高温下减氮对水稻化学计量特征和非结构性碳水化合物分配的影响

摘要

为探究减施化肥与有机肥在始穗期高温胁迫下对水稻化学计量特征和非结构性碳水化合物分配的影响，在水稻始穗期设置常温（NT）、中度高温（较常温提高2℃，MT）和极端高温（较常温提高5℃，HT）3种温度处理，以及化肥全量施肥（CF），有机肥全量施肥（OF）,CF减施20%（-20%CF）和OF减施20%（-20%OF）4种施肥方式。探究不同温度和不同施肥方式互作对水稻各器官氮、磷、钾化学计量特征以及非结构性碳水化合物（NSC）分配的影响。结果表明：施肥方式和温度处理间的互作效应对水稻化学计量特征及NSC质量分数的影响达到极显著水平（P<0.01）。中度高温环境下，与CF相比，OF处理提高了水稻茎叶穗的氮质量分数；-20%OF处理提高了叶和茎中的钾质量分数，并且提高了茎叶穗的K∶P；-20%CF处理提高了茎和穗的磷质量分数，同时也提高了成熟期籽粒NSC质量分数。极端高温环境下，水稻茎叶穗的N∶P均<14，-20%OF处理水稻茎叶穗的N∶P最大，-20%CF较CF处理降低了茎叶穗N∶K。相关性分析表明，穗部中的N∶K、茎秆中的K∶P和茎鞘中NSC转运速率与产量呈显著正相关。综上所述，在极端高温下，适量施有机肥可缓解水稻氮素限制、利于NSC转运与提高产量；而中度高温下，适量施有机肥及减施化学氮肥有利于茎叶穗化学计量特征值的优化并且增加籽粒NSC质量分数。

关键词

高温胁迫 / 化学计量特征 / 非结构性碳水化合物 / 源库关系

基金资助

江苏省碳达峰碳中和科技创新专项（BE2022425）; 2024年江苏省研究生科研与实践创新计划项目（MX120230751）