中文摘要： [目的]角果皮作为典型的非叶器官,其光合作用不仅是油菜(Brassica napus L.)光合作用的重要补充,更是生育后期产量建成的重要碳源.我们研究了氮、钾营养及氮钾配施对冬油菜角果形态、角果皮光合特性、光合器官氮分配的影响及光合氮利用效率(PNUE)差异机制.[方法]采用双因素田间试验,设4个施氮量(N 0、90、180、270 kg/hm2,分别以N0、N90、N180、N270表示),两个钾用量(K2O 0、120 kg/hm2,分别以K0、K120表示),试验共计8个处理:N0K0、N0K120、N90K0、N90K120、N180K0、N180K120、N270K0、N270K120,每个处理3次重复.在角果期测定角果形态参数、净光合速率(An)、角果皮氮钾养分含量、光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vcmax)等相关光合、生理参数,并计算角果皮氮素在光合器官(羧化系统、电子传递系统和捕光系统)的分配比例.[结果]与N0K0处理相比,氮钾配施处理单株角果数增加了1.7～3.0倍,角果长和角果面积分别提高了12.1％～30.2％和9.9％～43.8％.在不同氮肥施用量下,施钾后角果皮氮含量平均降低了19.5％;在不同施钾量下,氮肥施用后角果皮钾含量平均降低了20.9％.氮钾配施处理角果皮气孔导度(gs)、叶肉导度(gm)、Vcmax及An较N0K0处理平均提高了11.1％、158.8％、88.2％和115.0％.与N0处理相比,施氮后角果皮光合系统氮库平均增加了51.1％,但羧化系统(Ncb)和电子传递系统(Net)中氮分配比例分别下降了8.4和2.5个百分点,PNUE降低了21.1％;相反,施钾后角果皮光合氮库和分配比例分别较K0处理提高了28.7％和15.6个百分点,其中Ncb和Net氮库分别提高了35.9％和31.4％,PNUE增幅高达65.7％.与N0K0处理相比,尽管氮钾配施对角果皮光合系统氮分配比例的提升作用较小,但光合系统氮库容量增加了90.7％,远高于单施氮肥或钾肥对角果皮光合氮库的提升幅度.PNUE与角果皮钾含量和光合系统中各组分氮分配比例呈极显著正相关关系,而与角果皮氮含量及氮钾比呈显著负相关.[结论]氮钾配施一方面提高了角果皮光合面积、协调氮钾营养平衡、降低CO2传输阻力,另一方面增加了角果皮光合氮库、改善了光合系统中氮分配比例,从而提高了角果光合能力、优化了PNUE.因此,在实际生产中氮钾肥要合理配施,最大化个体光合潜能,进而提高群体生产力达到增产增效的目的.
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