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期刊信息/Journal information
植物营养与肥料学报
植物营养与肥料学报

白由路

双月刊

1008-505X

zwyf@caas.ac.cn

010-82108653

100081

北京中关村南大街12号

植物营养与肥料学报/Journal Plant Nutrition and Fertilizer ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国植物营养与肥料学会主办，中国农科院土壤肥料研究所协办的植物营养与肥料学科方面的专业性学术期刊，是土壤学、肥料学的核心期刊。报道本学科具有创见性的学术论文，新技术和新方法研究报告、简报、文献评述和问题讨论等。其主要内容包括土壤、肥料和作物间关系，养分变化和平衡；各种肥料在土壤中的变化规律和配施原理；农作物遗传种质特性对养分反应；作物根际营养；施肥与环境；施肥与农产品品质；农业生物和生物化学应用；肥料的新剂型新品种的研制、应用及作用机理；本学科领域中新手段、新方法的研究以及与本学科相关联的边缘学科等。稿件采编系统
正式出版
收录年代

    近30年中国稻区氮素平衡及氮肥偏生产力的时空变化

    黄晶刘立生马常宝薛彦东...
    987-998页
    查看更多>>摘要：[目的]中国的稻作模式和区域条件复杂多样,研究和推荐各稻区氮肥合理施用量,为提高氮肥利用效率和维持土壤氮素平衡提供参考.[方法]基于1988-2017年开展的全国水稻土长期监测平台,分析主要稻区(包括东北、西南、长江中游、华南、长三角稻区,322个土壤监测点)氮肥施用水平、氮肥偏生产力、土壤氮素平衡的时空演变特征,并进一步探究各稻区氮肥的合理用量.[结果]近30年来,我国东北、西南、长江中游(早稻)、华南(双季)和长三角稻区水稻氮肥平均施用量分别为N 159、173、179、284和279 kg/hm2,全国稻区氮肥平均施用量为N215 kg/hm2.西南和长三角稻区氮肥施用量随施肥年限的增加而显著增加(P＜0.05),增加速率分别为N 0.4和2.5 kg/(hm2.a).整体而言,全国稻区氮肥施用量随施肥年限的增加无显著变化.30年间,各稻区之间氮素表观平衡量差异显著(P＜0.05).东北、西南、长江中游(早稻)、华南(双季)和长三角稻区氮素年均盈余量分别为N35、5、20、69和109 kg/hm2,氮素盈余量分别占氮肥平均施用量的22％、3％、11％、24％和39％.各稻区氮素盈余量均随着氮肥施用量的增加而显著增加(P＜0.0001).东北、西南、长江中游(早稻)、华南(双季)和长三角各稻区水稻氮肥偏生产力分别为54、51、42、44和35 kg/kg,全国平均为45kg/kg,仅东北和长江中游(早稻)稻区水稻氮肥偏生产力随施肥年限增加而显著提高(P＜0.05).各稻区氮肥偏生产力均随着氮素盈余量的增加而呈指数下降趋势(P＜ 0.0001).[结论]除西南稻区,其他稻区氮素施用量偏高.综合考虑维持土壤氮平衡和提高氮肥偏生产力,建议东北、西南、长江中游(早稻)、华南(双季)和长三角稻区的适宜施氮量分别为N 131、167、156、244和151 kg/hm2.

