第1章 玉米高产与养分高效的影响因素 1
1.1 品种更替 1
1.1.1 地上部变化 1
1.1.2 根系变化 3
1.1.3 国内外玉米品种根冠比及根系大小比较 4
1.2 种植密度 9
1.2.1 种植密度对群体产量的影响 10
1.2.2 种植密度对个体生长的影响 11
1.3 氮肥施用 14
1.3.1 不同供氮水平对产量的影响 14
1.3.2 植株和土壤临界氮浓度 14
1.4 磷肥施用 18
参考文献 21
第2章 玉米生长发育和养分吸收规律 27
2.1 地上部生长发育规律 28
2.1.1 干物质累积和叶面积变化 28
2.1.2 地上部养分累积变化 29
2.2 根系生长发育规律 29
2.2.1 节根发生及根长的变化规律 30
2.2.2 地上部与根系发生的同步性 31
2.2.3 根系在土壤中的空间分布 32
2.2.4 轴根与侧根及根系的更新 34
2.3 玉米根分泌蛋白质组 35
2.3.1 玉米根系分泌蛋白质组鉴定 36
2.3.2 玉米根系分泌蛋白质组功能分类 36
2.3.3 玉米根系分泌蛋白代谢组分析 37
2.3.4 玉米根系分泌蛋白质组与拟南芥、油菜和豌豆根系分泌蛋白质组比较 37
2.3.5 玉米根系分泌蛋白质组结构分析 39
2.3.6 玉米根系分泌蛋白参与糖代谢及细胞壁功能 40
2.3.7 玉米根系分泌蛋白中抑制活性氧功能的蛋白 40
2.3.8 玉米根系分泌的抗胁迫蛋白 41
2.3.9 与植物养分吸收相关的蛋白 41
参考文献 41
第3章 玉米冠根关系 48
3.1 地上部对根系生长和养分吸收的影响 49
3.1.1 叶片在玉米生长和氮素吸收中的作用 49
3.1.2 雌穗对玉米生长和养分吸收的影响 52
3.2 根系对地上部生长和养分吸收的影响 57
3.2.1 限根对地上部生长和养分吸收的影响 57
3.2.2 节根对地上部生长和养分吸收的影响 63
3.3 冠根间氮素循环 67
3.3.1 植物生长和氮素吸收 67
3.3.2 蒸腾量和水分利用效率 68
3.3.3 氮素在体内的分配和循环 69
3.4 冠根间磷素循环 71
3.5 木质部汁液蛋白组 73
参考文献 78
第4章 吐丝后光合产物运输和养分吸收与分配 86
4.1 氮对玉米花粉和雌穗发育的影响 87
4.1.1 低氮导致玉米花粉萌发率下降 87
4.1.2 低氮使花粉母细胞四分体中微核数量增加导致花粉萌发率下降 87
4.1.3 氮对玉米雌穗发育的重要作用 91
4.1.4 不同供氮水平对玉米抽雄前幼穗中蛋白质累积的影响 92
4.1.5 不同供氮水平对幼穗发育的多种代谢途径影响 95
4.1.6 不同供氮水平引发的植物一般性胁迫响应机制 98
4.1.7 不同供氮水平对玉米抽雄前幼穗中激素代谢、穗发育及碳／氮代谢的影响 99
4.2 吐丝后光合作用及同化产物向籽粒运输 100
4.2.1 吐丝后叶片光合作用的昼夜变化 100
4.2.2 吐丝后叶片碳水化合物积累的昼夜变化 103
4.2.3 缺氮对叶片中光合产物向淀粉和蔗糖分配及代谢的影响 104
4.2.4 缺氮对叶片中蔗糖输出的影响 107
4.2.5 雌穗中碳水化合物的累积规律 108
4.2.6 茎注射蔗糖对缺氮玉米叶片与雌穗中碳水化合物积累的影响 111
4.3 吐丝后光合产物和养分的累积与分配 112
4.3.1 吐丝后光合产物的累积与分配 112
4.3.2 吐丝后氮磷钾养分的累积与分配 113
4.4 吐丝后氮素向籽粒运输 117
4.4.1 吐丝后叶片衰老与氮素转移 117
4.4.2 吐丝后叶片中的主要含氮化合物变化 118
4.4.3 玉米吐丝后不同时间氮素吸收与转移 119
4.4.4 氮素由穗轴向籽粒转运 123
4.5 吐丝后磷向籽粒运输 125
4.5.1 吐丝后营养器官中磷的再转移 125
4.5.2 玉米籽粒中磷的累积 127
参考文献 132
第5章 玉米根系生长分布与土壤速效养分的关系 146
5.1 田间根系研究方法 146
5.2 土壤中速效养分的变化 147
5.2.1 土壤中速效养分的测定方法 147
5.2.2 土壤浸提液与抽提液中速效氮磷钾浓度比较 147
5.3 地上部氮磷钾累积与根际养分耗竭 152
5.3.1 玉米地上部氮磷钾累积规律 152
5.3.2 根际和非根际土壤中氮磷钾浓度的动态变化 153
5.4 不同年代玉米根系空间分布差异与养分吸收的关系 154
5.4.1 不同年代玉米根系在土壤中的空间分布特征及差异 154
5.4.2 玉米根系空间分布与土壤氮磷钾速效养分分布的关系 158
5.5 玉米根鞘形成与功能 162
5.5.1 植物根鞘的生理功能及生态意义 163
5.5.2 单子叶禾本科植物形成根鞘的普遍性 163
5.5.3 根鞘形成的可能机理 164
5.5.4 玉米生育期内根鞘的形成规律 164
5.5.5 玉米不同轮次节根的根鞘、根际和原土体土壤中无机氮浓度和微量元素浓度 165
5.5.6 根鞘形成对土壤粒径分布和pH的影响 167
参考文献 168
第6章 玉米根系对氮磷缺乏的适应性反应 174
6.1 根系皮层空腔形成 175
6.2 田间不同供氮水平对玉米根系根长和分布的影响 176
6.3 玉米根系对硝态氮非均匀分布的响应 180
6.3.1 玉米根系在生育后期仍然可以响应非均匀分布的硝酸盐 180
6.3.2 不同根系类型响应非均匀分布硝酸盐的形态可塑性差异 182
6.3.3 局部高浓度硝酸盐诱导玉米吐丝期节根上侧根起始的生理及分子机制 184
6.3.4 局部高浓度硝酸盐诱导玉米不同类型根系侧根起始机制的差异 191
6.4 根系对缺磷的形态和生理响应 195
6.4.1 玉米和豆科植物根系对缺磷的形态响应 195
6.4.2 玉米根系对缺磷的生理响应 200
参考文献 208
第7章 根系与土壤微生物相互作用 217
7.1 丛枝菌根真菌对侧根起始的影响 218
7.2 田间菌根真菌对玉米根系的侵染及受土层的影响 219
7.3 根系转录组与根中的真菌群落结构 223
7.4 土壤微生物对玉米生长及根系转录组的影响 228
参考文献 232