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全国第二十届水稻优质高产理论与技术研讨会

作者：陈洋洋洪金枝张子涵金佳雯唐心傲李刚华三亚南京农业大学研究院/江苏省现代作物生产协同创新中心/南京农业大学作物生理生态与生产管理重点实验室南京 210095

以宁香粳9号为试验材料，于2022年在南京农业大学白马教学科研基地开展试验，研究覆膜机插缓混一次施肥对水稻生长、产量及氮肥吸收利用的影响，为绿色高产的稻作方式提供新的思路.结果表明，缓混肥一次基施(T1)、覆膜缓混肥一次基施(T2... 详细信息

以宁香粳9号为试验材料，于2022年在南京农业大学白马教学科研基地开展试验，研究覆膜机插缓混一次施肥对水稻生长、产量及氮肥吸收利用的影响，为绿色高产的稻作方式提供新的思路.结果表明，缓混肥一次基施(T1)、覆膜缓混肥一次基施(T2)和覆膜尿素两次施用(T3)处理的产量较常规施肥(CK)分别提高6.0％、9.1％和6.5％，但只有T2处理达到显著水平;T2处理植株干物质积累量较CK显著提高12.5％，在分蘖期、拔节期的叶面积指数较CK分别显著提高62.0％、26.7％;T2处理氮肥偏生产力和氮素农学利用率较CK显著提高9.1％和47.7％，氮素利用率较CK提高17.6％.可见，覆膜机插缓混一次施肥具有更高的水稻增产潜力和氮素利用效率.

关键词：水稻生长氮素吸收利用率产量生物可降解膜缓混肥

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棉花叶片响应高温的差异与夜间淀粉降解密切相关

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作物学报 2021年第9期47卷 1680-1689页

作者：赵文青徐文正杨锍琰刘玉周治国王友华南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心JCIC-MCP 江苏南京210095 河南省农业科学院烟草研究所河南许昌461000

叶片对光合产物的转运输出是其源能力的重要体现,高温胁迫导致的源能力不足是棉花减产降质的重要原因之一。为探究棉花对位叶光合产物输出能力对短期高温胁迫的响应及其在不同热敏感性品种间的差异,本研究以耐热型棉花品种PHY370WR和热... 详细信息

叶片对光合产物的转运输出是其源能力的重要体现,高温胁迫导致的源能力不足是棉花减产降质的重要原因之一。为探究棉花对位叶光合产物输出能力对短期高温胁迫的响应及其在不同热敏感性品种间的差异,本研究以耐热型棉花品种PHY370WR和热敏感型棉花品种苏棉15为材料,于2015—2016年在南京农业大学牌楼试验站进行盆栽试验,在棉花花铃期设置持续5 d的温度处理[对照日均温为26℃(CK,昼夜温度循环为30/22℃),高温处理日均温为34℃(HT,昼夜温度循环为38/30℃)],在高温胁迫5 d和胁迫解除后5 d对叶片光合产物输出能力和光合产物含量进行研究。结果表明,高温胁迫5 d显著降低棉花铃重,提高对位叶比叶重,耐热型棉花品种PHY370WR铃重降低幅度及比叶重升高幅度均较热敏感型棉花品种苏棉15低。^(13)C标记光合产物的结果表明,高温5 d显著降低棉花叶片光合产物的输出效率,与CK相比,苏棉15的降幅为22.1%,下降斜率为-2.48,显著高于PHY370WR的降幅15.7%和下降斜率-1.82;恢复5 d后棉花叶片光合产物输出效率降低幅度变小,但品种间差异由高温5 d时的6.4%增加为胁迫解除后5 d的10.2%,且苏棉15的恢复斜率仅为0.44,远小于PHY370WR的0.89。此外,与高温5 d时相比,恢复5 d后蔗糖含量日变化幅度的品种间差异减小,而淀粉含量日变化幅度品种间差异表现为增大,与碳水化合物输出效率的趋势一致,相关性分析亦表明,高温胁迫5 d及恢复5 d时淀粉含量日变化幅度与碳水化合物输出效率相关性更显著。通过大田试验和盆栽试验确定淀粉最大、最小含量出现时间,在此基础上进一步分析发现,在高温胁迫5 d及胁迫恢复后5 d,淀粉日最小(夜间)含量升高幅度品种间差异较日最大(白天)含量降低幅度更为显著,且恢复后5 d时品种间差异较高温5 d时显著增大。综上,热敏感性差异的棉花叶片碳水化合物输出效率对高温胁迫响应的差异不仅表现在胁迫发生时,更表现在胁迫解除后;耐热型棉花品种PHY370WR的叶片在高温胁迫发生时及胁迫恢复后表现出更强的抵御高温逆境能力及更好的恢复能力,与其夜间淀粉降解能力即叶片最小(夜间)淀粉含量增加幅度较小密切相关。