    中国稻区氮素表观平衡氮肥偏生产力时空变化氮肥推荐施用量

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    长期氮肥减量深施对双季稻产量和土壤肥力的影响

    彭术王华张文钊侯海军...
    999-1007页
    查看更多>>摘要：[目的]合理减少氮肥用量是解决我国当前稻田生态系统氮素损失量大、氮肥利用率低等问题的重要途径.然而,长期减少氮肥投入能否维持水稻产量和稻田土壤肥力还不清楚.以我国南方典型红壤双季稻田为研究对象,系统分析连续7年化肥深施结合不同氮肥用量措施下双季稻产量、氮肥偏生产力、根际土壤速效养分含量和土壤肥力的差异特征,探讨长期氮肥减量的可行性,为制定适宜的双季稻田氮肥管理措施提供科学依据.[方法]于2012年,在中国科学院桃源农业生态试验站开始设置氮肥减量深施长期定位试验,以常规施氮(CF,早、晚稻施氮量均为N 150 kg/hm2,基追肥均为表层撒施)为对照,基于化肥深施,设置3个氮肥水平(N1,减氮30％;N2,减氮23％;N3,减氮16％).每年早、晚稻收获计产,并于2018年早、晚稻分蘖期、拔节期和成熟期采集水稻根际土壤,测定土壤无机氮、有效磷和速效钾含量,同时测定晚稻成熟期根际土壤pH、有机碳和全量养分含量,研究长期氮肥减量深施对双季稻产量和稻田土壤肥力的影响.[结果]与CF处理相比,深施条件下,减氮16％～30％处理早、晚稻分蘖期根际土壤无机氮和速效钾含量无显著变化,但减氮23％和30％处理早稻分蘖期根际土壤有效磷含量显著降低;拔节期和成熟期根际土壤NH4+-N和NO3-N含量分别提高了4.26％～109.00％和2.56％～65.50％,有效磷和速效钾含量分别提高了3.10％～32.60％和5.94％～42.40％,保证了双季稻生育中后期氮磷钾养分的稳定供应.在化肥深施基础上,连续7年减少16％～30％氮肥用量提高了氮肥偏生产力,早晚稻增产4.37％～32.70％,并维持土壤有机质和全量养分含量的稳定.[结论]结合化肥深施,在常规氮肥用量(150 kg/hm2)基础上减少30％氮肥投入,双季稻根际土壤速效养分含量不会降低,甚至高于撒施.因此,长期减施氮肥结合深施可以维持双季稻的产量和稻田土壤肥力的稳定,显著提高氮肥偏生产力.

    水稻深施氮肥减量氮肥偏生产力根际土壤稻田肥力

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    连续秸秆-紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响

    刘颖颖卜容燕唐杉韩上...
    1008-1016页
    查看更多>>摘要：[目的]水稻秸秆和紫云英是稻田系统重要的原位有机肥源,明确长期连续秸秆-紫云英协同还田后水稻增产趋势、养分积累和土壤肥力变化特征,以便对秸秆和绿肥资源进行综合利用.[方法]本试验为3年连续大田试验(2016-2018年),以双季稻为研究对象,设置3个处理:1)早、晚稻秸秆不还田,冬季不种植紫云英(CK);2)早、晚稻秸秆全量还田,冬季不种植紫云英,即秸秆单独还田(T1);3)早、晚稻秸秆全量还田,冬季种植紫云英,即秸秆-紫云英协同还田(T2).各处理均施用等量化肥.[结果]相对于对照,连续秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田周年轮作下水稻产量分别增加1.93％～9.15％和1.34％～12.48％,且连续秸秆-紫云英协同还田周年增产效果随着试验年份的增加而增加.不同年份间水稻产量变异系数和可持续性指数分析表明,连续秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田均有利于双季稻持续性高产稳产,其中秸秆-紫云英协同还田效果优于秸秆单独还田.连续3年6季还田后,秸秆单独还田和秸秆-紫云英协同还田对水稻产量的贡献率分别为6.92％和11.10％,其中秸秆-紫云英协同还田处理比秸秆单独还田处理高76.47％.与产量变化趋势一致,连续秸秆-紫云英协同还田不仅有利于早稻氮、磷、钾养分积累,对晚稻养分积累也有一定的后效作用.与试验初始土壤养分含量相比,2018年晚稻收获后,对照土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别降低了9.03％、11.11％、3.87％和10.57％.而相对于对照,连续秸秆-紫云英协同还田处理土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量分别增加了20.51％、25.00％、24.16％和20.37％;相对于秸秆单独还田处理有机碳、全氮和有效磷含量分别增加了2.73％、7.14％和14.19％.[结论]在双季稻轮作系统中,连续秸秆-紫云英协同还田有利于早稻和晚稻获得高产和稳产,同时增加早稻氮、磷、钾养分积累,提高土壤有机碳、全氮和有效磷含量,是综合利用秸秆和绿肥资源较好的方式.

