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基于耐性指数的青稞苗期耐低氮种质筛选及不同氮效率类型综合评价
文璇, 钟秀丽, 王尚文, 金涛, 彭君, 刘恩科
作物学报    2025, 51 (7): 1949-1958.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2025.41075
摘要   (58 HTML4 PDF(pc) (933KB)(53)  

氮素是作物生长发育的关键营养元素, 但在旱地土壤中常常缺乏, 这会对青稞的生长和经济产量产生负面影响, 因此, 筛选耐低氮和氮高效的青稞种质资源是提高氮素利用效率的有效途径。本研究以143份青稞种质为材料, 采用苗期水培法进行试验, 设置正常氮素处理(5.0 mmol L-1)和低氮胁迫处理(0.1 mmol L-1)。通过测定不同氮处理下的农艺性状及氮素利用相关的10个指标, 结合主成分分析、氮效率综合值和聚类分析, 全面评价不同青稞种质的耐低氮能力。结果表明, 1) 低氮处理下青稞苗期的茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、植株干重、氮含量和氮积累量均显著降低, 而根冠比、氮利用效率及其吸收效率均显著增加; 2) 青稞的各性状在不同氮素水平下表现出一定程度的变异性, 变异系数的范围介于14.01%~49.80%之间, 且均达到10.00%以上; 3) 对不同氮素水平下青稞的12个测定指标进行了主成分分析, 在正常氮和低氮处理下, 各自提取了3个主成分, 且其累计贡献率分别达到了91.91%和93.13%; 4) 结合性状的变异性、相关性和主成分分析确定了氮效率综合评价指标。然后通过氮效率综合值与耐性指数结合筛选出了黑青稞(ZDM04507)、贡觉1号(ZDM0468)、达兴(ZDM04284)、尼玛麻(ZDM04643)、白青稞(ZDM04480)、扎仁(ZDM05597)和灰四棱(ZDM04469) 7份耐低氮青稞种质。


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图1 不同供氮水平下青稞各性状指标相关性分析
*、**和***分别表示在0.05、0.01、0.001水平显著相关; ×表示无显著性。SFW: 茎叶鲜重; RFW: 根系鲜重; SDW: 茎叶干重; RDW: 根系干重; TDW: 植株干重; RSR: 根冠比; NC: 氮含量; NA: 氮累积量; NAE: 氮吸收效率; NUE: 氮利用效率。
正文中引用本图/表的段落
通过分析12个青稞性状在不同氮素处理下的相关性(图1)发现, 正常氮素条件下, 茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、植株干重、氮积累量及氮吸收效率之间有相关性, 且植株干重与氮累积量(r = 0.95)及茎叶干重(r = 0.95)相关性最强; 根冠比与根系鲜重、根系干重及氮利用效率呈极显著正相关; 氮含量与氮积累量之间呈极显著正相关, 而与根冠比及氮利用效率呈负相关。在低氮胁迫下, 茎叶鲜重、根系鲜重、茎叶干重、根系干重、植株干重、氮累积量及氮吸收效率之间有相关性, 且根系干重与根系鲜重(r = 0.94)、茎叶干重与茎叶鲜重(r = 0.93)相关性最强; 根冠比与根系鲜重、根系干重的相关性呈极显著正相关; 氮含量与氮利用效率(r = -0.97)负相关最强; 氮利用效率和茎叶、根系的鲜重、茎叶干重、植株干重之间的相关性呈极显著正相关。
图中序号同附表1。
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