不同谷子品种氮素吸收与利用差异的研究

张立媛  琦明玉  李志光  赵敏

（赤峰市农牧科学研究院，内蒙古 赤峰 024031）

Variation of Nitrogen Uptake and Utilization Efficiency in Different Foxtail Millet Varieties

Zhang Liyuan, Qi Mingyu, Li Zhiguang  ZhaoMin

（Chifeng Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Chifeng Inner Mongolia 024031,China）

摘要：本论文通过盆栽试验和大田栽培试验相结合的方法，对赤峰主栽谷子品种在低氮胁迫下氮素吸收及利用效率的差异进行了系统研究。盆栽试验结果表明：赤谷6号、赤谷8号、赤谷10号低氮胁迫下根长较施氮处理显著增长，赤谷10号、峰谷12、峰谷13根系萎缩；赤谷17、赤谷8号耐低氮胁迫能力较弱，赤谷5号、赤谷6号、赤谷9号相对能力较强；赤谷10号氮利用率最为稳定；赤谷5号、赤谷6号耐低氮指数大，赤谷8号、峰谷13、赤谷16、赤谷17耐低氮指数小。赤谷5号在农艺性状和氮累积量及耐低氮指数均表现出较好的耐低氮胁迫能力。大田栽培试验表明：赤谷6号和赤谷8号耐低氮胁迫能力较强，赤谷16耐低氮胁迫能力较差。峰谷13千粒重、产量、穗部性状显著降低；峰谷12籽粒氮含量显著降低。谷子出苗至抽穗期受低氮胁迫的影响较抽穗至成熟期更为敏感。谷子全生育期中，低氮胁迫对拔节期株高的影响较大；抽穗期、灌浆期、成熟期的干物质积累量对低氮胁迫影响较大。穗部相关农艺性状较其他农艺性状而言较易受到低氮胁迫影响。穗部性状穗中，穗长相对于其他性状对低氮胁迫影响较为迟钝，其他性状较为敏感；对低氮胁迫敏感的指标可作为谷子耐低氮能力评价指标。综合盆栽试验与大田栽培试验结果表明，赤谷5号、赤谷6号、赤谷8号这3个品种耐低氮能力强，适于在赤峰地区相对贫瘠的土壤种植。

关键词：谷子；氮利用率；农艺性状；产量

The pot experiment show that the root length of Chigu-6, Chigu-8 and Chigu-10 increased significantly compared with nitrogen treatment, and Chigu-10, Fenggu-12 and Fenggu-13 root atrophy; Chigu-17 and Chigu-8 were weak in low nitrogen stress resistance, and Chigu-5, Chigu-6 and Chigu-9 were relatively stable; Chigu-10 nitrogen utilization rate was the most stable; Chigu-5 ,Chigu-6 has low nitrogen tolerance index, Chigu-8, Fenggu-13, Chigu-16, and Chigu-17 with low nitrogen tolerance index. Chigu-5 showed good tolerance to low nitrogen stress in agronomic traits, nitrogen accumulation and low nitrogen tolerance

Field experiments showed that Chigu-6 and Chigu-8 had strong tolerance to low nitrogen stress, while Chigu-6 had poor tolerance to low nitrogen stress. The nitrogen content of Fenggu-12 grain decreased significantly. The effect of low nitrogen stress on Millet emergence to heading stage is more sensitive than that from heading to maturity. During the whole growth period of millet, low nitrogen stress had great influence on the height of jointing stage, and the accumulation of dry matter in heading stage, filling stage and mature period had great influence on low nitrogen stress. Ear Related Agronomic traits were more susceptible to low nitrogen stress than other agronomic traits. In panicle, the effect of ear length on other traits is relatively slow and other traits are more sensitive, and low nitrogen stress sensitive index can be used as an indicator of low nitrogen tolerance in millet. The results of comprehensive pot experiment and field cultivation test showed that Chigu-5, Chigu-6 and Chigu-8 were resistant to low nitrogen, and were suitable for planting in relatively poor soil in Chifeng area.

Keyword：Foxtail millet；Varieties；Low nitrogen stress；Adaptability

1 材料与方法

1.1试验地区及试验地概况

试验于2017年在赤峰市农科院试验地进行。该试验地年平均气温6~8℃，日照时数2750h左右，年均降水量350mm，无霜期132d。试验地肥力中等，土壤类型为沙壤土，土壤主要理化特性：全氮0.81g/kg、全磷0.46g/kg、全钾40.4g/kg、速效氮111mg/kg、速效磷56.8mg/kg、速效钾97mg/kg、有机质12.8g/kg、PH值7.50，前茬作物为荞麦。

1.2试验设计

供试品种为赤峰主栽的9个谷子品种，分别是赤谷5号、赤谷6号、赤谷8号、赤谷9号、赤谷10号、峰谷12、峰谷13、赤谷16、赤谷17。

1.2.1 营养液盆栽试验

选取籽粒饱满的谷子种子于培养皿中，置于25±2℃光照培养箱中培养。待种子生根发芽，挑选生长一致的幼苗移栽到盆中培养，每隔2d浇灌等量1/4 Hogland营养液培养。待幼苗长至三叶期时开始处理。设对照组和低氮处理组。对照组营养液成分及浓度为（Ca(NO₃)₂ 1.5 mmol/L，KH₂PO₄ 1 mmol/L，NaCl 0.5 mmol/L，KNO₃ 2 mmol/L，MgSO₄.7H₂O 1 mmol/L，Fe.EDTA 88.13 umol/L，微量元素1 mmol/L），施氮处理5mmol/L。低氮胁迫氮浓度为0.1mmol/L，用CaSO₄硫酸钙代替Ca(NO₃)₂，K₂SO₄代替KNO₃，其它同对照组。处理4周后进行指标测定。每个处理3次重复。

