鄂北崗地不同品種冬小麥氮效率差異性的研究.pdf

1、鄂北崗地是湖北省主要的冬小麥生產(chǎn)區(qū),肥料尤其是氮肥的不合理施用是制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在諸多的方法和途徑中,充分利用作物自身的營養(yǎng)遺傳特性,挖掘其自身養(yǎng)分利用的潛力,選用養(yǎng)分利用效率高的作物品種已成為合理利用資源、減少環(huán)境污染和降低投入的一條重要途徑。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上,選擇當(dāng)?shù)刂髟缘?個品種冬小麥鄂麥14(EM14)、鄂麥18(EM18)、鄂麥23(EM23)、鄭麥9023(ZM9023)、洛麥1(LM1),在施氮(1

2、95kg/hm2)和不施氮(0kg/hm2)條件下,通過田間小區(qū)試驗和室內(nèi)盆栽試驗,綜合運用生長動態(tài)分析和生理生態(tài)測試等技術(shù)手段,從小麥氮效率的評價指標(biāo)及其品種間差異研究入手,從生理代謝、干物質(zhì)和氮素積累分配規(guī)律及根系特性等多方面探討其差異的內(nèi)在機制,進(jìn)一步解析了高氮效率的形成機制,從而為利用遺傳特性提高小麥氮效率及培育氮高效利用品種提供理論依據(jù)。
　　 得出的結(jié)論如下:
　　 1.施氮能夠顯著提高不同品種冬小麥的生物學(xué)

3、產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)；同時能夠顯著促進(jìn)不同品種小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的提高。與不施氮處理相比,施氮處理的不同品種小麥生物學(xué)產(chǎn)量提高72.09％～207.39％；籽粒產(chǎn)量提高176.69％～409.89％;有效穗數(shù)提高37.6％～75.1％；穗粒數(shù)提高46.9％～157.3％；千粒重提高1.0％～9.9％。LM1和EM14施氮處理的產(chǎn)量、穗粒數(shù)和千粒重都顯著高于其它品種。其中LM1的產(chǎn)量、穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重與不施氮處理相比提高的幅度最大。

4、
　　 2.不同冬小麥品種氮效率存在顯著的差異。在響應(yīng)度方面,不同品種小麥每增加1kg氮肥可以增產(chǎn)17.8kg～28.7kg。其中LM1的響應(yīng)度最高。在敏感度方面,不同品種小麥每增加1kg氮肥可以增加氮吸收量的幅度在0.4kg～0.8kg之間,其中EM23的敏感值最大,EM14次之,LM1最小。在施氮條件下,不同品種冬小麥的氮效率指標(biāo)與不施氮相比明顯提高(NUE除外)。其中,EM14和ZM9023的氮素利用效率、氮收獲指數(shù)較高,

5、EM14和LM1的氮吸收效率、氮流效率較高于其它品種。
　　 3.揚花后,氮效率高的冬小麥品種的生理指標(biāo)及其土壤脲酶活性較高。在施氮和不施氮條件下,對不同品種冬小麥在五個生育期(越冬期、返青期、拔節(jié)期、揚花期、灌漿期)葉片葉綠素含量、硝酸還原酶活性及其土壤脲酶活性進(jìn)行分析,施氮處理的上述各生理指標(biāo)顯著高于不施氮處理:LM1和EM14的葉片葉綠素含量及硝酸還原酶活性相對較高,并且其土壤脲酶活性較高。
　　 4.不同品種冬小

6、麥的根系活力及形態(tài)指標(biāo)間的差異顯著。出苗50d后,在氮脅迫的條件下,LM1的根總長值最大與其它品種間差異顯著；施氮促使不同冬小麥品種根系總長、根表面積、根干重顯著增加。但施氮處理,LM1的根總長、根表面積與不施氮處理相比,有所降低。在不施氮條件下,EM14和LM1的根系活力顯著高于其它品種,而它們之間的差異不顯著。在施氮條件下,LM1的根系活力顯著高于其它品種。
　　 5.不同品種冬小麥在各生育期,干物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)運存在顯著差異。

7、不同品種冬小麥的干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為:莖>穗>葉片。揚花期至灌漿期,在不施氮條件下,莖干物質(zhì)的累積量增加11.76％～43.21％；葉片的累積量增加4.84％～41.03％:穗部的氮累積量增加26.65％～166.47％；施氮處理的莖、葉片和穗部的干物質(zhì)累積量增加幅度分別為10.05％～23.45％、5.05％～8.50％和5.90％～13.78％。小麥揚花后,在施氮條件下,LM1穗部的干物質(zhì)積累量最高。在不施氮處理條件下,EM14莖和穗

8、部的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量高于其它品種,葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量最高的是ZM9023。LM1葉片的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率最高,EM14莖和穗部的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率高于其它品種。同樣,LM1葉片的轉(zhuǎn)運干物質(zhì)對籽粒貢獻(xiàn)率最高,EM14莖和穗部的轉(zhuǎn)運干物質(zhì)對籽粒貢獻(xiàn)率高于其它品種。在施氮條件下,氮肥促使小麥品種不同營養(yǎng)器官的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量大幅度提高,LM1莖的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率及對籽粒的貢獻(xiàn)率均高于其它品種。
　　 6.不同品種冬小麥對氮素吸收、運輸和再分配特性方面存

9、在顯著差異。小麥揚花后,在不施氮的條件下,EM14莖、葉片和穗部的氮素積累最大,各器官氮素向籽粒的轉(zhuǎn)移率也高于其余品種,并且籽粒中氮素的累積量也最高。施氮處理的不同品種小麥的不同器官氮素累積量及轉(zhuǎn)移率變化幅度較大,葉片中氮素累積量最大的是EM23,莖中氮素累積量最大的是EM14,穗部氮素累積量最大的是EM18,而籽粒氮素累積量最大的依然是EM14。在成熟期,不同器官的氮素累積量和分配率大幅度降低,各器官的氮素轉(zhuǎn)移到籽粒中,籽粒對氮素累積