阴山北麓燕麦水氮耦合效应的研究.pdf

摘要本文研究了阴山北麓地区水氮耦合对燕麦叶片衰老生理指标、氮代谢及氮素吸收利用、光合特性和燕麦产量品质的影响,旨在提供区域燕麦栽培和管理的理论依据。论文试验于2010-2011年在呼和浩特市武川县上秃亥乡进行。研究结果表明: (1)在供水亏缺的W1、W2条件下,适量施氮可以提高水分胁迫下植物的渗透调节能力和抗旱性,达到增加Pn、Ci 、Gs、Tr及WUE的目的;在供水较充足的W3条件下,施氮可明显提高燕麦各光合生理指标,而且与施氮135kg/hm 2(N3)耦合,可充分发挥水氮互作优势,为最佳水氮耦合模式;但当施氮量达180 kg/hm 2时各光合生理指标有下降趋势,水氮互作优势减弱。水、氮水平以及水氮互作效应,在一定程度上决定了燕麦的光合生产能力。水、氮两因素及其互作效应对Pn、Tr、Gs、Ci、WEU的影响均达到了显著或极显著水平。(2)水分和氮肥对燕麦功能叶衰老生理指标的影响受土壤含水量的制约。在水分胁迫条件下,适量施氮使SOD酶在整个生育时期保持较高的活性,有效地阻止了膜脂的过氧化作用;MDA含量降低,可溶性蛋白、叶绿素含量保持较高的水平,延缓了细胞的衰老,提高了燕麦对水分胁迫的适应性。过量施氮会加剧燕麦的水分胁迫效应, 导致SOD酶活性、可溶性蛋白、叶绿素含量下降,MDA含量升高,加快叶片衰老。在供水较充足的条件下,施氮明显提高SOD酶活性、可溶性蛋白和叶绿素含量,降低MDA 含量,延缓了叶片衰老。不同水氮处理对燕麦各生育时期衰老生理指标和影响均达显著或极显著水平,且存在极显著的水氮互作效应。(3)水、氮对燕麦各生育期氮代谢酶活性、氮素的吸收利用存在显著或极显著的互用作用。W1、W2供水不足的条件下,少量的施氮可提高燕麦对干旱的适应性,提高硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性;在供水较充足的W3条件下,不仅有助于拔节至抽穗期燕麦NR、GS活性的提高,而且与施氮量135kg/hm 2(N3)耦合能充分发挥水氮互作的优势,达到促进产量增加、提高氮素利用率的目的;但当施氮量达180 kg /hm 2 时水氮互作优势减弱。相关分析表明,不同水氮条件下,NR、GS活性与氮素利用特征及产量间存在显著或极显著的相关性,因此各生育期功能叶GS 活性可作为准确判断燕麦各生育期氮素积累量的指标,其中抽穗期为关键时期。(4)轻度水分胁迫(W2)可显著提高燕麦籽粒的粗蛋白、赖氨酸和β-葡聚糖的含量,起到改善燕麦品质的作用。在供水不足的情况下,适量的施氮可同时起到增产和改善品质的作用;在供水较充足的情况下,施氮有显著增产效果。燕麦最高产量的水氮耦合为W3N3,水、氮对产量的增加具有相互促进作用。关键词:燕麦;水氮耦合;衰老指标;氮代谢;光合特性 Effects of Water-Nitrogen Coupling on Oat inNorth Yin-shan Abstract Effects of water-nitrogen coupling on senescence index, nitrogenmetabolism, photosynthetic characteristics, yield and quality arestudiedfor the cultivationand managementof oatThe experiment was conducted in Wuchuan County of Inner Mongolia in 2010to results showed that: (1)In water stress conditions of W1 and W2, a moderate amount of nitrogen could improvethe abilityosmotic adjustment and drought resistanceof oat,result in enhancing Pn、Ci 、Gs、Tr and the W3 conditions, nitrogenapplication can improved the photosynthetic physiological indexesobviously,W3 and suitable N application amount (135kg/hm 2)give full play to water and nitrogen interactions advantage,being the best model in this paper referred as the wa