氮肥基追比对花后高温胁迫的春小麦光合特性影响
2017-11-09米美多孙立影康建宏
慕 宇,米美多,孙立影,朱 荣,康建宏
(宁夏大学 农学院,宁夏 银川 750021 )
氮肥基追比对花后高温胁迫的春小麦光合特性影响
慕 宇,米美多,孙立影,朱 荣,康建宏*
(宁夏大学 农学院,宁夏 银川 750021 )
【目的】本文研究了氮素基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶光合特性的影响。【方法】本研究在盆栽条件下,人工模拟高温,对光合速率、叶绿素含量、荧光特性和产量变化进行了研究。【结果】高温胁迫下,宁春4号与宁春47号叶绿素a,叶绿素b,叶绿素总含量,叶绿素a/b,Pn,Gs,Fv/F0,Fv/Fm和PI下降显著,热耗散量子比率F0/Fm升高,Ci变化不明显。但在高温和氮素互作下,氮肥基追比为3∶7和4∶6条件下春小麦旗叶叶绿素a,叶绿素b,叶绿素总含量,叶绿素a/b,Pn,Gs,Fv/F0,Fv/Fm和PI下降的幅度较小,F0/Fm升高幅度较低。因此,高温胁迫对春小麦PSII活性造成一定损伤,但合理的氮肥基追比(3∶7和4∶6)可以明显缓解高温对春小麦PSII活性的影响,从而减轻高温胁迫对春小麦的伤害。【结论】生产上,可采取相应的栽培措施来缓解春小麦花后高温对籽粒灌浆的影响,适量的施用氮肥来缓解早衰,以提高春小麦的单产。
春小麦;高温;氮素;光合特性
【研究意义】宁夏属西北春麦区,春小麦是其种植的主要作物之一[1]。春小麦喜冷凉,最适宜的生长温度为15~20 ℃,籽粒灌浆的适宜温度为20~22 ℃,但随着全球气候变暖,宁夏乃至西北地区高温、干旱等自然灾害频发,使春小麦生育后期籽粒灌浆时间缩短,产量下降,效益降低。据研究,春小麦灌浆后期若遇到高温、多风的天气易形成干热风,会导致小麦高温逼熟,籽粒灌浆期缩短,小麦的产量和品质显著下降,减产幅度达10 %~30 %[2-3]。而灌浆期是决定小麦产量和品质的关键时期[4],研究花后高温对春小麦产量影响的生理机制及其缓减措施,对指导春小麦的生产实践具有重要意义。【前人研究进展】光合作用是作物产量形成的物质基础,植物的干物质有90 %~95 %来自光合作用,因此,对作物光合特性的研究历来受到国内外学者的重视。作为植物体天然探针的植物叶绿素荧光,能够灵敏准确快速的反映植物的光合生理生长状况,以及各种外界环境因素对植物影响的一种新型、敏捷、无害的活体植物测定和诊断方法,被广泛应用于植物逆境生理和病理、光合机理、作物产量预测预报和环境保护等各个研究领域[5]。有研究表明,高温影响叶绿体生物合成,致使叶片光合速率下降[6]。高温胁迫可引起叶绿素荧光参数的变化,且随小麦灌浆时间的推进影响加剧[7-8]。小麦灌浆期频繁出现干热风对小麦灌浆和产量造成严重危害,主要是扰乱了小麦体内的水分平衡,阻碍同化物质向籽粒输送,致使叶肉细胞受损,原生质膜的选择透性受到破坏,叶绿素合成受阻;同时绿叶面积减少,也加速了小麦植株衰老,籽粒灌浆时间缩短,充实度下降。越来越多的研究表明可根据植物光合特性的变化来了解植物的生长、病理和受胁迫的情况。施肥是栽培措施中调控籽粒产量和品质的有效途径,而氮肥又是生产中施用量大且对作物产量贡献最大的肥料,合理的氮肥运筹不仅能提高小麦产量而且能提高籽粒品质,推测合理的氮肥运筹能够缓减高温胁迫对小麦的不利影响。赵晶晶等[9]研究了不同施氮量对花后高温胁迫下春小麦产量形成的影响,得到了适宜的施氮量。【本研究切入点】在此基础上,笔者进一步研究不同氮肥基追比对花后高温胁迫的春小麦旗叶光合特性的影响。【拟解决的关键问题】从而探究不同氮肥基追比对于缓解高温胁迫条件下春小麦旗叶的光合系统的损伤及延缓植株的衰老的机理,为春小麦高产稳产优质安全生产提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试春小麦的品种为宁夏主栽品种宁春4号和宁春47号,种子由宁夏农林科学院农作物研究所小麦室提供。
1.2 试验设计
试验于2014年3-7月在宁夏大学农学院试验基地以盆栽的形式进行,盆钵直径30 cm,高25 cm。盆栽用土取自大田0~20 cm的耕层,土壤有机质含量11.9 g/kg,碱解氮72.1 mg/kg,速效磷28.6 mg/kg,速效钾64.3 mg/kg,pH为7.92,每盆装过筛干土9 kg。试验采取两因素裂区设计,每个处理6盆作为重复,以温度为主区,设置常温(27±2)℃(T1,CK)和高温(35±2)℃(T2)2个温度水平。花后18~22 d进行高温处理,时间为每天9:00-17:00,人工搭设的薄膜气候室内连续处5 d,每天不间断观测温度,温度超过设计温度时揭膜进行通风,夜晚常温,各温度处理的空气相对湿度保持在50 %±5 %,土壤水分保持在田间最大持水量的65 %~75 %,高温处理结束后将小麦移到自然条件下生长至成熟。以不同氮肥处理为副区,氮肥施用量为225 kg/hm2,设3∶7、4∶6、5∶5、7∶3、6∶4 5个氮肥基追比水平,分别以N1、N2、N3、N4、N5来表示,以尿素(N46 %)为供试肥料,每盆种植前统一施入磷酸二铵2.5 g作基肥,剩余氮肥按试验设计比例施入,基肥与土混匀后装盆,小麦3叶期定苗为30株/盆。追肥尿素按分蘖期、拔节期、孕穗期、开花期并按比例追施。
1.3 测定项目及方法