    紫云英秸秆还田双季稻产量贡献率

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    有机肥和缓控肥替代部分化肥降低双季稻田综合净温室效应

    李桂花周吉祥张建峰杨俊诚...
    1017-1024页
    查看更多>>摘要：[目的]秸秆还田是我国水稻生产中的常规土壤培肥措施,在此背景下,进一步研究有机肥和包膜尿素替代部分普通尿素,以及施用硅肥和微量元素对土壤固碳效应和温室气体排放的影响及机理,为实现稻田“固碳减排”提供依据.[方法]江西高安县的双季稻田间定位试验始于2013年.在秸秆全部还田、早稻施N165kg/hm2和晚稻施N 195 kg/hm2条件下,设置4个氮素处理:100％普通尿素氮(CK);用20％有机肥氮替代普通尿素氮(N1);在N1基础上增加Si、Zn和S肥(N2);在N2基础上用30％的包膜尿素氮替代普通尿素氮(N3).于收获期测定作物产量和地上部生物量,2016年测定了早稻和晚稻生育期温室气体(CO2、N2O和CH4)排放量.[结果]与早稻季相比,晚稻季温室气体排放总量较高,其中晚稻季CH4排放量是早稻季的4倍(P＜0.05),生态系统呼吸增加了7.5％～9.3％(P＞0.05).同一季节4个处理间生态系统呼吸没有显著差异;N2O排放量以CK最高,其中早稻季CK处理比N1、N2和N3处理分别增加31.7％、27.2％和43.7％,晚稻季分别增加20.0％、31.5％和40.6％ (P＜ 0.05);与CK处理相比,有机肥替代处理显著增加了CH4的排放量,其中早稻季N1、N2和N3处理分别增加了13.1％、13.9％和21.4％,晚稻季分别增加了19.4％、12.7％和13.7％ (P＜ 0.05).利用地上部生物量估计当季/年尺度土壤固碳效应,晚稻季有机肥处理(N1、N2和N3)与CK相比增加显著(P＜0.05);2016年早稻产量比晚稻提高30％,所以早稻季综合净温室效应是负值(碳汇),而晚稻季是正值(碳源),全年总计为碳源,这表明稻田产生温室效应.与CK处理相比,有机肥和包膜尿素配施处理(N3)显著降低了全年综合净温室效应.[结论]连续4年的田间试验结果表明,在秸秆还田基础上,用有机肥部分替代普通尿素可显著增加Ct4排放,但又显著降低N2O排放且增加土壤固碳效应.综合考虑,有机肥投入会显著降低双季稻田综合净温室效应.使用包膜尿素替代部分普通尿素可有效降低施用有机肥产生的CH4排放,且通过提高产量进一步降低双季稻生产系统的综合净温室效应.而施用中、微量元素肥料对综合净温室效应没有显著正效应.由于晚稻的温室气体排放量高于早稻,因此,通过优化施肥技术提高早稻产量是降低双季稻年度温室气体排放的有效措施.

