氮素不同用量对水稻叶片气孔密度及有关生理性状的影响

氮肥水平对不同穗型水稻品种叶片性状的影响摘要:以直立穗型水稻品种辽粳5号和弯曲穗型水稻品种丰锦为试验材料,研究不同氮肥水平对不同穗型水稻品种叶片性状的影响｡结果表明,增施氮肥导致水稻叶面积的增加,增加了个体的光合面积,但是气孔密度明显减小,净光合速率和叶绿素含量显著增大｡随着施氮量的增多,不同穗型品种的蒸腾速率和气孔导度都明显下降,且肥力对弯穗型品种的蒸腾速率和气孔导度的影响远比对直穗型品种的影响明显｡比叶重不同品种存在显著差异,其大小由品种特性决定｡关键词:水稻;穗型;叶片性状;氮肥水平Effect of Different Nitrogen Treatments on Rice Leaf Traits of Different Panicle Type CultivarsAbstract: The leaf traits of different panicle types Japonica rice varieties under two nitrogen levels (zero and high) was studied by using erect panicle type cultivars Laiojing 5 and curved panicle type cultivar Toyonishiki as materials. The results showed that, with the increase of rate of nitrogen fertilization leaf area of different varieties increased; and photosynthetic area of plant increased while stomatal density obviously reduced; and net photosynthetic rate and chlorophyll content increased remarkably. Transpiration rate and gas diffusion conductivity of different panicle type cultivars decreased obviously with the increasing of the application amount of nitrogen, and the effect of the application amount of nitrogen on transpiration rate and gas diffusion conductivity of curved panicle type variety was far higher than that of erect panicle type cultivar. There were significant difference in specific leaf weight of different cultivars and specific leaf weight was mainly decided by cultivars.Key words: rice; panicle type; leaf traits; nitrogen levels氮素是作物体内氨基酸､叶绿素的组成部分｡一旦作物缺氮,会使叶片退绿,颜色逐渐变淡,植株生长弱小,抗病虫能力差｡因此,氮肥是水稻生长发育及子粒产量形成需要量最多的营养成分,对水稻生产起着十分重要的作用｡气孔是水稻叶片上的重要结构,通过它的开张与闭合,使水稻不仅能控制自身的水分状况,还可以控制光合作用的强弱｡叶片气孔是作物生理的重要研究对象,同时随着超高产育种理论的不断发展,叶片的质量性状越来越受到育种工作者的重视,而气孔作为叶片的重要结构必然被纳入到超高产育种理论的研究中来[1,2]｡试验从施氮量入手,检测不同穗型水稻的叶面积､叶绿素含量､比叶重､光合速率等生理指标的变化,探讨各性状间的关系,分析氮肥施用量对气孔性状的影响,以期对水稻叶片性状进行调控,为水稻超高产育种理论研究和栽培提供参考｡1材料与方法试验在沈阳农业大学水稻研究所进行,试验材料选用直立穗型水稻品种辽粳5号和弯曲穗型水稻品种丰锦｡4月中旬播种,营养土保温旱育苗,5月下旬移栽,采用盆栽试验,塑料盆口径26 cm,高26 cm,每盆装土14 kg(旱田土∶农家肥=3∶1),不施基肥｡每盆插植3穴,每穴1株壮秧｡秧苗返青后每盆施磷酸二铵1g｡分蘖期进行肥力处理,设两个肥力处理(低肥和高肥),低肥处理为施磷酸二铵 2.7 g/盆,高肥处理为施磷酸二铵4.5 g/盆,3次重复｡在齐穗期,选晴朗天气的09∶00~11∶00时用CI-301PS光合作用测定仪,分别测定各处理不同穗型品种的主茎剑叶的净光合速率､蒸腾速率和气孔导度,同时每个处理随机选取3片剑叶,利用CI-203激光叶面积仪测量不同穗型品种剑叶的叶面积,然后剪下烘干至恒重,计算比叶重｡待上述指标测完之后,每个处理随机选取3片剑叶,用丙酮､乙醇混合液浸提法测定[4]其叶绿素含量,最后将每个处理的剩余主茎剑叶剪下,每片剑叶等分10份,再将同一处理相同部位的剑叶片段混放在一起,用改良刮制法[5]进行处理,制成永久切片｡在160倍显微镜下观测0.253 mm2内气孔数,每个切片选15个视野,求出的平均值作为该部分的气孔密度｡2结果与分析2.1氮素水平对剑叶气孔密度和叶面积的影响由图1和图2可知,由于氮肥施用量的不同,参试品种的叶面积和气孔密度发生了不同程度的变化,总的趋势是随着氮肥施用量的增多,两个品种的叶面积不断增大(平均增长23.04%),增幅达到了显著水平;两个品种的气孔密度逐渐减少(平均下降13.33%),降幅达到了显著水平｡说明多施氮肥对水稻叶面积的发育起到了极大的促进作用,扩大了个体的光合面积,同时,单位面积内的气孔数明显减少,说明两者的变化有着紧密的联系｡2.2氮肥水平对净光合速率､蒸腾速率､气孔导度的影响由表1可以看出,高氮处理下两品种的净光合速率高于低氮处理,平均增加20.91%｡其中丰锦的净光合速率增幅最大,达到28.61%,明显高于辽粳5号(13.22%);随着氮肥量的增加,不同穗型品种的蒸腾速率都明显下降,丰锦的蒸腾速率下降了30.81%,远远超过辽粳5号(7.33%)｡同时,两种穗型品种的气孔导度也都显著下降,平均降幅16.11%｡其中丰锦的气孔导度下降了28.82%,也远远超过辽粳5号(3.40%)｡说明肥(氮)力对弯穗型品种的净光合速率､蒸腾速率和气孔导度的影响远比对直穗型品种明显;此外,蒸腾速率的下降可能是由于气孔导度减小,气孔扩散阻力增大,水分子散失的阻力增大所致,这在一定程度上提高了水分利用率｡2.3氮肥水平对比叶重和叶绿素含量的影响由表2可以看出,随着施氮量的增加,两种穗型品种叶片叶绿素的含量都在增加,平均增幅16.38%,其中丰锦的增幅为19.72%,明显高于辽粳5号(13.04%)｡说明肥(氮)力对弯穗型品种叶绿素含量的影响可能较对直穗型品种显著｡然而,两种穗型品种比叶重受供氮的影响却截然相反,辽粳5号的比叶重增幅高达28.28%,而丰锦的比叶重增则下降12.55%｡这可能是由于氮肥施用量的增多,促进了丰锦品种叶片伸长变宽,使叶片变得薄､大所致｡3结论与讨论3.1氮肥施用量与气孔密度和叶面积的关系试验结果表明,随着氮肥施用量的增多,各穗型品种叶片的气孔密度明显减小(平均降幅13.33%),叶面积显著增大(平均增幅23.04%)｡说明气孔密度与叶面积呈显著的负相关｡这可能是由于氮肥用量增多,促进了叶肉细胞伸长､加宽,使叶面积显著增大,从而使得一定数量的气孔在单位叶面积内的分布量下降;同时也说明,水稻叶片气孔在叶片扩展之前就已分化形成,并固定下来｡因此,是否可通过氮肥使用量,调控气孔密度,为组配最佳叶片性状提供一条可行的途径,有待进一步研究｡3.2氮肥施用量与净光合速率和叶绿素含量的关系刘振业等[6]的研究结果表明,各生育期内水稻叶片的叶绿素含量与净光合速率之间呈正相关｡试验结果表明,增大肥(氮)力,各穗型品种叶片的净光合速率和叶绿素含量均显著上升(平均增幅分别为20.91%和16.38%),且弯穗型品种的净光合速率和叶绿素含量的增幅分别为28.61%和19.72%,远高于直穗型品种的13.22%和13.04%｡说明两者可能存在显著的正相关,且弯穗型品种对肥(氮)力的敏感度要高于直穗型品种｡3.3氮肥施用量与蒸腾速率和气孔导度的关系在不同肥(氮)力条件下,弯穗型品种的蒸腾速率和气孔导度都低于直穗型品种,说明两者均存在明显的品种间差异,蒸腾速率和气孔导度的高低首先是品种自身特性决定的,但随着施氮量的增加,各穗型品种的蒸腾速率和气孔导度均明显下降,特别是弯穗型品种的降幅远超过直穗型品种｡进一步说明肥(氮)力的增加促使不同穗型品种的个性更加突出｡从而进一步说明,施肥量与蒸腾速率和气孔导度均呈显著的负相关,蒸腾速率和气孔导度呈显著的正相关,且弯穗型品种蒸腾速率和气孔导度的前后变化较直穗型品种显著｡3.4净光合速率与叶面积､比叶重的关系试验结果表明,随着氮肥施用量的增多,各穗型品种的净光合速率和叶面积均明显增大,且弯穗型品种的增幅分别为28.61%和27.15%,明显高于直穗型品种(13.22%和18.92%)｡说明两者存在显著的正相关,且弯穗型品种较直穗型品种显著｡此外,随着施氮量的增加,各穗型品种的净光合速率明显增加(增幅28.61%,13.22%),直穗型品种的比叶重显著增大(增幅28.28%),表现出显著的正相关;但弯穗型品种比叶重的降幅为12.55%,表现出明显的负相关｡即不同穗型品种出现了两种截然不同的相关性,进一步说明比叶重品种间差异显著,其大小由品种穗型或品种特性决定｡是否可以利用品种间差异,通过氮肥施用量,调节净光合速率､叶面积和比叶重的数值在一个更加合理､有利于光合生产的范围内,进而促进水稻生产,有待进一步研究｡3.5净光合速率与气孔密度､蒸腾速率和气孔导度的关系有研究指出,凡是气孔密度大的品种,一般其净光合速率亦较高[7],即气孔密度与净光合速率呈正相关｡这与试验的研究结果不一致｡试验结果表明,随着氮肥施用量的增多,各穗型品种叶片的气孔密度明显减小(平均降幅13.33%),净光合速率显著增大(平均增幅20.91%)｡说明净光合速率与气孔密度呈显著的负相关｡就气孔密度与气孔导度和蒸腾速率而言,增施氮肥,气孔密度减小,气孔导度亦减小(即气体扩散阻力增大),叶片同环境间的水汽及CO2气体的交换阻力增大,同时交换量也必然减少,即减小了蒸腾速率,抑制了水稻自身热量的散失及光合能力的提高｡相关分析结果表明,气孔密度与气孔导度和蒸腾速率均呈显著的正相关,即气孔密度大,气孔导度亦大,同时促进了水稻的蒸腾作用,提高了蒸腾速率｡根据这一结论,是否可以通过控制氮肥用量来调节气孔密度,进而控制叶片蒸腾失水量,同时提高叶片的光合能力,以达到高水分利用率,高光合效率的目的,还有待今后进一步研究｡参考文献:[1] 杨建昌,威尔斯·乔纳圣,朱庆森,等.水分胁迫对气孔频度､气孔导度及脱落酸含量的影响[J].作物学报,1995,21(5):532-539.[2] 陈温福,徐正进,张龙步.水稻超高产育种生理基础[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1995.[3] 张大鹏.水稻叶片气孔的研究[J].福建农学院学报,1989,18(3):302-307.[4] 张宪政.作物生理研究法[M].北京:中国农业出版社,1992.148-149.[5] 陈温福.稻叶气孔性状研究新方法[J]. 作物学报,2000,26(5):624-626.[6] 刘振业,刘贞琦.光合作用的遗产传与育种[M].贵阳:贵州人民出版社,1984.45-311.[7] 陈温福,徐正进,张龙步,等.水稻叶片气孔密度与扩散阻力和净光合速率关系的比较研究[J].中国水稻科学,1990,4(4):163-168.。

