不同氮效率水稻地上部氮素挥发损失的研究

论文摘要

为阐明水稻植株中氮素挥发与氮效率的关系，筛选氮素挥发率低的水稻品种，以提高氮肥利用率，减少氮肥损失，降低氮素挥发对环境的污染，采用前期试验筛选出的氮素利用效率不同的8个水稻品种两优培九、ceysonic、扬稻6号、汕优63、珍汕97、明恢63、武育粳3号和lemont作为试验材料，用营养液培养，设置高氮N1(纯氮80mg L-1)、低氮N2(纯氮20 mg L-1)两种氮浓度处理进行全生育期溶液培养。采用密闭生长箱法，研究了不同氮效率水稻在高氮和低氮两种处理下孕穗期、齐穗期、乳熟期和黄熟期的氮素挥发形态和挥发量，探讨了水稻氮素挥发量与水稻氮素吸收利用的关系。研究结果表明：1．水稻植株地上部分氮素挥发的气态形式包括NH3、N2O和NO2等3种形态，其中氨挥发的量远高于N2O和NO2的挥发量。氨气是水稻地上部氮素损失的主要形态，氨挥发也是水稻地上部氮素挥发的主要途径。2．在两种氮浓度液培处理下，不同氮效率水稻品种的氨挥发量都随生育进程的推移而增高，在黄熟期达到最大。除ceysonic之外，其余品种在高氮处理下的氨挥发量明显高于低氮处理下的氨挥发量。在相同的氮浓度下，两优培九、ceysonic、扬稻6号和汕优63的挥发量较低，珍汕97、明恢63、武育粳3号和lemont的挥发量较高。3．在两种氮浓度液培处理下，所有供试品种的N2O和NO2的挥发量在孕穗期达到最大，之后随生育进程而下降，在乳熟期和黄熟期达到最低。不同品种间N2O和NO2的挥发量有明显差别。大部分品种在高氮处理下的N2O和NO2的挥发量高于其在低氮下的挥发量。4．不同氮效率水稻品种的干物质积累量、氮素吸收量和氮素积累量存在显著差异。氮高效基因型水稻两优培九、扬稻6号和汕优63的干物质积累量和氮素积累量显著高于氮低效基因型水稻汕97、武育粳3号和lemont。5．植株中氨的挥发量与氮素积累量、氮收获指数和氮素籽粒生产效率密切相关。在高氮浓度培养处理下，水稻地上部氨挥发量与地上部氮积累量、氮素收获指数和氮素稻谷生产率呈显著负相关；在低氮处理下，水稻地上部氨挥发量与氮素收获指数和氮素稻谷生产率呈显著负相关。在本试验条件下，植株地上部N2O和NO2的挥发量在两种氮处理下与地上部氮积累量、氮素收获指数和氮素稻谷生产率无显著相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 前言
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 氮素释放形态的研究
• 1.3 氮素释放的量的研究
• 1.4 氮素挥发损失的测定方法
• 1.4.1 密闭生长室法
• 1.4.2 微气象学方法
• 1.4.3 测定全氮法
• 1.4.4 同位素法
• 1.5 影响植物地上部分氮素挥发的因素
• 1.5.1 影响植物氨挥发的因素
• 2O挥发的因素'>1.5.2 影响植物 N₂O挥发的因素
• 1.6 植物地上部分氮素挥发损失的生理生化机制研究进展
• 1.6.1 光呼吸途径
• 1.6.2 叶片衰老过程中蛋白质的水解与 GS活性下降
• 1.6.3 植物的蒸腾作用
• 2. 材料与方法
• 2.1 供试材料与试验处理
• 2.2 测定项目与分析方法
• 2.2.1 地上部分氮素挥发损失的测定
• 2.2.2 水稻地上部分生物量的测定和农学性状的考察
• 2.2.3 水稻植株全氮含量的测定
• 2.2.4 水稻营养元素吸收量动态测定
• 2.3 计算指标
• 2.3.1 地上部氮素总积累量
• 2.3.2 氮素利用效率指标
• 2.3.3 数据处理
• 3 不同氮效率水稻品种地上部分氨挥发研究
• 3.1 2005年试验结果与分析
• 3.1.1 高氮处理下不同水稻品种氨挥发的量及其变化
• 3.1.2 低氮处理下不同水稻品种氨挥发的量及其变化
• 3.2 2006年试验结果与分析
• 3.2.1 高氮处理下不同氮效率水稻品种氨挥发的量及其变化
• 3.2.2 低氮处理下不同氮效率水稻品种氨挥发的量及其变化
• 3.2.3 不同氮素处理对不同氮效率水稻品种氨挥发的量的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 两年试验氨挥发量的差异
• 3.3.2 氨挥发量随生育期的变化
• 3.3.3 不同氮效率水稻品种氨挥发量的差别
• 4 不同氮效率水稻品种地上部分氮氧化物的挥发研究
• 4.1 结果与分析
• 2挥发量变化'>4.1.1 高氮处理下不同氮效率水稻品种地上部分 NO₂挥发量变化
• 2挥发量变化'>4.1.2 低氮处理下不同氮效率水稻品种地上部分 NO₂挥发量变化
• 2挥发的量的影响'>4.1.3 不同氮素处理对不同氮效率水稻品种地上部分NO₂挥发的量的影响
• 2O挥发量变化'>4.1.4 高氮处理下不同氮效率水稻品种地上部分 N₂O挥发量变化
• 2O挥发量变化'>4.1.5 低氮处理下不同氮效率水稻品种地上部分 N₂O挥发量变化
• 2O挥发的量的影响'>4.1.6 不同氮素处理对不同氮效率水稻品种地上部分 N₂O挥发的量的影响
• 4.2 讨论
• 4.2.1 氮氧化物挥发量随生育期的变化
• 4.2.2 不同氮处理对氮氧化物挥发量的影响
• 4.2.3 水稻地上部分不同形态氮素挥发量的比较
• 5. 不同水稻品种氮素利用率与氮素挥发量的关系研究
• 5.1 结果与分析
• 5.1.1 不同品种间地上部各部分干物质积累量
• 5.1.2 不同品种间地上部氮素积累量
• 5.1.3 不同水稻品种氮素挥发与氮素利用率的关系
• 5.2 讨论
• 5.2.1 不同水稻品种地上部干物质积累和氮素积累的差异
• 5.2.2 不同氮处理下水稻氮素利用效率的差异
• 5.2.3 氮素吸收量、氮素积累量与氨挥发
• 参考文献
• 致谢