氮肥处理对不同氮效率类型籼稻品种产量、氮素吸收利用等性状的影响

氮肥处理对不同氮效率类型籼稻品种产量、氮素吸收利用等性状的影响

论文摘要

在盆栽条件下,2009~2010年以18个常规籼稻品种为供试材料,设计不同的氮肥处理,测定水稻叶面积、根系形态、根系活力、产量及其构成因素、植株各器官干物重和含氮率、氮代谢酶活性等性状,用聚类分析方法将供试品种按氮素籽粒生产效率的高低分为3类,研究氮肥处理对不同氮效率类型籼稻品种产量及其构成因素、源库性状、物质生产与分配、氮素吸收利用、根系性状等方面的差异,明确氮高效的基本特点及其对氮肥处理的反应,以期为籼稻品种的遗传改良和高产高效栽培提供参考依据。主要研究结果如下:1、低、中、高氮效率类型品种的平均氮素籽粒生产效率分别为44.39、49.62、53.06g.g-1(高氮),53.65、62.89、74.93g.g-1(中氮)和60.89、70.86、79.48g.g-1(不施氮)。不同氮效率类型间氮素籽粒生产效率的差异均达到极显著水平。增加施氮量使不同氮效率类型品种氮素籽粒生产效率呈下降趋势,氮高效品种在中氮处理时降幅小,高氮处理时(比中氮)降幅大。施氮水平处理间氮素籽粒生产效率的差异均达到极显著水平。2、不同氮效率类型水稻品种间产量存在显著的差异。在不同供氮水平,氮高效品种产量均高于氮中效、氮低效品种。品种产量在不同施氮处理间存在显著差异。随着施氮量的增加,各类型品种产量均呈增加趋势,氮高效品种产量的增幅大于氮中效、氮低效品种,进一步提高施氮水平各类型品种的增幅变小,氮高效品种增幅最小。提高氮素籽粒生产效率能显著提高水稻的产量水平。不同氮效率类型间每盆穗数的差异达显著水平。或极显著氮高效品种穗数适中。增加施氮量均能促进各类品种穗数的增加,氮效率高的品种增幅较大,但进一步增加施氮水平后,各类品种穗数的增幅明显变小,氮高效品种增幅最小;各类型品种每盆穗数在不同施氮水平处理间差异达极显著水平。氮高效品种每穗颖花数较大,增施氮肥对氮高效品种每穗颖花数的影响较小;不同施氮水平,氮高效品种结实率均大于氮中效、氮低效品种,不同氮效率类型间结实率的差异达极显著水平。增施氮肥能促进氮高效品种和氮低效品种结实率的增加。氮高效品种千粒重较小,增施氮肥能促进各类品种千粒重的增加,特别是有利于氮高效品种千粒重的提高。3、氮高效品种抽穗期叶面积较大,成熟期叶面积较小。增施氮肥有利于氮高效品种抽穗期和成熟期叶面积的增加,但施氮量过大叶面积增幅变小。氮高效品种比叶重较小,增施氮肥使比叶重有降低的趋势。氮高效品种库容量较大,增施氮肥有利于库容量的提高。4、施氮处理下氮高效品种抽穗前、抽穗后干物质积累量、生物产量均较小增施氮肥有利于提高抽穗前、抽穗后干物质积累量、生物产量。但氮高效品种增幅较小。施氮处理下特别是中氮处理下氮高效品种经济系数明显高于氮中效品种和氮低效品种。施氮处理下氮高效品种抽穗期、成熟期根茎叶干重比例较小,结实期根茎叶干重比例下降值大,增施氮肥使抽穗期、成熟期根茎叶干重比例变大,结实期根茎叶干重比例下降值变小。施氮处理下氮高效品种抽穗期、成熟期穗干重比例较大,结实期穗干重比例增加值大,结实期、成熟期趋势更明显,增施氮肥有利于提高成熟期穗干重比例。5、不同氮效率品种抽穗期吸氮量无明显趋势,结实期及成熟期吸氮量氮高效品种较小;氮高效品种抽穗期、成熟期根茎叶氮素分配比例较小,施氮处理下更明显,随着施氮量的增加,抽穗期根茎叶氮素分配比例有增加趋势,成熟期则有下降趋势;氮高效品种抽穗期、成熟期穗中氮素分配比例较大,施氮处理更明显,随着施氮量的增加,抽穗期穗中氮素分配比例有下降的趋势,成熟期则有提高的趋势;氮高效品种结实期根茎叶氮素运转量较大,施氮处理更明显,随着施氮量的增加,结实期根茎叶氮素运转量显著提高。促进结实期根茎叶氮素运转量,减少成熟期根茎叶氮素分配,提高成熟期穗中氮素分配比例,有利于提高水稻的氮素籽粒生产效率。6、氮高效品种氮素收获指数较大,适量施氮有利于提高氮高效品种的氮素收获指数。氮高效品种氮素生理利用率、氮素农学利用率、氮素偏生产力大,增加施氮量氮素生理利用率、氮素农学利用率、氮素偏生产力有下降的趋势。中氮和低氮水平下,氮高效品种氮素干物质生产效率大,高氮水平下,氮高效品种氮素干物质生产效率小,增施氮肥氮素干物质生产效率呈下降趋势。7、氮高效品种单株根干重、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积较小,单株不定根总长、单株不定根数、单株根活力居中等水平。增施氮肥有利于单株不定根数、单株不定根总长的增加,适量施氮有利于单株根干重、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积和单株根活力的提高。8、基肥、分蘖肥处理,氮效率高的品种均表现为产量水平也较高的特点,其成熟期含氮率中等,基肥处理氮效率高的品种吸氮量较小,但分蘖肥处理氮效率高的品种吸氮量较大。基肥、分蘖肥处理,氮效率高的品种均表现为GS酶活性较小、GOGAT酶活性较大的特点。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1、前言
