【摘要】：秈粳亞種間的雜種優(yōu)勢利用一直被認為是進一步提高水稻產(chǎn)量的有效途徑。與其它類型水稻相比,秈粳雜交稻具有灌漿期超長、花后光合生產(chǎn)優(yōu)勢明顯、灌漿期氮素需求相對較大、增量潛力巨大等特點,已在多省廣泛推廣。然而,花后氮素在秈粳雜交稻維持葉片高效光合功能和超長灌漿期、碳氮物質(zhì)轉(zhuǎn)運和“流”的通暢、籽粒灌漿和產(chǎn)量形成等方面的影響機理還不明確,而作為關(guān)鍵增產(chǎn)手段的穗肥氮在穗分化—開花和開花—成熟兩階段的積累和轉(zhuǎn)運特征還需進一步研究。為此,本研究選用秈粳雜交稻代表品種甬優(yōu)12(YY12)和秈型雜交稻代表品種中浙優(yōu)1號(ZZY1)為試驗材料,通過大田不同施氮量、~(15)N穗肥標記、花后土壤減氮等手段展開試驗,旨在明確秈粳雜交稻花后氮素吸收特征及對葉氮輸出、超長灌漿期和高效光合功能維持、碳氮物質(zhì)生產(chǎn)及轉(zhuǎn)運、籽粒灌漿及產(chǎn)量形成的影響,擬為秈粳雜交稻氮素栽培調(diào)控和氮肥合理施用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)水稻花后葉氮輸出伴隨光合功能的快速衰退、干物質(zhì)及糖的過量轉(zhuǎn)運,導(dǎo)致葉片衰老加劇。增施氮肥可顯著提高秈粳雜交稻YY12葉片氮同化酶活性和花后氮吸收量,其對籽粒氮貢獻率可達15.0%~27.6%,顯著高于ZZY1(8.5%~14.8%)。秈粳雜交稻在維持花后葉片高氮水平的同時,也對高效光合功能和葉片長期持綠產(chǎn)生明顯促進作用,進而提高花后碳氮物質(zhì)積累及對籽粒貢獻率,最終產(chǎn)量較ZZY1提高12.7%~21.8%(P0.05)。(2)兩類型水稻的群體籽粒灌漿具有明顯差異:ZZY群體籽粒增重主要依賴于前、中期,前期灌漿充實則依賴于較高的灌漿速率,籽粒N積累速率以及前期N積累量對前期灌漿具有明顯的促進作用;YY12群體籽粒增重主要依賴中、后期灌漿,中、后期籽粒充實則主要依賴于較長的灌漿天數(shù),而籽粒N積累在調(diào)節(jié)各階段灌漿天數(shù)和中、后期灌漿積累量中發(fā)揮重要作用。籽粒氮積累量(x)和施氮量(y)與單叢粒重增長動態(tài)(z)的關(guān)系可用z=-0.172+0.103 x-0.013 y-1.067×10~(-5)x~2+2.931×10~-55 y~2-5.524×10~-55 xy描述;籽粒氮積累量(x)和灌漿天數(shù)(y)與單叢粒重增長動態(tài)(z)的關(guān)系可用z=0.679+0.062 x+0.688 y-9.917×10~(-6) x~2-4.390×10~(-3)y~2-7.512×10~-66 xy描述;施氮量(x)和灌漿天數(shù)(y)與單叢粒重增長動態(tài)(z)的關(guān)系可用z=2.272+0.074 x+2.003 y-2.145×10~(-4) x~2-1.739×10~(-2) y~2+7.526×10~-44 xy描述。(3)增施氮素后,秈粳雜交稻YY12的穗頸節(jié)間大維管束數(shù)量、面積顯著提高,穗頸節(jié)間傷流強度、傷流液中游離氨基酸、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮等含氮化合物和蔗糖、可溶性糖的轉(zhuǎn)運速率顯著增加,加速了糖、氮物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運。較慢的葉氮輸出速率可維持高效光合功能,促使葉片蔗糖長期合成旺盛且轉(zhuǎn)運量增加,不僅籽粒淀粉合成底物供應(yīng)充足,而且促進了植株花后的N同化。(4)花后土壤供氮不足導(dǎo)致YY12葉片氮同化酶活性和光合功能顯著降低,花前積累干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量降低,葉片抗氧化酶活性降低的同時也加速了葉衰老,縮短綠葉期,導(dǎo)致花后干物質(zhì)積累量下降,籽粒充實不足,產(chǎn)量降低。YY12土壤速效氮含量在灌漿期顯著降低,植株花后氮吸收量可達ZZY1的2.0~3.4倍,花后葉片氮同化酶和抗氧化酶活性、灌漿期光合速率和干物質(zhì)積累量均顯著高于ZZY1。(5)通過~(15)N標記穗肥的方法,將花前、花后階段吸收的穗肥N區(qū)分開來。結(jié)果表明,植株吸收的穗肥N中,ZZY1和YY12分別有75.3%~75.8%和77.5%~83.6%在花前吸收,不足25%在花后吸收�；ㄇ拔盏乃敕蔔主要貯存于葉片,其次為莖鞘,花后吸收的穗肥N則相反。穗肥N向籽粒的轉(zhuǎn)運以花前吸收的穗肥為主,且以葉片N的輸出為主,花后階段則以莖鞘N輸出為主。同時,穗肥~(15)N有52.9%~76.1%被植株吸收,10.1%~18.5%殘留于土壤中,13.8%~28.6%的穗肥通過各種途徑損失。秈粳雜交稻YY12穗肥N利用率、花后階段吸收的~(15)N穗肥量在葉片的分配量和分配比例均高于ZZY1,因此更應(yīng)注意花后階段氮素的供應(yīng)。綜上所述,以YY12為代表的秈粳雜交稻在花后較高的氮同化能力有利于維持葉片高氮水平,促進超長灌漿期內(nèi)高效光合功能、碳氮物質(zhì)積累。增施氮素在提高穗頸節(jié)間維管束數(shù)量、面積等性狀的同時,加速了莖葉碳氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量。超長灌漿期、高效光合碳同化、通暢的碳氮物質(zhì)轉(zhuǎn)運共同滿足較高群體穎花量和庫容量對碳氮物質(zhì)的巨大需求,更易發(fā)揮其增產(chǎn)潛力。穗肥氮在保證秈粳雜交稻花后高氮吸收、減緩葉氮輸出等方面發(fā)揮重要作用。因此,在減少穗肥損耗的基礎(chǔ)上,更應(yīng)加大對秈粳雜交稻花后階段的氮素供應(yīng)。
【圖文】：

