水稻葉片衰老基因型篩選及其氮素穗肥施用調控作用機制.pdf

1、穗肥施用不被重視、后期氮肥施用嚴重不足是現(xiàn)代農業(yè)生產中普遍存在的問題，這容易導致水稻后期葉片容易衰老，甚至發(fā)生早衰，嚴重影響了水稻產量潛力的發(fā)揮，甚至會造成減產。本研究以豫南稻區(qū)主栽品種和沿黃稻區(qū)常規(guī)粳稻豫農粳6號為試驗材料，于2010年-2011年在河南農業(yè)大學科教園區(qū)水稻試驗田進行，采用大田試驗，就在后期缺氮條件下的水稻品種篩選、水稻葉片衰老生理生化機制及延緩水稻葉片衰老技術進行了研究，為延緩水稻葉片衰老和改善傳統(tǒng)栽培耕作方式提供理

2、論依據，為稻谷高產穩(wěn)產提供更加合理有效的栽培管理措施。主要研究結果如下:
　　1.不同品種水稻在后期缺氮條件下葉片衰老品種篩選及其相關機制。在不同時期的葉片的生理特性組成了水稻的生長發(fā)育狀態(tài)，所以葉片的狀態(tài)決定了它對整株水稻的生長、產量和品質的貢獻。葉片的SPAD值是水稻葉片能力狀態(tài)的良好指標，則SPAD值的變化速率可以很好表示葉片衰老的速度。在灌漿期測定葉片SPAD值并計算SPAD日平均變化速率，采用階段化比較和聚類分析進行篩選

3、品種，并研究其差異并分析其與弱勢籽粒充實度、產量和食味值的相關性。結果表明:在同等后期缺氮大田條件下不同水稻品種之間SPAD值、弱勢籽粒充實度、產量和食味品質存在差異，在各個時期SPAD下降的相對速率也存在差異，各個品種在變化趨勢上表現(xiàn)出一致性。基于葉片SPAD值和SPAD值變化速率的聚類分析表明，27個水稻品種可聚為6類，同一類品種間體現(xiàn)一定的相似性。各個葉位葉片SPAD值在灌漿中期與弱勢粒充實度、產量和食味值呈負相關，但在灌漿末期則

4、又呈正相關關系，表明在灌漿中期SPAD值較高的品種并不一定對稻米最終質量性狀具有有利作用;葉片SPAD日平均相對變化速率在灌漿前期與弱勢籽粒充實度、產量呈正相關，表明葉片在前期的衰老是有利于籽粒的最終質量性狀的形成或者說籽粒最終質量性狀的形成造成了葉片的衰老，在籽粒灌漿最后一個階段與弱勢籽粒充實度、理論產量和食味值存在負相關。
　　不同葉片衰老特性水稻品種在同等后期缺氮條件下葉片衰老生理機理及籽粒灌漿動態(tài):豐兩優(yōu)4號和綠豐20號2

5、個品種葉片衰老的總體變化趨勢基本一致，但衰老進程存在顯著性差異。與豐兩優(yōu)4號相比，綠豐20各功能葉片衰老過程中的SOD、CAT活性下降較慢，葉片功能期持續(xù)時間較長，這在籽粒灌漿中后期表現(xiàn)尤為明顯。在水稻實際生產中，選擇葉片衰老緩慢、功能期長的品種作為主栽品種，同時采用適當的栽培管理技術來改善葉片衰老進程，能促進籽粒灌漿充實，最終提高稻谷產量。
　　2.不同深耘施穗肥方式延緩葉片衰老提高產量機理研究。采用大田完全隨機小區(qū)試驗，在倒四

6、葉期設置平作撒施、深耘撒施、開溝起壟撒施和深耘深施4個氮素穗肥處理，對不同深耘施穗肥方式下土壤酶活性、水稻生育后期根干重、根冠比、傷流強度、葉片衰老特性籽粒灌漿動態(tài)及稻谷產量和稻米品質的差異進行了研究。結果表明:
　　不同深耘施穗肥處理能顯著提高土壤脲酶、蔗糖轉化酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和脫氫酶等土壤酶活性;增加水稻灌漿期的根系生物量和根冠比;明顯提高了水稻基部節(jié)間和穗頸節(jié)間傷流強度;提高葉片葉綠素含量和可溶性蛋白含量，提高葉片

7、SOD、CAT活性，降低葉片POD活性和MDA含量，提高葉綠素熒光參數Fo、Fv/Fm、PS(Ⅱ)、qP、ETR和降低qNP，有效延緩水稻灌漿期的葉片衰老;提高強勢粒和弱勢粒的最大粒重、起始勢、相對起始勢最大灌漿速率和平均灌漿速率，使最大灌漿速率的時間（拐點）提前，改善籽粒灌漿進程;雖然降低了有效穗數和結實率，但同時也提高了穗粒數、千粒重和充實度，從而提高實收產量和理論產量;改善稻谷的加工碾磨品質、外觀品質和食味品質。在沙壤土水稻田中，