肥密对水稻生长发育和碳氮代谢及产量和品质的影响

论文摘要

水稻的生长发育和碳氮代谢以及产量和品质受施肥量和插秧密度的影响很大。本试验选用超级稻品种松粳9号和龙稻5号及优质品种五优稻1号,研究氮肥施用量和插秧密度对水稻生长发育和碳氮代谢关键酶活性以及产量和品质的影响。研究结果如下：在相同肥力条件下,不同栽插密度对松粳9号和五优稻1号株高的影响顺序是M11(36cm×15 cm)>M9(30 cm×15 cm)>M8(26 cm×15 cm),而且五优稻1号品种的增高幅度大于松粳9号品种。不同栽插密度对三个品种功能叶片长度的影响趋势基本一致,顺序依次是M11>M9>M8。松粳9号在M11密度条件下功能叶片的宽度大于其它两个密度。然而,栽插密度对龙稻5号和五优稻1号功能叶片的宽度没有明显影响。松粳9号和五优稻1号在高肥力条件下功能叶片的宽度均大于低肥力条件下的叶片宽度。不同栽插密度和肥力对叶龄的影响趋势基本一致,随着水稻生长天数的增加,叶龄逐渐升高。不同栽插密度和施肥量对供试品种的茎数影响是一致的,依次是M11>M9>M8,高肥区>低肥区。在高低肥区幼穗长度比较中,同一品种的高肥区植株主茎幼穗短于低肥区的植株主茎幼穗。供试的2个品种随着施肥量的增加和密度的减少而单株的干物质重逐渐增加,水稻分蘖至抽穗前的地上部植株可溶性糖含量提高。增加施肥量可以明显提高供试品种地上部植株的含氮量,但不同密度间地上部植株含氮量差异不很明显,总体上变化趋势是M11>M8>M9。不同密度间叶片硝酸还原酶活性变化是随着密度的增加,酶活性逐渐提高。不同品种叶片硝酸还原酶活性对施肥量的反应不同,增加施肥量降低优质品种五优稻1号的叶片硝酸还原酶活性,而提高高产品种松粳9号的叶片硝酸还原酶活性。对五优稻1号而言,叶片蛋白水解酶活性在M11条件下是伴随着灌浆进程而逐渐下降,但在M8和M9条件下是伴随着灌浆进程先上升而后下降。对松粳9号而言,3个密度都伴随着灌浆进程蛋白水解酶活性逐渐提高。另外,不同密度间蛋白水解酶活性大小上也有明显的差异,在灌浆初期(抽穗后10天),M11的蛋白水解酶活性大于M9和M8。高低肥力条件下供试品种叶片蛋白水解酶活性变化趋势都一致,随着灌浆进程,松粳9号品种的蛋白水解酶活性逐渐提高,而五优稻1号品种的蛋白水解酶活性是逐渐下降,但酶活性大小上有差异,两品种都是低肥区的酶活性大于高肥区。插秧密度和施肥量对供试品种的籽粒谷氨酰胺合成酶活性、可溶性淀粉合成酶活性和ADPG焦磷酸化酶活性的影响是一致的,随着灌浆进程逐渐提高,达到峰值后又逐渐下降,呈单峰分布曲线,峰值出现在抽穗后17天。但酶活性大小上不同密度间有差异,五优稻1号品种是在M11密度条件下籽粒谷氨酰胺合成酶活性最高,而松粳9号品种是在M11条件下籽粒谷氨酰胺合成酶活性最低,在M9条件下籽粒谷氨酰胺合成酶活性最高。供试的两个品种灌浆前期(抽穗后10天)都是M11的可溶性淀粉合成酶活性大于其它两个密度,但灌浆中后期M11的酶活性低于其它两个密度；M8的籽粒ADPG焦磷酸化酶活性低于其它两个密度,而且不同品种对密度的反应也有差异。在低肥条件下五优稻1号品种的籽粒谷氨酰胺合成酶活性明显高于高肥条件,但松粳9号品种是灌浆前期(抽穗后10天)籽粒谷氨酰胺合成酶活性低肥区大于高肥区,灌浆中后期却与此相反,高肥区大于低肥区：灌浆过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶活性在低肥条件下随着灌浆进程酶活性逐渐上升,达到峰值后又逐渐下降,而在高肥条件下随着灌浆进程籽粒ADPG焦磷酸化酶活性逐渐上升。