43 群體籽粒灌漿與籽粒氮積累、施氮量及灌漿天數(shù)的 Poly2Ddel of grain filling per hill and grain N accumulation, N fertiliz體籽粒灌漿與籽粒氮積累、施氮量及灌漿天數(shù)的 Poly2D 模D model equation of grain filling per hill and grain N accumugrain-filling duration.y 擬合方程 Fitting equation F量z= -0.172+0.103 x-0.013 y-1.067×10-5x2+2.931×10-5y2-5.524×10-5xy4141時間z= 0.679+0.062 x +0.688 y -9.917×10-6x2-4.390×10-3y2-7.512×10-6xy4652時間z= 2.272+0.074 x +2.003 y -2.145×10-4x2-1.739×10-2y2+7.526×10-4xy1283

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆博士研究生學(xué)位論文板表面墊 2 層無紡布，防止淋洗過程中土壤隨水淋失堵塞排過篩干土與粗沙按 4:1（w/w）混勻。淋洗前一天，所有栽培飽和，第二天下午拔掉橡膠塞，開始第一次淋洗。12 h 后收各盆加橡膠塞并澆水 1 L，，12 h 后開始第二次淋洗，共淋洗 3微傾斜放置，便于淋洗液盡快排出。所有栽培盆置于遮雨棚，減少日間高溫引起的淋洗液蒸發(fā)和氨揮發(fā)的損耗。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S511

【參考文獻】

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2 呂騰飛;周偉;孫永健;朱懿;嚴奉君;楊志遠;馬均;;不同秧齡和氮肥運籌對雜交秈稻株型的影響[J];浙江大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版);2015年02期

3 戢林;楊歡;李廷軒;張錫洲;余海英;;氮高效利用基因型水稻干物質(zhì)生產(chǎn)和氮素積累特性[J];草業(yè)學(xué)報;2014年06期

4 姜元華;張洪程;趙可;許俊偉;韋還和;龍厚元;王文婷;戴其根;霍中洋;許軻;魏海燕;郭保衛(wèi);;長江下游地區(qū)不同類型水稻品種產(chǎn)量及其構(gòu)成因素特征的研究[J];中國水稻科學(xué);2014年06期

5 秦儉;楊志遠;孫永健;徐徽;馬均;;不同穗型雜交秈稻物質(zhì)積累、氮素吸收利用和產(chǎn)量的差異比較[J];中國水稻科學(xué);2014年05期

6 姜元華;張洪程;韋還和;趙可;許俊偉;戴其根;霍中洋;許軻;魏海燕;郭保衛(wèi);;亞種間雜交稻不同冠層葉形組合產(chǎn)量差異及其形成機理[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年12期

7 龔金龍;邢志鵬;胡雅杰;張洪程;戴其根;霍中洋;許軻;魏海燕;高輝;;秈、粳超級稻產(chǎn)量構(gòu)成特征的差異研究[J];核農(nóng)學(xué)報;2014年03期

8 黃麗芬;全曉艷;張蓉;袁毅;趙偉;姜玲玲;施金琦;莊恒揚;;光氮及其互作對水稻干物質(zhì)積累與分配的影響[J];中國水稻科學(xué);2014年02期

9 紀洪亭;馮躍華;何騰兵;李云;武彪;王小艷;;兩個超級雜交水稻品種物質(zhì)生產(chǎn)的特性[J];作物學(xué)報;2013年12期

10 羅德強;江學(xué)海;周維佳;王學(xué)鴻;涂丹;李敏;姬廣梅;;不同秈稻品種的籽粒灌漿特性及根系活力[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年06期

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1 白羽;施氮水平對大穗型水稻品種籽粒灌漿結(jié)實的影響及其機制[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 殷春淵;水稻弱勢粒充實的氮素調(diào)控研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

3 劉彩霞;N素水平對超級稻甬優(yōu)6號生長生理及SPS活性的影響[D];浙江大學(xué);2007年

4 付強;IPT基因抑制水稻衰老的效應(yīng)及其對產(chǎn)量的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

5 陳志雄;水稻谷粒重的發(fā)育遺傳研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2002年

本文編號：2677609