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(guò)去的半個(gè)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(gè)非常重要的因素。然而，油菜產(chǎn)量增加的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jì)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(shì)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(yíng)養(yǎng)性狀提供重要的科學(xué)依據(jù)。 本試驗(yàn)于2003-2005年度在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。采用土培和大田試驗(yàn)，在施氮條件下研究了由國(guó)家油料作物改良研究中心湖南分中心提供的6個(gè)甘藍(lán)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(jìn)一步研究了3個(gè)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(duì)2003-2004年度6個(gè)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(gè)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(gè)氮水平下進(jìn)一步研究以上氮高效和氮低效3個(gè)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(xiàn)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(zhǎng)而持續(xù)增加；油菜氮素累積量從苗期到抽苔末期增長(zhǎng)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(jìn)程持續(xù)下降，干物

5、質(zhì)量和氮素累積量的變化動(dòng)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(shí)間。施氮使油菜地上部營(yíng)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(jí)側(cè)根數(shù)，較長(zhǎng)的根長(zhǎng)，是其高效吸收氮素的可能機(jī)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(duì)氮效率的影響相對(duì)較小。在不施氮條件下，氮高效品種具有較多的一級(jí)側(cè)根數(shù)，較強(qiáng)的根系活力，是其高效吸收氮素的可能機(jī)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(zhǎng)對(duì)氮效率的影響相對(duì)較小。水培試驗(yàn)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(qiáng)的硝酸根離子親和力，這也是這2個(gè)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(duì)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(jī)氮再轉(zhuǎn)運(yùn)量、莖葉硝酸鹽再利用量較高，功能葉硝酸還原酶活性較強(qiáng)。在不施氮條件下，氮高效品種莖葉有機(jī)氮再轉(zhuǎn)運(yùn)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(qiáng)，但功能葉葉綠素含量與莖葉可溶性糖