盐分含量对油菜碳氮积累、运转及利用效率的影响

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为了研究不同土壤盐分含量对油菜生长的影响,2015~2016和2016~2017年度以甘蓝型常规油菜品种宁油20和华双5号为供试品种,在低盐分含量(2.702 g.kg-1)和高盐分含量(4.808 g.kg-1)试验田进行种植。试验于初花期和成熟期取样测定植株干重、碳和氮含量、农艺性状及籽粒品质,初步研究不同土壤盐分含量条件下油菜碳氮积累、分配以及利用效率差异。主要研究结果如下:1.土壤盐分含量对成熟期油菜产量、籽粒含油率和蛋白质含量均有显著影响。随着土壤盐分含量增加,籽粒产量和籽粒含油率显著降低,蛋白质含量显著增加。宁油20和华双5号高盐处理与低盐处理相比两个年度产量平均值下降幅度分别为40.81%和41.02%,含油率平均值下降幅度分别为5.20%和5.28%,蛋白质含量平均值增加幅度分别为8.94%和 10.37%。2.随着盐分含量增加,初花期和成熟期物质积累总量均显著降低,除了成熟期不同盐分处理间茎枝中氮素积累量无显著差异外,其余器官初花期以及成熟期物质积累量随着盐分含量增加都呈显著下降趋势。随着盐分含量增加,花前和花后物质积累量都显著降低,其中对花后的物质积累量影响更大,宁油20和华双5号高盐分处理与低盐分处理相比两个年度花后干物质积累量平均值下降幅度分别为33.04%和33.77%,碳积累量平均值下降幅度分别为37.68%和38.66%,氮积累量平均值下降幅度分别为52.66%和48.56%。3.成熟期干物质、碳和氮分配比例均是根系最小,干物质分配比例中以茎枝分配比例最大,不同处理的变化幅度为23.83%~30.36%,碳素和氮素分配比例均以籽粒最高,不同处理的变化范围分别为27.70%~32.33%和47.85%~55.70%。随着土壤盐分含量增加,成熟期根系和茎枝干物质、碳和氮分配比例均显著增加,籽粒分配比例均显著降低。从不同生育阶段积累比例看,不同处理初花前的干物质积累比例和碳素积累比例不足50%,随着盐分含量增加均呈显著增加趋势,初花后与初花前相反,干物质和碳素积累比例超过50%,随着盐分含量增加均呈显著降低趋势。初花前氮素积累比例较大,不同处理的变化幅度为71.43%~83.03%,初花后氮素积累比例较小,不同处理的变化幅度为16.97%~28.57%,随着盐分含量增加,初花前氮素积累比例显著增加,初花后显著降低。4.初花期至成熟期根系和茎枝碳素运转率表现为负值,即初花期以后以积累碳素为主,其运转率绝对值越大,说明其积累物质的比例越大。叶片碳素运转率为正值,说明这一段时期叶片中碳素以输出为主。不同处理根系碳素运转率的变化范围为-34.05%~-28.75%,不同盐分处理间均无显著差异。茎枝碳素运转率的变化范围为-55.79%~-40.70%,随着盐分含量增加,茎枝碳素运转率显著降低,即碳素积累比例显著增加。不同处理叶片碳素运转率的变化范围为24.58%~30.47%,随着盐分含量增加,叶片碳素运转率都呈降低趋势,但差异相对较小。不同器官中根系氮素运转率最小,各处理根系氮素运转率的变化范围为34.50%~38.27%,不同盐分处理间均无显著差异。不同处理茎枝氮素运转率的变化范围为46.46%~52.90%,随着盐分含量增加,茎枝氮素运转率显著降低,宁油20和华双5号高盐分处理与低盐分相比初花期至成熟期茎枝氮素运转率两个年度平均值下降幅度分别为10.77%和8.70%。初花期至成熟期叶片氮素运转率最高,不同处理的变化范围为72.81%~75.98%,叶片氮素运转率随着盐分含量增加也呈降低趋势。5.油菜碳素利用效率相对较小,不同处理的变化范围为0.490g.g-1~0.571g.g-1,随着盐分含量增加,碳素利用效率显著降低,宁油20和华双5号高盐分处理与低盐分相比两个年度平均值下降幅度分别为11.03%和10.00%。油菜氮素利用效率各处理平均值为13.77 g.g-1,为碳素利用率平均值(0.531 g.g-1)的25.9倍,与碳素利用效率相比,不同处理氮素利用效率的变化范围也比较大,为12.05 g.g-1~15.75 g.g-1,随着盐分含量增加,氮素利用效率显著降低,宁油20和华双5号高盐与低盐处理相比两个年度氮素利用效率平均值下降幅度相近,分别为20.43%和20.18%。
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