采用室内营养液培养、分根培养以及PEG处理模拟干旱的方法,研究在不同水分条件下,不同形态氮素营养对水稻叶片气体交换特性、生理水分利用效率以及根系水通道蛋白活性的影响,探讨影响水稻水分利用效率的营养因子,揭示提高植物水分利用效率的体内生理生化过程及其影响因素; 同时采用HgCl2抑制活性的方法,研究水稻的水分利用和氮素营养对根系水通道蛋白活性的影响,探讨水稻根系水通道蛋白活性与水分利用效率的关系。项目研究成果不仅为研究植物水分利用效率开拓新的思路,也有助于揭示植物水分利用的本质,更能为水稻生产系统中的水氮管理提供理论依据。
本研究采用营养液培养、聚乙二醇模拟水分胁迫的方法,研究3种供氮形态和不同水分条件对苗期-分蘖期水稻生长、水分吸收与运输、光合特性、矿质养分吸收与利用等方面的影响,结果表明,正常水分条件下,三种氮素形态培养的水稻上诉指标均无显著差异。水分胁迫条件下,与硝态氮相比,供铵营养能提高水稻生物量、水分吸收能力及叶片光合速率。与供硝营养相比,水分胁迫下供应铵态氮提高了水稻叶片面积、根系体积及总根长;根系水通道蛋白活性与单位根系水分吸收速率;叶片CO2同化速率与羧化效率、Rubisco含量与活性。分根试验结果表明,不同形态氮素对水稻水分吸收的影响是由于影响水稻根系水通道蛋白活性,而并非由于影响地上部造成的差异。与硝态氮相比,水分胁迫条件下供应铵态氮提高了水稻的水分利用率与光合氮素利用率(PNUE)。