氮鉀配施提高水稻產(chǎn)量及氮肥利用效率的生理機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-05-16 13:07
水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一,由于其具有產(chǎn)量高、產(chǎn)量穩(wěn)定性好等特點(diǎn),在我國(guó)糧食生產(chǎn)中占據(jù)了十分重要的地位。作物產(chǎn)量水平的提高離不開(kāi)化肥的投入,水稻生產(chǎn)也不例外。長(zhǎng)期大量施用化肥,尤其是氮肥,不僅造成了資源的浪費(fèi),也給人類的生存環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此,提高氮肥利用效率不僅事關(guān)農(nóng)民自身的收益,也關(guān)系到環(huán)境的質(zhì)量。培育氮高效水稻品種、測(cè)土配方施肥、化肥與有機(jī)肥配施、合理輪作、肥料深施、養(yǎng)分配合施用等均是提高水稻氮肥利用效率的重要途徑。氮和鉀是水稻生長(zhǎng)發(fā)育所必需的大量營(yíng)養(yǎng)元素,也是水稻根系從土壤中吸收量較大的兩種營(yíng)養(yǎng)元素。我國(guó)南方水稻主產(chǎn)區(qū)具有高溫多雨、雨熱同期的氣候特點(diǎn),土壤風(fēng)化程度較高,氮鉀養(yǎng)分均較為缺乏。另一方面,由于氮肥價(jià)格相對(duì)鉀肥便宜,水稻生產(chǎn)中重施氮肥,輕施鉀肥的現(xiàn)象較為普遍。研究氮鉀肥配合施用對(duì)水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響具有重要意義。本文采用三年田間試驗(yàn)和溫室營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究了氮鉀肥配合施用對(duì)水稻產(chǎn)量及氮肥利用率影響,闡明了氮鉀肥配合施用下的葉片生長(zhǎng)發(fā)育機(jī)制、光合作用機(jī)制及碳氮代謝機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:(1)氮鉀肥配合施用顯著提高了水稻產(chǎn)量和氮肥利用效...
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語(yǔ)表
1 緒論
1.1 水稻生產(chǎn)及施肥現(xiàn)狀
1.1.1 水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.1.2 化肥施用對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
1.1.3 水稻生產(chǎn)中氮鉀肥施用現(xiàn)狀
1.2 氮素的吸收與利用及其營(yíng)養(yǎng)特性
1.2.1 氮的吸收與利用
1.2.2 氮的營(yíng)養(yǎng)特性
1.3 鉀素的吸收與利用及其營(yíng)養(yǎng)特性
1.3.1 鉀的吸收與利用
1.3.2 鉀的營(yíng)養(yǎng)特性
1.4 氮鉀肥配合施用
2 課題研究的背景、內(nèi)容及技術(shù)路線
2.1 研究背景
2.2 研究?jī)?nèi)容
2.2.1 氮鉀配施對(duì)水稻產(chǎn)量及氮素吸收與利用的影響
2.2.2 氮鉀配施對(duì)水稻葉色差異的影響
2.2.3 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
2.2.4 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氮分配的影響
2.2.5 氮鉀配施對(duì)水稻碳氮代謝的影響
2.3 技術(shù)路線
3 氮鉀配施對(duì)水稻產(chǎn)量及氮素吸收與利用的影響
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.3 田間管理
3.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
3.2.5 數(shù)據(jù)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 葉片和根系生長(zhǎng)發(fā)育
3.3.2 產(chǎn)量
3.3.3 產(chǎn)量構(gòu)成因子
3.3.4 氮鉀吸收
3.3.5 氮鉀肥利用效率
3.4 討論
3.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻葉片生長(zhǎng)和根系發(fā)育的影響
3.4.3 氮鉀配施對(duì)水稻氮鉀吸收與利用的影響
3.5 小結(jié)
4 氮鉀配施對(duì)水稻葉色差異的影響
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.3 田間管理
4.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
4.2.5 數(shù)據(jù)分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 無(wú)人機(jī)航片
4.3.2 葉片葉綠素含量
4.3.3 葉片氮、鉀、鎂含量
4.3.4 葉片氮、鉀積累量
4.3.5 葉綠體發(fā)育
4.3.6 葉片厚度和比葉重
4.3.7 葉面積指數(shù)、葉片干物質(zhì)量和葉綠素積累量
4.3.8 葉片參數(shù)間的相關(guān)性分析
