合理施用氮肥是提高油菜產(chǎn)量和氮肥利用率的關鍵,油菜生長過程中需要吸收大量的氮素,但油菜的氮肥利用率往往較低,目前我國冬油菜主產(chǎn)區(qū)的平均氮肥利用率僅為34.2%。一般而言,作物雜交種在產(chǎn)量上具有明顯優(yōu)勢,但在氮素吸收和利用上是否也具有雜種優(yōu)勢則并不明確。為了探究雜交油菜在氮素利用方面的優(yōu)勢,挖掘油菜氮肥高效利用的潛力,本文以中油雜12及其親本為研究材料,通過三年的田間試驗,分析了不同氮肥用量對其產(chǎn)量、產(chǎn)量構成因子、干物質和氮素積累的影響,明確了雜交油菜在氮素利用方面的潛力,并從氮素轉運以及光合生理的差異兩個角度初步剖析了其氮素高效利用的機制。主要研究結果如下:1氮肥施用顯著提高了雜交油菜及其親本的產(chǎn)量、產(chǎn)量構成因子、干物質量和氮積累量。中油雜12相對于父本和母本具有更高的產(chǎn)量潛力,其產(chǎn)量平臺平均分別為2855kg/hm~2、2303 kg/hm~2和2039 kg/hm~2。中油雜12的單株角果數(shù)顯著高于其親本,千粒重則顯著高于其父本,與母本無顯著性差異。2隨氮肥用量的增加,雜交油菜及其親本氮肥利用率下降,氮肥表觀利用率表現(xiàn)為中油雜12父本母本,差異顯著;氮肥生理利用率則表現(xiàn)為中油雜12顯著高于母本,與父本無顯著性差異。中油雜12、父本和母本達到平臺產(chǎn)量分別平均需要227.3 kg/hm~2、180.4 kg/hm~2和217.0 kg/hm~2氮肥,中油雜12達到其親本的平臺產(chǎn)量時,相對其父本和母本分別平均節(jié)省了21.7 kg/hm~2和90.9 kg/hm~2的氮肥用量。氮積累量表現(xiàn)為中油雜12父本母本,差異顯著。說明雜交油菜可以在低氮肥投入的情況下充分利用吸收的氮素,獲得更高的產(chǎn)量和氮肥利用率。3中油雜12之所以具有更高的氮肥利用率是由于其具有更強的氮素吸收和轉運能力。施用氮肥能顯著提高油菜莖、葉和根向角果中的氮轉運量以及結實器官的花后氮積累量。中油雜12及其父本和母本成熟期氮積累量分別有69.8%~82.3%、62.1%~82.4%和65.0%~87.6%來自花前積累不施氮情況下,中油雜12各營養(yǎng)器官的氮素轉運量均顯著高于其親本;中油雜12的花后氮積累量和莖稈氮轉運率均顯著高于母本,與父本無顯著性差異;葉片和根的氮轉運率表現(xiàn)為中油雜12顯著高于父本,與母本無顯著性差異。雜交油菜相對于其親本具有更強的氮素吸收和轉運的能力,因此雜交油菜在氮肥利用效率上表現(xiàn)出了明顯的雜種優(yōu)勢。4與親本相比,中油雜12的光合氮效率明顯高于親本。氮肥用量不超過180 kg/hm~2時,增施氮肥能顯著提高油菜苗期葉片的凈光合速率,減小油菜葉片熱耗散,降低油菜冠層溫度。中油雜12和父本的凈光合速率和光合氮效率顯著高于母本。除此之外,中油雜12相對于其親本具有更好的吸收利用光能的潛力和光保護能力,因此能夠在有限的氮素供應下獲得更高的光合效率,達到更大的產(chǎn)量。
【學位單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S565.4
【部分圖文】：

用量的增加而顯著增加（圖 3-1）。氮肥用量對中油雜 12 三年產(chǎn)量的影響有所不同，分別在施氮量達到 180 kg/hm2、270 kg/hm2和 240 kg/hm2后不再顯著增加，產(chǎn)量分別比不施氮處理的產(chǎn)量增加了 160.2%、186.5%和 197.9%。對于其親本而言，三年均是施氮量達到 180 kg/hm2后產(chǎn)量不再顯著增加，父本該處理的產(chǎn)量分別比不施氮處理的產(chǎn)量增加了 225.2%、173.2%和 168.9%，母本該處理的產(chǎn)量分別比不施氮處理的產(chǎn)量增加了 142.0%、72.1%和 182.6%。對于三個品種而言，三年結果均表現(xiàn)為相同氮肥用量條件下中油雜 12 的產(chǎn)量顯著高于其親本。采用線性加平臺的模型對產(chǎn)量和氮肥用量進行相關性分析（圖 3-1），三年試驗中油雜 12 的平臺產(chǎn)量分別是 3091 kg/hm2、2617 kg/hm2和2857 kg/hm2，所需的最低氮肥用量分別為 222.9 kg/hm2、228.4 kg/hm2和 230.7kg/hm2。中油雜 12 達到其親本的平臺期產(chǎn)量時，相對于其父本和母本平均節(jié)省了 21.7 kg/hm2和 90.9 kg/hm2的氮肥用量。

圖 3-2 氮肥用量對中油雜 12 及其親本葉片干物質的影響Fig. 3-2 Effects of different N application rate on dry matter of leaves of Zhongyouza 12and its parents3.3.2.2 氮肥用量對中油雜 12 及其親本各生育期莖稈干物質的影響圖 3-3 結果表明，相同施氮水平下，隨著生育進程的推進，中油雜 12 及其親本莖稈干物質積累量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，且均在角果期達到最大值。在一定氮肥用量范圍內，中油雜 12 及其親本各生育期莖稈干物質均隨施氮量的增加而顯著增加；在同一生育期和相同施氮水平下，除 2014-2015 年蕾薹期中油雜 12 的莖稈干物質量顯著高于其母本、與父本無顯著差異外，中油雜 12 的莖稈干物質量均顯著高于其親本。中油雜 12 在苗期、蕾薹期、花期和角果期莖稈最大干物質量分別為1020kg/hm2、3088kg/hm2、4746kg/hm2和 4066kg/hm2，分別比不施氮處理增加了85.9%、190.7%、166.2%和 188.5% 。父本各生育期莖稈最大干物質量分別為

圖 3-3 氮肥用量對中油雜 12 及其親本莖稈干物質的影響Fig. 3-3 Effects of different N application rate on dry matter of stem of Zhongyouza 12and its parents3.3.2.3 氮肥用量對中油雜 12 及其親本各生育期根系干物質的影響根據(jù)圖 3-4 結果可知，相同施氮水平下，隨著生育進程的推進，2014-2015年中油雜 12 及其親本的根系干物質積累量均隨之增加，2015-2016 年中油雜 12及其親本的根系干物質積累量均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，且中油雜 12 在花期達到最大值，其親本則在角果期達到最大值。隨著氮肥用量的增加，中油雜 12

【參考文獻】

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本文編號：2816295