    双季稻温室气体净温室效应有机肥缓控肥

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    好氧发酵猪粪部分替代化肥提高夏玉米氮素利用率和土壤肥力

    郭校伟潘军晓张济世徐张义...
    1025-1034页
    查看更多>>摘要：[目的]化肥及畜禽粪便的不合理施用不仅影响作物增产,还严重威胁土壤健康和环境安全.探究不同发酵方式猪粪有机肥及有机肥替代化肥的比例对夏玉米氮素吸收及土壤碳、氮含量的影响,为规模化养猪场粪便快速处理,及制定其与化肥的适宜配比提供理论依据.[方法]以‘先玉335’为供试材料,在中国农业大学丰宁动物试验基地进行田间试验.设置5个处理:不施肥(CK),100％化肥氮(CF),100％自然堆肥猪粪氮(PM),100％好氧发酵猪粪氮(PC),50％好氧发酵猪粪氮+50％化肥氮(FM).分析猪粪不同发酵方式及有机氮替代比例对夏玉米氮素吸收及土壤碳氮的影响.[结果]在等氮条件下,与CF处理相比,FM处理产量、穗粒数、千粒重均以FM处理最高,其中FM处理显著增产13.2％,PC、PM处理与CF处理差异均不显著.FM处理玉米氮素积累量最高,两年平均为304.6 kg/hm2,较CF处理氮素累积量显著提高15.5％;PC、PM处理与CF处理氮素积累量差异不显著.与CF处理相比,FM处理的氮素当季回收率、氮素农学利用率和偏生产力两年平均分别显著提高85.9％、59.5％和13.2％(P＜0.05),PC、PM处理与CF处理之间无显著差异.在玉米拔节期和抽穗期,FM处理0-40 cm土壤无机氮含量均最高,与CF无显著差异;在成熟期,FM处理土壤无机氮含量较CF处理显著增加41.8％,而PC和PM处理与CF处理无显著差异.此外,施用有机肥可不同程度地增加土壤有机碳和全氮含量,与CF处理相比,PC和FM处理使有机碳含量分别显著提高13.3％和9.8％;FM处理土壤全氮含量显著提高33.4％.[结论]在等氮条件下与单施化肥相比,50％好氧发酵猪粪氮+50％化肥氮配施不仅显著提高了夏玉米产量和氮素累积吸收量,还提升了土壤全氮和有机碳含量以及0—40 cm土层土壤无机氮含量.单独施用自然堆肥、好氧发酵猪粪及化肥在产量和氮素积累方面没有显著差异,但可增加土壤全氮和有机碳含量,有利于土壤培肥,而施用好氧发酵猪粪的效果又优于施用自然堆肥.

    有机无机配施夏玉米氮素利用效率有机碳无机氮

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    增密减氮提高夏玉米产量和氮素利用效率

    程前李广浩陆卫平陆大雷...
    1035-1046页
    查看更多>>摘要：[目的]适宜密植是获得高产的关键栽培因子,氮肥高效施用是农业绿色可持续发展的重要环节.探讨不同密度和施氮量组合对夏玉米产量及氮素吸收利用的影响,以期为夏玉米的高产高效栽培提供理论与技术支撑.[方法]本研究以‘江玉877’为供试品种,在江苏省宿迁市、盐城市和扬州市3个试验点进行试验,设置60000株/hm2 (D1)、82500株/hm2 (D2)2个种植密度及不施氮(N0)、常规肥N 300 kg/hm2 (N1)、常规肥N 225kg/hm2 (N2)、缓释肥一次性基施N 225 kg/hm2 (N3)4个施氮方式.研究夏玉米产量、干物质及氮素积累与分配、氮素利用率对不同密度和施氮方式组合的响应.[结果]不同种植密度条件下,4个施氮方式对夏玉米产量及氮素吸收利用具有显著影响.相同施氮量下,2个种植密度单株籽粒产量表现为D2＜ D1,但群体产量表现为D2 ＞D1.D1种植密度下,N1和N3的平均群体产量比N2分别提高11.3％和10.9％,D2种植密度下比N2分别提高7.4％和9.0％,且相同密度条件下N1和N3的群体产量差异不显著.宿迁点D2N3的群体产量(9214 kg/hm2)在所有处理中最高.群体氮素积累量和转运量D2高于D1.D1种植密度下,N3和N1处理的群体干物质和氮素积累总量差异不显著,均显著高于N2处理;D2种植密度下N3处理的群体干物质积累总量显著高于N1处理,群体氮素积累总量差异不显著.各施氮处理的玉米收益在D2种植密度下均显著高于D1种植密度下,D2N3组合在所有处理中收益最高.[结论]综合3个试验点产量与氮素吸收利用的结果,在82500株/hm2种植密度下结合缓释肥N 225 kg/hm2一次性基施,可协同提高江苏省夏玉米产量和氮素利用率,同时降低生产成本,提高玉米种植收益.

