水稻源庫特征和氮素積累轉運特性對氮濃度的響應及其與氮效率關系.pdf

1、我國是氮肥消費大國，同時氮肥利用率一直低于世界平均水平。在稻田總體施氮量不增加的前提下，維持水稻高產必須提高水稻氮素利用效率。氮高效基因型篩選、氮肥合理調控、優(yōu)化栽培管理是提高氮肥利用效率、減少環(huán)境污染的主要途徑。本研究以氮高效基因型(汕優(yōu)63、兩優(yōu)培九、R16)和氮低效基因型(R158)水稻源庫特征、氮素積累轉運、器官氮分配對植株體內氮濃度響應的差異分析探討氮濃度與氮效率關系，同時還對不同氮效率水稻營養(yǎng)生長期氮效率的動態(tài)差異及原因進行

2、了分析，從而為進一步闡明氮高效機理提供理論支撐。不同氮效率水稻響應差異可以通過上述指標與植株氮濃度擬合方程進行分析。響應包括響應度和響應值兩個方面，響應度為擬合方程斜率(K)，響應值為同一氮濃度（四個材料氮濃度平均值）下對應擬合方程的計算值(Y)。本研究主要內容包括：
　?、潘靖鲿r期氮濃度與氮素利用效率、氮素積累轉運特性、源庫特征存在密切關系。①水稻幼穗分化期、抽穗期、成熟期氮濃度與氮素籽粒生產效率、成熟期氮素干物質生產效率存在

3、顯著負相關關系，而與成熟期氮積累量、氮素轉運量存在顯著正相關關系。同時，各時期氮濃度與成熟期器官氮分配比例存在相關關系。②水稻幼穗分化期、抽穗期、成熟期氮濃度與成熟期生物量、有效穗存在顯著正相關，而與千粒重、收獲指數不存在相關關系。
　　⑵不同氮效率水稻氮素利用效率對幼穗分化期、抽穗期、成熟期氮濃度存在響應差異。①氮高效材料成熟期氮素干物質生產效率對幼穗分化期、抽穗期地上部分氮濃度、葉片氮濃度、莖鞘氮濃度的響應度絕對值高于氮低效材

4、料R158，該時期相同氮濃度下氮高效材料成熟期氮素干物質生產效率響應值高于氮低效材料R158。②氮高效材料氮素籽粒生產效率對成熟期莖鞘氮濃度、籽粒氮濃度的響應度高于氮低效材料R158，相同籽粒氮濃度下氮高效材料與氮低效材料R158相比具有較高的氮素籽粒生產效率。
　?、遣煌仕驹磶焯卣鲗τ姿敕只凇⒊樗肫?、成熟期氮濃度存在響應差異。①幼穗分化期氮高效材料生物量、葉片干重、葉面積對該時期葉片氮濃度的響應度高于氮低效材料R158

5、，相同葉片氮濃度下氮高效材料生物量、葉片干重、葉面積響應值高于氮低效材料R158。②抽穗期氮低效材料R158葉片干重、葉面積對該時期葉片氮濃度的響應度高于氮高效材料，相同葉片氮濃度下氮低效材料葉片干重、葉面積響應值與氮高效材料相比無明顯差異。不同氮效率水稻抽穗期生物量、莖鞘干重對該時期莖鞘氮濃度響應度大小無一致性規(guī)律，但相同莖鞘氮濃度下氮高效材料莖鞘干重的響應值高于氮低效材料R158。③成熟期氮高效材料產量對地上部分氮濃度的響應度高于氮

6、低效材料R158，相同氮濃度下氮高效材料產量響應值高于氮低效材料R158。氮高效材料單株生物量、總穎花數、有效穗對成熟期地上部分氮濃度的響應度與氮低效材料R158相比無一致性規(guī)律，相同氮濃度下氮高效材料生物量、總穎花數、有效穗響應值高于氮低效材料R158。不同氮效率水稻產量、生物量、總穎花數、有效穗對籽粒氮濃度響應度大小無一致性規(guī)律，但相同籽粒氮濃度下氮高效材料產量、生物量、總穎花數、有效穗響應值均高于氮低效材料R158。
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7、不同氮效率水稻氮素積累轉運特性對成熟期地上部分氮濃度存在響應差異。氮高效材料氮素轉運量對成熟期地上部分氮濃度的響應度高于氮低效材料R158。相同地上部分氮濃度下氮高效材料氮素積累量、氮素轉運量高于氮低效材料R158。不同氮效率水稻氮素轉運效率與成熟期地上部分氮濃度不存在相關關系。
　?、刹煌仕緺I養(yǎng)生長期氮效率存在動態(tài)差異。兩年試驗中氮高效材料汕優(yōu)63、兩優(yōu)培九、R16在水稻分蘗期、幼穗分化期（移栽后20、30、40天）其氮