不同氮素营养和种植密度对水稻幼苗生长发育的影响一、实验目的1、通过实验，让学生了解生态因子对生物生长发育的影响以及生物对环境的适应；2、通过实验，让学生了解种群增长动态及logistic增长模型的应用。

二、实验材料水稻种子、盆钵、土壤、尿素等三、实验设计1. 试验材料：黄华粘2. 试验设计：本实验采用盆钵种植，盆钵统一使用15 L 胶桶（上直径20cm，下直径18cm，高25cm）。

每盆装10kg过筛土壤，加水浸泡至土壤湿润。

挑选饱满种子用清水清洗3~4遍，在清水中浸泡至种子露白，然后将露白种子播种于盆钵内，每盆播50粒水稻种子，在水稻幼苗3叶1心前，盆钵内土壤保持湿润，3叶1心后盆钵内保持浅水层。

待水稻长成3叶1心时，设5、10、15plant/pot的种植密度，并依此种植密度进行间苗。

间苗后，试验设0、2、4g/urea.pot三种不同氮素营养，试验共9个处理，每个处理种2盆，共18盆，随机排列。

3.观测内容和方法（1)于处理后5,10,15,20,25,30d观测水稻茎蘖数和水稻的株高；（2)于处理后7,14,21,28d观测芯叶下完整的第二片叶的叶绿素值；（3)于处理后30d观测各处理的生物量（干重）。

附加说明更改部分：播种的时候实际是50/每盆，不是25我们实际没有测量0天的株高和叶绿素等，缺少数据叶绿素测量的实际是芯叶下完整的第二片叶的叶绿素值叶绿素的单位是SPAD最后生物量只有湿重，没有测量干重的数据是用平均值加减标准差来表示的其实我觉得数据分析如果没什么写的可以加上实验过程和自己的感想什么的，照片女生这边我是拷给每个宿舍了的男生那边不是很清楚……如果有同学用的原始株高数据的话，注意表格上的浓度0,5,10是不对的应该是0,2,4。

氮素营养对水稻秧苗形态及碳氮代谢特征的影响及其与移栽缓苗期的关系1.试验目的：本实验主要研究在工厂化育秧中不同N素营养水平对水稻秧苗生长发育、秧苗素质以及移栽抗损伤能力等的影响。

为培育双季稻机插壮秧，合理的施用N肥提供理论和实践依据。

达到指导农民工厂化培育壮秧生产的目的。

2.试验内容：通过百公斤培养土中加纯氮60g、80g、100g、120g几个不同氮肥用量水平试验。

在移栽前3-5d每个处理选取部分喷施送嫁肥（纯氮:水=1:500），探索氮素营养对水稻秧苗形态及碳氮代谢的影响和其与移栽抗植伤及缓苗期的关系。

3试验设计3.1 育秧地点：试验在江西农业大学科技园的温室进行。

3.2 供试品种：3.3 营养土准备。

床土配制要求对床土进行消毒培肥调酸处理，提高床土的有机质含量，保证床土土质疏松土壤颗粒细碎（直径2~3 毫米的颗粒占70%以上，其余在2 毫米以下）不得有石块杂物pH 值控制在4.5~5.5 之间含水量不超过10%。

3.3.1 选土：机械播种所用土壤, 以壤质水稻田泥土或塘泥为宜, 不宜过沙。

3.3.2 晒土：选土后, 应进行晒土, 晒至土壤含水量为50%以下即为晒干。

3.3.3 调酸：为培育壮秧，对培育秧苗的基土酸碱度有严格要求因此，对筛选后的床土要作调酸处理，pH 值应控制在4.5-5.5 之间，床土不符合要求时要及时调酸碎土：将晒好的土块用碎土机粉碎。

