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2种氮形态对水稻产量和光合特性影响的生理机制

     

摘要

【目的】探究2种氮形态对水稻产量和光合特性的影响,为合理施用氮肥及提高氮肥利用效率提供参考依据。【方法】以水稻品种中花11号为试验材料,设相同施氮量的硝酸钙(NO_(3)^(-)-N)和尿素(NH_(4)^(+)-N)处理的盆栽试验,调查水稻单株产量、单株分蘖数、单株有效穗数和单株结实率;设(NH_(4))_(2)SO_(4)(NH_(4)^(+)-N)、Ca(NO_(3))_(2)(NO_(3)^(-)-N)及NH_(4)NO_(3)(NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N)3个相同氮浓度处理的营养液试验,培养21 d后测定水稻生物量、全氮含量、叶绿素含量、光合特性和金属阳离子含量,分析不同处理下叶片净光合速率与叶绿素含量、气孔导度、氮含量和铁离子含量的相关性。【结果】盆栽试验结果表明,与施用硝酸钙处理相比,施用尿素处理的水稻产量约提高1.8倍,水稻单株分蘖数、单株有效穗数和单株结实率分别提高75.4%、97.4%和26.1%,差异均达显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)水平。营养液培养试验结果表明,Ca(NO_(3))_(2)处理的水稻叶片叶绿素含量、光合效率、氮含量和氮素吸收量显著低于NH_(4)NO_(3)及(NH_(4))_(2)SO_(4)处理;但是根冠比和氮素生理利用效率显著高于NH_(4)NO_(3)及(NH_(4))_(2)SO_(4)处理。此外,2种氮素营养下水稻离子组发生显著变化,特别是Ca(NO_(3))_(2)处理下水稻叶片铁离子含量显著下降;相关性分析结果表明,2种氮形态下叶片净光合速率与叶绿素含量、气孔导度、氮含量和铁离子含量极显著相关。【结论】相同施氮量下,相对于NO_(3)^(-)-N,NH_(4)^(+)-N可显著增加水稻的分蘖数和结实率,从而提高水稻产量。NH_(4)^(+)-N有利于氮和铁的吸收,叶绿素含量更高,而NO_(3)^(-)-N可增加水稻的根冠比和氮素生理利用效率,因此NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N混合营养更有利于水稻生长。

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