技工程(2006BAD02A09);山东省资源节约型社会科技支撑体系专项(2006J Y06)作者简介:王树亮(1982-),男,山东潍坊人,在读硕士,主要从事植物矿物质营养的研究。
通讯作者:田奇卓(1953-),男,山东济宁人,教授,博士生导师,主要从事小麦栽培生理研究。
不同小麦品种对氮素吸收利用差异及其分类研究王树亮,田奇卓,李娜娜,谢连杰,裴艳婷,李 慧(山东农业大学,山东泰安 271018)摘要:采用山东省不同时期的30个主推小麦品种为材料,在高、低2种肥力条件下,研究了不同品种间氮素吸收和分配利用效率的差异,并对氮高效型品种进行了筛选。
结果表明,不同品种间整株和茎叶、颖壳、籽粒中氮含量存在极显著差异;高、低2种肥力下的最高值比最低值分别提高22 62%和42 58%,58 18%和78 67%,70 15%和59 92%,24 26%和42 64%;而且各器官的氮含量随着土壤肥力的提高而提高,各品种在高肥土壤中种植的平均氮含量分别比低肥提高12 47%,30 16%,9 83%,5 47%。
各品种在2种地力下的平均氮素分配比例:籽粒为72 13%和74 14%,茎叶为21 61%和18 70%,颖壳为6 25%和7 16%。
低肥地颖壳和籽粒的分配率分别比高肥地提高14 56%和2 79%,而茎叶则降低了13 47%。
采用类平均法聚类,筛选出烟农19号、鲁麦21号、山农8355和鲁麦15号4个氮素利用效率和氮素收获指数均较高的品种;同时还筛选出济麦20号、淄麦12、山农12、红蚰包4个高氮收获指数型品种和小偃6号、烟农15两个仅适于低肥种植的高氮收获指数型品种;鲁麦14和鲁麦22号2个高氮利用效率型品种。
关键词:小麦品种;氮素;吸收;利用效率;分类中图分类号:S512.01 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2008)增刊-0213-07Study on the Difference of Nitrogen Uptake Efficiency andClassification in the Different Wheat VarietiesWANG Shu liang,TIAN Qi zhuo,LI Na na,XIE Lian jie,PEI Yan ting,LI Hui(Shandong Agricultural University,Taian 271018,C hina)Abstract:Under high and low fertility c onditions,30main wheat varieties in different periods were selected as mate rials in Shandong Province.The difference of nitrogen absorption allocation and utilization were researched in the different wheat varieties,and the nitrogen efficient varieties were selected.The results showed that the difference of nitrogen con tent of whole plant,stem leaf,glume,and grain among the different wheat varieties were highly significant.In two fertil ities conditions,the max than the min increased 22 62%and 42 58%,58 18%and 78 67%,70 15%and 59 92%,24 26%and 42 64%,and the nitrogen content of various organs increased with the improvement of soil fertility.Aver age nitrogen content of varieties in the high fertility planted was increased by 12 47%,30 16%,12 26%and 5 47%than in the low fertility.The average nitrogen distribution among varieties in two fertilities conditions:grain were 72 13%and 74 14%,stem leaf were 21 61%and 18 70%,glame were 6 25%and 7 16%.Distribution of glume and grain in the lo w fertility c onditions increased by 14 56%and 2 79%than in the high fertility conditions,but stem leaf decreased 13 47%.By the UPGMA of Clustering,Clustered Yannong19,Lumai21,Shannong 8355and Lumai15four higher NUE and higher UHI varieties.And clustered Jimai20,Zimai12,Shannong12,and