1.2.2 低氮土壤条件下的大田栽培试验

试验采用裂区设计，主区为施氮水平：设低氮胁迫和施氮处理150kg/ hm²（60%基施，40%拔节期追施）2个处理；副区为9个不同谷子品种。小区面积5m×6行（=13.5m²），3次重复，随机区组排列。试验设有保护行。播前施底肥P₂O₅（重过磷酸钙）90kg/hm²，K₂O（硫酸钾）45kg/ hm²。

1.2.3 测定项目及方法 

苗期测定：盆栽试验中考查株高、根长、干重、地上部含氮量、地上部生物量。

干物质积累：在谷子生育期，按部位取样，在105℃下杀青20分钟，再80℃烘至恒重，冷却至室温后称重。

氮素含量：测定盆栽谷子苗期地上部和大田成熟期籽粒中氮含量，采用过硫酸钾法。

成熟期考种、测产：成熟期测定有代表性的10株株高、穗长、穗粗、穗重、粒重、草重、根重和千粒重，小区除边行进行实收测产。

1.3 数据处理

运用软件Excel、DPS处理数据。

2 结果与分析

2.1盆栽试验

2.1.1低氮胁迫对不同品种株高的影响

由表1可以看出，低氮胁迫下，在9个谷子品种中，除赤谷5号在两个处理中株高无显著差异外（P>0.05），其他材料株高则表现为低氮胁迫较施氮显著降低（P<0.01），说明低氮对赤谷5号影响小，对其他材料株高的影响较大、耐氮胁迫能力弱。

2.1.2低氮胁迫对不同品种苗期根长的影响

如表1所示，在低氮胁迫和施氮两个处理下，赤谷5号、赤谷16、赤谷17根长差异不显著。赤谷6号、赤谷8号和赤谷9号根长表现为低氮胁迫较施氮处理显著增长（P<0.05），说明低氮胁迫使根长增长；赤谷10号、峰谷12和峰谷13根长表现为低氮胁迫处理较施氮处理显著缩短，说明氮胁迫可能影响根的正常生长发育。

从增长率可知，显著增长大小为：赤谷6号＞赤谷8号＞赤谷9号，显著缩短大小为：峰谷13＞峰谷12＞赤谷10号。

2.1.3低氮胁迫对不同品种苗期氮累积量的影响

不同谷子品种在低氮胁迫下的氮累积量比施氮处理降低，表明低氮胁迫影响供试材料的氮累积，低氮胁迫比施氮处理氮累积量降低率的大小体现了品种耐低氮能力的强弱。降低率越小，耐低氮能力越强；降低率越大，耐低氮能力越弱。如表2所示，9个供试材料在低氮胁迫和施氮处理中氮累积量均达到显著水平，说明低氮处理均使氮累积量下降，下降率大小为：赤谷17＞赤谷8号＞赤谷16＞峰谷13＞赤谷10号＞峰谷12＞赤谷9号＞赤谷6号＞赤谷5号。

2.1.4低氮胁迫对不同品种苗期氮利用率的影响

从表2可知，除赤谷10号在两种处理中苗期N利用率无显著差异外，其他试验材料均表现为低氮胁迫较施氮处理N利用率显著降低。降低率由大至小为：赤谷17＞赤谷8号＞赤谷16＞峰谷13＞赤谷10号＞峰谷12＞赤谷9号＞赤谷6号＞赤谷5号。

2.1.5 低氮胁迫对不同品种苗期耐氮指数的影响

从表2可知，在9个谷子品种中，赤谷5号、赤谷6号耐低氮指数较大，即耐低氮能力强；赤谷8号、峰谷13、赤谷16、赤谷17耐低氮指数较小，耐低氮能力弱；其它品种介于中间。

表1 不同品种谷子低氮胁迫下苗高、根长的变化

Tab.1  Seedling height and root length change of different millet varieties under low nitrogen stress

表2不同品种谷子低氮胁迫下N累积量、N利用效率耐低氮指数的变化

Tab.2  Change of N accumulation 、N use efficiency 、index of tolerance under low nitrogen stress of different millet varieties

性状	N累积量 N accumulation				N利用效率 N use efficiency				耐低氮指数 Change of index of tolerance
品种名称	低氮胁迫（ug/g）	施氮CK（ug/g）	降低率		低氮胁迫	施氮CK	降低率		低氮胁迫	施氮CK（ug/g）	降低率
			(%)		（ug/g）	（ug/g）	(%)		（ug/g）		(%)
cultivars	low nitrogen	control	reduction rate		control	low nitrogen	increase rate		low nitrogen	control	Reduction rate
赤谷5号	1.98b	3.33a	40.54		0.031470b	0.045028a	43.08		1.98b	3.33a	0.5946
赤谷6号	2.09b	3.77a	44.56		0.030002b	0.040015a	33.37		2.09b 备案信息 举报中心 举报中心 行业协会 网络110 互联网协会 举报热线 首都协会 本站持《出版物经营许可证》 仅从事《沈阳工业大学学报》杂志的网上订阅工作,非任何杂志官网,并不涉及杂志社的出版等事务,特此声明！ 工信部备案：湘ICP备2025122662号-1，营业执照统一社会信用代码：91430721MAEHMRR7OE， 出版物经营许可证号：新安新出发证字第2025002号 特别声明:本站资料均源于网上的共享期刊资源，请特别注意，勿做其他非法用途。 如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为，请联系指出，期刊咨询服务平台会立即进行改正或删除相关内容! 扫码添加微信咨询 QQ客服：1663286777 电话：137-1883-9017 收到信息将及时回复