4.3.9 葉片發(fā)育與產(chǎn)量間的關(guān)系
4.4 討論
4.4.1 葉片理化性狀與葉色差異的關(guān)系
4.4.2 葉色差異對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
4.5 小結(jié)
5 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
5.2.5 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 植株生長(zhǎng)發(fā)育
5.3.2 氣體交換參數(shù)
5.3.3 葉綠體二氧化碳濃度和Rubisco酶的活性
5.3.4 葉片光合限制因子
5.3.5 適宜葉片氮鉀比及氮鉀含量
5.4 討論
5.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響
5.4.2 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氣體交換參數(shù)的影響
5.4.3 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
5.5 小結(jié)
6 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氮分配的影響
6.1 前言
6.2 材料與方法
6.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
6.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2.3 田間管理
6.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
6.2.5 數(shù)據(jù)分析
6.3 結(jié)果與分析
6.3.1 葉片生理性狀
6.3.2 葉片凈光合速率
6.3.3 葉片功能氮分配
6.3.4 葉片光合氮分配
6.3.5 葉片儲(chǔ)存氮
6.3.6 葉片光合氮素利用率
6.4 討論
6.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響
6.4.2 氮鉀配施對(duì)葉片氮分配的影響
6.5 小結(jié)
7 氮鉀配施對(duì)水稻碳氮代謝的影響
7.1 前言
7.2 材料與方法
7.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
7.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
7.2.3 田間管理及營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)條件
7.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
7.2.5 數(shù)據(jù)分析
7.3 結(jié)果與分析
7.3.1 氣體交換參數(shù)
7.3.2 碳氮含量
7.3.3 可溶性糖含量
7.3.4 游離氨基酸含量
7.3.5 籽粒灌漿進(jìn)程
7.3.6 干物質(zhì)積累
7.3.7 氮積累
7.3.8 氮代謝酶活性
7.4 討論
7.4.1 氮鉀配施對(duì)碳代謝的影響
7.4.2 氮鉀配施對(duì)氮代謝的影響
7.5 小結(jié)
8 主要結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 論文特色和創(chuàng)新
8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮、鉀互作對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的影響[J]. 柴沙沙,雷劍,王連軍,蘇文瑾,劉巧林,沈興國(guó),楊新筍. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(22)
[2]氮鉀互作對(duì)甘薯氮鉀元素吸收、分配和利用的影響及與塊根產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 趙慶鑫,江燕,史春余,司成成,史文卿,王新建,柳洪鵑,史衍璽. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]不同施氮量下缺鉀對(duì)水稻葉片營(yíng)養(yǎng)及生理性狀的影響[J]. 薛欣欣,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),明日. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]N、K元素交互作用對(duì)基質(zhì)栽培西葫蘆生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 馮靜,公華銳,劉瑞平,駱洪義. 中國(guó)瓜菜. 2016(01)
[5]氮鉀互作對(duì)甘薯根系發(fā)育及碳氮代謝酶活性的影響[J]. 汪順義,李歡,劉慶,史衍璽. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]不同密度和氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量、構(gòu)成因子及氮肥利用率的影響[J]. 鄧中華,明日,李小坤,鄭磊,徐維明,楊運(yùn)清,任濤,叢日環(huán),魯劍巍. 土壤. 2015(01)
