不同氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種的基本特點(diǎn).pdf

1、挖掘作物營(yíng)養(yǎng)遺傳潛力，改良作物的營(yíng)養(yǎng)性狀是提高作物礦質(zhì)養(yǎng)分利用效率有效而又切實(shí)可行的途徑。水稻對(duì)氮素的吸收效率多用不同生育時(shí)期的氮素累積量來(lái)表示，對(duì)氮素的利用效率以吸收到稻體內(nèi)的單位氮素生產(chǎn)的干物質(zhì)量或籽粒產(chǎn)量來(lái)表示。以往研究表明，水稻品種間氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率和氮素籽粒生產(chǎn)效率的差異均較大，但因供試材料不一、品種數(shù)量較少以及試驗(yàn)方法的不同，研究結(jié)論存在較大的差異。且迄今對(duì)高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種的產(chǎn)量構(gòu)成、源庫(kù)關(guān)系、物質(zhì)生產(chǎn)與分配

2、、氮素吸收與分配以及根系的基本特點(diǎn)缺乏系統(tǒng)的研究。本研究在群體水培(容易保證供氮濃度一致)條件下，以88-122個(gè)的國(guó)內(nèi)外常規(guī)秈稻品種為供試材料，測(cè)定其抽穗期和成熟期的葉面積系數(shù)、根系形態(tài)性狀、根系活性、植株不同器官的干物重、全氮含量、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等，用聚類分析的方法按氮素籽粒生產(chǎn)效率的高低將供試秈稻品種進(jìn)行分類，并從產(chǎn)量及其構(gòu)成、源庫(kù)關(guān)系、物質(zhì)生產(chǎn)與分配、氮素積累與運(yùn)轉(zhuǎn)等方面系統(tǒng)地分析了高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種有關(guān)性狀的基本

3、特點(diǎn)，為氮高效秈稻品種的遺傳改良和不同氮索籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種的氮肥管理提供參考依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 1、供試秈稻品種的氮素籽粒生產(chǎn)效率差異很大，可分為A、B、C、D、E、F六種類型。氮素籽粒生產(chǎn)效率為A、B、C、D、E、F類型品種平均氮素籽粒生產(chǎn)效率2001年分別為20.51、31.04、35.64、39.46、43.55、50.92 g·g-1，2002年分別為24.33、31.61、35.83、39.06、43.5

4、1、50.00 g·g-1。高氮素籽粒生產(chǎn)效率的典型品種(品系)有新世軟占、6078、窄葉青、珍珠矮、桂朝2號(hào)、1826等，中氮素籽粒生產(chǎn)效率的典型品種(品系)有矮仔占、揚(yáng)稻3號(hào)、揚(yáng)稻2號(hào)、揚(yáng)稻5號(hào)、特三矮、臺(tái)中本地1號(hào)等，低氮素籽粒生產(chǎn)效率的典型品種有Cpslo17、揚(yáng)稻6號(hào)、BlueBelle、臺(tái)中秈、IR74、早獻(xiàn)黨等。 2、秈稻品種氮素籽粒生產(chǎn)效率與產(chǎn)量呈線性正相關(guān)，2001年、2002年、兩年合并的相關(guān)系數(shù)分別為0.5

5、111**、0.3071**、0.370**，均達(dá)到極顯著水平。隨著氮素籽粒生產(chǎn)效率水平的提高，秈稻品種的產(chǎn)量水平顯著提高。多元回歸分析表明，氮素總吸收量(包括根系)和氮素籽粒生產(chǎn)效率對(duì)產(chǎn)量均有顯著影響(R2=0.957～0.974)。通徑分析表明，2001年、2002年成熟期氮素吸收量對(duì)常規(guī)秈稻品種產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為0.84.8、0.964，氮素籽粒生產(chǎn)效率對(duì)常規(guī)秈稻品種產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)分別為0.596、0.565。說(shuō)明改良氮

6、素總吸收量和氮素籽粒生產(chǎn)效率均可顯著提高秈稻品種的產(chǎn)量水平。 3、在生育期、株高等方面，秈稻品種的生育期日數(shù)與成熟期氮素籽粒生產(chǎn)效率呈線性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.3818”、-0.5002”，均達(dá)到極顯著水平。高氮素籽粒生產(chǎn)效率秈稻品種的播種至抽穗的平均日數(shù)較短。株高與秈稻品種氮素籽粒生產(chǎn)效率水平的關(guān)系不密切。 4、在產(chǎn)量構(gòu)成方面，高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種具有單位面積穗數(shù)較多、成穗率高、結(jié)實(shí)率高的特點(diǎn)，而每穗粒

