农田生态系统碳足迹分析有利于找出问题,为低碳农业提供支撑。本文基于碳足迹全循环指标系统,以山东省泰安、滕州、龙口三地的中高产田为例,研究了耕作方式对中高产田耗碳足迹、固碳足迹、净耗碳(△GHG)、单位产值碳足迹(CFv)及单位产...农田生态系统碳足迹分析有利于找出问题,为低碳农业提供支撑。本文基于碳足迹全循环指标系统,以山东省泰安、滕州、龙口三地的中高产田为例,研究了耕作方式对中高产田耗碳足迹、固碳足迹、净耗碳(△GHG)、单位产值碳足迹(CFv)及单位产量碳足迹(CFy)的影响。结果表明:农田生态系统耗碳足迹中,化合物耗碳中N肥和土壤N_2O耗碳占了79.69%~92.53%,其中仅N肥就占了53.82%~62.49%;机电油耗碳的80%以上是灌溉、耕作、播种和收获产生的;有机耗碳中98.83%以上是秸秆耗碳。农田生态系统中主要是籽粒与秸秆固碳,籽粒固碳占总固碳的39.05%~52.64%;滕州的总固碳比其他两个城市高出196.3~7 801.5 kg CO_2/hm^2(旋耕除外);三地农田生态系统的ΔGHG值在-3 524.7^-8 774.3 kg CO_2/hm^2,均表现为碳汇;夏玉米季的净固碳高于冬小麦季;翻耕的净固碳量明显高于旋耕和耙耕。在冬小麦-夏玉米一年两熟条件下,夏玉米的CFv和CFy均显著高于冬小麦;CFv和CFy均表现为冬小麦翻耕-夏玉米免耕>冬小麦旋耕-夏玉米免耕>冬小麦耙耕-夏玉米免耕;地区间的CFv和CFy规律性不明显。因此,提高农业机械作业效率、减少机电油耗,提高氮肥和水分利用效率,建立合适的土壤耕作制度,提高作物产量,是山东省提高净固碳能力的重要突破方向。同时,继续挖掘夏玉米的固碳潜力、提高冬小麦的固碳能力,是作物育种与栽培应该重点解决的问题。展开更多
【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮...【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮3个处理,各处理重复4次,并在2年(2013和2014年)进行了2次完全重复的营养液培养试验。试验对小麦苗期生物量及氮效率相关的14个性状进行了表型鉴定,采用MLM+K+Q混合线性模型,利用90K SNP芯片对小麦生物量及氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),获得显著关联的SNP位点。【结果】与正常氮处理相比,低氮处理条件下,根系、地上部及植株氮含量和氮积累量均显著下降,而根生物量和根、植株氮效率均显著增加,高氮处理下,几乎所有鉴定性状均显著增加;14个性状的广义遗传力均在40%以上,其中,植株总干重的遗传力最高(95.73%)。利用9329个SNP标记进行关联分析,共检测到838个SNP标记位点与供试材料的14个性状存在显著关联(P≤0.001),分布在21条染色体上。有435个(51.91%)SNP标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;有403个位点至少在2个处理环境(包含均值环境)中被检测到与同一性状显著关联(稳定关联标记)。其中8个SNP标记位点至少在3个环境中被检测到。在4个环境下(包括均值环境)均检测到的稳定关联位点有2个:Kukri;65481;21和tplb0025f09;052,分别与植株总氮利用效率(total nitrogen use efficiency of plant,TNUE)和根系总氮利用效率(root nitrogen use efficiency,RNUE)显著关联;同时与至少6个性状(生物量及养分效率相关性状)显著关联的SNP标记位点共5个,分别位于1A、1B(3)和2A染色体上;根据小麦基因组注释及LD衰减水平,在同时定位了6个性状的5个SNP位点和2个多环境(4个环境)稳定关联的SNP位点的214 kb的基因组区域中共筛�展开更多