关键词：棉花(Gossypium hirsutum L.) 高温胁迫对位叶碳水化合物转运

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不同磷敏感棉花品种临界磷浓度稀释模型与磷营养诊断

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中国农业科学 2020年第22期53卷 4561-4570页

作者：庞保刚曹楠周治国赵文青南京农业大学农学院/农业部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心JCIC-MCP

【目的】建立不同磷敏感性棉花品种临界磷浓度稀释模型,并基于模型确定磷营养指数,为实现棉花合理施用磷肥提供理论依据。【方法】以磷敏感型棉花品种鲁54和磷弱敏感型品种豫早棉9110为试验材料,于2017—2018年在江苏省大丰市稻麦原种... 详细信息

【目的】建立不同磷敏感性棉花品种临界磷浓度稀释模型,并基于模型确定磷营养指数,为实现棉花合理施用磷肥提供理论依据。【方法】以磷敏感型棉花品种鲁54和磷弱敏感型品种豫早棉9110为试验材料,于2017—2018年在江苏省大丰市稻麦原种场设置施磷量(0、50、100、150、200 kg P2O5·hm)试验,分析施磷量对棉花干物质累积、磷浓度动态变化和籽棉产量及产量构成的影响。利用2017年棉花地上部生物量和磷浓度数据分别建立2个品种临界磷浓度稀释模型,确定磷营养指数(phosphorus nutrition index,PNI)。利用2018年数据对模型进行验证,并通过2年数据研究磷营养指数和相对地上部生物量之间的关系。【结果】施磷量对铃重没有显著影响,但150、200 kg P2O5·hm施磷量下棉花铃数和籽棉产量显著增加。随施磷量的增加,磷敏感型棉花品种鲁54铃数增加幅度为16.0%—37.9%,籽棉产量增加幅度为16.6%—44.9%,均分别高于磷弱敏感性棉花品种豫早棉9110铃数(6.3%—32.6%)和籽棉产量(6.6%—35.6%)的增加幅度。随生育进程的推进,棉花地上部磷浓度逐渐降低,地上部生物量呈升高趋势。在各取样时期,棉花地上部生物量、磷浓度均随施磷量的增加而升高,表现为0<50<100<150≈200 kg P2O5·hm。根据2017年地上部生物量和磷浓度的关系,分别建立了2个品种的临界磷稀释曲线模型(鲁54:Pc=0.784W-0.221,豫早棉9110:Pc=0.774W-0.198)。2个稀释曲线模型的RMSE分别为0.1296、0.1383;n-RMSE分别为17.8504%、18.5447%,说明模型有较好的稳定性,且鲁54的模型稳定性略高于豫早棉9110。与豫早棉9110的模型参数相比,鲁54的参数a、b分别提高了1.29%、11.62%。基于临界磷浓度稀释曲线的PNI随生育进程的推移先升高后下降,在同一取样时期,PNI随施磷量的增加而升高。PNI与相对地上部生物量显著正相关。【结论】施磷对铃重没有显著影响,但显著提高棉花铃数,进而提高了棉花籽棉产量。磷敏感棉花品种鲁54每积累单位干物质时磷浓度下降速度大于豫早棉9110。棉花临界磷浓度稀释曲线和PNI可以很好地诊断和评价棉株磷素营养状况。综合考虑棉花籽棉产量及PNI,150 kg P2O5·hm的施磷量为本地区棉花适宜施磷量。

关键词：棉花施磷量磷浓度临界磷稀释曲线磷营养指数

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盛花期高温对大豆结荚及产量的影响

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大豆科学 2021年第4期40卷 504-509,516页

作者：卢城宫青涛陶雨佳尹帝邢兴华邢邯江海东南京农业大学农学院/农业部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心/国家大豆改良中心江苏南京210095 江苏徐淮地区徐州农业科学研究所江苏徐州221131

为探明花期高温对大豆结荚和产量的影响及其生理机制,以大豆品种濉科12为材料,于盛花期(R2)在大棚内进行连续3 d高温处理(9∶00—16∶00,45±2℃;16∶00—次日9∶00,自然环境温度),研究盛花期高温胁迫对大豆结荚状况、荚和荚柄内部... 详细信息

为探明花期高温对大豆结荚和产量的影响及其生理机制,以大豆品种濉科12为材料,于盛花期(R2)在大棚内进行连续3 d高温处理(9∶00—16∶00,45±2℃;16∶00—次日9∶00,自然环境温度),研究盛花期高温胁迫对大豆结荚状况、荚和荚柄内部解剖结构、荚的氧化胁迫和产量构成的影响。结果表明:盛花期高温对大豆叶片的影响是非延续性的且对后期的"源"没有影响,但会导致受高温影响的花后期形成荚的H2O2和MDA含量上升;部分荚的荚柄细胞崩溃呈丝状、荚壳维管束变稀疏,导致"流"不畅,籽粒内部细胞中空,减少"库"的数量,造成落荚,空瘪荚、缺粒荚增多,总粒数减少,粒重降低,产量下降;副花序可在一定程度上补偿高温带来的产量损失。因此盛花期高温对大豆"流"和"库"造成影响,最终导致减产。

关键词：大豆盛花期高温荚产量

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H2O2浸种和播期对油菜越冬期前后光合作用、糖代谢及生长的影响

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南京农业大学学报 2020年第1期43卷 26-32页

作者：张顺凯王端陶雨佳江海东南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心

[目的]本文旨在明确H 2O 2浸种和播期对低温胁迫下油菜光合作用、糖代谢及生长的影响。[方法]以‘南农油4号’为试验材料,采用盆栽试验,研究0.05%H 2O 2浸种和播期(B1:2017年10月5日,B2:2017年10月25日)对越冬期前后油菜生物量、光合作... 详细信息

[目的]本文旨在明确H 2O 2浸种和播期对低温胁迫下油菜光合作用、糖代谢及生长的影响。[方法]以‘南农油4号’为试验材料,采用盆栽试验,研究0.05%H 2O 2浸种和播期(B1:2017年10月5日,B2:2017年10月25日)对越冬期前后油菜生物量、光合作用及糖代谢相关指标的影响。[结果]低温降低了油菜光合能力,其中第1播期(B1)油菜光合能力下降程度大于第2播期(B2)。温度下降初期,B1油菜叶片糖代谢旺盛,各糖分含量均显著提高;随着温度降低,各糖分含量降低。B2油菜叶片糖代谢活动随温度降低减慢,各糖分含量下降。H 2O 2浸种降低了B1油菜光合能力及糖代谢水平,对生长表现为抑制效应,气温回升后期生物量积累减少12.2%;而对B2油菜光合能力具有促进作用,通过增强糖代谢相关酶活性及糖分含量使糖代谢活动更加旺盛,生长加快,气温回升后期生物量积累显著增加,增幅为44.1%。[结论]H 2O 2浸种处理对越冬期前后不同播期的油菜生长作用不同,对B1油菜生长表现为抑制效应;对B2油菜,通过增强越冬期光合作用及糖代谢水平促进生物量的积累,对油菜生长表现为促进作用。综上,生产上H 2O 2浸种技术可应用于晚播油菜。

关键词：油菜 H 2O 2浸种播期糖代谢越冬期

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冬小麦产量结构要素预报方法

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农业工程学报 2020年第8期36卷 78-87页

作者：张佩陈郑盟刘春伟王福政江海东高苹江苏省气象局南京210008 福建省烟草公司龙岩市公司龙岩364000 江苏省农业气象重点实验室、南京信息工程大学应用气象学院南京210044 勤耕仁现代农业科技发展(淮安)有限责任公司淮安223001 南京农业大学农业部作物生理生态与生产管理重点实验室、江苏省现代作物生产协同创新中心、国家信息农业工程技术中心南京210095

为优选出最佳的冬小麦产量结构要素预报方法,该研究选择冬小麦成穗数、穗粒数及千粒质量为预报目标,综合考虑种植品种、密度及地区因子,并对气象因子进行膨化统计,得到126个自变量因子,分别采用多元线性回归、因子分析-线性回归及BP(Bac... 详细信息

为优选出最佳的冬小麦产量结构要素预报方法,该研究选择冬小麦成穗数、穗粒数及千粒质量为预报目标,综合考虑种植品种、密度及地区因子,并对气象因子进行膨化统计,得到126个自变量因子,分别采用多元线性回归、因子分析-线性回归及BP(Back Propagation)神经网络等3种方法进行建模分析。结果表明,直接采用各因子进行回归分析无法解决不同自变量间存在的多重共线性问题,而因子分析虽然消除了不同自变量间的多重共线性,但采用因子优化后的10个综合因子分别对3个产量结构要素进行线性回归,得到的预报模型决定系数(R^2)均不足0.500。运用BP神经网络对冬小麦3个产量结构要素进行预报,结果发现,当输入层为126、隐含层为16、输出层为3时,BP神经网络结构最佳,在此结构下,模型的决定系数为0.644,明显优于多元线性回归及因子分析-线性回归法。同时,基于BP神经网络模型对冬小麦产量结构要素的预报精度平均达85.3%。因此,推荐采用BP神经网络模型对冬小麦产量结构要素进行预报。