过筛：泥土粉碎后, 用孔径为3毫米的铁筛筛选土粒, 保证土粒细小。

拌肥：土壤调制好以后再加肥加药拌混，加药是防治水稻立枯病和腐霉菌等，添加肥料是增补床土肥力，保证育秧有足够的营养可提供，药肥具体添加量需要按育苗要求配比，通常在播种前一周，按100公斤床土加入氯化钾100g；钙镁磷400g；纯氮分别为60g、80g、100g、120g将肥料碾粹后均匀拌入床土，反复搅拌3 次；充分拌匀后集中堆闷，堆闷时细土含水量适中，要求达到手捏成团，落地即散，并用农膜覆盖，促使肥土充分熟化即可（不能用拌肥的干细土盖种）。

氮肥用量对水稻群体质量及稻米品质影响一、氮肥对水稻群体质量的影响氮肥是水稻生长过程中不可或缺的营养元素，合理施用氮肥对提升水稻群体质量具有重要作用。

氮肥用量直接影响水稻的生长速度、分蘖能力及产量构成因素。

1. 氮肥用量与水稻生长速度适量施用氮肥能促进水稻生长，提高植株高度、叶面积指数和干物质积累。

在一定范围内，氮肥用量增加，水稻生长速度加快。

但过量施用氮肥会导致植株生长过旺，易倒伏，影响产量。

2. 氮肥用量与水稻分蘖能力氮肥对水稻分蘖具有显著影响。

适量施用氮肥能促进水稻分蘖，增加有效穗数。

氮肥不足时，水稻分蘖减少，穗数降低；氮肥过量，则会导致无效分蘖增多，群体结构恶化。

3. 氮肥用量与产量构成因素氮肥用量对水稻产量构成因素具有重要影响。

适量施用氮肥能提高结实率、千粒重和穗粒数。

氮肥不足时，水稻产量构成因素降低；氮肥过量，则会导致结实率下降、千粒重减轻，产量降低。

二、氮肥对稻米品质的影响1. 碾磨品质氮肥用量对稻米碾磨品质具有显著影响。

适量施用氮肥，稻米碾磨品质较好，出米率较高。

氮肥不足或过量，均会导致稻米碾磨品质下降，出米率降低。

2. 外观品质氮肥用量对稻米外观品质有一定影响。

适量施用氮肥，稻米外观品质较好，透明度较高，垩白度较低。

氮肥不足或过量，稻米外观品质变差，透明度降低，垩白度增加。

3. 蒸煮品质氮肥用量对稻米蒸煮品质具有重要作用。

适量施用氮肥，稻米蒸煮品质较好，糊化温度适中，胶稠度较高。

氮肥不足或过量，稻米蒸煮品质变差，糊化温度异常，胶稠度降低。

4. 营养品质氮肥用量对稻米营养品质有一定影响。

适量施用氮肥，稻米蛋白质含量适中，营养价值较高。

氮肥不足或过量，稻米蛋白质含量异常，营养品质降低。

合理施用氮肥对提高水稻群体质量及稻米品质具有重要意义。

在实际生产中，应根据土壤肥力、水稻品种及气候条件等因素，确定适宜的氮肥用量，以实现高产优质的目标。

氮肥用量对水稻群体质量及稻米品质影响三、氮肥施用策略的优化1. 分阶段施氮水稻生长周期中，不同阶段对氮肥的需求不同。

氮肥对水稻生长和生理特性影响及其机制研究水稻作为我国的重要粮食作物，其种植面积和产量一直占据着重要地位。

在实际生产和种植过程中，氮肥是促进水稻生长和产量的主要营养元素之一。

然而，氮肥使用过渡和滥用可能对水稻产生负面影响。

因此，研究氮肥对水稻生长和生理特性的影响及其机制，对提高水稻的产量和品质具有重要意义。

一、氮肥对水稻生长的影响氮肥是水稻生长发育所必需的营养元素，它可以刺激水稻的生长和发育。

在实际生产中，氮肥的施用量和时期的选择影响着水稻的生长和发育。

适量的氮肥能够促进水稻的生长，但如果氮肥施用过量，则会导致水稻的生长受到抑制。

在氮肥缺乏的情况下，水稻往往表现为生长不良、小穗和低产。

而如果氮肥施用过量，则会导致水稻的植株变得虚弱，茎秆变细，颜色苍白，萎蔫倒伏等情况。

因此，在氮肥的施用过程中需要注意控制施肥量和时期的选择，以达到最佳的生长效果。

二、氮肥对水稻生理特性的影响1. 氮肥对水稻叶片解剖结构的影响氮肥的供应可以影响水稻叶片的解剖结构，主要表现在叶片厚度、气孔密度、叶绿素含量和细胞结构等方面。

适量的氮肥供应可以使得水稻叶片的厚度增加，气孔密度降低，叶绿素含量增加，细胞结构清晰、整齐。

这些因素都有利于水稻的光合作用和养分吸收，从而促进水稻的正常生长和发育。

然而，氮肥过量的施用却会导致水稻叶片厚度减薄，气孔密度增加，叶绿素含量减少，细胞结构紊乱不平等。

这些影响都会削弱水稻的光合作用和养分吸收能力，因此，氮肥施用的过量和不当会导致水稻生长不良。

2. 氮肥对水稻根系发育的影响氮肥也会影响水稻根系的生长和分布。

适量的氮肥供应可以刺激水稻根系的生长，增加细根数量，从而提高水稻对养分和水分的吸收能力。

不过氮肥过多的供应会抑制水稻根系的生长。

此外，过量的氮肥还会导致水稻的根系向浅层土壤集中，使得水稻对土壤中深层次的养分和水分的吸收能力降低。

三、氮肥对水稻产量和品质的影响1. 氮肥对水稻产量的影响氮肥是水稻生长发育所必需的一个重要因素之一。

㊀山东农业科学㊀２０２４ꎬ５６(３):７８~８５ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２４.０３.０１０收稿日期:２０２３－１０－１６基金项目:东北粳稻遗传改良与优质高效生产省部共建协同创新开放课题(ＫＦ２０２２－０２)ꎻ黑龙江省高等教育教学改革工程项目(ＳＪＧＹ２０２２０４６６)ꎻ黑龙江省大学生创新创业训练计划项目(２０２３１０２２３１５６Ｘ)作者简介:郭宇坤(２００２ )ꎬ男ꎬ贵州贵阳人ꎬ在读本科生ꎬ研究方向为水稻生理ꎮＥ－ｍａｉｌ:133****7126＠１６３.ｃｏｍ通信作者:郭晓红(１９８０ )ꎬ女ꎬ黑龙江宁安人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ主要从事水稻栽培生理生态机制研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｇｕｏｘｈ１９８０＠１６３.ｃｏｍ不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响郭宇坤１ꎬ张燕飞１ꎬ野金花２ꎬ李佳擎１ꎬ金智慧１ꎬ苗宇航１ꎬ吕艳东１ꎬ郭晓红１(１.黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室ꎬ黑龙江大庆㊀１６３３１９ꎻ２.黑龙江八一农垦大学理学院ꎬ黑龙江大庆㊀１６３３１９)㊀㊀摘要:为探究不同用量氮对香稻苗期生长和生理指标的影响ꎬ本试验在砂培条件下以香粳稻品种稻花香２号为试材ꎬ设置Ｎ２０(２０ｍｇ/Ｌ)㊁Ｎ３０(３０ｍｇ/Ｌ)㊁Ｎ４０(４０ｍｇ/Ｌ)㊁Ｎ５０(５０ｍｇ/Ｌ)㊁Ｎ６０(６０ｍｇ/Ｌ)共５个氮浓度处理ꎬ研究其对香稻苗期生长和叶片氮代谢关键酶活性㊁抗氧化酶活性㊁可溶性蛋白含量等的影响ꎬ并对与氮素水平显著相关的指标和形态学指标进行Ｚ分综合评价ꎮ结果表明ꎬ随着外源氮浓度的升高ꎬ叶片硝酸还原酶(ＮＲ)㊁亚硝酸还原酶(ＮＩＲ)㊁谷氨酰胺合成酶(ＧＳ)㊁谷氨酸脱氢酶(ＧＤＨ)和谷氨酸合成酶(ＧＯＧＡＴ)活性和可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的变化趋势ꎬ且均于Ｎ５０处理下最高ꎮ随着氮浓度升高ꎬ超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)㊁过氧化物酶(ＰＯＤ)活性呈现先下降后上升的趋势ꎬＳＯＤ活性在Ｎ４０处理下最低ꎬＰＯＤ活性在Ｎ３０处理下最低ꎮ丙二醛(ＭＤＡ)含量低氮(３０ｍｇ/Ｌ以下)处理显著高于高氮(４０ｍｇ/Ｌ以上)处理ꎮＮ４０~Ｎ６０处理的相关指标综合评价的总和(ðＺｉ)为正值ꎬ其中ꎬＮ５０处理水平的ðＺｉ值最高ꎬ为１０.２０１ꎮ综合来看ꎬ４０~６０ｍｇ/Ｌ氮素可以保证稻花香２号苗期生长发育的正常进行ꎬ但低于或者高于５０ｍｇ/Ｌ均会对氮代谢相关酶活性产生一定抑制ꎬ并且低于４０ｍｇ/Ｌ会显著增加幼苗叶片ＭＤＡ的积累ꎬ故５０ｍｇ/Ｌ的氮最有益于稻花香２号幼苗的生长发育ꎮ关键词:香稻ꎻ氮用量ꎻ生长发育ꎻ氮代谢关键酶ꎻ抗氧化指标ꎻ苗期中图分类号:Ｓ５１１.