施氮量對(duì)不同氮效率玉米根系特性和氮素利用的影響.pdf

1、本試驗(yàn)于2012-2013年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)黃淮海區(qū)域玉米技術(shù)創(chuàng)新中心(36°09′N，117°09′E)和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。以氮高效玉米鄭單958(ZD958)和氮低效玉米秀青73-1(XQ73-1)為試驗(yàn)材料，在大田條件下設(shè)置兩個(gè)氮素水平下（0和315 kg·hm-2），研究不同氮效率高產(chǎn)夏玉米根系時(shí)空分布特性、植株氮素吸收利用及其對(duì)氮素用量的響應(yīng)，從根系發(fā)育、功能及其與土壤養(yǎng)分時(shí)空分布耦合、根土互作方面闡明高

2、產(chǎn)玉米氮素高效利用的生理生態(tài)機(jī)制，以期探明通過采用氮高效品種、促進(jìn)根土互作、提高根系與水肥時(shí)空耦合、提高玉米氮素利用效率，強(qiáng)化環(huán)境友好型生產(chǎn)的有效途徑。主要研究結(jié)果如下:
　　1.施氮量對(duì)不同氮效率玉米產(chǎn)量及氮素利用效率的影響
　　氮高效品種ZD958單株籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、穗粒數(shù)均顯著高于氮低效品種XQ73-1，完熟期單株籽粒產(chǎn)量、單株生物量、穗粒數(shù)分別比XQ73-1高15.16％、11.65％、11.84％;施氮顯著提高

3、了兩品種的單株籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和千粒重，ZD958和XQ73-1單株籽粒產(chǎn)量、單株生物量完熟期分別提高13.43％、9.40％和9.69％、5.20％。氮高效品種ZD958增施氮素后籽粒產(chǎn)量增幅顯著高于氮低效品種XQ73-1，且氮素偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)利用率、作物回收率和生理效率均顯著高于氮低效品種XQ73-1，說明合理選用氮效率品種，對(duì)于提高玉米產(chǎn)量及氮素利用效率具有重要作用。
　　2.施氮量對(duì)不同氮效率玉米根系特性的影響
　

4、　氮高效玉米品種ZD958整個(gè)生育期的根系各指標(biāo)（根系干重、根長密度、根表面積、根系TTC還原量、根系吸收面積、活躍吸收面積）及其在深層土壤所占的比例均顯著高于氮低效品種XQ73-1，抽雄期根系干重、根長密度、根表面積、根系TTC還原量、根系吸收面積及活躍吸收面積分別比XQ73-1高12.02％、8.39％、10.17％、32.08％、25.34％、29.22％;施氮后根系各指標(biāo)均顯著提高，且ZD958根系各指標(biāo)提高幅度大于XQ73-1

5、，ZD958和XQ73-1根系干重、根長密度、根表面積、根系TTC還原量、根系吸收面積及活躍吸收面積抽雄期分別提高8.13％、6.12％、9.11％、18.08％、15.10％、24.71％和7.19％、4.59％、4.20％、10.47％、10.82％、13.02％。由此可見，氮高效玉米品種ZD958根系總量大，且深層土壤根系分布多，空間分布合理，根系活力高且持續(xù)期長，這保證了植株對(duì)氮素的高效吸收，促進(jìn)物質(zhì)生產(chǎn)。
　　3.施氮量

6、對(duì)不同氮效率玉米葉片光合及衰老特性的影響
　　氮高效玉米品種ZD958單株葉面積、葉片光合勢、葉片光合色素含量、葉片SOD活性、POD活性、可溶性蛋白含量均顯著高于氮低效品種XQ73-1，而MDA含量顯著低于氮低效品種XQ73-1;施氮條件下優(yōu)勢更加明顯，且ZD958提高幅度大于XQ73-1，說明氮高效品種葉片具有較強(qiáng)大的光合功能，施氮條件下更延緩了葉片的衰老，有利于植株的生長發(fā)育和產(chǎn)量的提高。
　　4.施氮量對(duì)不同氮效率玉

7、米干物質(zhì)及氮素積累與分配的影響
　　氮高效玉米品種ZD958干物質(zhì)積累總量、各器官干物質(zhì)積累量（莖稈、葉、葉鞘、根、籽粒）大，干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和籽粒貢獻(xiàn)率高，并且各器官氮素含量高、葉片氮代謝酶（硝酸還原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脫氫酶）活性大，因而氮素積累總量、各器官氮素積累量較大，且氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和籽粒貢獻(xiàn)率較高。施氮條件下優(yōu)勢更加明顯，具有較高的干物質(zhì)及氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率和對(duì)籽粒形成的貢獻(xiàn)率。
　　5.施氮量對(duì)不同