减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响

来源：农业工程学报杂志2022年第9期北京时间：

作者：张露,陈书融,吴龙龙,黄晶,田仓,张均华,曹小闯,朱春权,孔亚丽,金千瑜,朱练峰,

摘要：该研究旨在分析减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响。2020年以中旱221（旱稻）、中浙优8号（水稻）和IR45765-3B（深水稻）共3个品种为材料，设常规淹水灌溉（Conventional Flood Irrigation, WL）、微纳米气泡水增氧灌溉（Micro-nano Bubble Water Oxygenation Irrigation, MBWI）2个灌溉模式和常规施氮（195.0 kg/hm2）、减施氮肥（157.5 kg/hm2）2个氮水平，研究了减施氮肥和增氧灌溉对水稻关键生育时期氮代谢相关酶活性、植株含氮量、氮素积累量以及产量和氮肥利用率的影响。结果表明，与常规施氮处理相比，减施氮肥降低了氮代谢酶活性，而增氧灌溉有助于提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷丙转氨酶活性。增氧灌溉和氮肥一定程度上有助于水稻氮素积累，增氧灌溉下减施氮肥处理比淹水灌溉常规施氮量的当季氮肥利用率分别提高15.6%、36.2%、21.5%（P0.05）。增氧灌溉和增施氮肥显著增加水稻产量，中旱221增氧灌溉下减施氮肥比淹水灌溉常规施氮量处理增产3.5%（P0.05），而中浙优8号和IR45765-3B增氧灌溉下减施氮肥与淹水灌溉常规施氮量差异不显著（P>0.05）。相关分析表明，氮代谢酶活性与同时期叶片含氮量及氮素积累量大多呈显著或极显著的正相关。可见，增氧灌溉可以显著提高水稻氮素代谢相关酶活性，从而显著提高水稻氮素积累量、产量和当季氮肥利用效率，水稻氮肥减施条件下采用增氧灌溉有助于水稻维持较高氮肥吸收和利用效率，而谷氨酰胺合成酶活性可以用于预测水稻各时期氮素积累量。研究结果可为水稻氮肥减施和提高水稻氮肥利用效率提供理论和技术支持。

关键词：灌溉, 肥, 酶, 水稻, 减施氮肥, 增氧, 氮素吸收利用