灌浆过程中低肥的籽粒ADPG焦磷酸化酶活性始终高于高肥的酶活性。在相同密度条件下,高肥区的五优稻1号、松粳9号和龙稻5号穗数、单株粒重和产量均明显比低肥区高,但千粒重和每穗粒数并不都比低肥区高。在同一施肥量条件下,稀植有利于提高单株穗数,但是稀植对产量构成因素的影响不尽相同,对于高产品种松粳9号和龙稻5号而言,整体上表现为密植更利于提高水稻群体产量；对于优质品种五优稻1号而言,低肥密植或高肥稀植有利于提高群体产量。在相同密度条件下,增加施肥量可以明显提高蛋白质含量,但也明显降低食味值,对直链淀粉含量的影响不大。对于晚熟品种五优稻1号和松粳9号品种而言,低肥可以提高糙米率和精米率,但对于早熟品种龙稻5号影响不大。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 稻米品质研究现状
• 1.2.2 肥密对水稻生长发育研究现状
• 1.2.3 水稻灌浆过程中碳氮代谢关键酶研究进展
• 1.2.4 肥密对水稻产量及产量构成因素的研究现状
• 1.2.5 肥料和密度对水稻品质影响的研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验设计与田间管理
• 2.2.1 田间试验设计
• 2.2.2 试验处理方法
• 2.3 稻米品质和植株化学成分含量测定方法
• 2.3.1 稻米直链淀粉含量测定方法
• 2.3.2 稻米蛋白质含量和植株含氮量测定方法
• 2.3.3 植株可溶性糖含量测定方法
• 2.3.4 稻米食味值测定方法
• 2.3.5 稻米加工品质测定方法
• 2.4 水稻生理生化指标测定方法
• 2.4.1 生长发育动态测定方法
• 2.4.2 碳氮代谢关键酶活性测定方法
• 2.4.2.1 碳代谢关键酶活性测定方法
• 2.4.2.2 氮代谢关键酶活性测定方法
• 2.5 考种
• 2.6 数据统计分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 密度和施肥量对水稻生长发育及内存物质的影响
• 3.1.1 密度和施肥量对水稻株高的影响
• 3.1.2 密度和施肥量对功能叶片长宽的影响
• 3.1.3 密度和施肥量对叶龄的影响
• 3.1.4 密度和施肥量对分蘖的影响
• 3.1.5 密度和施肥量对干物质重和含氮量及可溶性糖含量的影响
• 3.1.6 密度和施肥量对幼穗分化的影响
• 3.2 密度和施肥量对碳氮代谢关键酶活性的影响
• 3.2.1 密度和施肥量对叶片硝酸还原酶活性的影响
• 3.2.2 密度和施肥量对灌浆过程中叶片蛋白水解酶活性的影响
• 3.2.3 密度和施肥量对灌浆过程中籽粒谷氨酰胺合成酶活性的影响
• 3.2.4 密度和施肥量对灌浆过程中籽粒可溶性淀粉合成酶活性的影响
• 3.2.5 密度和施肥量对灌浆过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶活性的影响
• 3.3 密度和施肥量对产量和品质性状的影响
• 3.3.1 密度和施肥量对产量性状的影响
• 3.3.2 密度和施肥量对品质性状的影响
• 4 讨论
• 4.1 肥密对水稻生长发育的影响
• 4.2 肥密对碳氮代谢关键酶活性的影响
• 4.3 肥密对产量和品质性状的影响
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文