[7]夏谷氮、磷、鉀肥的效應(yīng)研究[J]. 陳二影,秦嶺,程炳文,楊延兵,張華文,劉賓,王海蓮,陳桂玲,管延安. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[8]吉林省東部氮鉀互作對(duì)玉米氮素吸收積累的影響[J]. 王朦,曹國(guó)軍,耿玉輝,葉青,武鵬. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[9]鉀氮配施對(duì)湖南丘陵雙季稻鉀肥效應(yīng)及鉀素平衡的影響[J]. 廖海艷,廖育林,魯艷紅,聶軍,謝堅(jiān),楊曾平,周興. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[10]我國(guó)農(nóng)田氮肥施用現(xiàn)狀、問(wèn)題及趨勢(shì)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2014(04)
本文編號(hào):3189745
【文章來(lái)源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略語(yǔ)表
1 緒論
1.1 水稻生產(chǎn)及施肥現(xiàn)狀
1.1.1 水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.1.2 化肥施用對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
1.1.3 水稻生產(chǎn)中氮鉀肥施用現(xiàn)狀
1.2 氮素的吸收與利用及其營(yíng)養(yǎng)特性
1.2.1 氮的吸收與利用
1.2.2 氮的營(yíng)養(yǎng)特性
1.3 鉀素的吸收與利用及其營(yíng)養(yǎng)特性
1.3.1 鉀的吸收與利用
1.3.2 鉀的營(yíng)養(yǎng)特性
1.4 氮鉀肥配合施用
2 課題研究的背景、內(nèi)容及技術(shù)路線
2.1 研究背景
2.2 研究?jī)?nèi)容
2.2.1 氮鉀配施對(duì)水稻產(chǎn)量及氮素吸收與利用的影響
2.2.2 氮鉀配施對(duì)水稻葉色差異的影響
2.2.3 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
2.2.4 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氮分配的影響
2.2.5 氮鉀配施對(duì)水稻碳氮代謝的影響
2.3 技術(shù)路線
3 氮鉀配施對(duì)水稻產(chǎn)量及氮素吸收與利用的影響
3.1 前言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
3.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.3 田間管理
3.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
3.2.5 數(shù)據(jù)分析
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 葉片和根系生長(zhǎng)發(fā)育
3.3.2 產(chǎn)量
3.3.3 產(chǎn)量構(gòu)成因子
3.3.4 氮鉀吸收
3.3.5 氮鉀肥利用效率
3.4 討論
3.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻葉片生長(zhǎng)和根系發(fā)育的影響
3.4.3 氮鉀配施對(duì)水稻氮鉀吸收與利用的影響
3.5 小結(jié)
4 氮鉀配施對(duì)水稻葉色差異的影響
4.1 前言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
4.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.3 田間管理
4.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
4.2.5 數(shù)據(jù)分析
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 無(wú)人機(jī)航片
4.3.2 葉片葉綠素含量
4.3.3 葉片氮、鉀、鎂含量
4.3.4 葉片氮、鉀積累量
4.3.5 葉綠體發(fā)育
4.3.6 葉片厚度和比葉重
4.3.7 葉面積指數(shù)、葉片干物質(zhì)量和葉綠素積累量
4.3.8 葉片參數(shù)間的相關(guān)性分析
4.3.9 葉片發(fā)育與產(chǎn)量間的關(guān)系
4.4 討論
4.4.1 葉片理化性狀與葉色差異的關(guān)系
4.4.2 葉色差異對(duì)水稻產(chǎn)量的影響
4.5 小結(jié)
5 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
5.1 前言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
5.2.5 數(shù)據(jù)分析
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 植株生長(zhǎng)發(fā)育
5.3.2 氣體交換參數(shù)
5.3.3 葉綠體二氧化碳濃度和Rubisco酶的活性
5.3.4 葉片光合限制因子
5.3.5 適宜葉片氮鉀比及氮鉀含量
5.4 討論