Hongyoubao four higher UHI varieties and Xiaoyan6,Yannong15two higher NHI varieties planted suitable for low fertility.Lumai14and Lumai15were higher NUE varietiesKey words:Wheat varieties;Nitrogen;Absorption;Utilization efficiency;Classification 自新中国建立以来,山东省小麦品种经过了多次更替,小麦单产自1950年的41 7kg,提高到2006华北农学报 2008,23(增刊):213 219年的377 7kg,相比提高了805 8%[1],在促进单产提高的诸多因素中,有品种的改良,化肥投入量的增加,灌溉条件的改善,栽培技术的改进及病虫害的综合防治等,各种因素对单产贡献率的大小因条件的不同而异,但品种改良和化肥投入量的增加无疑是两个重要因素[2]。
小麦生长发育过程中的氮素利用效率研究摘要:本研究旨在探究小麦生长发育过程中的氮素利用效率。
通过田间实验和生物化学分析,我们对不同氮素水平下小麦的生长情况和氮素吸收利用情况进行了系统研究。
结果表明,在适度氮素供应条件下,小麦表现出更高的生长速率和较高的氮素利用效率。
然而,在氮素过量供应下,尽管小麦生长得较快,但氮素利用效率显著降低。
因此,合理调控氮素施用量对于提高小麦的氮素利用效率和生产性能至关重要。
关键词:小麦、氮素利用效率、田间实验、氮素水平、生长发育。
引言:小麦是世界上最重要的粮食作物之一,在其生长发育过程中,氮素作为生命活动必需的元素,对于提高产量和品质至关重要。
然而,氮素施用过程中的合理调控是一个备受关注的课题。
本研究旨在探究小麦生长发育中的氮素利用效率,为实现高产高效的小麦栽培提供科学依据。
通过田间实验和生物化学分析,我们研究了不同氮素水平下小麦的生长情况和氮素吸收利用情况。
在下文中,我们将详细阐述研究结果及其对小麦栽培的启示。
一.小麦生长发育中的氮素供应与利用关系小麦作为世界上最重要的粮食作物之一,在其生长发育过程中,氮素作为生命活动必需的元素,对于提高产量和品质至关重要。
因此,氮素供应与利用关系成为备受关注的研究领域。
本文旨在探究小麦生长发育中氮素供应与利用之间的相互关系,并为小麦的高产高效栽培提供科学依据。
1.我们通过田间实验设定不同氮素水平,对小麦的生长情况进行系统观察和比较。
结果显示,适度氮素供应条件下,小麦表现出较高的生长速率和较好的生物学性状,如茎粗、叶绿素含量增加等。
这表明在适宜的氮素供应下,小麦能够充分吸收并利用氮素,从而维持良好的生长发育状态。
2.我们进一步深入研究了氮素供应与小麦氮素利用效率之间的关系。
通过生物化学分析,我们发现在适度氮素供应条件下,小麦根系和叶片对氮素的吸收利用效率较高,而在氮素过量供应下,尽管小麦生长得较快,但氮素利用效率显著降低。
这表明合理调控氮素施用量可以提高小麦的氮素利用效率,避免浪费和环境污染。
小麦氮素利用效率的研究进展及提高途径蒋明洋;李洪梅;马丰刚;苏丙华;徐炜;王西芝;张娟【摘要】根据目前国内外氮素利用效率研究的现状,从氮素利用效率的含义、小麦氮素吸收和利用生理特性进行了阐述,提出了提高小麦氮素利用效率的技术途径.【期刊名称】《农业科技通讯》【年(卷),期】2013(000)012【总页数】4页(P21-24)【关键词】小麦;氮素利用效率;生理机制【作者】蒋明洋;李洪梅;马丰刚;苏丙华;徐炜;王西芝;张娟【作者单位】山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100;山东省兖州市农业科学研究所兖州272100【正文语种】中文小麦是我国的第二大粮食作物和北方地区的主要作物,小麦的高产与稳产关系到国家粮食安全问题。
在过去的几十年中,为提高粮食单产,满足我国对粮食的需求,我国农业生产中的化肥投入量逐年迅速增加。
单位面积的化肥使用量居高不下,以年平均17.5%的速度增长,其中,氮肥占肥料施用总量的60%左右。
虽然氮肥用量不断增加,但是粮食的增加量并不随施肥量的增加而成正比的增加[1],而且也带来了氮肥利用率降低、生产成本增加、地下水资源的严重污染等一系列问题,这些问题越来越受到人们的关注[2]。
因此,在面临着人口、资源和环境、粮食安全等多方面的压力下,提高粮食作物产量和化肥养分利用效率,实现高产高效,是我国农业科技亟待解决的难题,也是我国农业实现可持续发展的必然选择[3]。
Moll等[4]将氮效率(Nitrogen use efficiency)定义为籽粒产量(grain weight,Gw)/土壤供氮水平(N supply level,Ns)(Gw/Ns),且将氮效率分解为吸收效率和利用效率这两个构成因素:(1)吸收效率是成熟期地上部积累的总氮量(total N accumulated,Nt)与土壤供氮水平(Ns)的比值(Nt/Ns),(2)利用效率是Gw与Nt的比值(Gw/Nt),即氮效率等于吸收效率和利用效率的乘积。
氮素形态对冬小麦干物质积累分配和运转的影响
氮素是植物生长发育所需的重要养分元素,能够促进小麦的生长和干物质积累。
然而,不同形态的氮素对冬小麦的干物质积累、分配和运转均有不同的影响。
本文旨在探究不同
形态氮素对冬小麦干物质积累分配和运转的影响,并为冬小麦的施氮提供一定的参考依据。
从小麦干物质积累的角度来看,不同形态的氮素对干物质积累量和干物质积累速率均
