不同玉米自交系氮效率差异的比较及对氮素供应的反应

论文摘要

采用土培、水培和砂培的方法,选用氮效率有显著差异的玉米自交系自 330和陈 94-11 作为供试材料,比较这两个自交系对氮素吸收、利用以及体内循环的差异。试验结果如下: 1. 本文通过田间培养的方法,在正常施氮条件下研究了它们在整个生育期内氮素吸收、利用的差异。结果表明:两个玉米自交系植株在苗期地上部干物质的累积量较少,生物量无明显差异;而苗期后的较短时间内,干物质累积量急剧增加。自 330 在正常施氮条件,干物质产量高,氮素的吸收量大,且均显著高于陈 94-11。两个玉米自交系吸收氮素的高峰期在拔节至吐丝期。生长后期,自330 将植株中 64%的氮累积在棒中,而陈 94-11 仅有 48%的累积。同时,自330 在生长后期的根系干重及根长方面也具有一定的优势,这说明根系在氮效率中的作用是显著的。 2. 溶液培养方法,研究了不同供氮水平对其生物量和氮素吸收、利用效率的基因型差异。结果表明,植株的株高、叶片数、氮浓度、含氮量以及地上部生物量随着供氮水平的降低而降低,但根系的生物量和总生物量、氮素的根冠比却呈上升趋势。在氮素胁迫的条件下,自 330 具有较高的耐低氮能力,表现为地上部及根系的生物量高于陈 94-11。两个玉米自交系吸氮量表现出的差异不是由于其氮含量造成的,而是由于根系生物量的差异造成的。 3. 溶液培养方法,研究了玉米种子根皮层组织在不同氮、磷水平条件下形成通气组织的时间。结果表明在氮胁迫条件下,玉米种子根内通气组织的形成早于玉米植株生物量、根冠比的变化,甚至早于地上部和根系氮含量的变化。这可能是植物适应低氮胁迫的机制之一。 4. 在砂培并控制 pH 值的条件下分别供应 NO3--N、NH4+-N 和 NH4NO3-N 营养液,研究三种氮素形态对玉米体内氮素循环和分配的影响。结果表明:供应 NO3--N的玉米植株,无论地上部和整株的干重和全氮含量,或是木质部汁液中的含氮量都显著高于供应 NH4+-N 和 NH4NO3-N 的。NO3--N、NH4+-N 和 NH4NO3-N三个处理玉米植株的上部叶中,累积的氮分别占各自总吸氮量的 80%、79%和 92%。同时,与供应硝态氮的玉米植株相比较,供应铵态氮和硝酸铵的植株降低了对氮和钾的吸收和利用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 氮素的吸收运转
• 1.2.2 植物氮效率基因型差异
• 1.2.3 不同供氮条件对玉米生长及生理代谢过程的影响
• 1.3 养分吸收、分布及在体内循环的研究进展
• 第二章 研究背景和思路
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究思路
• 2.3 研究内容
• 第三章 田间条件下玉米氮效率基因型差异的比较
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 玉米自交系不同生育期干物质的累积和分配
• 3.2.2 两个玉米自交系在不同时期氮素累积及其分配
• 3.3 讨论
• 第四章 溶液培养条件下玉米自交系对供氮水平的反应
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 测定方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 供氮水平对两个玉米自交系生物量以及根冠比的影响
• 4.2.2 供氮水平对两个玉米自交系株高和叶片数的影响
• 4.2.3 供氮水平对两个玉米自交系组织中氮素浓度及含量的影响
• 4.2.4 供氮水平对不同玉米自交系氮素利用效率的影响
• 4.3 讨论
• 第五章 低氮胁迫对玉米种子根中通气组织的形成
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料
• 5.1.2 方法及测定
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 玉米种子根结构的变化
• 5.2.2 通气组织的形成时间
• 5.2.3 不同处理植株氮含量的变化
• 5.2.4 不同处理植株生物量及根冠比的变化
• 5.3 讨论
• 第六章 不同形态氮素对玉米氮素吸收、循环和分配的影响
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 植株生长和培养方法
• 6.1.3 试验处理和方法
• 6.1.4 木质部汁液收集的方法
• 6.1.5 测定项目
• 6.2 循环模式图的计算
• 6.3 结果分析
• 6.3.1 不同氮形态对玉米苗期生物量的影响
• 6.3.2 不同氮形态对玉米苗期氮含量的影响
• 6.3.3 不同氮形态对玉米苗期钾和钙含量的影响
• 6.3.4 不同氮形态对木质部汁液中氨基酸含量的影响
• 6.3.5 不同氮形态对玉米苗期体内氮素循环和分配的影响
• 6.4 讨论
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 问题与展望
• 致谢
• 参考文献