摘要

【目的】通过研究不同氮处理对不同基因型谷子氮素吸收与分配的动态影响,探索谷子氮素高效利用的生理机制,为氮高效型谷子品种的选育和栽培提供理论依据。【方法】试验以氮敏感品种长农35(V1)、氮高效品种济谷17(V2)和常规品种豫谷18(V3)为试验材料,设置常氮水平(NN)和不施氮水平(N0)两种氮处理,在2021-2022年谷子生长的幼苗期(SS)、拔节期(JS)、孕穗期(BS)、抽穗期(HS)和成熟期(MS)等5个时期分析植株各器官氮含量、叶绿素含量、光合速率及氮素转运分配能力。【结果】(1)两种试验环境两种氮处理下的根、茎鞘、叶部的含氮量在整个生育期的动态变化分别表现为BS>SS>HS>MS>JS、BS>SS>HS>JS>MS、JS>SS>BS>HS>MS;(2)不同品种谷子叶片中叶绿素含量以及光合速率的动态变化表现为JS>SS>BS>HS>MS,耐氮型品种济谷17叶片中叶绿素含量在不施氮处理下比长农35和豫谷18高27.0%-34.4%、11.5%-14.7%(3)济谷17品种在两种环境两种氮处理水平下的差异并不显著,盆栽试验两种氮处理综合下济谷根部、茎鞘部、叶部平均氮含量比其他两个品种提高(13.6%、1.3%)、(12.4%、1.6%)、(9.7%、8.6%);2022年大田试验常氮和不施氮处理,济谷17根、茎鞘部、叶部平均氮含量比长农35和豫谷18增加了(4.7%、0.7%)、(16.2%、3.9%)、(4.8%、4.7%)(4)不同品种谷子成熟期各器官氮素含量以及分配比表现为籽粒>叶>茎鞘>根,耐氮型品种济谷17在不施氮处理下,与长农35、豫谷18相比,济谷17籽粒中氮素分配比增加了2.0%、7.0%。【结论】氮高效品种济谷17较高的氮素吸收转运再分配能力和氮素向籽粒分配能力促进了其对于氮素的高效利用,在不施氮环境下仍能满足于自身生长。氮敏感品种长农35虽然也有较强的氮吸收能力,但氮素的转运以及再分配能力过低,在不施氮环境下对氮素的吸收转运不足,氮素籽粒分配过低,限制了氮效率的提高。