不同油菜品種氮素吸收利用特性與氮效率差異的比較研究.pdf

1、在過去的半個世紀(jì)里，油菜產(chǎn)量持續(xù)上升，這其中氮肥施用量的增加是造成油菜產(chǎn)量大幅度上升的一個非常重要的因素。然而，油菜產(chǎn)量增加的幅度遠遠低于氮肥施用量上升的幅度，導(dǎo)致氮肥利用效率明顯下降，不但造成了農(nóng)民的經(jīng)濟損失，還導(dǎo)致了農(nóng)田地下水及江河湖泊的污染。因而，控制或降低氮肥用量、提高氮肥利用效率勢在必行，而選育氮高效品種是最有效、最根本的途徑。研究不同油菜品種(基因型)氮效率及其在生理代謝方面的差異，可為定向選育氮高效油菜品種以及遺傳改良油菜

2、氮營養(yǎng)性狀提供重要的科學(xué)依據(jù)。 本試驗于2003-2005年度在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗基地進行。采用土培和大田試驗，在施氮條件下研究了由國家油料作物改良研究中心湖南分中心提供的6個甘藍型油菜品種(A1、A2、A3、A4、A5和A6)的氮效率差異，并在不同氮素水平下進一步研究了3個油菜品種(A1、A2和A5)的氮素吸收利用特性，主要結(jié)果如下： 1.對2003-2004年度6個油菜品種在施氮條件下的籽粒產(chǎn)量研究發(fā)現(xiàn)，不同油菜品種的

3、籽粒產(chǎn)量具有明顯差異。聚類分析結(jié)果表明，供試油菜品種可劃分為氮高效、氮中效和氮低效三類，分別包括1，3和2個品種，其中品種A1為氮高效品種，品種A3、A4、A6品種為氮中效品種，品種A2和A5為氮低效品種。2004-2005年度在施氮和不施氮2個氮水平下進一步研究以上氮高效和氮低效3個品種的氮效率發(fā)現(xiàn)，在施氮條件下品種A1、在不施氮條件下品種A2為氮高效；在施氮條件下品種A2和A5、在不施氮條件下品種A5為氮低效。氮效率可分解為氮吸收效

4、率和氮利用效率。在不施氮條件下，氮效率的提高雖與氮吸收效率和利用效率均有關(guān)，但后者的貢獻大于前者。品種間氮效率差異更多地取決于氮素利用效率。在施氮條件下，植株含氮量表現(xiàn)為品種A1小于品種A2和A5；單株植株干重和氮素累積量、籽粒產(chǎn)量、氮效率則與含氮量規(guī)律相反。 2.油菜干物質(zhì)量隨生育期延長而持續(xù)增加；油菜氮素累積量從苗期到抽苔末期增長較快，抽苔末期到開花末期有所下降，開花末期以后緩慢上升；而植株含氮量隨著生育期進程持續(xù)下降，干物

5、質(zhì)量和氮素累積量的變化動態(tài)可用“S”曲線方程擬合。施氮能提高不同油菜品種干物質(zhì)累積和氮素養(yǎng)分吸收的最大速率，并推遲干物質(zhì)累積和氮素吸收最大速率出現(xiàn)的時間。施氮使油菜地上部營養(yǎng)體干重、根系干重及植株總干重增大，根冠比減小。 3.不同氮效率油菜品種(基因型)的根系形態(tài)及生理特性的研究結(jié)果表明：在施氮條件下，氮高效品種具有較多的一級側(cè)根數(shù)，較長的根長，是其高效吸收氮素的可能機理；此外，苗期根系干重、體積、總吸收表面積和總活躍吸收面積也

6、與油菜氮效率密切相關(guān)，而根系活力對氮效率的影響相對較小。在不施氮條件下，氮高效品種具有較多的一級側(cè)根數(shù)，較強的根系活力，是其高效吸收氮素的可能機理；此外，苗期以后的根系干重、體積、總吸收表面積和總活躍吸收面積也與油菜氮效率密切相關(guān)，而根長對氮效率的影響相對較小。水培試驗還表明，施氮條件下的氮高效品種A1具有較高的最大吸收速率，不施氮條件下的氮高效品種A2具有較強的硝酸根離子親和力，這也是這2個油菜品種在各自的氮素水平下表現(xiàn)出氮高效的重要

7、原因之一。不同氮素水平對油菜根系的形態(tài)及生理特性有顯著的影響，均隨著施氮水平的增加而升高。 4.不同氮效率油菜品種(基因型)的地上部生理特性的研究結(jié)果表明：在施氮條件下，氮高效品種功能葉葉綠素含量、莖葉可溶性糖含量及總量、莖葉有機氮再轉(zhuǎn)運量、莖葉硝酸鹽再利用量較高，功能葉硝酸還原酶活性較強。在不施氮條件下，氮高效品種莖葉有機氮再轉(zhuǎn)運量、單株莖葉硝酸鹽累積量與再利用量較高，功能葉硝酸還原酶活性較強，但功能葉葉綠素含量與莖葉可溶性糖