０１㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２４)０３－００７８－０８ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＮｉｔｒｏｇｅｎＡｍｏｕｎｔｓｏｎＧｒｏｗｔｈａｎｄＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｅｘｅｓｏｆＦｒａｇｒａｎｔＲｉｃｅＳｅｅｄｌｉｎｇｓＧｕｏＹｕｋｕｎ１ꎬＺｈａｎｇＹａｎｆｅｉ１ꎬＹｅＪｉｎｈｕａ２ꎬＬｉＪｉａｑｉｎｇ１ꎬＪｉｎＺｈｉｈｕｉ１ꎬＭｉａｏＹｕｈａｎｇ１ꎬＬｙｕＹａｎｄｏｎｇ１ꎬＧｕｏＸｉａｏｈｏｎｇ１(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ/ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｄｅｒｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｕｌｔｉｖａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＣｒｏｐＧｅｒｍｐｌａｓｍＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔꎬＤａｑｉｎｇ１６３３１９ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＤａｑｉｎｇ１６３３１９ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｓｏｎｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｈｙｓｉｏ￣ｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｏｆｆｒａｇｒａｎｔｒｉｃｅａｔｓｅｅｄｌｉｎｇｓｔａｇｅꎬｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｓａｎｄｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｆｒａｇｒａｎｔｊａｐｏｎｉｃａｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｙＤａｏｈｕａｘｉａｎｇ２ａｓｔｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌ.ＦｉｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｅｔａｓＮ２０(２０ｍｇ/Ｌ)ꎬＮ３０(３０ｍｇ/Ｌ)ꎬＮ４０(４０ｍｇ/Ｌ)ꎬＮ５０(５０ｍｇ/Ｌ)ａｎｄＮ６０(６０ｍｇ/Ｌ)ꎬａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｇｒｏｗｔｈｏｆｆｒａｇｒａｎｔｒｉｃｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓａｎｄａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍａｎｄａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｅｎｚｙｍｅｓａｎｄｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｌｅａｖｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ.ＴｈｅＺ￣ｓｃｏｒｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｗａｓａｌｓｏｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖｅｌａｎｄｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓ.Ｔｈｅｒｅ￣ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｎｉｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｔａｓｅ(ＮＲ)ꎬｎｉｔｒｉｔｅｒｅｄｕｃｔａｓｅ(ＮＩＲ)ꎬｇｌｕｔａｍｉｎｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ(ＧＳ)ꎬｇｌｕｔａｍａｔｅｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ(ＧＤＨ)ａｎｄｇｌｕｔａ￣ｍａｔｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ(ＧＯＧＡＴ)ａｎｄｔｈｅｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｉｒｓｔｌｙａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄꎬａｎｄａｌｌｏｆｔｈｅｍｗｅｒｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎＮ５０ｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ(ＳＯＤ)ａｎｄｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ(ＰＯＤ)ｓｈｏｗｅｄａｔｒｅｎｄｏｆｆｉｒｓｔｄｅｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｌｏｗｅｓｔｖａｌｕｅｉｎＮ４０ａｎｄＮ３０ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ(ＭＤＡ)ｃｏｎｔｅｎｔａｔｌｏｗｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖ￣ｅｌ(ｂｅｌｏｗ３０ｍｇ/Ｌ)ｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔａｔｈｉｇｈｎｉｔｒｏｇｅｎｌｅｖｅｌｓ(ａｂｏｖｅ４０ｍｇ/Ｌ).Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅ￣ｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｖａｌｕｅ(ðＺｉ)ｏｆＮ４０ꎬＮ５０ａｎｄＮ６０ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｐｏｓｉｔｉｖｅꎬａｎｄｔｈａｔｏｆＮ５０ｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ(１０.２０１).Ｉｎｇｅｎｅｒａｌꎬ４０~６０ｍｇ/ＬｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｕｌｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｎｏｒｍａｌｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤａｏｈｕａｘｉａｎｇ２ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ.Ｂｕｔｂｅｌｏｗｏｒｏｖｅｒ５０ｍｇ/Ｌｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｈｉｂｉｔｅｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ￣ｒｅｌａｔｅｄｅｎｚｙｍｅｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓꎬａｎｄｂｅｌｏｗ４０ｍｇ/ＬｎｉｔｒｏｇｅｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＭＤＡ.Ｉｔｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔ５０ｍｇ/ＬｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｔｈｅｍｏｓｔｂｅｎｅｆｉｔｔｏｔｈｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＤａｏｈｕａｘｉａｎｇ２ｒｉｃｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＦｒａｇｒａｎｔｒｉｃｅꎻＮｉｔｒｏｇｅｎａｍｏｕｎｔꎻＧｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎻＮｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ￣ｒｅｌａｔｅｄｋｅｙｅｎｚｙｍｅｓꎻＡｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｉｎｄｅｘｅｓꎻＳｅｅｄｌｉｎｇｓｔａｇｅ㊀㊀水稻(ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ.)是全球一半以上人口的主粮ꎬ其生产水平对于保障全球粮食安全至关重要ꎮ随着人们生活质量的不断提高ꎬ主流消费市场对于具有良好口感的稻米越来越关注ꎬ因此发展优质水稻成为提升水稻质量和效益转型的重要举措[１]ꎮ香稻是一种特殊类型的栽培稻ꎬ具有独特的香味和优良品质ꎮ市场上售价高㊁米质好的品牌米都掺有不同比例的香米ꎮ尽管香米的销售价格是常规优质米的两倍多ꎬ但仍然备受广大消费者的青睐[２]ꎮ我国香稻品种众多ꎬ但主要集中在南方地区ꎬ北方地区的品种较少ꎬ并且传统香稻品种大多具有地域性强的特点ꎮ香味的形成不仅受遗传基因控制ꎬ还受栽培地的气候㊁土壤因素及栽培管理方式等的影响[３]ꎬ这使得南北方引种工作变得极为困难ꎬ极大程度上限制了北方香稻品种的相关研究ꎮ黑龙江省五常市位于东北中部北纬４０ʎ~４５ʎ的世界黄金水稻带上ꎬ培育的香稻品种稻花香２号(五优稻４号)[４]米粒饱满㊁饭粒油亮㊁香味浓郁ꎬ是中国国家地理标志产品ꎬ更是享誉全国[５]ꎮ由于市场上稻花香２号的供求关系严重失衡ꎬ导致生产上一味追求产量ꎬ过度施用氮肥ꎬ使得其香味近年来有所减弱ꎬ品质逐年下降[６－７]ꎬ销量也受到一定影响ꎮ因此ꎬ改善栽培方法㊁合理施用氮肥ꎬ对于提高黑龙江省香米的市场竞争力㊁保障公众的膳食质量和增加农民收入具有重要意义ꎮ氮肥的合理施用对香稻生产有重要意义ꎮ前人在水稻施肥方式和施肥量上进行的大量研究发现ꎬ合理的氮肥运筹可以有效提高稻米蛋白质含量ꎬ改善蛋白质组分ꎬ提高稻米品质[８－１０]ꎮ有关不同氮素水平对水稻苗期生长及生理指标的影响已有相关研究[１１]ꎬ但对于香稻的研究尚有不足ꎮ故而ꎬ本研究采用营养液砂培法探究氮浓度梯度下香稻苗期的生长发育情况ꎬ以期为香稻优质高效生产提供理论依据ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀试验材料供试香粳稻品种稻花香２号由黑龙江八一农垦大学提供ꎬ种衣剂为喜盾的精甲 咯 嘧菌ꎮ所用砂均过孔径为０.５ｃｍ的筛网后清水清洗ꎬ砂培盒为长㊁宽㊁高分别为２２.５㊁１８.５㊁７.５ｃｍ的白色塑料盒ꎮ营养液的配制参考肖德顺等[１２]的方法并进行调整:将氮素形态改为１ʒ１的ＮＨ＋４－ＮＨ４ＣｌʒＮＯ－３－ＮａＮＯ３ꎬ其中Ｆｅ２＋用Ｆｅ(ＥＤＴＡ－Ｎａ２)代替ꎬ加入Ｎａ２ＳｉＯ３以调节和保持营养液中ＳｉＯ２的浓度为１２０ｍｇ/ｋｇꎮ试验时每隔两天补加一次营养液ꎮ此外ꎬ用１ｍｇ/Ｌ的双氰胺作为硝化抑制剂ꎬ营养液ｐＨ值调至５.５[１３]ꎮ１.２㊀试验设计结合戴含等[１４]的研究方法ꎬ并参考胡继杰等[１５]研究中采用的国际水稻研究所营养液配方ꎬ９７㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭宇坤ꎬ等:不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响试验设置５个氮素处理水平ꎬ氮质量浓度分别为２０㊁３０㊁４０㊁５０㊁６０ｍｇ/Ｌꎬ分别标记为Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０㊁Ｎ５０㊁Ｎ６０ꎮ每处理重复３次ꎮ试验于２０２３年５月在黑龙江八一农垦大学的温室大棚中进行ꎬ稻花香２号幼苗生长至三叶一心期前用清水培养ꎬ当８０％的幼苗到达三叶一心期时开始进行不同浓度氮素处理ꎬ８０％的水稻幼苗到达四叶一心期时结束处理ꎬ取样进行各项指标测定ꎮ１.３㊀测定项目及方法１.３.１㊀植株农艺性状和鲜重测定㊀从各处理的每个重复中分别随机选取２株生长至四叶一心期的幼苗ꎬ测量株高㊁茎基宽ꎬ并称量地上部鲜重ꎮ１.３.２㊀叶片氮代谢关键酶活性测定㊀硝酸还原酶(ＮＲ)㊁亚硝酸还原酶(ＮｉＲ)活性参考李佳男等[１６]的方法测定ꎬ谷氨酰胺合成酶(ＧＳ)活性参考熊淑萍等[１７]的方法测定ꎬ谷氨酸脱氢酶(ＧＤＨ)㊁谷氨酸合成酶(ＧＯＧＡＴ)活性参考林振武等[１８]的方法测定ꎮ１.３.３㊀叶片抗氧化酶活性测定㊀超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)活性测定采用氮蓝四唑光化还原法ꎬ酶活性以抑制ＮＢＴ光化还原５０％所需酶量为一个酶活单位ꎮ过氧化物酶(ＰＯＤ)活性测定采用愈创木酚法ꎬ以４７０ｎｍ下每分钟ＯＤ值升高０.０１为一个酶活单位ꎮ１.３.４㊀叶片丙二醛、游离蛋白含量测定㊀丙二醛(ＭＤＡ)含量参考李合生[１９]的方法测定ꎬ游离蛋白含量采用考马斯亮蓝Ｇ－２５０法测定ꎮ１.４㊀数据处理与分析使用ＳＰＳＳ２３软件进行数据处理和统计分析ꎬ采用ＧｒａｐｈｐａｄＰｒｉｓｍ９.４.１软件作图ꎮ采用Ｚ分综合评价法[２０]分别计算与氮素代谢水平显著相关的指标及形态学指标的综合评价值ꎬ公式为Ｚｉ＝(Ｘｉ－Ｘｍ)/Ｓｉꎬ其中Ｚｉ表示某氮素水平下ｉ指标的综合评价值ꎬＸｉ为该氮素水平下的ｉ指标值ꎬＸｍ为各氮素水平下ｉ指标的平均值ꎬＳｉ为各氮素水平ｉ指标的标准差ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀不同氮浓度处理对稻花香２号幼苗生长发育的影响由表１可知ꎬ随着氮浓度增加ꎬ水稻幼苗的株高㊁茎基宽以及地上部鲜重均呈现先上升后下降的趋势ꎮ在Ｎ５０处理下ꎬ水稻植株最高ꎬ为１１.７８ｃｍꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０㊁Ｎ６０处理分别提高２６.９４％㊁２４.９２％㊁１１.６６％㊁５.６５％ꎬ差异显著ꎻ茎基宽最大ꎬ为０.４０ｃｍꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０㊁Ｎ６０处理分别提高４２.８６％㊁４８.１５％㊁２５.００％㊁２.５６％ꎬ差异显著(除Ｎ６０外)ꎻ地上部鲜重最大ꎬ为０.０６５ｇꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０㊁Ｎ６０处理分别提高５１.