不同玉米自交系根系形態(tài)、氮素吸收及其體內(nèi)循環(huán)差異比較.pdf

1、許多研究表明，玉米對氮素吸收和利用具有基因型差異。本研究選用氮高效(478和Zi330)和氮低效(Wu312和Chen94-11)玉米自交系為材料，比較不同玉米自交系在田間和砂培條件下整個生育期內(nèi)不同層次根系形態(tài)的動態(tài)變化與氮素吸收的關(guān)系；不同氮水平下玉米整個生育期根系性狀和氮素吸收的動態(tài)變化；定量描述玉米體內(nèi)氮素吸收、分配及其在地上部一根之間的循環(huán)；研究田間條件下去掉部分節(jié)根對玉米氮素吸收和生長的影響，從氮素吸收和利用兩個方面揭示玉米

2、氮效率基因型差異的原因。主要結(jié)果和結(jié)論如下： (1)收獲時478和Zi330的生物量和含氮量顯著高于Wu312和Chen94-11。Zi330和478的氮效率明顯高于Wu312和Chen94-11。 (2)苗期Zi330和478根系形態(tài)指標(biāo)大于Chen94-11和Wu312。478根系形態(tài)具有明顯優(yōu)勢，Zi330和Chen94-11之間差異不顯著，Wu312根系最小。表明氮高效自交系具有較大的根系，但具有大根系的自交系并

3、不一定氮高效。 (3)四個玉米自交系整株含氮量與地上部生物量，地上部含氮量和地上部生物量之間密切相關(guān)。在營養(yǎng)生長階段玉米根系生物量和形態(tài)指標(biāo)與玉米整株及地上部含氮量相關(guān)性較好，生育后期相關(guān)性較差。去掉部分節(jié)根對根系生長的影響大于對吸氮量的影響，表明植株對氮素吸收有很強的緩沖能力。 (4)田間條件下各層次節(jié)根形態(tài)指標(biāo)均表現(xiàn)出發(fā)生-最大值-衰老直到成熟期降低到最小值的過程。根系形態(tài)指標(biāo)最高值與整株吸氮高峰吻合。砂培條件下高低

4、氮處理的玉米根系在生育后期持續(xù)生長，未表現(xiàn)出衰老現(xiàn)象，說明根系衰老與供氮水平無關(guān)。砂培條件下，玉米莖基部木質(zhì)部傷流液中NO<,3><'->-N的濃度和運輸速率隨著生育期的延長有所下降，而氨基酸態(tài)氮的濃度和運輸速率則不斷上升，說明根系仍保持很強的還原能力。整個生育期中傷流液中細(xì)胞分裂素的運輸速率不斷增加也說明根系在成熟期仍具有很強活力。這些結(jié)果表明田間條件下生育后期根系衰老不是一個程序性衰老的過程。 (5)同一層節(jié)根中的糖氮比相比

5、，高氮處理高于低氮處理；在兩個氮水平條件下，根系糖氮比有著相同的趨勢：第七、八層節(jié)根>第四至六層節(jié)根>種子根、第一至第三層節(jié)根。說明維持高節(jié)位節(jié)根的生長需要消耗大量的碳。 (6)與Chen94-11相比，Zi330在限制氮素供應(yīng)的條件下具有更高的氮素吸收和循環(huán)能力。同時，Zi330在高低氮處理中都有高的水分利用效率，這可能與它較低的單位葉片干物重的蒸騰量有關(guān)。 綜合以上結(jié)果可以得出，高效玉米自交系具有大的地上部庫強，地上