小麥冠層氮-碳時(shí)空分布特征及與氮素利用效率的關(guān)系.pdf

1、小麥氮素的高效利用受遺傳因素、生態(tài)環(huán)境因素及栽培措施的共同調(diào)控。選用氮素高效利用基因型和合理的氮肥調(diào)控是目前提高小麥氮素利用效率的有效途徑。因此深入研究小麥植株體內(nèi)氮素利用的生理機(jī)制，對(duì)提高小麥氮素的利用效率具有重要意義。本研究在大田條件下，以寧麥9號(hào)，揚(yáng)麥10，淮麥20和徐麥26為材料，研究了不同施氮水平下小麥葉片碳氮的時(shí)空分布特征及與氮素利用效率的關(guān)系。 1.明確了不同施氮水平對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素利用效率的影響。結(jié)果

2、顯示，提高施氮水平增加了不同品種籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)和面筋含量，降低了淀粉含量，過量施氮?jiǎng)t會(huì)降低產(chǎn)量。氮素吸收效率隨施氮水平提高呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，而氮素干物質(zhì)效率、氮素產(chǎn)量效率和氮素農(nóng)學(xué)效率則隨施氮量的增加而降低。產(chǎn)量、蛋白質(zhì)及干濕面筋含量與氮素干物質(zhì)效率和產(chǎn)量效率都呈負(fù)相關(guān)，淀粉則相反。據(jù)不同品種NUE對(duì)氮肥的響應(yīng)差異將供試品種分為4個(gè)類型：低效低響應(yīng)型(寧麥9號(hào))，低效高響應(yīng)型(淮麥20)，高效低響應(yīng)型(揚(yáng)麥10)，高效高響應(yīng)型(徐麥

3、26)。 2.闡明了冬小麥不同生育時(shí)期冠層葉片氮素和碳素及碳氮比的時(shí)空分布特征及與植株氮含量和氮素利用效率的關(guān)系。結(jié)果表明，葉片氮含量在不同葉位間的分布都呈現(xiàn)頂1>頂2>頂3>頂4的趨勢(shì)?？扇苄钥偺呛侩S葉位的降低而升高，頂4葉有所降低，碳氮比則隨葉位的降低而升高。隨施氮水平的提高寧麥9號(hào)頂4葉氮含量與上3葉的差值增大。從時(shí)間變化看，不同葉位葉片氮含量在施氮處理下以藥隔期最高，之后隨生育進(jìn)程而下降。可溶性總糖呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，開花

4、期有所上升。相關(guān)分析表明，不同生育時(shí)期葉片氮含量與植株氮含量大都呈顯著或極顯著正相關(guān)。拔節(jié)期頂4葉與頂1、頂2葉氮含量的差值(LND<,4-1、>LND<,4-2>)與植株氮含量的相關(guān)性最佳?？扇苄钥偺呛考疤嫉扰c植株氮含量都呈顯著負(fù)相關(guān)。藥隔期至開花期頂1葉和頂2葉氮含量與氮素干物質(zhì)效率和氮素農(nóng)學(xué)效率呈極顯著負(fù)相關(guān)。 3.研究了不同施氮水平對(duì)植株不同形態(tài)氮素的影響及與氮素利用效率的關(guān)系。結(jié)果表明，葉片蛋白氮和非蛋白氮含量隨葉

5、位降低而降低。游離氨基酸含量拔節(jié)期隨葉位降低而增加，頂4葉有所降低，孕穗期至灌漿期則是隨葉位而降低。葉綠素含量隨葉位降低而降低?？偟暗鞍椎块_花期和灌漿期與其余各形態(tài)氮都呈極顯著正相關(guān)。相關(guān)分析表明，各葉片不同形態(tài)氮素含量與氮素干物質(zhì)效率、氮素產(chǎn)量效率、農(nóng)學(xué)效率和吸收效率呈負(fù)相關(guān)。各時(shí)期頂2葉游離氨基酸含量和葉綠素含量與氮素產(chǎn)量效率和農(nóng)學(xué)效率達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)。頂1葉蛋白氮/非蛋白氮與氮素干物質(zhì)效率、產(chǎn)量效率和農(nóng)學(xué)效率呈顯著正相關(guān)，頂2

6、葉則呈顯著負(fù)相關(guān)。 4.揭示了不同施氮水平下不同類型小麥碳、氮代謝的變化特性及其與氮素利用效率的關(guān)系。結(jié)果表明，2品種旗葉光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO<,2>濃度都在開花期達(dá)最大值，且都隨施氮水平的提高而增加，過高施氮有所降低。葉片GS和GPT活性呈現(xiàn)頂1葉<頂2葉<頂3葉<頂4葉的趨勢(shì)，品種間略有差異，且都隨施氮水平的提高而增加。提高施氮水平能增加小麥各營(yíng)養(yǎng)器官的碳、氮轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率，過高施氮?jiǎng)t有所降低。相關(guān)分析

7、表明，頂1葉GS和GPT酶活性與氮素吸收效率呈顯著負(fù)相關(guān)。葉片氮素和干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量與氮素干物質(zhì)效率達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)。 5.研究了冬小麥不同生育時(shí)期冠層葉片葉色分布特征及其與營(yíng)養(yǎng)診斷的關(guān)系。結(jié)果表明，葉片葉色(SPAD值)都隨葉位降低而降低，開花期以前頂2葉略高于頂1葉。各葉片SPAD值都隨植株氮含量的提高而增加，其中頂4葉增幅最大，頂1葉變化最穩(wěn)定。相關(guān)分析表明，各葉片葉色與植株氮含量除拔節(jié)期和孕穗期的頂1葉外，都呈顯著或極顯著正相