低氮逆境下氮高效高粱群体微环境及光合荧光应答效应研究

作者：张飞; 王佳旭; 张旷野; 段有厚; 王艳秋; 张志鹏^*

来源：山西农业大学学报(自然科学版), 2021, 41(03): 32-41.

DOI：10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202101031

• 高粱
• 低氮逆境
• 温度热成像
• 光合
• 荧光

[目的]高粱是典型的耐瘠、抗旱作物,挖掘不同基因型高粱耐低氮生产潜力对瘠薄边际性土地利用和高粱产业可持续发展都具有重要意义。[方法]采用耐低氮品种和氮敏感品种为材料,在辽宁沈阳地区设置N0(0 kg?hm-2)、N60(60 kg?hm-2)、N120(120 kg?hm-2)和N180(180 kg?hm-2)4个施氮水平开展研究。[结果]低氮逆境下不同基因型高粱群体湿度变化很小,但耐低氮品种(NT)透光率和叶片N含量对低氮调节作用关键,群体中下部(下1/3)较氮敏感品种(NS)优势更为突出,氮素施用量N120(120 kg?hm-2),群体透光率可达较优水平,耐低氮品种叶片温度和群体内温度较氮敏感品种自我调节力更强。光合调节方面,低氮胁迫下耐低氮高粱叶绿素含量下降幅度很小,可保持较高的光合物质生产水平,N60、N120、N180三个处理下,Pn差异不显著,且均显著高于N0-NT。荧光分析发现,低氮胁迫下,高粱PSⅡ受到损伤,光合作用原初反应受抑制,但耐低氮品种可通过光合电子传递效率(ETR)和Y(Ⅱ)的平衡来维持光合荧光效率,减少光合物质生产损失,促进较高产量的形成。[结论]综合分析发现,耐低氮品种在120 kg?hm-2(N120)氮肥施用量下可通过群体微环境调节促进光合物质生产,增强荧光效率,进而高粱光合物质生产。

• 单位
  辽宁省农业科学院