关键词：作物冬小麦产量结构要素多元线性回归因子分析 BP神经网络

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水杨酸在植物抵御低温胁迫中的作用

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植物生理学报 2020年第12期56卷 2585-2594页

作者：王维领赵灿李国辉许轲姜东霍中洋扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/扬州大学水稻产业工程技术研究院江苏扬州225009 南京农业大学农业部小麦区域技术创新中心/农业部作物生理生态与生产管理重点实验室南京210095

低温胁迫是威胁我国粮食安全生产的重要因素之一。水杨酸是植物界中天然存在的一种小分子酚类物质,它在植物响应生物和非生物胁迫方面具有重要作用。本文较为系统地综述了低温对植物的不利影响、水杨酸在植物体内的代谢途径及对低温的响... 详细信息

低温胁迫是威胁我国粮食安全生产的重要因素之一。水杨酸是植物界中天然存在的一种小分子酚类物质,它在植物响应生物和非生物胁迫方面具有重要作用。本文较为系统地综述了低温对植物的不利影响、水杨酸在植物体内的代谢途径及对低温的响应,并从促进产热、缓解氧化胁迫和脱水胁迫等方面初步分析了水杨酸提高植物抗寒性的生理机制。最后探讨了目前该领域中需要进一步研究的若干问题,以期为深入研究水杨酸诱导植物抗寒性的生理和分子机制提供参考。

关键词：植物低温胁迫水杨酸代谢途径生理机制

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油菜素内酯浸根对水稻水卷苗机插植伤的修复效应

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中国水稻科学 2020年第6期34卷 539-549页

作者：李玉祥何知舟丁艳锋王绍华李刚华石河子大学农学院/新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室新疆石河子832003 江苏省现代作物生产协同创新中心/南京农业大学国家信息农业工程技术中心/农业部南方作物生理生态重点开放实验室南京210095

【目的】探究油菜素内酯(Brassinolide,BR)浸根对机插水卷苗栽后本田生长及产量的影响。【方法】以宁粳8号为试验材料,分析不同浓度BR(T1、T10、T20,分别表示水培营养液中BR浓度为1 mg/L、10 mg/L、20 mg/L)浸根对水卷苗机插本田后返青... 详细信息

【目的】探究油菜素内酯(Brassinolide,BR)浸根对机插水卷苗栽后本田生长及产量的影响。【方法】以宁粳8号为试验材料,分析不同浓度BR(T1、T10、T20,分别表示水培营养液中BR浓度为1 mg/L、10 mg/L、20 mg/L)浸根对水卷苗机插本田后返青活棵及产量的影响,以正常水培营养液处理为对照(CK)。【结果】BR浸根(T1、T10、T20)能够促进水稻地上部生长,栽插本田21d后株高较CK分别增加11.68%、8.12%和7.61%;BR浸根对水卷苗栽后根系的促生作用更为明显,不同浓度BR浸根对水卷苗栽后根长、根表面积、根尖数、根体积、根直径、根质量和根冠比均产生了显著影响,其中根尖数以低浓度BR处理效果更优,而其他根系指标均以高浓度BR处理效果更优。与CK相比,不同浓度BR浸根降低了叶片过氧化氢浓度(至移栽后12d,分别降低12.50%、23.25%和22.25%),增强了叶片抗氧化酶活性;与移栽当天相比,移栽后第2天BR浸根处理叶片中玉米素(ZT)浓度迅速增加(分别为197.27%、153.11%和243.78%),而CK增加缓慢(2.94%),根系表现一致,且根系中生长素(IAA)浓度显著高于CK;同时BR处理在栽后一周内赤霉素(GA3)浓度均明显高于对照。与CK相比,T10处理显著提高了每穗粒数和结实率(分别为15.04%和6.62%),T20处理显著提高了结实率(6.17%),但BR处理千粒重均显著下降,最终产量T10和T20处理较CK分别提高5.11%和7.99%。【结论】适当浓度的BR(T10~T20)浸根能减轻水卷苗机插植伤,提高抗氧化酶活性,降低H2O2含量,提高ZT、GA3和IAA浓度,高效地促进根系生长,提高了每穗粒数和结实率。本研究可为减轻机插植伤,促进机插水稻高产稳产提供理论依据和技术参考。

