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作物杂志,2023, 第1期: 96–102 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.01.014

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

硝铵氮源配比对谷子苗期生长及氮素利用的影响

范端阳1(), 尹美强1(), 温银元1(), 郭之瑶1, 温艳杰1, 王钰麒1, 孙敏1,2, 高志强1,2   

  1. 1山西农业大学农学院，030801，山西晋中
    2黄土高原特色作物优质高效生产省部共建协同创新中心，030801，山西晋中
  • 收稿日期:2022-07-11 修回日期:2022-07-30 出版日期:2023-02-15 发布日期:2023-02-22
  • 通讯作者: 尹美强，研究方向为旱作栽培与作物生理，E-mail：yinmq999@163.com；温银元，研究方向为作物化学调控与逆境生理，E-mail：wenyinyuan@126.com
  • 作者简介:范端阳，研究方向为旱作栽培与作物生理，E-mail：18235903338@163.com
  • 基金资助:
    黄土高原特色作物优质高效生产省部共建协同创新中心自主研发项目(SBGJXTZX-31);山西农谷建设科研专项项目(SXNGJSKYZX201704)

Effects of Nitrate Nitrogen and Ammonium Nitrogen Ratio on the Growth and Nitrogen Utilization of Millet Seedlings

Fan Duanyang1(), Yin Meiqiang1(), Wen Yinyuan1(), Guo Zhiyao1, Wen Yanjie1, Wang Yuqi1, Sun Min1,2, Gao Zhiqiang1,2   

  1. 1College of Agronomy, Shanxi Agricultural University, Jinzhong 030801, Shanxi, China
    2Ministerial and Provincial Co-Innovation Centre for Endemic Crops Production with High-Quality and Effciency in Loess Plateau, Jinzhong 030801, Shanxi, China
  • Received:2022-07-11 Revised:2022-07-30 Online:2023-02-15 Published:2023-02-22

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6

PDF (PC)

186

摘要：

通过营养液浇灌盆栽试验，以晋谷21号为供试材料，基于总氮水平（5mmol/L）设置5个氮素形态配比，无氮素营养液处理作为对照，分析不同形态氮素配比对谷子幼苗生长、氮代谢关键酶活性及氮效率的影响。结果表明，与对照相比，施氮能显著促进谷子幼苗地上部和根系生长、氮代谢关键酶活性及氮素利用，且在硝铵比为50%:50%时达到最大；与单施一种氮源相比，硝铵氮源混施能显著促进谷子幼苗地下部生长和谷氨酸合成酶活性；与铵态氮占比在50%以上的处理相比，硝态氮占比在50%以上的处理更有利于促进谷子幼苗地上部生长、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性及氮效率。隶属函数综合分析得出，氮源配施较单一氮源更有利于谷子幼苗的生长，且在硝铵比为50%:50%时效果最佳。

关键词: 谷子幼苗, 氮素形态, 氮代谢关键酶活性, 氮素利用

Abstract:

The study was carried out by pot experiment and irrigating nutrient solution with “Jingu 21” as the experimental materials. The experiment set five nitrogen form ratios based on the total nitrogen level (5mmol/L), which used nitrogen-free nutrient solution treatment as control. The effects of different nitrogen forms on millet seedling growth, key enzyme activities of nitrogen metabolism and nitrogen efficiency were analyzed. The results showed that, compared with the control, nitrogen application could significantly promote the growth of shoots and roots, key enzyme activities of nitrogen metabolism and nitrogen utilization of millet seedlings, and reached the maximum in the ammonium nitrate ratio 50%:50%. Compared with single application of nitrogen source, applying nitrate and ammonium mixed nitrogen sources significantly increased the growth of root and GOGAT activity in millet seedlings. Compared with the treatment of ammonium nitrogen ratio above 50%, the treatment of nitrate nitrogen ratio above 50% was more beneficial to the growth of shoots, NR and GS activities, nitrogen efficiency of millet seedlings. Comprehensive analysis of membership function showed that, the mixed nitrogen source was more beneficial to the growth of millet seedlings than the single nitrogen source, and the effect was the best under the ammonium nitrate ratio 50%:50%.

Key words: Millet seedlings, Nitrogen forms, Key enzyme activities of nitrogen metabolism, Nitrogen utilization

