氮供应对油菜叶片氮形态分配与光合氮利用效率的影响机制

发布时间：2021-02-12 22:48

　　植物体95%左右的干物质来源于光合作用,提高作物光合能力是提升产量和氮素利用效率的关键。叶片的光合能力与氮含量通常呈高度正相关。虽然植物光合面积随着氮供应的提高而逐渐提高,但光合氮利用效率（单位氮素的光合速率,PNUE）却逐渐下降。氮素在叶片内合理的配置对进一步提高植物光合能力以及PNUE有着重要的影响。冬油菜（Brassica napus L.）是我国重要的油料作物,需氮量高。当前节肥增效大背景下,保持高产量水平的同时减少氮的投入对于确保油菜在农业、环境和经济等方面的竞争力至关重要。本研究以田间试验为基础,利用氮分配模型探究氮供应对油菜叶片中光合氮素分配及PNUE的影响。结合化学分组方法,对叶片生长过程中光合氮素和储存氮素动态变化及其相互转化机制进行解析。进一步研究两种不同氮分配基因型油菜在冠层中不同形态氮素的垂直分布,解析影响冠层光氮协调性的关键因素。初步探究环境变化对冬油菜氮素利用和生长的影响。综合上述研究,有助于理解氮供应对油菜叶片氮形态分配及与PNUE的影响机制。主要结果如下:（1）高氮水平下叶片氮素在光合系统（羧化系统、电子传递组分和捕光系统）分配比例下降是导致冬油菜叶片P... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要缩略语表
1 绪论
    1.1 提高油菜氮效率的重要性
    1.2 油菜氮效率
        1.2.1 氮素吸收效率
        1.2.2 氮素同化、再转运效率
        1.2.3 氮素（生理）利用效率
    1.3 氮素营养对氮素（生理）利用效率的影响
        1.3.1 氮与光能截获效率
        1.3.2 氮与光能利用效率
    1.4 叶片氮分配对光合氮利用效率的影响
        1.4.1 叶片中氮分配
        1.4.2 冠层氮素垂直分布
2 课题研究意义、内容和技术路线
    2.1 课题研究意义
    2.2 研究内容
        2.2.1 氮供应对冬油菜叶片光合系统氮分配与光合氮利用效率的影响
        2.2.2 氮供应对冬油菜不同叶位叶片光合系统氮分配特征影响
        2.2.3 储存氮素协调冬油菜叶片的扩张和光合能力
        2.2.4 氮供应对冬油菜冠层光、氮分布和不同形态氮素垂直衰减的影响
        2.2.5 冬霾降低冬油菜光合生产力及氮肥补偿效应机制研究
    2.3 技术路线
3 氮供应对冬油菜叶片光合系统氮分配与光合氮利用效率的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 试验概况
        3.2.2 试验设计
        3.2.3 测定项目与方法
        3.2.4 统计分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 冬油菜苗期生理特征
        3.3.2 叶片光合氮利用效率
        3.3.3 叶片光合参数
        3.3.4 叶片光合系统氮分配
        3.3.5 光合氮利用效率和叶片氮分配的关系
    3.4 讨论
    3.5 小结
4 氮供应对冬油菜不同叶位叶片光合系统氮分配特征影响
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试验概况
        4.2.2 试验设计
        4.2.3 测定项目与方法
        4.2.4 数据处理与分析
    4.3 结果
        4.3.1 籽粒产量和苗期干物质积累
        4.3.2 不同叶位叶片形态特征
        4.3.3 不同叶位叶片光合生理特性
        4.3.4 不同叶位叶片中氮分配特征
        4.3.5 光合系统氮分配对光合氮利用效率的影响
    4.4 讨论
    4.5 小结
5 储存氮素协调冬油菜叶片的扩张和光合效率
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 试验概况
        5.2.2 试验设计
        5.2.3 测定项目与方法
        5.2.4 储存氮素新模型
        5.2.5 数据处理与分析
    5.3 结果