7、數(shù)、千粒重、最高莖蘗數(shù)與氮素籽粒生產(chǎn)效率關(guān)系不密切。綜合簡(jiǎn)單相關(guān)分析、多元回歸分析和通徑分析結(jié)果，單位面積穗數(shù)較多、成穗率高及結(jié)實(shí)率高可作為高氮素籽粒生產(chǎn)效率常規(guī)秈稻品種產(chǎn)量構(gòu)成因素的選擇指標(biāo)。 5、在源庫(kù)及其關(guān)系方面，高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種抽穗期的葉面積系數(shù)較小、灌漿結(jié)實(shí)期葉面積下降速度慢、凈同化率高、庫(kù)容量大，抽穗期的單位葉面積、單位干物重和單位氮素所承擔(dān)(形成)的庫(kù)容量大；多元逐步回歸分析表明，單位氮素庫(kù)容量、單位

8、干物質(zhì)庫(kù)容量、單位庫(kù)容量形成的產(chǎn)量、抽穗期葉面積系數(shù)以及灌漿結(jié)實(shí)期葉面積系數(shù)減少量對(duì)氮素籽粒生產(chǎn)效率有顯著影響(R2=0.749～0.805)。通徑分析表明，抽穗期的單位氮素庫(kù)容量和單位干物質(zhì)庫(kù)容量以及單位庫(kù)容量形成的產(chǎn)量對(duì)秈稻品種氮素籽粒生產(chǎn)效率的影響力明顯大于抽穗期葉面積系數(shù)和灌漿結(jié)實(shí)期葉面積系數(shù)減少量。 6、在物質(zhì)生產(chǎn)和分配方面，不同氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種問(wèn)生物產(chǎn)量的差異不大，但高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種抽穗期干

9、物質(zhì)積累量較小，抽穗后干物質(zhì)生產(chǎn)量大且占生物產(chǎn)量的比例高。不同氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種間抽穗期的根干重和莖鞘干重占全株干重的比例差異不大，但氮素籽粒生產(chǎn)效率水平越高的秈稻品種，其成熟期的根重和莖鞘重占全株干重的比例越小；氮素籽粒生產(chǎn)效率水平越高的秈稻品種，其抽穗期和成熟期的葉片干重占全株干重的比例越小、穗干重占全株干重的比例越大；氮素籽粒生產(chǎn)效率水平越高的品種經(jīng)濟(jì)系數(shù)越高；高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種間結(jié)實(shí)期根干重和莖鞘干重比例下

10、降的幅度顯著大于低氮素籽粒生產(chǎn)效率品種，尤其是莖鞘更為顯著，說(shuō)明高氮素籽粒生產(chǎn)效率品種抽穗后莖鞘中儲(chǔ)藏的碳水化合物向穗部運(yùn)轉(zhuǎn)顯著大于低氮素籽粒生產(chǎn)效率品種。 7、在氮素積累與運(yùn)轉(zhuǎn)方面，高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型品種抽穗期含氮率的差異不大，但結(jié)實(shí)期全株含氮率、結(jié)實(shí)期莖鞘葉含氮率下降幅度大，結(jié)實(shí)期穗含氮率增加幅度小，成熟期全株含氮率、成熟期根系含氮率、成熟期莖鞘葉含氮率、成熟期穗含氮率低；高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型品種抽穗前吸氮量、成熟期總

11、吸氮量較小；高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型品種抽穗期和成熟期莖鞘葉中氮素比例小，穗中氮素比例大；高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型品種結(jié)實(shí)期莖鞘葉氮素運(yùn)轉(zhuǎn)量大、運(yùn)轉(zhuǎn)率高。 8、在根系性狀方面，高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型秈稻品種根系的基本特點(diǎn)為單株不定根數(shù)、單株根干重、單株不定根總長(zhǎng)、單株根系總吸收面積、單株活躍吸收面積和單株根系a-NA氧化量均較小。相關(guān)分析表明，單株不定根數(shù)、單株根干重、單株不定根總長(zhǎng)、單株根系總吸收面積、單株根系活躍吸收面積、單株根