土壤盐分对油菜氮素积累、运转及利用效率的影响

【目的】比较不同盐分含量条件下油菜产量、品质等性状差异,初步探讨盐分含量对油菜氮素积累、运转及利用效率的影响机制。【方法】以杂交油菜宁杂1818和盐油杂3号为材料,在盐分含量为2.7 g/kg(低盐)和4.4 g/kg(高盐)的土壤上连续两年进行了田间试验。在初花期和成熟期取样,定期收集田间落叶,测定植株干物质积累量、氮素含量及籽粒品质,计算了不同盐分含量土壤条件下油菜氮素积累、运转及氮素籽粒生产效率。【结果】高盐土壤上油菜的初花期和成熟期时间较低盐土壤的推迟3~4天,产量、总生物量和氮素积累总量显著降低,宁杂1818和盐油杂3号两年产量平均下降幅度分别为23.6%和26.1%。与低盐土壤相比,高盐土壤上油菜籽粒含油量显著降低,蛋白质含量显著增加,宁杂1818和盐油杂3号两年油分含量平均下降幅度均为4.6%,蛋白质含量平均增加幅度分别为6.4%和9.4%。盐分含量对根系和叶片的氮素运转率影响较小。高盐土壤上油菜茎枝中的氮素运转率和氮素籽粒生产效率较低盐土壤的低,宁杂1818和盐油杂3号茎枝氮素运转率两年平均下降幅度均约为14.2%,氮素籽粒生产效率平均下降幅度分别为6.8%和9.3%。【结论】高盐土壤上油菜的产量、总生物量、氮素积累总量以及籽粒含油量较低盐土壤显著降低,籽粒蛋白质含量显著增加。高盐土壤上油菜茎枝中氮素运转率的显著降低是导致油菜氮素籽粒生产效率降低的重要因素之一。

油菜氮素吸收利用的遗传效应分析

通过测定4个甘蓝型油菜亲本及其完全双列杂交组合的氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率等性状,研究氮素吸收利用的遗传效应,结果表明:①氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率两性状的杂种优势比较明显,均表现超高亲优势。②F1正反交T测验表明,氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率可能存在细胞质遗传效应。③氮素吸收总量和氮素籽粒生产效率对籽粒产量的直接通径系数分别为0.893 7和0.186 4,氮素吸收总量对产量的直接影响力明显大于氮素籽粒生产效率。④籽粒产量、氮素吸收总量、经济系数、氮收获指数和角果数与氮素籽粒生产效率均达到显著相关水平,可以作为油菜氮素利用效率的筛选指标。

甘蓝型油菜氮素吸收利用的杂种优势表现

以22个甘蓝型油菜品种(系)为亲本(17个母本,5个父本),按NCⅡ交配设计配成85个F1杂种,研究了产量、氮素吸收总量(TNA)和氮素籽粒生产效率(NUEg)的杂种优势表现。以杂种离中亲优势值(Hm)和超优亲优势值(Hb)作为杂种优势的评价指标,以Hm和Hb的显著差异出现率作为一个性状杂种优势潜力的指标。结果表明:产量的Hm正向显著组合数占杂种总数的87.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的60.00%,表明产量的离中亲优势值比超优亲优势强。TNA的Hm正向显著组合数占杂种总数的40.00%;Hb正向显著组合数为18个,占杂种总数的21.18%。NUEg的Hm正向显著组合数占杂种总数的67.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的47.06%。表明氮素籽粒生产效率杂种优势比氮素吸收总量杂种优势更为明显。