氮素对水稻植株矿质元素分配的影响及其生理机制(2)
矿质营养是植物正常生长发育所必需的，主要包括大量元素N、P、K，中量元素Ca、Mg、S和微量元素Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl等。矿质元素在植物体内有的直接参与一些重要化合物如植酸、蛋白、脂肪、糖类等有机物的组成，有的在植物生命活动酶促反应和能量代谢中起重要的调节作用，有的则起缓冲作用或调节植物生长代谢等功能，当土壤中矿质元素供应不足，植物细胞的正常结构与生命代谢就会受到一定的干扰或破坏，进而会出现相应的病症（蒋淑丽，2007）。
许多矿质元素既是植物的必需矿质元素，对水稻的生长发育有重要作用，同时，也是人体所必需的矿质元素。水稻是一种重要的粮食作物，为世界超过一半的人口提供淀粉、蛋白质和其他的营养物质。据报道人们特别是在一些亚洲国家的人每日热量摄入75%是来自水稻。虽然大米不认为是矿物质或文生素的重要来源，但是对那些依赖于水稻生存的人，大米不仅可以作为热量，而且可以作为对人体健康的文生素和矿物质的一个重要来源（Zhang等2014）。
稻米的营养成份直接关系到人们的健康状况，如何提高稻米的营养成分一直是中外水稻研究人员关注的问题之一，其主要目标是提高蛋白质和赖氨酸含量。然而，稻米的矿质元素也是一种不可忽视的营养成份。已有研究资料表明，矿质元素恰恰是人体正常生理活动所必需的，而且必须从食物中摄取，体内无法合成（江川等2007）
氮肥对作物矿质元素的吸收、转运和在籽粒中的积累都有一定的影响。Kullmann等（1989）研究了氮素对油菜植株矿质元素吸收的影响，随着施氮量的增加，油菜根、茎、叶籽粒中磷的吸收量随之增加，说明施氮量的增加促进了油菜磷的吸收。Irshad等（2009）研究了玉米矿质元素吸收对氮素的响应，随着施氮量的增加Ca和Mg的吸收量呈增加趋势，K则表现相反。McKenzie和Jacobs（2002）研究了氮肥对矿质元素分配的影响，随着氮肥施用量的增加，P、K、S、Mg和Cl在白三叶草根、茎和叶中呈增长趋势，黑麦草茎和叶中Cu和Zn等矿质元素的含量也随之增加。张睿等（2004）的研究表明，适当增施氮和钾肥可以提高小麦籽粒中铁、铜、锰、锌等微量元素的含量。俄胜哲等（2005）研究了氮、磷和钾肥施用量对稻米中矿质元素含量的影响，稻米中Fe、Zn、Cu、Mn、Mg和Ca含量均随着施氮量增加先上升后下降。
目前，有关氮素对水稻籽粒磷及其它重要矿质元素影响的生理机制，还研究较少。研究水稻不同部位磷和其它重要矿质元素的积累对氮素的响应，对阐明氮素影响水稻籽粒重要矿质元素积累生理机制有重要意义。本研究利用20份试验材料，研究不同氮素水平对水稻不同部位P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn和Zn含量的影响。探讨氮素影响其他矿质元素在不同器官中的积累及其分布的生理机制，为提高水稻籽粒矿质元素积累的农艺技术研究提供依据。
1 材料与方法
1．1 材料
以江苏主栽品种和武育粳3号突变体为材料进行田间试验，共选用20份试验材料，分别是宁粳1号、宁粳2号、宁粳3号、宁粳5号、镇稻10号、镇稻11号、镇稻16号、淮稻5号、淮稻13号、武运粳24号、武运粳30号、武育粳3号、云氮3号、武运粳7号、甬优1540、W032、D12W058、D12W094 、D12W230、 D12W231。
1．2 方法
1．2．1 种植方法与试验处理
试验以氮素处理为主区，以品种为裂区，施氮量为225 kg•hm-2，设CK（不施氮）、N5-5（按基肥与穗肥1:1比例施用），N10-0（基肥一次施用），3个处理，3个重复。磷肥（过磷酸钙 140 kg•hm-2）一次性做基肥施用，钾肥（氯化钾 186 kg•hm-2）分基穗肥等量施用。5月27号播种，6月24号移栽，11月中旬初收获，栽插密度为30 cm×13.3 cm。田间栽培管理措施按大田常规管理进行。