氮肥运筹对糜子生育后期干物质积累与转运及叶片氮素代谢的调控效应

[目的]通过分析不同氮肥水平对糜子干物质积累、转运及生育后期功能叶片氮素代谢的影响,探讨糜子干物质积累、转运特征和氮代谢变化规律,为糜子节肥增产提供理论依据.[方法]采用大田试验,以榆糜2号为试验材料,设置60 kg·hm-2 (N1)、105 kg.hm-2(N2)、150 kg·hm-2 (N3)、195 kg.hm-2 (N4)4种不同施氨水平,以不施肥为对照(CK).连续两年研究了糜子抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期干物质积累、转运及产量变化,分析了不同氮肥条件下,糜子旗叶、倒二叶和倒三叶叶片的谷氨酰胺合成酶(GS)活性、硝酸还原酶(NR)活性、游离氨基酸含量和可溶性蛋白含量以及籽粒中含氮量、蛋白质含量等氮素代谢指标的变化规律,进一步研究了不同氮肥水平下糜子产量及产量构成因素的变化,总结了糜子干物质积累特性、叶片氮素代谢与产量的相关性.[结果]试验结果表明,随着施氮量的增加,糜子不同器官的地上部干重呈先上升后下降的趋势,开花期糜子N3(150 kg·hm-2)处理下的茎干重、叶干重、鞘干重和穗干重最大,分别比不施肥(CK)提高了51.2％、40.8％、64.2％和41.3％;氮肥处理促进了糜子抽穗后植株干物质在不同器官中的移动与转运,提高了地上部器官对籽粒的贡献率.其中,N3 (150 kg.hm-2)处理下的叶干物质移动率比不施肥提高了9.6％,转运率提高了12.4％;氮肥处理下的糜子不同叶位叶片GS活性、NR活性、游离氨基酸含量以及可溶性蛋白含量均表现出先上升后下降的变化趋势,但施氮不影响糜子生育期内叶片氮素代谢的整体变化规律.同一生育时期,糜子顶3叶叶片GS活性、NR活性、游离氨基酸含量以及可溶性蛋白含量均表现为旗叶＞倒二叶＞倒三叶,N3(150 kg·hm-2)处理下达到最大值;氮肥处理下的糜子籽粒含氮量比不施肥分别提高了4.0％、6.0％、7.8％和8.9％;不同处理籽粒蛋白质含量变化趋势基本一致,分别较不施肥增加3.89％、5.75％、7.54％和8.59％,并且差异均与CK达到显著水平.氮肥处理显著增加了糜子穗长、茎粗、单株穗数和千粒重及产量,2 015年,不同氮肥处理条件下的糜子产量较不施肥分别增加10.09％、29.71％、44.73％和35.99％;2016年分别增加19.08％、30.60％、65.85％和39.14％.两年试验条件下,N3 (150 kg·hm-2)处理的糜子产量增加比例均最大,增产效果最好.[结论]适宜的施氮量可促进糜子干物质积累与转运,有利于改善生育后期糜子叶片的氮素代谢,延缓了叶片的衰老,提高糜子产量.本试验条件下,陕北地区糜子生产的最佳氮肥施用量为150 kg·hm-2.