  • 1.1 我国氮肥施用情况及利用率
  • 1.2 氮高效的评价指标
  • 1.3 氮高效品种的基本特征
  • 1.4 氮肥处理对产量及氮素吸收利用的影响
  • 1.5 本研究的目的与意义
  • 2. 材料与方法
  • 2.1 供试材料
  • 2.2 材料培育
  • 2.3 测定内容与方法
  • 2.3.1 干物重和叶面积的测定
  • 2.3.2 根系形态性状、生理性状的测定
  • 2.3.3 产量及产量构成因素的的测定
  • 2.3.4 含氮量的测定
  • 2.3.5 氮代谢酶活性
  • 2.4 数据计算和统计分析
  • 3 结果与分析
  • 3.1 供试品种氮素籽粒生产效率的聚类分析
  • 3.2 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种产量及其构成因素的影响
  • 3.2.1 施氮量对产量及其构成因素的影响
  • 3.2.2 不同施氮水平下氮素籽粒生产效率与产量及其构成因素的关系
  • 3.3 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种源库关系的影响
  • 3.3.1 对抽穗期叶面积的影响
  • 3.3.2 对成熟期绿叶面积的影响
  • 3.3.3 对叶面积下降量的影响
  • 3.3.4 对抽穗期比叶重的影响
  • 3.3.5 对库容量的影响
  • 3.4 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种物质生产和分配的影响
  • 3.4.1 对物质生产的影响
  • 3.4.2 不同施氮水平下氮素籽粒生产效率与生物产量、经济系数的关系
  • 3.4.3 对物质分配的差异
  • 3.5 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种氮素吸收利用的影响
  • 3.5.1 施氮量对不同氮素籽粒生产效率籼稻品种吸氮量的影响
  • 3.5.2 施氮量对不同氮素籽粒生产效率籼稻品种氮素分配与运转的影响
  • 3.5.3 不同施氮水平下氮素籽粒生产效率与氮素分配与运转的关系
  • 3.5.4 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种氮素利用效率的影响
  • 3.5.5 不同施氮水平下氮素籽粒生产效率与其他氮素利用效率的关系
  • 3.6 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型籼稻品种根系性状的影响
  • 3.6.1 对单株根干重的影响
  • 3.6.2 对单株不定根总长的影响
  • 3.6.3 对单株不定根数的影响
  • 3.6.4 对单株根系总吸收面积的影响
  • 3.6.5 对单株根系活跃吸收面积的影响
  • 3.6.6 对单株根活力的影响
  • 3.7 施肥时期对不同氮类型品种氮素籽粒生产效率籼稻品种产量及氮素吸收利用的影响
  • 3.7.1 施氮时期对不同氮效率类型籼稻品种产量的影响
  • 3.7.2 施氮时期对籼稻品种氮素籽粒生产效率的影响
  • 3.7.3 施氮时期对籼稻品种成熟期植株含氮率的影响
  • 3.7.4 施氮时期对籼稻品种成熟期吸氮量的影响
  • 3.8 施氮时期对籼稻品种抽穗期氮代谢相关酶活性的影响
  • 3.8.1 对抽穗期叶片谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)活性的影响
  • 3.8.2 对抽穗期叶片谷氨酸合酶(glutamate synthase,GOGAT)活性的影响
  • 4 小结与讨论
  • 4.1 施氮量对不同水稻品种氮素籽粒生产效率的影响
  • 4.2 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型水稻品种产量构成因素的影响
  • 4.2.1 不同氮素籽粒生产效率类型水稻品种产量构成因素的差异
  • 4.2.2 氮素籽粒生产效率与产量构成因素的关系分析
  • 4.2.3 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型水稻品种产量及构成因素的影响
  • 4.3 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型水稻品种源库、物质生产与分配的影响
  • 4.4 施氮量对不同氮素籽粒生产效率类型水稻品种氮素吸收利用的影响
  • 参考文献
  • 致谢
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