论文部分内容阅读
铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)是植物吸收和利用的主要无机氮源。水稻一般被认为是偏好NH4+的植物，但是在NO3-条件下，水稻也能良好地生长。大多数关于水稻铵硝营养的研究是在pH6.0左右的水培条件下进行的，但是对于酸性条件下水稻铵硝营养研究很少。随着土壤酸化的加重及一些边际酸性土壤被用作水稻种植，研究酸性条件下水稻的铵硝营养具有重要意义。本文首先对244个水稻品种进行了不同铵硝偏好品种的筛选，选出铵硝偏好差异较大的水稻品种，进而对产生这种基因型差异的可能生理机制进行了探究。同时，利用水培和土培试验，探究在酸性条件下铵硝是如何影响水稻的生长以及矿质营养元素的吸收。得到的主要结果如下: 1、通过水培试验，在不同铵硝营养条件下对244个水稻品种进行培养，结果显示244个水稻品种平均的地上部和地下部干重在铵态氮和硝态氮处理之间没有差异，表明水稻也可在纯硝态氮中生长且不受抑制，其“喜铵”特性可能是相对于其他“喜硝”作物而言，因为“喜硝”作物的生长经常受到铵态氮的抑制。水稻铵硝偏好能力在244个水稻品种中存在巨大的基因型差异，经过2次重复水培筛选，最终得到铵硝偏好能力差异较大的4个品种，偏好铵态氮水稻品种:22号（矮格拉）和228号（豫粳5号）;偏好硝态氮品种:51号(B690)和115号（山旱紫糯）。 2、采用四个典型铵硝偏好水稻品种，从耐酸机制、不同铵硝吸收效率以及氮代谢同化方面来探究不同水稻品种铵硝偏好差异的生理机制。结果表明，偏好铵态氮的品种较耐酸，NH4+吸收速率较快，但是NH4+同化酶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶活性在两个品种之间没有差异;而偏好硝态氮的品种表现为酸敏感，NO3-吸收速率较快，且偏好硝态氮品种的地上部硝酸还原酶的活性较高。 3、进一步在酸性土培条件下，研究了铵/硝对喜铵品种228号和喜硝品种51号生长、氮素吸收和土壤pH的影响。结果表明，在四个试验处理（不施氮、铵态氮、铵硝混合、硝态氮）中，两个水稻品种均是在铵硝混合处理下生长最好，在铵态氮处理下生长最差，但是对铵态氮吸收能力较强，对硝态氮吸收能力较差，铵态氮处理降低了土壤pH，硝态氮处理提高了土壤pH。用铵态氮和硝态氮两个处理进行比较，酸性土培条件下，228号仍相对喜铵，51号相对喜硝。 4、铵/硝营养对水稻生长的影响不仅取决于氮素本身，铵/硝营养也会影响水稻对其他矿质营养元素的吸收。除了N，本文还在水培和土培条件下研究了铵/硝营养对水稻吸收P、K、Ca、Mg、S、Fe、Zn、Cu、Mn的影响。结果表明，偏好铵态氮品种比偏好硝态氮品种吸收P的能力强，且铵态氮能够促进磷向地上部的分配;与NO3-相比，NH4+显著促进了水稻Fe向地上部的分配;土培试验结果表明，偏好硝态氮品种51号地上部S含量显著高于偏好铵态氮品种228号，前者是后者的2.5-5.8倍;其他元素(K、Ca、Mg、Zn、Cu、Mn)在水培和土培条件下规律不一致。