    夏玉米密度缓释肥产量氮素利用率

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    磷肥减量结合硫酸铵配施提高西北地区旱地春玉米磷素利用效率

    马琴刘小雨冉瑾怡刘金山...
    1047-1058页
    查看更多>>摘要：[目的]西北旱地春玉米种植区磷肥过量施用,磷肥利用效率偏低.本研究旨在探究春玉米磷肥减施的可行性以及实现磷素高效利用的优化施肥方式,以期为该地区春玉米磷肥高效利用提供参考.[方法]在西北典型雨养农业区设置3年的定位田间试验,共设5个处理:对照(CK,不施磷肥)、农户模式(FP,磷用量P2O5120 kg/hm2,撒施)、减磷撒施(RP,磷用量P2O570 kg/hm2,撒施)、减磷条施(BF,磷用量P2O570 kg/hm2,条施)、硫酸铵模式(SA,采用硫酸铵氮肥替代尿素氮肥,其他同减磷撒施处理).在玉米四叶期、五叶期以及成熟期采集植物和土壤样品(根际土和非根际土),测定玉米根系、地上部生物量及其磷含量,土壤碱性磷酸酶活性、pH、有效磷、丛枝菌根侵染率,并采用WinRHIZO根系扫描系统测定根长、根表面积、根体积等指标.[结果]三年试验结果表明,RP、BF、SA处理玉米籽粒产量、生物量与FP处理无显著差异(P＞0.05),但磷肥偏生产力显著提高,平均增幅68.0％.RP、BF、SA处理成熟期玉米籽粒磷含量较FP处理降低7.1％～12.9％,磷累积量降低了8.8％～17.0％,其中RP和BF处理降低幅度达到显著水平,但SA处理籽粒磷含量和磷累积量与FP处理相当.与FP处理相比,RP和SA的磷肥回收利用率均有提高,其中SA处理显著提高7.2个百分点;RP、BF、SA处理均有促进春玉米苗期根系生长的趋势,其中SA处理根长、根表面积以及细根长(直径小于0.50 mm)分别提高13.9％～37.9％、8.6％～46.1％、12.2％～43.0％.此外,与FP处理相比,RP和SA处理提高了玉米苗期根系丛枝菌根侵染率,增幅在16.2％～21.7％;SA处理非根际土碱性酶活性有增加趋势,五叶期差异达显著水平,BF处理非根际土有效磷含量提高了18.8％～56.3％.[结论]在西北旱地春玉米种植区,磷肥施用量由现在的P2O5120 kg/hm2减少至70～75 kg/hm2仍可保证玉米稳产.在此基础上,用生理酸性肥料硫酸铵代替尿素可促进玉米根系生长以及丛枝菌根侵染,促进玉米对磷素的吸收利用.

