氮肥投入是保证世界粮食总产不断增加的重要因素,如何在高投入集约化生产条件下,提高氮肥利用效率,减少氮肥损失及其带来的环境问题,是当前作物生产中面临的重要课题。高产高投入玉米生产体系中,硝酸盐淋失是氮肥损失是重要途径之一。通过改良根系构型,增加深层土壤根系分布,有可能减少氮素向深层的淋失,从而提高氮肥利用率,达到玉米高产高效。为论证这一科学假设,本项目利用自主构建的根系性状有显著差异、但其它遗传背景高度一致的"根系近等基因杂交种",并结合超高产杂交种根系性状比较和氮肥调控试验,研究根系性状的改变,尤其是深层根系的增加,是否可以减少氮素的淋失,进而提高玉米的氮素吸收效率,达到高产高效。通过该项研究,预期为为实现玉米高产和氮高效遗传改良提高理论依据。
深入分析根系构型与氮素高效吸收的关系,可以为通过根系遗传改良提供重要信息。本文通过3年多的实验,取得如下重要进展:(1)证明中国玉米育种改良了苗期根系生长,但减小了吐丝期根系大小,主要是减少了表层根系的生长,未影响深层根系生长,而且根系吸氮活性增加,因而育种过程也提高现代品种对低氮的耐性;(2)明确低氮条件下促进根系的伸长,增加田间玉米根系向深层分布比例;(3)明确低氮条件下根系大小与氮吸收与产量呈正相关;(4)证明深层根系的分布对于减少硝酸盐淋失有一定作用,但在吉林春玉米气候条件下,可能不影响氮素吸收与产量。(5)提出了玉米氮高效理想根构型。
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数据更新时间:2023-05-31
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