5.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響
5.4.2 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氣體交換參數(shù)的影響
5.4.3 氮鉀配施對(duì)水稻葉片光合限制因子的影響
5.5 小結(jié)
6 氮鉀配施對(duì)水稻葉片氮分配的影響
6.1 前言
6.2 材料與方法
6.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
6.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2.3 田間管理
6.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
6.2.5 數(shù)據(jù)分析
6.3 結(jié)果與分析
6.3.1 葉片生理性狀
6.3.2 葉片凈光合速率
6.3.3 葉片功能氮分配
6.3.4 葉片光合氮分配
6.3.5 葉片儲(chǔ)存氮
6.3.6 葉片光合氮素利用率
6.4 討論
6.4.1 氮鉀配施對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響
6.4.2 氮鉀配施對(duì)葉片氮分配的影響
6.5 小結(jié)
7 氮鉀配施對(duì)水稻碳氮代謝的影響
7.1 前言
7.2 材料與方法
7.2.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況
7.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
7.2.3 田間管理及營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)條件
7.2.4 測(cè)定項(xiàng)目和方法
7.2.5 數(shù)據(jù)分析
7.3 結(jié)果與分析
7.3.1 氣體交換參數(shù)
7.3.2 碳氮含量
7.3.3 可溶性糖含量
7.3.4 游離氨基酸含量
7.3.5 籽粒灌漿進(jìn)程
7.3.6 干物質(zhì)積累
7.3.7 氮積累
7.3.8 氮代謝酶活性
7.4 討論
7.4.1 氮鉀配施對(duì)碳代謝的影響
7.4.2 氮鉀配施對(duì)氮代謝的影響
7.5 小結(jié)
8 主要結(jié)論與展望
8.1 主要結(jié)論
8.2 論文特色和創(chuàng)新
8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]氮、鉀互作對(duì)甘薯生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的影響[J]. 柴沙沙,雷劍,王連軍,蘇文瑾,劉巧林,沈興國(guó),楊新筍. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(22)
[2]氮鉀互作對(duì)甘薯氮鉀元素吸收、分配和利用的影響及與塊根產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 趙慶鑫,江燕,史春余,司成成,史文卿,王新建,柳洪鵑,史衍璽. 植物生理學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]不同施氮量下缺鉀對(duì)水稻葉片營(yíng)養(yǎng)及生理性狀的影響[J]. 薛欣欣,魯劍巍,李小坤,任濤,叢日環(huán),明日. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]N、K元素交互作用對(duì)基質(zhì)栽培西葫蘆生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 馮靜,公華銳,劉瑞平,駱洪義. 中國(guó)瓜菜. 2016(01)
[5]氮鉀互作對(duì)甘薯根系發(fā)育及碳氮代謝酶活性的影響[J]. 汪順義,李歡,劉慶,史衍璽. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]不同密度和氮肥用量對(duì)水稻產(chǎn)量、構(gòu)成因子及氮肥利用率的影響[J]. 鄧中華,明日,李小坤,鄭磊,徐維明,楊運(yùn)清,任濤,叢日環(huán),魯劍巍. 土壤. 2015(01)
[7]夏谷氮、磷、鉀肥的效應(yīng)研究[J]. 陳二影,秦嶺,程炳文,楊延兵,張華文,劉賓,王海蓮,陳桂玲,管延安. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[8]吉林省東部氮鉀互作對(duì)玉米氮素吸收積累的影響[J]. 王朦,曹國(guó)軍,耿玉輝,葉青,武鵬. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(01)
[9]鉀氮配施對(duì)湖南丘陵雙季稻鉀肥效應(yīng)及鉀素平衡的影響[J]. 廖海艷,廖育林,魯艷紅,聶軍,謝堅(jiān),楊曾平,周興. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[10]我國(guó)農(nóng)田氮肥施用現(xiàn)狀、問(wèn)題及趨勢(shì)[J]. 巨曉棠,谷保靜. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2014(04)
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