    磷肥减施硫酸铵磷肥利用率AM菌根侵染率玉米产量

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    长江流域冬小麦氮磷钾肥增产效应及其影响因素

    黄晓萌徐新朋何萍王秀斌...
    1059-1068页
    查看更多>>摘要：[目的]分析长江流域施用氮、磷、钾肥对小麦产量的增产效应及主要影响因素的贡献率,旨在明确不同条件下施用氮、磷、钾肥对小麦产量的影响,为优化长江流域的小麦养分管理提供科技支撑.[方法]数据来源于国际植物营养研究所在我国长江流域开展的小麦田间试验,以及在中国知网通过检索到的有关施肥增产效应的文献,检索关键词为“冬小麦”、“冬小麦+产量”、“冬小麦产量+肥料利用率”,符合Meta分析标准的氮、磷和钾数据分别有724、624和658组.以不施某种养分处理为对照,以反应比作为该养分的增产效应值,采用Meta分析方法,定量分析施用氮、磷、钾肥对小麦产量变化的贡献,并分别分析施肥水平、基础地力水平、种植区域、土壤有机质、pH及土壤养分对产量效应的影响.[结果]与不施氮、磷或钾肥处理相比,长江流域冬小麦施用氮、磷和钾肥分别可显著增加小麦产量66.0％、17.9％和10.0％,以氮肥增产效应最高.基础地力对氮、磷、钾肥的增产效应均具有显著影响,氮、磷、钾肥均在低肥力土壤(产量＜ 2.0 t/hm2)上的增产率最高,分别为134.2％、30.0％和12.1％,氮、磷肥的增产效应与基础地力呈负相关关系.长江流域不同种植区域冬小麦氮、磷、钾肥的增产效应差异显著,以重庆市的氮效应最高,为136.1％ [ln(R)=0.859],以浙江省的磷效应最高,为39.1％ [ln(R)=0.330],贵州省的钾效应最高,为19.1％ [ln(R)=0.175].氮、磷、钾肥均在酸性土壤的增产效果最好,增产效应随着土壤pH升高呈降低趋势,增产率分别为95.2％、29.4％和14.0％.土壤有机质含量对磷效应影响显著,对氮和钾效应影响不显著.当土壤全磷＞1.0 g/kg、全钾＞20.0g/kg、碱解氮＜80.0 mg/kg、速效磷＞25.0 mg/kg及速效钾＜90.0 mg/kg时,施氮增产效应最显著;在土壤全磷＜0.7 g/kg和土壤速效磷＜15.0 mg/kg时,施磷增产效应最显著;在土壤速效钾＜90.0 mg/kg时,施钾增产效应最显著.[结论]长江流域冬小麦施用氮、磷、钾肥的增产率分别为66.0％、17.9％和10.0％,氮肥仍是影响长江流域冬小麦增产的最重要养分因子.基础地力决定着施肥效应,产量＜ 2.0 t/hm2的土壤施肥的增产潜力最高.土壤肥力因素中,pH、有机质和矿质养分含量应作为肥料投入的依据.

    长江流域冬小麦增产效应Meta分析综合效应值

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    小麦根蘖发育和产量对耕作和追氮方式以及施氮量的响应

    梅晶晶周苏玫徐凤丹黄源...
    1069-1080页
    查看更多>>摘要：[目的]黄淮平原小麦生产中大量施用氮肥,探讨不同耕作和施肥方式对小麦根蘖发育的影响,以期实现减氮不减产并提高氮肥利用率的目标.[方法]2016-2018年连续两个种植年度,以半冬性中熟小麦品种矮抗58为材料,采用裂裂区设计试验方法,主区为施氮量(240、180 kg/hm2),副区为耕作方式(旋耕、深耕),副副区为追肥方式(撒施、隔行开沟追肥、隔二行开沟追肥),研究了小麦根系生长和生理活性、主茎和分蘖发育动态与成穗、籽粒产量和氮肥利用率.[结果]小麦不同生育时期单株次生根数、根系活力、单位面积茎蘖数、叶面积指数(LAI)均随施氮量降低而降低.与旋耕相比,深耕条件下小麦生育中、后期单株次生根数和单位面积茎蘖数增多、根系活力提高、LAI增大.生育后期,隔行开沟追肥的单株次生根数、根系活力、单位面积茎蘖数和LAI最高,撒施次之,隔二行开沟追肥最低.减量施氮较常规施氮籽粒产量降低了2.41％,氮肥偏生产力、氮肥吸收效率和氮肥内在利用率分别增加了29.67％、25.69％和2.29％.与旋耕相比,深耕条件下籽粒产量增加了5.60％,氮肥偏生产力和氮肥吸收效率分别提高了4.48％和8.47％.不同追肥方式中,隔行开沟追肥的籽粒产量最高,氮肥偏生产力和氮肥吸收效率显著提高,较撒施分别提高了3.62％、3.98％和7.38％,较隔二行开沟追肥分别提高了5.93％、6.34％和12.93％.[结论]深耕可提高生育中、后期小麦单株次生根数、根系活力和单位面积茎蘖数.常规施氮(纯氮240 kg/hm2)结合深耕(深度25～30 cm)、隔行开沟追肥,可获得最高小麦产量;减施25％氮肥(180 kg/hm2)会导致籽粒产量降低,但结合深耕并采用隔行开沟施肥方式,可显著提高氮肥利用率,部分降低减氮所造成的产量损失,是获得高产高效的最佳组合.