图1

不同形态氮配比的谷子幼苗表型性状

表1

不同形态氮配比对谷子幼苗生长的影响

处理
Treatment		 株高
Plant height (cm)		 茎粗
Stem diameter (mm)		 叶面积
Leaf area (cm2)		 地上部干重
Dry weight of shoot (g)		 地下部干重
Dry weight of root (mg)		 根冠比
Ratio of root to shoot
CK 5.48±0.31e 1.06±0.03e 1.07±0.09d 0.06±0.01d 16.08±1.20e 0.30±0.02a
T1 20.06±1.12c 1.73±0.14b 4.60±0.40bc 0.16±0.01bc 25.53±0.76c 0.16±0.00b
T2 22.12±1.15b 1.88±0.05a 5.39±0.36ab 0.20±0.01a 27.34±0.69ab 0.14±0.01b
T3 23.32±0.46a 1.87±0.08a 5.91±0.88a 0.20±0.01a 27.84±1.01a 0.14±0.00b
T4 19.02±0.25c 1.58±0.04c 4.20±0.44c 0.16±0.02b 26.10±1.21bc 0.16±0.02b
T5 17.42±0.32d 1.43±0.02d 4.23±0.72c 0.14±0.01c 23.91±1.34d 0.17±0.00b

图2

不同形态氮配比的谷子幼苗根系

表2

不同形态氮配比对谷子幼苗根系形态的影响

处理
Treatment		 根长
Root length
(cm)		 根投影面积
Projected area
of root (cm2)		 根表面积
Surface area
of root (cm2)		 根体积
Root volume
(cm3)		 根平均直径
Average diameter
of root (mm)		 根尖数
Number of
root tips		 分枝数
Number of
forks
CK 176.56±5.39d 2.09±0.09d 6.57±0.28d 0.02±0.00d 0.12±0.00c 1504.00±60.34c 793.67±57.91d
T1 186.68±16.40d 2.43±0.20d 8.12±0.38c 0.03±0.01c 0.14±0.00b 1774.67±105.09b 1062.33±53.11c
T2 202.87±7.92c 2.96±023bc 9.62±0.40b 0.04±0.00b 0.15±0.01ab 1755.33±94.79b 1203.33±62.26b
T3 274.58±9.65a 4.04±0.33a 12.70±1.02a 0.05±0.00a 0.16±0.01a 2281.00±113.93a 1437.33±56.17a
T4 221.40±11.92b 3.11±0.50b 10.11±1.11b 0.03±0.00c 0.15±0.01ab 2146.67±121.43a 1275.33±76.93b
T5 184.93±5.14d 2.58±0.45cd 8.10±1.41c 0.03±0.00c 0.14±0.01b 1775.33±105.84b 997.00±68.17c

图3

不同形态氮配比对谷子幼苗氮代谢酶活性的影响 不同小写字母表示差异显著（P < 0.05），下同

图4

不同形态氮配比对谷子幼苗氮素利用的影响

表3

不同形态氮配比下谷子幼苗各指标的隶属函数值

处理Treatment CK T1 T2 T3 T4 T5
株高Plant height 0.00 0.82 0.93 1.00 0.76 0.67
茎粗Stem diameter 0.00 0.81 1.00 0.99 0.64 0.45
叶面积Leaf area 0.00 0.73 0.89 1.00 0.65 0.65
地上部干重Dry weight of shoot 0.00 0.73 1.00 1.00 0.77 0.62
地下部干重Dry weight of root 0.00 0.80 0.96 1.00 0.85 0.67
根冠比Ratio of root to shoot 1.00 0.14 0.00 0.02 0.13 0.18
根长Root length 0.00 0.10 0.27 1.00 0.46 0.09
根投影面积Projected area of root 0.00 0.18 0.44 1.00 0.52 0.25
根表面积Surface area of root 0.00 0.25 0.50 1.00 0.58 0.25
根体积Root volume 0.00 0.41 0.75 1.00 0.48 0.32
根平均直径Average diameter of root 0.00 0.66 0.71 1.00 0.88 0.61
根尖数Number of root tips 0.00 0.35 0.32 1.00 0.83 0.35
分枝数Number of forks 0.00 0.42 0.64 1.00 0.75 0.32
硝酸还原酶NR 0.00 0.41 0.59 1.00 0.45 0.19
谷氨酰胺合成酶GS 0.00 0.72 0.91 1.00 0.70 0.49
谷氨酸合成酶GOGAT 0.00 0.30 0.77 1.00 0.54 0.18
地上部氮含量Nitrogen content of shoot 0.00 0.78 0.95 1.00 0.68 0.51
地下部氮含量Nitrogen content of root 0.00 0.63 0.84 1.00 0.60 0.33
地上部氮素累积量Nitrogen accumulation of shoot 0.00 0.65 0.97 1.00 0.61 0.44
地下部氮素累积量Nitrogen accumulation of root 0.00 0.63 0.86 1.00 0.62 0.38
地上部氮素生理利用效率Physiological utilization efficiency of nitrogen on shoot 1.00 0.08 0.02 0.00 0.13 0.24
地下部氮素生理利用效率Physiological utilization efficiency of nitrogen on root 1.00 0.23 0.07 0.00 0.23 0.48
氮转运系数Nitrogen transport coefficient 0.00 1.00 0.91 0.76 0.76 0.93
平均值Average 0.13 0.51 0.67 0.86 0.59 0.42
顺序Order 6 4 2 1 3 5
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