糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用效率的基因型差異.pdf

1、本文以我國近年來育成的31個糯玉米雜交種為材料，通過2003-2004年大田試驗(yàn)，研究了糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用的基因型差異，分析了不同品種糯玉米對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收、積累、分配及轉(zhuǎn)移動態(tài)，探討了糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用與產(chǎn)量的關(guān)系，并對高產(chǎn)、養(yǎng)分高效吸收利用的基因型品種進(jìn)行了篩選。試驗(yàn)主要結(jié)論如下： 1.糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用效率的基因型差異在同一供肥水平下，糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用效率存在著顯著的基因型差異。生產(chǎn)鮮穗、鮮籽粒

2、及成熟籽粒糯玉米的氮素利用效率品種間變異范圍分別為57.82kg/kg～98.65kg/kg、39.43kg/kg～61.31kg/kg和31.70kg/kg～53.70kg/kg；磷素利用效率品種間變異范圍分別為193.95kg/kg～342.25kg/kg、127.35kg/kg～219.76kg/kg和96.55kg/kg～181.61kg/kg；鉀素利用效率品種間變異范圍分別為55.86kg/kg～101.44kg/kg、35.

3、37kg/kg～63.54kg/kg和33.24kg/kg～67.68kg/kg。聚類分析指出，無論其收獲產(chǎn)品是鮮穗、鮮籽粒還是成熟籽粒，均屬于高產(chǎn)、氮素高效吸收利用的品種有6個，屬于高產(chǎn)、磷素高效吸收利用的品種有2個，屬于高產(chǎn)、鉀素高效吸收利用的品種有5個，其中只有鳳糯2146和京科糯267兩個品種屬于高產(chǎn)、氮磷鉀均高效吸收利用基因型。 對糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用特性對品種改良作用的研究結(jié)果表明，提高糯玉米品種鮮穗和鮮籽粒產(chǎn)量

4、，改良氮磷鉀養(yǎng)分吸收總量起主導(dǎo)作用，提高品種成熟期籽粒產(chǎn)量，改良氮磷鉀養(yǎng)分吸收總量和利用效率應(yīng)該并重。 2.糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分積累、分配轉(zhuǎn)移過程的基因型差異糯玉米植株氮磷鉀含量隨生育進(jìn)程逐漸下降，植株氮磷鉀養(yǎng)分積累量隨生育進(jìn)程的增加均呈不對稱的S型曲線變化。氮磷養(yǎng)分的S型積累曲線可用Richards方程(W=A/(1+be-kt)m)擬合，而鉀養(yǎng)分積累的S型曲線符合方程W=k/[1+aexp(-bt+ct2)]。不同品種各生育時(shí)期

5、的氮磷鉀養(yǎng)分含量和積累量均存在顯著差異。氮磷鉀養(yǎng)分積累過程主要影響?zhàn)B分積累總量的高低，分配轉(zhuǎn)移過程主要影響?zhàn)B分利用效率的高低。氮素積累過程中，最大積累速率大、活躍積累期長、快增期的積累速率大和持續(xù)時(shí)間長對提高品種的氮素吸收總量有利；磷素積累過程中，最大積累速率大、緩增期的積累速率大、快增期的積累速率大和持續(xù)時(shí)間長對提高品種的磷素吸收總量有利；鉀素積累過程中，全生育期最大積累量大，最大積累量出現(xiàn)的時(shí)間遲，最大積累速率大對提高品種的鉀素吸收

6、總量有利。對氮磷鉀養(yǎng)分分配轉(zhuǎn)移過程的分析結(jié)果表明，葉片的氮素轉(zhuǎn)移率高有利于品種鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒氮素利用效率的提高；葉鞘的磷素轉(zhuǎn)移率高有利于品種鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒磷素利用效率的提高，苞葉的磷素轉(zhuǎn)移率高也有利于品種成熟籽粒磷素利用效率的提高；葉鞘的鉀素轉(zhuǎn)移率高有利于品種鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒鉀素利用效率的提高。 3.糯玉米高產(chǎn)、氮磷鉀養(yǎng)分高效吸收利用基因型品種特征屬于高產(chǎn)、氮磷鉀養(yǎng)分均高效吸收利用基因型的兩個品種鳳糯214

