摘要：【目的】氮、锌营养均影响作物的生长、产量和品质。从小麦根系生长发育及生理活性角度,研究氮锌配施提高小麦产量的机理。【方法】试验于2016-2018年在河南科技大学农场进行,供试材料为‘洛麦28’。采用2因素3水平完全随机设计,氮(N)水平设置为120kg/hm^2 (N120)、180kg/hm^2 (N180)和240kg/hm^2(N240),锌(ZnSO4·7H2O)水平设置为0kg/hm^2(Zn0)、20kg/hm^2 (Zn20)和40kg/hm^2 (Zn40)。在拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期采样,挖长和宽均为20 cm、深为40 cm的土块,将根样冲洗干净,测定小麦根干重、根长、根表面积、根系氮代谢相关酶活性、根系锌代谢相关酶活性、根系氮和锌含量。在成熟期测定产量及其构成因素。【结果】同一施氮水平下,根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量均在Zn20处理下最高,而其根系核糖核酸酶活性最低;同一施锌水平下,根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量均在N180处理下最高,而其根系核糖核酸酶活性最低。氮锌互作显著影响小麦产量、根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮和锌含量。与其他处理相比,N180Zn20处理下小麦单位面积穗数、穗粒数以及千粒重均最高,产量增幅为3.5%~53.4%(2016-2017)、5.3%~54.5%(2017-2018)。相关分析表明,在主要生育期,小麦的根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系氮含量和锌含量与产量存在显著或极显著的正相关关系,根系核糖核酸酶活性与产量之间存在显著负相关关系。【结论】施氮和锌均显著影响小麦根干重、根长、根表面积、根系硝酸还原酶活性、根系谷氨酰胺合成酶活性、根系吲哚乙酸氧化酶活性、根系核糖核酸酶活性、根系氮和锌含量。适宜的氮锌配施具有良好的氮锌协同效应,有利于根系良好形态的建成,调节根系生理活性以及氮、锌养分的吸收利用,从而促进小麦的高产稳产。综合分析可知,N180Zn20处理为本试验条件下的最佳配施组合。

摘要：采用裂区设计,主区为正常施氮量(225 kg/hm^(2),N3)、减氮20%(180 kg/hm^(2),N2)、减氮30%(157.5 kg/hm^(2),N1)、不施氮(N0)4个施氮水平,副区为5个玉米主栽品种(泽玉8911、伟科518、郑单958、农大108和先玉508),研究氮肥减施下不同基因型玉米产量、氮效率、荧光参数、氮代谢关键酶活性的变化,为提高黄淮海地区玉米氮效率、实现玉米高产高效提供科学依据。结果表明,N3处理玉米籽粒产量平均为12.12 t/hm^(2),随着施氮量减少,籽粒产量显著下降,N0处理籽粒产量仅为9.20 t/hm^(2);不同基因型玉米籽粒产量表现为郑单958和伟科518较高,显著高于先玉508和农大108,泽玉8911与其他基因型之间差异不显著。氮肥减施显著提高了夏玉米的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率,除氮吸收效率中泽玉8911低于农大108外,各基因型间的氮吸收效率、氮利用效率和氮效率总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508。氮肥减施后,玉米穗位叶SPAD值降低,不同基因型玉米SPAD值总体表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508。穗位叶初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ综合性能指数(PI)总体上均随施氮量的减少而下降,以农大108最高。吐丝后穗位叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性总体均呈先增加再降低的趋势,以吐丝后20 d最高,不同施肥处理间均表现为N2>N3>N1>N0,不同基因型间表现为伟科518、郑单958、泽玉8911>农大108、先玉508。总之,氮肥减施条件下,与农大108和先玉508相比,郑单958、伟科518和泽玉8911穗位叶有较高的叶绿素含量和氮素代谢相关酶活性、较好的荧光特性,保证了植株物质积累和氮素同化能力,维持氮代谢过程中较高的氮利用效率,进而保证了在低氮条件下具有较高的产量,但为了保障产量,氮肥减少量不宜太大,以减施20%为宜。