春小麦开花后开始测定各项指标,光合速率的测定选择晴天采用CIRAS-1(PP-system公司,英国)便携式光合测定仪在田间直接测定光合速率(Pn,μmol·m-2·s-1)、气孔导度(Gs,mmol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci,μl·L-1),从旗叶全展开始每隔5 d测定1次;叶绿素的测定采用分光光度法中的95 %乙醇提取分光光度法测定[10];荧光参数的测定采用便携式荧光仪(FMS-2型,Hansatech 公司,英国)于晴天早上9:00-11:00在田间活体测定,先用专用夹子夹住叶片暗适应20 min后拉开暗室板,再用荧光仪接到夹子接口处测定小麦的荧光参数热耗散量子比率(F0/Fm)、PSII潜在活性(Fv/F0)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、荧光综合指标(PI)等指标;小麦成熟后无损失收获,自然风干,每个处理取20株考种,调查穗粒数、穗粒重、千粒重、单株生物产量等。
图1 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦叶绿素a的影响Fig.1 Effects of nitrogen base-dressing ratios on chlorophyll a of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图2 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦叶绿素b的影响Fig.2 Effects of nitrogen base-dressing ratios on chlorophyll b of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图3 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦叶绿素总量的影响Fig.3 Effects of nitrogen base-dressing ratios on total chlorophyll content of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图4 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦叶绿素总量的影响Fig.4 Effects of nitrogen base-dressing ratios on chlorophyll a/b of flag leaf of spring wheat after its anthsis under high temperature stress
1.4 数据统计与分析
采用Microsoft Excel 2003和DPS统计分析软件对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同氮素基追比对高温胁迫下春小麦叶绿素含量的影响
由图1~4可知,2品种随着植株的衰老,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量和叶绿素a/b整体均呈下降趋势,花后5~15 d的叶绿素含量、叶绿素a/b较常温下的各处理下降幅度较小,花后20~25 d各处理的叶绿素含量、叶绿素a/b下降较明显。不同氮肥基追比例处理下叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和叶绿素a/b表现不同。常温条件下,氮肥基追比T1N1、T1N2处理下叶绿素a含量显著高于T1N3、T1N4、T1N5,高温胁迫下,叶绿素a含量均低于对照,如花后25 d,宁春4号T2N1、T2N2、T2N4叶绿素a含量较T1N1、T1N2、T1N4分别下降48.11 %、65.45 %、48.66 %,叶绿素b分别降低了2.47 %、45.69 %、23.87 %;叶绿素总量分别降低了68.37 %、35.34 %、46.61 %;叶绿素a/b分别降低了46.79 %、36.38 %、34.37 %;而宁春47号花后25 d T2N1、T2N2、T2N4的叶绿素a含量较T1N1、T1N2、T1N4分别降低了36.66 %、47.69 %、8.19 %;叶绿素b分别降低了36.62 %、41.94 %、46.99 %;叶绿素总量分别降低了1.26 %、25.80 %、23.67 %;叶绿素a/b分别降低了0.58 %、9.91 %、12.46 %;说明高温会加速叶绿素含量以及叶绿素a/b的下降;由此可以看出高温胁迫下氮肥比例N1(3∶7)较其它氮肥处理相比,下降幅度较小。且不同氮肥基追比处理也存在差异,T2N1处理显著高于T2N2、T2N3、T2N4、T2N5。说明合理的氮肥基追比能够减缓叶绿素含量以及叶绿素a/b的下降,以N1(3∶7)处理效果最好。
2.2 不同氮素基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶光合指标的影响
由图5~7可以看出,在正常条件下,小麦植株随着生育期的推进,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)呈现逐渐下降的趋势,胞间CO2浓度随着小麦植株的衰老而不断上升。与高温和氮肥互作的各处理相比,常温下各氮肥处理的净光合速率一直保持较高的水平,从不同时期测定结果看,高温条件下旗叶Pn降低幅度大,花后5~15 d常温、氮温互作下各处理Pn趋于稳定,花后 20~25 d期间下降速度较快,与常温差异达到显著水平。高温胁迫条件下宁春4号花后花后25 d N1、N2、N3的Pn较N1、N2、N3分别降低了15.38 %、37.5 %、63.78 %。宁春47号花后25 d N1、N2、N3的Pn较N1、N2、N3分别降低了42.25 %、37.69 %、54.78 %。不同温度处理的气孔导度比较,花后5~15 d常温、高温与氮肥互作的各处理表现差异不显著,花后20 d,高温与氮肥互作的各处理均低于常温与氮肥互作的各处理,说明高温降低了膜的流动性和通透性,导致气孔导度下降。不同温度下氮肥基追比间比较,宁春4号花后25 d T2N1、T2N2、T2N3的Gs较T1N1、T1N2、T1N3分别降低了34.76 %、39.53 %、54.41 %。宁春47号花后25 d T2N1、T2N2、T2N3的Gs较T1N1、T1N2、T1N3分别降低了51.59 %、40.13 %、65.79 %。
图5 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶光合速率的影响Fig.5 Effects of nitrogen base-dressing ratios on Pn of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图6 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶气孔导度的影响Fig.6 Effects of nitrogen base-dressing ratios on Gs of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图7 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶胞间二氧化碳浓度的影响Fig.7 Effects of nitrogen base-dressing ratios on Ci of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图8 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶Fv/F0的影响Fig.8 Effects of nitrogen base-dressing ratios on potential photochemical efficiency of PS II Fv/F0 of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
而胞间CO2浓度在花后5~15 d各氮肥处理之间变化幅度不明显,但上升速度快,而花后20~25 d高温与常温下的各氮肥处理之间差异达显著水平。不同氮肥处理比较,宁春4号花后25 d T2N1、T2N2、T2N3、T2N4较T1N1、T1N2、T1N3、T1N4分别降低了5.34 %、6.12 %、14.22 %、14.07 %。宁春47号花后25 d T2N1、T2N2、T2N3、T2N4较T1N1、T1N2、T1N3、T1N4分别降低了5.71 %、4.33 %、5.93 %、14.37 %。可以看出,高温条件下氮肥处理N1(3∶7)、N2(4∶6)比其它处理净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)降低幅度小,且胞间CO2浓度上升幅度也有所减小,说明合理的氮肥基追比能够减缓净光合速率的下降,以N1(3∶7)、N2(4∶6)处理效果最好。
2.3 不同氮素基追比对花后高温胁迫下春小麦荧光特性的影响
2.3.1 对春小麦旗叶的PSⅡ潜在活性(Fv/F0)的影响 由图8可知,Fv/F0随小麦生育期推进而逐渐降低,高温处理之前,不同温度、不同氮肥处理之间差异不显著,花后20 d开始降低,且高温与氮肥互作各处理的Fv/F0均低于常温下相应的处理,方差分析显示,花后20~25 d各处理之间差异显著,说明高温胁迫抑制了光合作用的原初反应,对PSII系统造成一定程度破坏,导致光合效率下降。花后25 d时,宁春4号高温处理下N1时的Fv/F0值较N2、N3、N5时升高19.88 %、9.59 %和14.87 %,宁春47号氮肥基追比N1和N2时较其他比例都有很大程度的提高,尤其是N2条件下,相对于N1、N3、N4、N5分别提高了6.01 %、27.97 %、28.95 %和19.31 %。由此可以看出N1(3∶7)、N2(4∶6)处理下Fv/F0值较其它处理较高,由此看出合理的氮肥基追比能够减缓小麦旗叶PSII潜在活性的下降,以N1(3∶7)、N2(4∶6)处理效果最好。
2.3.2 对春小麦旗叶的最大光化学效率(Fv/Fm)的影响 由图9看出,Fv/Fm随小麦生育期推进而逐渐降低,不同氮肥处理之间比较,宁春4号花后15 d的Fv/Fm值T1N2较T1N4升高了87.50 %,花后20 d的的Fv/Fm值T2N1较T2N4升高了76.32 %;宁春47号花后15 d的Fv/Fm值T1N2较T1N5升高了64.65 %,花后20 d的Fv/Fm值T2N2较T2N1升高了36.17 %。不同氮温处理之间比较,宁春4号花后25 d氮肥基追比T2N1时较T2N2、T2N3、T2N4时Fv/Fm提高了6.32 %、4.61 %和21.44 %;宁春47号花后25 d氮肥基追比T2N1时较T2N2、T2N3、T2N4、T2N5时Fv/Fm提高了5.84 %、4.77 %、24.98 %和5.72 %。因此,N1(3∶7)、N2(4∶6)处理下Fv/Fm值较其它处理较高,说明合理的氮肥基追比(3∶7和4∶6)能够减少高温胁迫对小麦植株旗叶PSⅡ反应中心原初光能的转化效率的影响,提高PSⅡ的光化学效率。
图9 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶Fv/Fm的影响Fig.9 Effects of nitrogen base-dressing ratios on potential photochemical efficiency of PS II Fv/Fm of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
图10 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶F0/Fm的影响Fig.10 Effects of nitrogen base-dressing ratios on potential photochemical efficiency of F0/Fm of flag leaf of spring wheat after its anthesis under high temperature stress
2.3.3 对春小麦旗叶的热耗散量子比率(F0/Fm)的影响 随着小麦生育期的推进,所有品种的热耗散量子比率均呈上升趋势(图10)。且花后5~15 d变化比较平稳,说明随着灌浆进程的推进,植株在缓慢衰老;但花后20 d(高温处理)后上升明显,高温加速了植株的衰老。高温处理前后F0/Fm差异显著,说明高温对春小麦光系统有较强的破坏力;使用合理的氮肥基追比(3∶7和4∶6)较5∶5、7∶3、6∶4F0/Fm值低,宁春4号花后25 d氮素基追比3∶7和4∶6较其他比例的F0/Fm上升缓慢,尤其是T2N1时较T2N2、T2N3、T2N4、T2N5时的热耗散量子比率低2.10 %、45.99 %、29.37 %和53.59 %;宁春47号与宁春4号在花后25 d时氮肥基追比对高温胁迫的响应上有一定差异,宁春47号氮肥基追比T2N2时较T2N1、T2N3、T2N4、T2N5热耗散量子比率下降2.01 %、24.67 %、42.45 %和6.07 %。说明合理的氮肥基追比(3∶7)可以减轻高温胁迫对小麦植株叶片热耗散量子比率的影响,降低叶片热耗散,提高光化学效率。
2.3.4 花后高温条件下不同氮素基追比对春小麦旗叶PI的影响PI是反应植物荧光的综合性指标,与PSII整体功能有着密切的联系。由图11可知,2品种PI随着生育期推进不断下降,花后5 d出现峰值,花后15 d后降低幅度较大。并且,比较花后20 和25 d发现,2品种花后高温处理的时间越长,PI值下降越明显,说明高温处理时间越长,最大光化学效率下降越大,植株衰老加快。宁春4号在花后20 d 高温处理下T2N4较T2N1、T2N2PI值下降了15.80 %、17.98 %,而宁春47号则下降了11.23 %、13.66 %,即花后20 d高温处理下当氮素基追比为3∶7和4∶6时的PI下降较慢,说明适当的增施氮肥可以减轻高温胁迫对PSII系统的伤害,提高叶片光合效率。
2.4 不同氮素基追比对花后高温胁迫下春小麦产量的影响
高温胁迫对小麦产量及产量构成因素有着不同的影响,高温胁迫使光合产物运输受阻,导致不实小穗数、秕粒数增加,降低了生物产量,不利于小麦产量的提高,但不同的氮肥基追比对产量构成因素影响显著。由表1可知,不同温度处理下,氮肥追施比N1、N2的小麦千粒重和每株生物产量都明显高于其他处理。以常温下各处理为参照,将高温下不同氮肥基追比间进行比较发现,宁春4号和宁春47号T2N1、T2N2、T2N3、T2N4、T2N5处理下的每穗粒数、每穗粒重、每株生物产量和千粒重较对照都有不同程度的降低,其中宁春4号T2N1、T2N2、T2N3、T2N4、T2N5的每穗粒数较对照分别降低了19.04 %、14.01 %、14.17 %、29.38 %、25.78 %,每穗粒重降低了43.84 %、48.59 %、16 %、38.68 %、3.17 %,千粒重降低了27.26 %、11.89 %、15.76 %、10.07 %、1.40 %,生物产量降低了34.10 %、44.59 %、15.53 %、29.24 %、13.64 %;宁春47号各处理每穗粒数较对照分别降低了15.09 %、17.61 %、35.57 %、23.27 %、45.17 %,每穗粒重降低了46.49 %、34.15 %、9.84 %、6.82 %、42.86 %,千粒重降低了0.53 %、7.5 %、7.01 %、16.77 %、28.36 %,生物产量降低了54.97 %、35.94 %、23.93 %、33.33 %、93.83 %。2品种变化规律基本一致,个别处理下略有差异。因此综合来说,合理的氮肥基追比(3∶7和4∶6)对缓解灌浆期高温胁迫的效应显著。
图11 不同氮肥基追比对花后高温胁迫下春小麦旗叶PI的影响Fig.11 Effects of nitrogen base-dressing ratios on PI of flag leaf after anthesis of spring wheat under high temperature stress
品种Cultivars处理Treatments每穗粒数(粒)Numberofgrainperear每穗粒重(g)Grainweightperear千粒重(g)Thousand-kernalweight生物产量(g/株)Biomass经济系数(%)Economiccoefficient宁春4号常温T1N129.20±1.17a0.73±0.13bc41.30±1.57a1.76±0.47c0.40±0.12aN233.90±1.28a1.42±0.17a45.40±1.59a2.96±0.37a0.46±0.11aN324.35±1.26b1.00±0.19b41.25±1.65a2.19±0.32b0.43±0.12aN426.55±1.39b1.06±0.15b43.20±1.45a2.36±0.30b0.40±0.14aN526.45±1.30b0.63±0.11c32.10±1.67b1.76±0.34c0.40±0.08a高温T2N123.64±1.56b0.41±0.12b30.40±1.56b1.16±0.35c0.35±0.09bN229.15±1.57a0.73±0.19a40.00±1.64a1.64±0.26ab0.41±0.10aN328.37±1.35a0.84±0.12a34.75±1.85b1.85±0.26a0.43±0.12aN418.75±1.29c0.65±0.11ab38.85±1.47a1.67±0.33ab0.37±0.10abN519.63±1.33c0.61±0.11ab31.65±1.57b1.52±0.35b0.38±0.12ab宁春47号常温T1N128.23±1.26a1.14±0.21a37.60±1.43a2.02±0.24a0.43±0.16aN234.76±1.41a0.82±0.16a37.20±1.38a1.92±0.21a0.50±0.18aN331.23±1.37a0.61±0.18b32.80±1.32b1.63±0.20b0.49±0.13aN422.60±1.32b0.44±0.18b33.40±1.37b1.83±0.29a0.35±0.09bN524.55±1.23b0.35±0.15b26.80±1.20c1.62±0.26b0.39±0.15b高温T2N123.97±1.20b0.61±0.14a37.40±1.39a1.36±0.28a0.38±0.06aN228.64±1.31a0.54±0.18a34.40±1.34a1.23±0.26b0.42±0.14aN320.12±1.16b0.55±0.12a30.50±1.29b1.24±0.27b0.37±0.12aN417.34±0.92c0.41±0.16b27.80±1.17b1.22±0.25b0.27±0.13bN513.46±0.87d0.20±0.14c19.20±1.13c1.10±0.21b0.13±0.11c
3 讨论与结论
小麦生育期内遭受高温胁迫导致光合器官功能受阻或完全丧失, 最终使产量下降[12-13]。
许多研究和实践表明,高温胁迫条件下,植株衰老提前,光合功能不可逆地降低,有机物质运输及分配过程发生紊乱,致使小麦的生理机制衰退、发育不良,影响其产量[14-17]。小麦叶片光合产物的形成、输出、转化过程直接影响小麦籽粒发育,高温胁迫是影响作物生产的主要原因之一,对其生长发育有极其显著的负面影响,而光合功能的强弱关乎着产量的高低,其对高温胁迫又极其敏感[18]。花后过高的温度降低了叶片合成光合产物的功能,减少了源供应量,从而减少有机物质累积量[8,19]。有试验结果表明,叶片在遇到30℃以上的温度时,叶片的细胞功能受到损伤,光合速率会受到强烈的影响,其原因使光合机构遭到破坏,导致植株加速衰老[17,20]。高温胁迫下,小麦孕穗期追肥显著增加旗叶气孔导度(Gs)和净光合速率(Pn), 以保证气体正常的流通和交换[20]。冯波等研究指出,灌浆期追施氮肥有利于提高作物叶片光合速率,缓解了高温胁迫对作物产生的负面作用[21]。随着小麦生育期的推进,旗叶的PSII潜在活性(Fv/F0)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)呈下降趋势,叶片的热耗散量子(F0/Fm)比率升高[22-24]。本试验结果表明,从开花至成熟期,高温胁迫显著降低了净光合速率和叶绿素含量等,灌浆前期下降幅度较小,后期迅速下降,荧光参数Fv/F0、Fv/Fm、PI整体呈下降趋势,热耗散量子比率F0/Fm上升明显。研究显示,生育后期适当增施氮肥能够改善春小麦旗叶光合性能[25-26],提高光合产物积累量[27]。本研究结果与前人研究结果基本一致,在高温胁迫条件下,宁春4号与宁春47号,以氮肥基追比 3∶7与4∶6的指标均,氮肥基追比 3∶7与4∶6的各处理叶绿素含量、荧光参数PI、净光合速率等指标均高于其它各氮肥基追比处理,说明合理氮肥基追比(3∶7与4∶6)可增强植物抗逆机制以减缓高温的伤害,为了实现春小麦的高产、优质、高效,需要结合田间生产与具体实际情况合理的运筹氮肥比例,结合抗耐热品种的选育、合理密植、科学调控水等综合栽培技术来减轻高温危害。