7、6和京科糯267，其生產(chǎn)鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒糯玉米的氮素利用效率平均值分別為76.84kg/kg、54.04kg/kg和46.01kg/kg，磷素利用效率平均值分別為279.04kg/kg、196.48kg/kg和152.76kg/kg，鉀素利用效率平均值分別為79.23kg/kg、55.79kg/kg和56.80kg/kg；其百公斤鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒吸氮量平均值分別為1.305kg、1.853kg和2.175kg，吸磷量平均值分

8、別為0.359kg、0.510kg和0.657kg，吸鉀量平均值分別為1.265kg、1.798kg和1.766kg；大口至開花階段氮磷鉀吸收量平均值分別為1.093g/plant、0.377g/plant和0.930g/plant，開花至鮮食階段氮磷鉀吸收量平均值分別為0.536g/plant、0.211g/plant和0.545g/plant；氮素積累過程中，最大積累速率、活躍積累期、快增期的積累速率和持續(xù)時(shí)間平均值分別為0.073

9、g/(d.plant)、62.6d、0.063g/(d.plant)和29.2d；磷素積累過程中，最大積累速率、緩增期的積累速率、快增期的積累速率和持續(xù)時(shí)間平均值分別為0.023g/(d.plant)、0.0055g/(d.plant)、0.019g/(d.plant)和29.3d；鉀素積累過程中，全生育期最大積累量、最大積累量出現(xiàn)的時(shí)間和最大積累速率分別為2.576g/plant、99.9d和0.072g/(d.plant)。在氮磷鉀

10、養(yǎng)分分配轉(zhuǎn)移過程中，鮮食期，葉片、莖稈和雄穗的氮素轉(zhuǎn)移率平均值分別為24.0％、23.09％和53.59％，葉片和葉鞘的磷素轉(zhuǎn)移率平均值分別為43.56％和54.65％，葉片和葉鞘的鉀素轉(zhuǎn)移率平均值分別為37.88％和22.35％；成熟期，葉片、苞葉及穗軸的氮素轉(zhuǎn)移率平均值分別為44.30％、56.29％和56.5％，莖稈、葉鞘和苞葉的磷素轉(zhuǎn)移率平均值分別為42.54％、66.12％和56.06％，葉片和葉鞘的鉀素轉(zhuǎn)移率平均值分別為47

11、.37％和31.33％。兩個品種鮮食期和成熟期氮磷鉀吸收比例平均值分別為1：0.276：0.974和1：0.303：0.813。 4.糯玉米氮肥利用效率的基因型差異試驗(yàn)在兩個氮素供應(yīng)水平下研究了31個糯玉米品種氮肥利用效率的基因型差異。結(jié)果表明，以鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒為收獲產(chǎn)品的糯玉米生產(chǎn)，其氮肥農(nóng)學(xué)利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生產(chǎn)力均存在顯著的基因型差異。聚類結(jié)果顯示，無論其收獲產(chǎn)品是鮮穗、鮮籽粒還是成熟籽

12、粒，均屬于高產(chǎn)、高氮肥利用效率的基因型品種有6個，其鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒產(chǎn)量平均比其他品種分別高17.9％、18.1％和28.6％，氮肥農(nóng)學(xué)利用率平均比其他品種分別高45.2％、50.2％和64.7％，氮肥吸收利用率平均比其他品種分別高35.1％、35.1％和36.7％，氮肥生理利用率平均比其他品種分別高4.5％、9.7％和20.3％，氮肥偏生產(chǎn)力平均比其他品種分別高17.9％、18.1％和28.6％。相關(guān)分析表明，提高糯玉米品種氮收

13、獲指數(shù)，增加氮素在植株體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)率有利于氮肥利用效率的提高。 5.糯玉米氮磷鉀養(yǎng)分吸收利用特性與產(chǎn)量的關(guān)系糯玉米吸收氮磷鉀養(yǎng)分的多少與產(chǎn)量的關(guān)系非常密切，二者呈極顯著正相關(guān)。從養(yǎng)分積累的角度分析，對氮素而言，鮮穗高產(chǎn)品種主要在大口至開花階段增加了吸氮量，鮮籽粒及成熟籽粒高產(chǎn)品種主要在大口至開花，其次在開花至鮮食階段增加了吸氮量。對磷鉀養(yǎng)分而言，鮮穗、鮮籽粒及成熟籽粒高產(chǎn)品種均主要在大口至開花及開花至鮮食階段增加了吸收量。從養(yǎng)分分