有一定的影响。
氨态氮是小麦生长过程中易于吸收的一种氮素形态。
研究表明,适当的氨态氮供应可
以促进小麦干物质积累,提高干物质积累速率,从而增加小麦产量。
在施氮量相同时,氨
态氮与硝态氮相比能够更快地促进干物质积累,提高小麦发育速度。
但如果氨态氮供应过多,会导致小麦吸收不良,甚至出现氮素过高的现象,从而对小麦产量产生负面影响。
小麦的干物质分配关系着小麦的生长和发育。
不同形态的氮素对小麦的干物质分配有
一定的影响。
氨态氮的供应能够增加小麦的光合能力,增强根系对水分和营养元素的吸收能力,从
而提高小麦的干物质分配比例。
同时,氨态氮还能够提高小麦的籽粒产量和品质,促进小
麦的穗粒成熟。
小麦的干物质运转也与氮素形态有着一定的关系。
综上所述,不同形态的氮素对小麦的干物质积累、分配和运转有着不同的影响。
在施
氮时应根据实际情况选择不同形态的氮素,并通过科学的施肥管理,使小麦的干物质积累、分配和运转达到最佳的效果。
种业导刊,2022年第4期Journal of Seed Industry Guidedoi:10.3969/j.issn.1003-4749.2022.04.002不同氮效率小麦氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量及其对灌溉的响应何伟娜(新乡市农业技术推广站,河南新乡453000)摘要:为明确不同氮效率小麦品种的氮素积累转运特性和籽粒蛋白质含量差异及其对灌溉的响应,在大田条件下,以氮低效品种洛旱17、鑫华818和氮高效品种百农418、百农419为材料,研究了雨养和灌溉条件下不同氮效率小麦的氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量及蛋白质产量。
结果表明,在雨养条件下,与氮低效小麦品种相比,氮高效小麦品种花前氮素转运量和成熟期地上部氮素积累量分别降低15.08%和28.25%,籽粒蛋白质含量降低11.66%。
与雨养条件相比,灌溉条件下氮低效小麦品种和氮高效小麦品种成熟期地上部氮素积累量分别提高6.59%和67.05%,籽粒蛋白质含量分别降低13.50%和3.47%。
2种氮效率类型小麦花后氮素积累量对灌溉的响应不同,灌溉后氮高效品种增加274.80%,而氮低效品种降低51.15%,最终使氮低效小麦品种的籽粒蛋白质产量维持稳定,而高氮高效品种籽粒蛋白质产量增加40.37%。
可见,不同氮效率小麦品种的氮素积累转运特性、籽粒蛋白质含量在不同灌溉条件下表现不同,生产上应该根据小麦品种氮效率差异采用不同的灌溉措施,以达到提高小麦籽粒蛋白质含量的目的。
关键词:水分;小麦;氮效率;氮素积累转运;蛋白质含量中图分类号:S512文献标志码:A文章编号:1003-4749(2022)04-007-04收稿日期:2022-05-18基金项目:河南科技大学博士科研启动基金项目(13480082)作者简介:何伟娜(1980-),女,河南新乡人,农艺师,硕士,主要从事农业技术推广工作。
E-mail :******************小麦是我国重要的粮食作物之一,也是我国人民主要的热量来源和蛋白质来源,其产量高低和品质优劣直接关系着我国的粮食安全和人民的营养健康[1]。
氮肥运筹对氮肥利用率及小麦产量的影响赵金花(河南农业大学农学院,河南郑州450003)摘要:随着氮肥大量用于农业生产中,氮肥的利用率随之降低,由氮肥淋失而产生的环境问题日益严重。
本文通过对氮肥的动态变化、氮肥的利用率以及在小麦增产中的作用,探讨不同施氮量、施氮时期和施氮方式对氮肥利用率以及小麦产量的影响。
关键词:氮肥;氮肥利用率;小麦;产量Effects of Different Nitrogen Application Techniques on Yield and Nitrogen Use Efficiency of WheatZHAO Jin-hua(College Of Agronomy,Agricultural University of Zhengzhou,Henan 450003,China)Abstract:Along with the fertilizer used in agricultural production, The utilization rate of nitrogen fertilizer decreased, Nitrogen leaching loss has caused serious environmental problems. Based on the dynamic changes of nitrogen fertilizer、the utilization rate of nitrogen fertilizer and the effect on wheat yield, Discuss different nitrogen levels、nitrogen application period and nitrogen application methods have influence on the utilization rate of nitrogenous fertilizer and wheat yield.Key words: Nitrogenous fertilizer; Nitrogen use efficiency; Wheat; Yield 氮肥是小麦生产过程中需求量最大、增产效果最显著、产生经济效益最高的肥料类型,施用氮肥是提高小麦产量的主要措施之一。