本文關(guān)鍵詞：四川盆地不同穗重型雜交稻高產(chǎn)群體與氮素吸收利用特點(diǎn)研究

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【摘要】：穗部作為水稻整個生育期大約一半光合產(chǎn)物的最終目的地,其性狀特點(diǎn)直接體現(xiàn)了水稻群體質(zhì)量的優(yōu)劣及產(chǎn)量的高低。雜交秈稻品種改良及籽粒產(chǎn)量提高過程中,每穗粒數(shù)增多帶來的群體總穎花量增加發(fā)揮了關(guān)鍵作用,當(dāng)今水稻高產(chǎn)育種及栽培理論技術(shù)研究亦將增加每穗粒數(shù)、提高單穗重量作為實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量進(jìn)一步提升的重要突破口。大穗型雜交稻及其高產(chǎn)栽培技術(shù)在四川盆地的推廣應(yīng)用一方面促進(jìn)了該地區(qū)水稻單產(chