利用同位素技术研究氮素营养对水稻水分与氮素利用效率的影响

• 作 者: 吴芳
• 出 处: 南京农业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 氮素形态 水稻 水分利用效率 氮素利用效率

水稻不仅是我国主要的粮食作物，而且是耗水量最高的大田作物。但在淹水栽培条件下，80％的稻田灌溉水通过蒸发和淋失途径而损失。这种由于高份额的生态用水所造成的巨大浪费已经引起越来越多的关注。为发展水稻节水生产，在我国已陆续开展了覆盖水稻旱作的大田推广试验与研究。水稻旱作后，主要发生两个环境条件的改变，一是水分条件由淹水条件转变为控制灌溉或相对轻度水分胁迫条件，二是由于硝化作用得到加强，导致土壤NO₃^--N含量增加成为与NH₄⁺-N并存的可供水稻吸收利用的主要氮源形态。因此，本研究采用营养液培养及聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫的方法，研究3种供氮形态（NH₄⁺／NO₃^-比为100／0，50／50和0／100）和3种水分条件（非水分胁迫、5％PEG模拟水分胁迫和10％PEG模拟水分胁迫条件）对苗期-分蘖期水稻生长、光合特性与氮素利用等的影响。苗期水稻在非水分胁迫条件下，NH₄⁺／NO₃^-比为50／50处理（NH₄⁺、NO₃^-混合处理）的生物量最大，比单一供NH₄⁺-N和单一供NO₃^--N的处理分别高49.63％和63.25％。而在水分胁迫条件下，单一供NH₄⁺-N的处理生物量最大，比NH₄⁺、NO₃^-混合处理和单一供NO₃^--N的处理分别高5.76％和484.0％，且其水分利用率也最高，比NH₄⁺、NO₃^-混合处理和单一供NO₃^--N的处理分别高11.36％和81.63％，而比非水分胁迫条件下的相应处理高12.39％。苗期水稻对NH₄⁺-N比对NO₃^--N有更多的偏好。在水分胁迫下，¹⁵ANP处理比A¹⁵Np处理植株各部分¹⁵N丰度的差值比非水分胁迫下的差值还要大，表明水分胁迫增强了苗期水稻对Nn₃⁺-N的吸收。A¹⁵N和A¹⁵Np两种处理中均是水稻茎的¹⁵N丰度值最大，其次是根系，最少的是叶片，表明水稻吸收的NO₃^--N主要分布在茎中；而在¹⁵AN和¹⁵ANP两个处理中，则是叶片的¹⁵N丰度最高，其次是茎，最小的是根系，表明水稻吸收的NH₄⁺-N主要分布在叶片。水分胁迫下供NH₄⁺-N提高了水稻对水分胁迫的适应能力，水分胁迫下供NH₄⁺-N水稻根系活力的维持保证了地上部大量蒸腾所需的水分，地上部叶片叶绿素也较供NO₃^--N营养水稻有显著优势，对光能的利用也较供NO₃^--N营养水稻充分，为植株进行正常的生理活动代谢提供了能力和同化物质。