关键词：水稻植伤油菜素内酯抗氧化系统激素产量

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不同棉花品种及施钾量对黄萎病抗性生理机制的影响

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棉花学报 2019年第1期31卷 40-53页

作者：李岩张希鹤郁凯霍钰阳王友华陈兵林南京农业大学/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室南京210095 江苏省现代作物生产协同创新中心南京210095

【目的】研究黄萎病菌胁迫下钾素对棉花黄萎病抗性生理机制的影响,对棉花黄萎病综合防治技术的提出具有理论指导意义。【方法】在人工黄萎病病圃中,利用3个对黄萎病有不同抗性的品种冀棉11号(JM-11,感病品种)、中植棉2号(ZZM-2,抗病对照... 详细信息

【目的】研究黄萎病菌胁迫下钾素对棉花黄萎病抗性生理机制的影响,对棉花黄萎病综合防治技术的提出具有理论指导意义。【方法】在人工黄萎病病圃中,利用3个对黄萎病有不同抗性的品种冀棉11号(JM-11,感病品种)、中植棉2号(ZZM-2,抗病对照)、农大601(ND-601,抗病品种),研究5种施钾量(0、75、150、225、300 kg·hm-2)对棉花黄萎病发生、棉株抗病性相关物质含量及酶活性的影响。【结果】(1)感病品种JM-11抗黄萎病相关物质(木质素、总酚)含量和苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性受病情的影响较抗病品种ZZM-2和ND-601大;根和叶木质素、总酚含量多少及棉叶苯丙氨酸解氨酶活性高低影响感病品种JM-11抗黄萎病性,根和叶中总酚是影响抗病品种黄萎病发生程度的关键物质。(2)JM-11根对钾含量的敏感性强于ND-601,弱于ZZM-2,对叶中钾含量的敏感性强于ZZM-2、ND-601。(3)JM-11、ZZM-2、ND-601黄萎病最大缓解效果分别为32.5%、26.4%、16.5%,对应施钾量分别为290.5、253.5、229.5 kg·hm-2。【结论】抗黄萎病性弱的品种通过适量施钾可增强其对黄萎病抗性,减轻黄萎病的发生。

关键词：棉花品种施钾量抗黄萎病性生理机制

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H2O2浸种对晚直播油菜生长及产量的影响

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中国油料作物学报 2019年第4期41卷 559-567页

作者：张顺凯王端陶雨佳江海东南京农业大学农学院/农业农村部作物生理生态与生产管理重点实验室/江苏省现代作物生产协同创新中心

H2O2浸种能够促进低温胁迫下油菜种子的物质代谢,为适应直播油菜不同播期生产需求,研究H2O2浸种对不同播期油菜生长发育的影响,提高晚直播油菜产量。2017年以南农油4号为材料,设置播期(早播10月5日,晚播10月25日)和0.05%的H2O2浸种两个... 详细信息

H2O2浸种能够促进低温胁迫下油菜种子的物质代谢,为适应直播油菜不同播期生产需求,研究H2O2浸种对不同播期油菜生长发育的影响,提高晚直播油菜产量。2017年以南农油4号为材料,设置播期(早播10月5日,晚播10月25日)和0.05%的H2O2浸种两个因素,采用露天盆栽试验观察油菜在越冬期的光合特性及全生育期生长发育动态。结果表明:(1)晚播使油菜苗期延长而蕾薹期缩短,初花前可利用积温从1349.5℃·d减少至1095.5℃·d,导致油菜营养生长期干物质积累减少,而生殖生长期活动积温升高,相比早播的1042.5℃·d升高为1119.5℃·d。由于晚播生育期缩短,活动积温减少,干物质积累降低,最终显著减产8.3%。(2) H2O2浸种处理对早播油菜萌发出苗及地上部生物量无显著影响,但显著抑制了地下部生物量及光合能力,降低了越冬期干物质积累,继而影响后期产量形成,最终造成油菜显著减产,降幅为10.9%。(3) H2O2浸种处理促进了晚播油菜萌发出苗,增大叶面积,促进了油菜干物质积累使产量显著升高,增幅为15.7%。因此在油菜晚直播条件下,可通过H2O2浸种处理以提高产量。

关键词： H2O2浸种播期油菜积温物候期生长发育

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