        5.3.1 形态和生理指标
        5.3.2 光合参数
        5.3.3 氮分配
        5.3.4 功能氮素与叶片生长及光合的关系
        5.3.5 不同形态储存氮素
    5.4 讨论
        5.4.1 叶片中的氮分配
        5.4.2 储存氮对叶片扩张和光合能力的影响
        5.4.3 不同形态储存氮素调节机制
        5.4.4 模型限制
    5.5 小结
6 氮供应对冬油菜冠层光、氮分布和不同形态氮素垂直衰减的影响
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 试验概况
        6.2.2 试验设计
        6.2.3 测定项目与方法
        6.2.4 数据处理与分析
    6.3 结果
        6.3.1 叶片生理参数
        6.3.2 叶氮分配
        6.3.3 叶片冠层分布特征
        6.3.4 冠层光、氮分布
        6.3.5 光氮协调性与氮利用效率
        6.3.6 冠层不同形态氮素分布及对氮衰减系数的影响
    6.4 讨论
        6.4.1 影响冠层氮素垂直分布因素
        6.4.2 不同形态氮分配对冠层氮素垂直分布的影响
    6.5 小结
7 冬霾降低冬油菜光合生产力及氮肥补偿效应研究
    7.1 前言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 试验点概况
        7.2.2 试验设计
        7.2.3 样品的采集与分析
        7.2.4 光合指标测定
        7.2.5 气象数据采集
        7.2.6 数据分析
    7.3 结果与分析
        7.3.1 气候因子差异
        7.3.2 叶片形态和生理特性差异
        7.3.3 叶片光合性能差异
        7.3.4 生物量和氮吸收
        7.3.5 产量和氮利用效率
    7.4 讨论
        7.4.1 冬霾降低光合生产力和影响叶片氮利用
        7.4.2 氮肥补偿效应
    7.5 小结
8 综合讨论、结论与展望
    8.1 综合讨论
    8.2 主要结论
    8.3 创新点
    8.4 展望
参考文献
附录
    附录1
    附录2
    附录3
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国农牧系统养分管理研究的意义与重点[J]. 马林,柏兆海,王选,曹玉博,马文奇,张福锁.  中国农业科学. 2018(03)
[2]论作物养分效率及其遗传改良[J]. 米国华.  植物营养与肥料学报. 2017(06)
[3]适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片光合氮分配特征[J]. 刘涛,鲁剑巍,任涛,汪威,王振,王少华.  中国农业科学. 2016(18)
[4]中国冬油菜氮素养分管理策略[J]. 任涛,鲁剑巍.  中国农业科学. 2016(18)
[5]高光谱成像技术的不同叶位尖椒叶片氮素分布可视化研究[J]. 余克强,赵艳茹,李晓丽,丁希斌,庄载椿,何勇.  光谱学与光谱分析. 2015(03)
[6]立足于解决高投入条件下的氮污染问题[J]. 蔡祖聪,颜晓元,朱兆良.  植物营养与肥料学报. 2014(01)
[7]施氮量对油菜氮素积累和运转及氮素利用率的影响[J]. 左青松,杨海燕,冷锁虎,曹石,曾讲学,吴江生,周广生.  作物学报. 2014(03)
[8]1961—2012年中国冬半年霾日数的变化特征及气候成因分析[J]. 宋连春,高荣,李莹,王国复.  气候变化研究进展. 2013(05)
[9]保障我国粮食安全的肥料问题[J]. 朱兆良,金继运.  植物营养与肥料学报. 2013(02)
[10]直播冬油菜干物质积累及氮磷钾养分的吸收利用[J]. 刘晓伟,鲁剑巍,李小坤,卜容燕,刘波,次旦.  中国农业科学. 2011(23)

博士论文
[1]氮素营养对水稻光合作用与光合氮素利用率的影响机制研究[D]. 李勇.南京农业大学 2011

硕士论文
[1]长江流域油菜施肥状况调查及配方施肥效果研究[D]. 徐华丽.华中农业大学 2012



本文编号：3031542