    小麦减氮施肥施氮方式根蘖发育籽粒产量氮肥利用率

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    小麦成熟期产量及钾效率相关性状的全基因组关联分析

    徐易如赵艳艳孙福来郭营...
    1081-1090页
    查看更多>>摘要：[目的]探明不同钾供应条件下控制产量及钾效率相关性状的稳定的显著关联分子标记位点,为小麦产量及钾效率相关性状的遗传控制机理研究及相关基因的克隆提供参考.[方法]利用134个小麦品种(系)组成的群体为试验材料,设置正常供钾(T1)和不施钾(T2)两个处理,进行了2年田间试验(E1、E2).对小麦成熟期株高、穗长、穗粒数及钾吸收、利用效率等23个性状进行了表型鉴定,分别定义了同年同一处理和同一处理两年平均共6个环境平均值.采用GLM+Q一般线性模型和MLM+K+Q混合线性模型相结合的方法,利用群体差异SNP分子标记(90K SNP芯片)对小麦产量和钾效率相关性状进行全基因组关联分析.[结果]与正常钾处理相比,不施钾处理条件下籽粒钾利用效率显著升高,单株钾累积量、单株钾含量及总小穗数等性状显著降低.供试小麦各性状的群体变异系数为6.98％～350.38％,有14个性状的遗传力在50％以上,以株高的遗传力最高(92.03％).利用保留的7485个多态性好的群体差异(SNP)进行了全基因组关联分析,共检测到1420个分子标记位点与供试23个性状在P≤0.001水平存在显著关联,分布在21条染色体上.有1097个(77.25％)分子标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;能在至少两个关联分析环境中被检测到的相对稳定分子标记位点有323个,其中113个位点与钾效率相关性状有关,Tdurum_contig26281_139、Kukri_ c307_ 2053等分子标记位点可以提高钾吸收效率,Ex c19038 571、BS00039148 51等分子标记位点能够提高钾利用效率.在至少4个关联分析环境中被检测到的位点有22个,分别与株高、千粒重、穗粒数等5个性状相关.与株高和千粒重显著关联的分子标记位点RFL_Contig4069_2628和BS00003632_51可同时在全部6个关联分析环境中检测到,平均贡献率为9.59％和13.66％,环境稳定性非常好,与株高的降低和千粒重的提高显著关联.[结论]不同钾供应水平下与产量及钾效率相关性状显著关联的分子标记位点存在显著差异,77.25％的分子标记位点仅在特定环境下被检测到.但也有22个显著关联分子标记位点(涉及9个产量及钾效率相关性状)在至少4个关联分析环境(共6个环境)下被检测到,形成高频表达分子标记位点.其中与株高和千粒重分别显著关联的两个分子标记位点在所有6个关联分析环境中均稳定被检测到,能显著降低株高和提高千粒重.这些分子标记位点的相关基因对相关性状的调控效应受钾处理环境影响小,具有较高的理论和应用价值,值得深入研究.

    小麦关联分析产量钾效率

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