氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响

• 作者: 孙永健 孙园园 严奉君 杨志远 徐徽 李玥 王海月 马均
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 同位素示踪 氮效率 水稻 氮肥 碳氮代谢
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 407-419
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2017.00407

摘要

以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料，利用13C和15N双同位素示踪技术和生理生化分析方法，采用盆栽及大田试验，在施氮量180kghm–2条件下，设置3种氮肥运筹方式，基肥∶蘖肥∶穗肥比例分别为5∶3∶2(N1)、3∶3∶4(N2)、3∶1∶6(N3)，以及不施氮(N0)处理;研究其对不同氮效率水稻花后氮碳代谢的影响，并探讨氮肥后移下花后光合同化物及氮素累积、转运、分配的共性响应机制及其与产量的关系。结果表明，品种、氮肥运筹对花后氮素利用特征、光合同化物分配、生理特性及产量均存在显著影响。氮高效品种与氮肥后移量占总施氮量的40%、氮素穗肥运筹以倒四、倒二叶龄期等量追施相配套(N2处理)，能促进花后氮素累积，提高剑叶光合速率和1，5-二磷酸核酮糖羧化酶、谷氨酰胺合成酶等碳氮代谢关键酶活性，促进叶片、茎鞘、根系、穗各营养器官光合同化物及氮素累积与转运，进而提高产量及氮肥利用率，为本试验氮高效品种配套的氮肥运筹优化模式。花后不同氮肥运筹下，氮高效品种光合同化物、氮素的累积与转运，分别较氮低效品种高7.78~12.75mg13C株–1、15.14~18.78mg15N株–1;且叶片转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93mg13C株–1、2.21~4.55mg15N株–1，茎鞘转运量分别较氮低效品种高1.70~2.93mg13C株–1、0.05~1.14mg15N株–1;而穗部氮高效与氮低效品种13C同化物分别增加31.04~44.68mg13C株–1(占13C总量的42.04%~46.38%)、24.94~34.26mg13C株–1(占13C总量的36.45%~41.36%)，15N则分别增加35.56~46.58mg15N株–1(占15N总量的61.82%~82.93%)、27.37~31.57mg15N株–1(占15N总量的58.04%~68.31%)。氮高效品种花后具有强光合碳同化、氮素的协同吸收转运特征，以及碳氮代谢能力，来满足籽粒灌浆期对光合同化物及氮素的利用，是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。此外，从花后不同器官碳氮比(C/N)变化值综合两品种高产及氮肥高效利用来看，N2处理下，齐穗至成熟期叶片、穗部C/N提高幅度与该时期茎鞘、根系C/N降低幅度一致，据此可将C/N作为水稻高产及氮肥高效利用同步提高的评价指标，这具有重要的参考价值。