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EffectofNitrogenDressingRatiosonItsPhotosynthesisafterAnthesisofSpringWheatunderHighTemperature
MU Yu, MI Mei-duo, SUN Li-ying, ZHU Rong, KANG Jian-hong*
(School of Agriculture,Ningxia University,Ningxia Yingchuan 750021,China)
【Objective】The present paper aims to analyze the variation of photosynthetic characteristics of flag leaf affected by different nitrogen dressing ratios under high temperature. 【Method】The photosynthetic characteristics, chlorophyll content, fluorescence characteristics and output of spring wheat by potting and phytotron were studied continuously. 【Result】Under the stress of high temperature, the content of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll content, chlorophyll a/b,Pn,Gs,Fv/F0,Fv/Fm,PI,the number of gains per spike and grain weight of Ningchun 4 and Ningchun 47 were decreased, andF0/Fmwas increased, butCidid not change significantly. However, the content of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll content, chlorophyll a/b,Pn,Gs,Fv/F0,Fv/Fm,PI, by high temperature under the nitrogen-based recovery ratio of 3∶7 and 4∶6 were decreased less, also theF0/Fmwas increased lower. Therefore, the liveness of PSII could be damaged by high temperature, the reasonable nitrogen dressing ratios (3∶7 and 4∶6)could significantly alleviate the effect of high temperature on PSII and the damage of wheat. 【Conclusion】In production, appropriate measures could be taken to mitigate the effect of high temperature on grain filling after anthesis to reach the goal of raising fields, and an appropriate amount of nitrogen fertilizer would alleviate the premature.
Spring wheat; High temperature; Nitrogen; Photosynthetic characteristics
1001-4829(2017)5-1027-08
10.16213/j.cnki.scjas.2017.5.008
2016-05-20
国家自然科学基金(31160255);黄土高原旱区增粮增效潜力与提升技术研究(2015BAD22B01)
慕 宇(1992-),女,硕士研究生,主要从事作物高产优质栽培研究,E-mail:2319006430@qq.com;*为通讯作者:康建宏(1968-)男,教授,硕士生导师,主要从事作物高产栽培生理的教学与科研,E-mail: kangjianhong@163.com。
S512.1
A
(责任编辑 陈 虹)