玉米和小麥不同氮效率型品種初選及其生物學(xué)特性研究.pdf

1、氮肥在糧食產(chǎn)量增長和穩(wěn)定中起到了關(guān)鍵作用，為保障我國的糧食安全作出了重要貢獻(xiàn)。但氮肥的過量施用和施用方式的粗放，導(dǎo)致氮素大量流失，使氮肥利用效率低下，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失帶來了巨大的生態(tài)環(huán)境壓力，這一問題日益引起人們的關(guān)注。玉米和小麥?zhǔn)俏覈钪饕Z食作物，其產(chǎn)量和品質(zhì)關(guān)乎我國糧食安全。篩選和培育玉米與小麥的氮高效品種，是提高氮肥利用效率，減少環(huán)境污染負(fù)荷的重要途徑，對(duì)保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　本試驗(yàn)采用室內(nèi)培

2、養(yǎng)與田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究玉米和小麥苗期生長狀況及生物學(xué)指標(biāo)，確立玉米和小麥苗期氮高效評(píng)價(jià)指標(biāo);采用隸屬度函數(shù)和聚類分析方法，篩選出不同氮效率類型的玉米和小麥品種;通過田間試驗(yàn)驗(yàn)證研究不同氮效率玉米和小麥品種的氮素吸收利用效率及其生物學(xué)特性，以期為玉米和小麥氮肥高效施用提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、通過對(duì)安徽省主推的23個(gè)玉米品種苗期在常氮(5 mmol/L)和高氮(45 mmol/L)條件下，各性狀指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn)

3、，莖葉干重、總干重、葉面積、莖葉氮累積量和整株氮累積量的變異系數(shù)分別在34％～58％和35％～48％之間，變異性較大，達(dá)到極顯著正相關(guān)，確立為玉米苗期氮效率鑒定的評(píng)價(jià)指標(biāo);而對(duì)44個(gè)小麥品種苗期在常氮(5mmol/L)和高氮(45 mmol/L)條件下，各性狀指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn)，莖葉氮累積量、莖葉干重、根部氮累積量、根部干重和葉面積的變異性較大，變異系數(shù)分別在27.9％～33.7％和21.5％～32.8％之間，確立為小麥苗期氮高效評(píng)價(jià)指標(biāo)。

4、
　　2、采用隸屬函數(shù)綜合方法，將玉米和小麥氮高效評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后，計(jì)算其氮效率綜合值，結(jié)果表明:在常氮(5 mmol/L)和高氮(45 mmol/L)條件下，23個(gè)玉米品種苗期氮效率綜合值分別在0.199～1.113和0.216～1.128之間，其中‘浚單20'在常氮和高氮條件下的氮效率綜合值均大于90％。在常氮和高氮條件下，44個(gè)小麥品種苗期氮效率綜合值分別在0.053～0.920和0.001～0.853之間，其中‘鑒76

5、’在常氮和高氮條件下的氮效率綜合值均大于80％。
　　3、基于氮效率綜合值、采用聚類分析方法對(duì)23個(gè)玉米品種進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果為:在常氮條件下，滑玉15、豐樂21和浚單20為氮高效玉米品種;在高氮條件下，鄭單18和浚單20為氮高效玉米品種。采用相同的聚類分析方法對(duì)44個(gè)小麥品種進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果為:‘揚(yáng)麥16’和‘鑒76’為常氮和高氮條件下的高效型小麥品種;‘皖麥68’、‘F60501-4'、‘鑒62'和‘安農(nóng)1026’為高氮高效型品種。

6、
　　4、大田條件下，氮高效玉米品種浚單20在無氮區(qū)、中氮區(qū)和高氮區(qū)的總根長度分別比氮低效玉米品種農(nóng)大108高4.11、4.86和8.57倍;根表面積分別比農(nóng)大108高3.32、3.49和4.85倍;浚單20根體積比分別農(nóng)大108高2.71、2.25和2.23倍。在相同供氮水平下，氮高效玉米品種浚單20在的總根長度、根表面積、根體積、根尖數(shù)和根分叉數(shù)均顯著高于氮低效玉米品種農(nóng)大108，即氮高效玉米品種苗期的根系生長特性優(yōu)于氮低效玉

7、米品種。
　　5、在無氮區(qū)、中氮區(qū)和高氮區(qū)，氮高效玉米品種浚單20產(chǎn)量分別為2657.34 kg/hm2、8811.19 kg/hm2和9790.21 kg/hm2;氮低效玉米品種農(nóng)大108的產(chǎn)量僅為1351.98kg/hm2、6200.47 kg/hm2、8041.96 kg/hm2。在無氮區(qū)、中氮區(qū)和高氮區(qū)浚單20的產(chǎn)量分別比農(nóng)大108高96.55％、42.11％和21.74％，均達(dá)到顯著水平。
　　6、氮高效玉米品種的

8、氮效率、氮素利用效率、氮收獲指數(shù)等均顯著大于氮低效玉米品種。在無氮區(qū)、中氮區(qū)和高氮區(qū)，浚單20氮效率分別比農(nóng)大108高96.56％、42.09％和21.73％;氮素利用效率比農(nóng)大108分別高71.48％、32.68％和37.60％;氮收獲指數(shù)分別比農(nóng)大108高46.94％、20.59％和22.06％。
　　7、在無氮區(qū)、中氮區(qū)和高氮區(qū)，煙農(nóng)19的地上部分干重分別比周麥22高13.02％、43.31％和51.67％，均達(dá)到了顯著水平

9、(p＜0.05);籽粒氮累積量比分別周麥22高38.61％、26.67％和28.87％，均達(dá)到了顯著水平(p＜0.05);煙農(nóng)19的地上部分氮累積量分別比周麥22高17.10％、26.01％和31.12％，均達(dá)到了顯著水平(p＜0.05)。
　　8、在高氮、中氮和無氮區(qū)，煙農(nóng)19的氮效率分別比周麥22高48.59％、45.85％和54.84％;氮素吸收效率分別比周麥高30.43％、26.87％和17.31％;氮素利用效率分別比周麥