１６％㊁４７.７３％㊁８.３３％㊁１０.１７％ꎬ差异显著ꎮ表１㊀不同氮浓度处理对稻花香２号㊀㊀幼苗生长的影响处理株高/ｃｍ茎基宽/ｃｍ地上部鲜重/(ｇ/株)Ｎ２０９.２８ʃ０.０３ｄ０.２８ʃ０.０２ｃ０.０４３ʃ０.０１３ｃＮ３０９.４３ʃ０.０７ｄ０.２７ʃ０.０４ｃ０.０４４ʃ０.０１５ｃＮ４０１０.５５ʃ０.３４ｃ０.３２ʃ０.０１ｂ０.０６０ʃ０.００２ｂＮ５０１１.７８ʃ０.０６ａ０.４０ʃ０.０１ａ０.０６５ʃ０.０２３ａＮ６０１１.１５ʃ０.２０ｂ０.３９ʃ０.０２ａ０.０５９ʃ０.０１２ｂ㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(Ｐ<０.０５)ꎬ下同ꎮ２.２㊀不同氮浓度处理对稻花香２号幼苗氮代谢关键酶活性的影响由表２可知ꎬ随着氮浓度增加ꎬ稻花香２号幼苗叶片硝酸还原酶(ＮＲ)㊁亚硝酸还原酶(ＮＩＲ)㊁谷氨酰胺合成酶(ＧＳ)㊁谷氨酸脱氢酶(ＧＤＨ)和谷氨酸合成酶(ＧＯＧＡＴ)活性均呈现先升高后降低的变化趋势ꎬ且均在Ｎ５０处理下达到峰值ꎮＮ５０处理下ꎬ叶片ＮＲ活性为４７.９５μｇ/(ｇＦＷ ｈ)ꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高５０.８８％㊁４０.０４％㊁２７.３９％ꎬＮ６０处理较Ｎ５０降低２９.９５％ꎬ各处理间差异显著(除Ｎ３０和Ｎ６０外)ꎮ幼苗叶片ＮＩＲ活性在Ｎ５０处理下为２.７２Ｕ/ｇＦＷꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高３６.６８％㊁２４.７７％㊁１２.８６％ꎬＮ６０处理下ＮＩＲ活性较Ｎ５０处理降低８.８２％ꎬ各处理间差异显著(除Ｎ４０和Ｎ６０处理外)ꎮＮ５０处理下ꎬＧＳ活性为１２.３４μｍｏｌ/(ｇＦＷ ｈ)ꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高１０１.９６％㊁６３.４４％㊁４６.２１％ꎬＮ６０处理较Ｎ５０降低３０.２３％ꎬ各处理间差异显著(除Ｎ４０和Ｎ６０处理外)ꎮＧＤＨ活性在Ｎ５０处理下为０.２２Ｕ/ｍＬꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高５７.１４％㊁３７.５０％㊁２２.２２％ꎬＮ６０处理较Ｎ５０降低１３.６４％ꎬ处理间差异显著(除Ｎ４０和Ｎ６０外)ꎮ０８㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀ＧＯＧＡＴ活性在Ｎ５０处理下为５７.１７Ｕ/ｇＦＷꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高１３７.７１％㊁４６.１４％㊁３０.６７％ꎬ随后下降ꎬＮ６０处理较Ｎ５０降低２７.６４％ꎬ各处理间差异显著ꎮ表２㊀不同氮浓度处理对稻花香２号幼苗氮代谢关键酶活性的影响处理ＮＲ活性/[μｇ/(ｇＦＷ ｈ)]ＮＩＲ活性/(Ｕ/ｇＦＷ)ＧＳ活性/[μｍｏｌ/(ｇＦＷ ｈ)]ＧＤＨ活性/(Ｕ/ｍＬ)ＧＯＧＡＴ活性/(Ｕ/ｇＦＷ)Ｎ２０３１.７８ｄ１.９９ｄ６.１１ｄ０.１４ｄ２４.０５ｅＮ３０３４.２４ｃ２.１８ｃ７.５５ｃ０.１６ｃ３９.１２ｄＮ４０３７.６４ｂ２.４１ｂ８.４４ｂ０.１８ｂ４３.７５ｂＮ５０４７.９５ａ２.７２ａ１２.３４ａ０.２２ａ５７.１７ａＮ６０３３.５９ｃ２.４８ｂ８.６１ｂ０.１９ｂ４１.３７ｃ２.３㊀不同氮浓度处理对稻花香２号幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响如图１所示ꎬ随着氮素浓度增加ꎬ幼苗叶片中游离蛋白含量先升高后降低ꎬＮ５０处理下含量最高ꎬ为３.９３８ｍｇ/ｍＬꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ４０处理分别提高３１.９０％㊁１６.６４％㊁６.７１％ꎬ随后下降ꎬＮ６０处理较Ｎ５０降低１４.６３％ꎮ柱上不同小写字母表示处理间差异显著(Ｐ<０.０５)ꎬ下同ꎮ图１㊀不同氮浓度处理对香稻幼苗叶片㊀㊀可溶性蛋白含量的影响２.４㊀不同氮浓度处理对稻花香２号幼苗叶片抗氧化系统的影响由图２可知ꎬ随着氮浓度增加ꎬ稻花香２号幼苗叶片的超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)㊁过氧化物酶(ＰＯＤ)活性均呈现先降后升的变化趋势ꎮＳＯＤ活性在Ｎ４０处理下最低ꎬ为２２.２３Ｕ/ｇＦＷꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０㊁Ｎ５０㊁Ｎ６０处理分别降低１１.４６％㊁６.１５％㊁１０.８８％㊁１３.７４％ꎬ除Ｎ３０处理外ꎬ与其他处理间差异均达显著水平ꎻ在Ｎ６０处理下最高ꎬ但与Ｎ２０㊁Ｎ５０处理间差异不显著ꎮ幼苗叶片ＰＯＤ活性在Ｎ３０处理下最低ꎬ为３８９２.２１Ｕ/(ｇＦＷ ｍｉｎ)ꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ４０㊁Ｎ５０㊁Ｎ６０处理分别降低１６.７７％㊁６.８３％㊁１１.４３％㊁１６.９５％ꎬ且差异均达显著水平ꎻ在Ｎ６０处理下达到最高ꎬ但与Ｎ２０处理间差异不显著ꎮＮ４０㊁Ｎ５０㊁Ｎ６０处理下的幼苗叶片ＭＤＡ含量显著低于Ｎ２０㊁Ｎ３０处理ꎻＮ３０处理下含量最高ꎬ较Ｎ２０处理提高３.７５％ꎬ但差异不显著ꎬ较Ｎ４０㊁Ｎ５０㊁Ｎ６０处理分别提高１９.２３％㊁２６.１７％㊁１５.６５％ꎬ且差异均达显著水平ꎻＮ５０处理下含量最低ꎬ为２.１９μｍｏｌ/ｇＦＷꎬ较Ｎ２０㊁Ｎ３０处理分别降低１７.７７％㊁２０.７４％ꎬ差异达显著水平ꎬ与Ｎ４０㊁Ｎ６０处理相比分别降低５.５０％㊁８.３４％ꎬ差异不显著ꎮ２.５㊀不同氮浓度下香稻幼苗叶片氮代谢及抗氧化指标间的相关性分析由表３可知ꎬＮＩＲ㊁ＧＳ㊁ＧＤＨ和ＧＯＧＡＴ活性与氮浓度均呈极显著正相关ꎬ相关系数分别为０.８８４㊁０.８８４㊁０.８７５和０.６８７ꎬ而ＮＲ活性与氮浓度相关不显著ꎮＮＩＲ和ＧＳ活性受氮浓度影响较大ꎬ其次是ＧＤＨ和ＧＯＧＡＴꎮ氮浓度与游离蛋白含量及ＳＯＤ㊁ＰＯＤ活性间不存在显著相关性ꎬ但与ＭＤＡ含量呈极显著负相关ꎬ相关系数为－０.６６６ꎮ游离蛋白含量与ＮＲ㊁ＮＩＲ㊁ＧＳ㊁ＧＤＨ和ＧＯＧＡＴ活性均呈极显著正相关ꎬ相关系数分别为０.９２４㊁０.７６１㊁０.７５２㊁０.７７４和０.９３３ꎬ与ＭＤＡ含量呈极显著负相关ꎬ相关系数为－０.６７６ꎮＰＯＤ活性和ＳＯＤ活性之间呈显著正相关ꎬ相关系数为０.５８５ꎮＭＤＡ含量与ＮＲ活性呈显著负相关ꎬ相关系数为－０.６３２ꎬ与ＮＩＲ㊁ＧＳ㊁ＧＤＨ和ＧＯＧＡＴ活性均呈极显著负相关ꎬ相关系数分别为－０.８００㊁－０.７９６㊁－０.８００㊁－０.７７５ꎮ１８㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭宇坤ꎬ等:不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响图２㊀不同氮浓度处理对香稻幼苗叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ活性及ＭＤＡ含量的影响表３㊀不同氮浓度处理下香稻幼苗各指标间的相关系数指标ＮＲ活性ＮＩＲ活性ＧＳ活性ＧＤＨ活性ＧＯＧＡＴ活性氮浓度ＳＯＤ活性ＰＯＤ活性ＭＤＡ含量可溶性蛋白含量ＮＲ活性１.０００ＮＩＲ活性０.６８６∗∗１.０００ＧＳ活性０.６６４∗∗０.９７１∗∗１.０００ＧＤＨ活性０.７０９∗∗０.９８３∗∗０.９６２∗∗１.０００ＧＯＧＡＴ活性０.８６１∗∗０.８６８∗∗０.８５７∗∗０.８８５∗∗１.０００氮浓度０.３９３０.８８４∗∗０.８８４∗∗０.８７５∗∗０.６８７∗∗１.０００ＳＯＤ活性－０.４６３０.０６５０.０５６０.０９４－０.１８１０.２１４１.０００ＰＯＤ活性－０.３２９０.０６１０.０３９０.１２０－０.１２５０.１３１０.５８５∗１.０００ＭＤＡ含量－０.６３２∗－０.８００∗∗－０.７９６∗∗－０.８００∗∗－０.７７５∗∗－０.６６６∗∗０.２１９－０.１８９１.０００可溶性蛋白含量０.９２４∗∗０.７６１∗∗０.７５２∗∗０.７７４∗∗０.９３３∗∗０.５０８－０.３４５－０.２１４－０.６７６∗∗１.０００㊀㊀注:表中∗㊁∗∗分别表示在０.０５㊁０.０１水平上显著相关ꎮ２.６㊀不同氮浓度处理下香稻幼苗各指标的综合性评价为全面评估筛选适宜稻花香２号幼苗生长发育的氮素水平ꎬ对香稻幼苗形态学指标及与氮浓度存在显著相关性的生理指标进行Ｚ分综合评价ꎬ将利于香稻幼苗生长发育和氮代谢的指标列为 高优 指标ꎬ将反映植物细胞受损程度的指标列为 低优 指标ꎮ结果如表４所示ꎬＮ４０~Ｎ６０处理组相关指标综合评价的总和(ðＺｉ)为正值ꎮ其中ꎬＮ５０处理的ðＺｉ值最高ꎬ达１０.２０１ꎻＮ６０㊁Ｎ４０处理较高ꎬ分别为３.１８１㊁１.６４１ꎮ表４㊀不同氮浓度处理下香稻幼苗各指标的Ｚ分综合评价结果处理各指标的综合评价值(Ｚｉ)株高茎基宽地上部鲜重ＮＩＲ活性ＧＳ活性ＧＤＨ活性ＧＯＧＡＴ活性ＭＤＡ含量ðＺｉＮ２０－１.０７１－０.８５８－１.１１６－１.３０４－１.０８２－１.３１７－１.４４００.８２６－９.０１５Ｎ３０－０.９３２－１.０２３－１.０１６－０.６３３－０.４５９－０.５３６－０.１６７１.２４１－６.００８Ｎ４００.１０４－０.１９８０.５７８０.１８８－０.０７４０.２０８０.２２４－０.６１０１.６４１Ｎ５０１.２４１１.１２２１.０７６１.２８２１.６１７１.３６２１.３５９－１.１４２１０.２０１Ｎ６００.６５８０.９５７０.４７８０.４６８－０.００２０.２８３０.０２３－０.３１６３.１８１㊀㊀注:ðＺｉ为各处理组相关指标综合评价值的总和ꎮ３㊀讨论３.１㊀不同氮浓度处理对水稻幼苗氮代谢过程的影响通常情况下ꎬ氮代谢关键酶通过影响植株体内氨的同化和氨基酸的合成ꎬ进而调控植物代谢和发育的重要生理过程[２１]ꎮＮＲ可以将土壤中的硝酸盐还原为亚硝酸盐ꎬ是一种硝酸盐同化的限２８㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀速酶ꎬ而ＮＩＲ是一种氧化还原酶ꎬ在植物体中可以迅速降解亚硝酸盐ꎬ避免富集毒害植物细胞ꎬ同时ＮＲ和ＮＩＲ均是硝酸根转换过程中一类重要的酶ꎮ本试验条件下ꎬ这两种酶活性随氮素水平的升高呈现先上升后降低的变化趋势ꎬ这与宁书菊等[２２]的研究结果相一致ꎮＮＲ活性在Ｎ２０~Ｎ５０处理间呈上升趋势ꎬ原因一方面可能是因为随着氮素水平上升ꎬＮＯ－３的含量也随之上升ꎬ对ＮＲ活性有一定的促进作用[２３]ꎬ另外一方面可能是在较低氮浓度水平下ꎬＮＲ的基因表达受到了正向诱导ꎬ促使大量合成ＮＲ[２４]ꎻＮ６０处理下表现为下降ꎬ可能与高氮条件下ＮＲ的基因表达量受到抑制[２５]且同时ＮＨ＋４含量上升导致对ＮＲ活性的抑制作用增强有关[２６]ꎮ尽管有相关研究[２７]表明ＮＲ和ＮＩＲ的活性受氮素类型影响较大ꎬ表现为ＮＨ＋４抑制㊁ＮＯ－３促进ꎬ但是二者间的作用机制和影响程度尚不清楚ꎬ还有待进一步研究ꎮＧＳ的主要作用为将铵态氮转化为谷氨酰胺(Ｇｌｎ)ꎻＧＤＨ可以有效防止氨积累对植物的毒害作用ꎬ同时可以催化ＮＨ＋４直接与α－酮戊二酸(α－ＯＧ)反应生成谷氨酸(Ｇｌｕ)ꎻＧＯＧＡＴ可以催化谷氨酰胺与α－酮戊二酸结合生成谷氨酸ꎮ本研究结果显示ꎬ三者的活性均与氮素水平呈极显著正相关ꎬ整体上表现为随施氮量增加活性上升ꎮ这与前人[２８－３０]的研究结论相一致ꎬ即随着氮浓度上升ꎬＮＨ＋４浓度相应提高ꎬ其作为ＧＳ和ＧＤＨ催化反应的底物ꎬ对两酶活性有一定的促进作用ꎮＧＯＧＡＴ可以协助ＧＳ完成对ＮＨ＋４的初级同化ꎬ在不同品种中活性存在较大差异[２６ꎬ３１]ꎬ本试验中表现出与ＧＳ相对一致的变化趋势ꎬ均在Ｎ５０处理下达到峰值ꎮＮ６０处理下三种酶活性均出现下降ꎮ对于ＧＤＨ而言ꎬ虽然高氮条件下ＮＨ＋４含量较高ꎬ但是基因表达仍会受到抑制[３２]ꎬ从而导致其活性下降ꎮ对于ＧＳ和ＧＯＧＡＴ而言ꎬ两者活性下降的原因可能有两个方面:首先是随着氮浓度的不断升高ꎬ酶活性升高ꎬ酶促反应过程中释放的Ｈ＋浓度升高ꎬ根据前人[３３]的研究结论可知ꎬ过高的Ｈ＋会对ＧＳ和ＧＯＧＡＴ的循环产生抑制ꎻ另外一方面可能是循环中的产物谷氨酰胺过量ꎬ对循环过程产生负反馈调节[３４]ꎮ同时可以得出ꎬ在Ｎ２０~Ｎ５０范围内ꎬ随着氮素水平提高ＧＯＧＡＴ活性不断升高ꎬ有效促进谷氨酸合成ꎮ谷氨酸是香稻主要香味物质２－ＡＰ合成的重要前体物质[３５]ꎬ但由于本试验未测定谷氨酸转化的相关指标ꎬ无法确定谷氨酸与２－ＡＰ的转化情况ꎬ故无法确定稻花香２号苗期氮素水平是否是影响其香味的因素之一ꎮ３.２㊀不同氮浓度处理对水稻幼苗抗氧化水平的影响逆境条件下ꎬ水稻在生物代谢过程中普遍会产生一些不稳定的㊁带有多余电子的㊁化学活性很高的基团成分(主要以超氧阴离子为主)ꎬ对其细胞产生毒害作用[３６]ꎮＳＯＤ㊁ＰＯＤ是一类抗氧化酶ꎬ用于消除细胞中的自由基ꎬ对于二者活性的评价可以间接反映水稻受到逆境胁迫的情况ꎮＳＯＤ主要功能是通过消除细胞内活性氧自由基ꎬ抑制膜内不饱和脂肪酸的过氧化作用及其产物丙二醛的积累ꎬ维持细胞质膜的稳定性和完整性[３７－３８]ꎮ本试验中ꎬ幼苗叶片的ＰＯＤ㊁ＳＯＤ活性均在低㊁高氮水平下呈现升高趋势ꎬ这与前人[３９]的研究结论相符合ꎻＭＤＡ含量在低氮水平下高于高氮ꎬ这可能与稻花香２号苗期对氮的耐受性和需求性有关ꎮ３.３㊀不同氮浓度处理下水稻生理指标的Ｚ分综合评价Ｚ分综合评价法为对比不同氮素水平对稻花香２号幼苗影响程度提供了直观的方法ꎮ该方法是一种直线型无量纲化法[４０]ꎬ可以将各指标的单位消除后进行运算ꎬ运算结果ðＺｉ可以评价多个指标的综合性能ꎬ反映样本的总体情况ꎬ给出不同氮素水平对稻花香２号幼苗影响的实际情况比较结果ꎮ但该方法无法显示各指标对稻花香２号幼苗具体影响的比重ꎬ同时对指标的选择也会直接影响评价结果ꎮ故而将Ｚ分综合评价法运用在农业生产问题上时应考虑到评价指标与评价对象的关联度ꎮ本试验中ꎬ氮素水平对稻花香２号幼苗的影响是多方面的ꎬ在评价适合稻花香２号幼苗生长发育的氮素水平时无法通过单一的某几个指标进行判定ꎬ故选择Ｚ分综合评价法对香稻幼苗形态指标及和氮素水平显著相关的各指标进行综合分析ꎬ得出Ｎ５０处理的ðＺｉ值最高ꎬ达１０.２０１ꎬＮ６０和Ｎ４０处理的ðＺｉ值较高ꎬ分别为３.１８１和１.６４１ꎮ３８㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭宇坤ꎬ等:不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响４㊀结论综上所述ꎬ本试验条件下ꎬ稻花香２号氮代谢相关酶活性在一定范围内会随着氮浓度的增加而升高ꎬ进而促进其苗期的生长发育和氮素积累ꎮ４０~６０ｍｇ/Ｌ的氮素可以保证稻花香２号苗期生长发育的正常进行ꎬ尤其是５０ｍｇ/Ｌ水平ꎬ低于或者高于５０ｍｇ/Ｌ均会对氮代谢相关酶活性产生显著抑制ꎬ且低于４０ｍｇ/Ｌ水平会显著增加其幼苗叶片的丙二醛积累ꎮ因此ꎬ５０ｍｇ/Ｌ的氮有益于稻花香２号幼苗的正常生长ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀潘阳阳ꎬ周德贵ꎬ黄道强ꎬ等.香稻不同发育时期香味物质的变化分析[Ｊ].广东农业科学ꎬ２０２１ꎬ４８(１０):４２－５１. 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不同施氮量对水稻南粳46产量及品质的影响水稻是我国主要的粮食作物之一，施肥是提高水稻产量和质量的重要因素之一、而氮素作为水稻生长发育所必需的主要营养元素之一，对水稻的生长发育和产量质量具有重要影响。

而不同的施氮量会对水稻的产量和品质产生一定的影响。

本文将从不同施氮量对水稻南粳46产量及品质的影响进行讨论。

一、不同施氮量对水稻南粳46产量的影响1.低氮处理在低氮处理下，水稻植株生长势较弱，叶片颜色较浅，叶片生长缓慢，导致水稻植株高度较低，株型不健壮。

因为氮素是构成叶绿素和蛋白质的重要元素，低氮处理下水稻植株对光合作用效率低，叶面积小，光合产物较少，导致产量的减少。

通过实验观察发现，在低氮处理下，水稻的产量明显低于正常施氮处理的水平。

2.适宜氮处理在适宜氮量处理下，水稻生长势旺盛，植株高度较高，叶片颜色深绿，生长迅速。

植株充实，茎秆粗壮，叶面积大，光合作用效率高，光合产物丰富，促进了水稻的生长发育，有效提高了水稻的产量。

通过实验观察发现，在适宜氮处理下，水稻的产量较高，且单株产量和千粒重都有所提高。

3.高氮处理在高氮量处理下，水稻植株生长势过旺，虽然植株高度较高，但茎秆过长、细弱，易倒伏，严重影响水稻产量。

此外，高氮处理下，水稻植株生长过于旺盛，导致植株光合作用过强，养分转移不足，同时易出现秧螟、稻飞虱等病虫害。

通过实验观察发现，在高氮处理下，水稻产量并没有明显提高，反而受到影响，导致产量下降。

1.低氮处理在低氮处理下，水稻植株的养分供应不足，易导致氮肥缺乏症状，如叶片变黄、氮化合物含量降低等。

低氮处理下，水稻的淀粉含量降低，直接影响水稻的食味和品质。

同时，低氮处理下，水稻在抗逆性方面也较弱，易受环境胁迫的影响，容易发生病虫害。

2.适宜氮处理在适宜氮处理下，水稻植株生长旺盛，氮素充足，养分供应充分，对水稻的生长发育和产量质量有利。

适宜氮处理下，水稻的淀粉含量适中，米粒饱满，质地松脆，口感好，食味浓郁，是高质量的优质水稻。

氮素不同用量对水稻产量与效益的影响作者：曲晓荣杨晶来源：《农村实用科技信息》2008年第08期摘要:水稻是需氮较多的作物，氮素不同用量对水稻生物性状､产量､效益均有不同影响。

通过试验，筛选出氮素最佳用量，即N9为最佳，亩产量为560.1kg､亩纯效益为1052.50元。

关键词:水稻氮素产量效益水稻是我市主栽作物之一，年种植面积30万亩。

多年来，由于施肥不合理，特别是氮素用量偏高或偏低，造成水稻贪青晚熟､倒伏､病虫害加重，或是满足不了水稻整个生育期对氮素的需求，影响水稻的产量和效益。

为了探讨氮素的适宜用量，特进行氮素不同用量在水稻上施用试验研究。

1､试验材料与方法试验设在双城市单城镇政久村农户徐福志试验地，该试验地土壤类型为黑土，土壤质地为中粘壤，有机质2.818%､全氮0.144%､有效磷58mg/kg､有效钾126mg/kg､pH7.0。

选用的水稻品种为松粳5号。

本试验采用大区直接对比法，设五个处理，不设重复，即亩施用量分别为，N4.5P6K3､N6P6K3､N7.5P6K3､N9P6K3､N12P6K3，每个处理面积为1亩，单排单灌。

4月17日育苗，5月18日施底肥，5月19日泡田，5月21日插秧，9月27日收获。

2､结果与分析2.1不同氮素水平对水稻生物性状的影响由表中分析，随着氮素水平的增加，构成水稻生物性状的不同因子有逐渐增加的趋势，有效分蘖数由N4.5P6K3的15.2条增加到N9P6K3的17.2条，增加2条;株高由N4.5P6K3的90.2cm增加到N12P6K3的98.2cm，增加8cm;穗长由N4.5P6K3的16.5cm增加到N9P6K3的17.0cm，增加1.4cm;穗粒数由N4.5P6K3的103个增加到N9P6K3的113个，增加10个;结实率由N4.5P6K3的88.2%增加到N9P6K3的92.6%，增加4.4%;千粒重由N4.5P6K3的23.2g增加到N12P6K3的25.6g，增加2.4g。