文摘农田生态系统碳足迹分析有利于找出问题,为低碳农业提供支撑。本文基于碳足迹全循环指标系统,以山东省泰安、滕州、龙口三地的中高产田为例,研究了耕作方式对中高产田耗碳足迹、固碳足迹、净耗碳(△GHG)、单位产值碳足迹(CFv)及单位产量碳足迹(CFy)的影响。结果表明:农田生态系统耗碳足迹中,化合物耗碳中N肥和土壤N_2O耗碳占了79.69%~92.53%,其中仅N肥就占了53.82%~62.49%;机电油耗碳的80%以上是灌溉、耕作、播种和收获产生的;有机耗碳中98.83%以上是秸秆耗碳。农田生态系统中主要是籽粒与秸秆固碳,籽粒固碳占总固碳的39.05%~52.64%;滕州的总固碳比其他两个城市高出196.3~7 801.5 kg CO_2/hm^2(旋耕除外);三地农田生态系统的ΔGHG值在-3 524.7^-8 774.3 kg CO_2/hm^2,均表现为碳汇;夏玉米季的净固碳高于冬小麦季;翻耕的净固碳量明显高于旋耕和耙耕。在冬小麦-夏玉米一年两熟条件下,夏玉米的CFv和CFy均显著高于冬小麦;CFv和CFy均表现为冬小麦翻耕-夏玉米免耕>冬小麦旋耕-夏玉米免耕>冬小麦耙耕-夏玉米免耕;地区间的CFv和CFy规律性不明显。因此,提高农业机械作业效率、减少机电油耗,提高氮肥和水分利用效率,建立合适的土壤耕作制度,提高作物产量,是山东省提高净固碳能力的重要突破方向。同时,继续挖掘夏玉米的固碳潜力、提高冬小麦的固碳能力,是作物育种与栽培应该重点解决的问题。
文摘【目的】探究不同氮素供应环境下与小麦苗期生物量及氮效率相关性状显著关联的SNP位点,预测相关候选基因,为小麦氮效率的基因克隆及其在育种中的应用提供参考。【方法】以134个小麦品种(系)组成的群体为供试群体,设置低氮、正常氮和高氮3个处理,各处理重复4次,并在2年(2013和2014年)进行了2次完全重复的营养液培养试验。试验对小麦苗期生物量及氮效率相关的14个性状进行了表型鉴定,采用MLM+K+Q混合线性模型,利用90K SNP芯片对小麦生物量及氮效率相关性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),获得显著关联的SNP位点。【结果】与正常氮处理相比,低氮处理条件下,根系、地上部及植株氮含量和氮积累量均显著下降,而根生物量和根、植株氮效率均显著增加,高氮处理下,几乎所有鉴定性状均显著增加;14个性状的广义遗传力均在40%以上,其中,植株总干重的遗传力最高(95.73%)。利用9329个SNP标记进行关联分析,共检测到838个SNP标记位点与供试材料的14个性状存在显著关联(P≤0.001),分布在21条染色体上。有435个(51.91%)SNP标记位点仅在一个关联分析环境中被检测到;有403个位点至少在2个处理环境(包含均值环境)中被检测到与同一性状显著关联(稳定关联标记)。其中8个SNP标记位点至少在3个环境中被检测到。在4个环境下(包括均值环境)均检测到的稳定关联位点有2个:Kukri;65481;21和tplb0025f09;052,分别与植株总氮利用效率(total nitrogen use efficiency of plant,TNUE)和根系总氮利用效率(root nitrogen use efficiency,RNUE)显著关联;同时与至少6个性状(生物量及养分效率相关性状)显著关联的SNP标记位点共5个,分别位于1A、1B(3)和2A染色体上;根据小麦基因组注释及LD衰减水平,在同时定位了6个性状的5个SNP位点和2个多环境(4个环境)稳定关联的SNP位点的214 kb的基因组区域中共筛�
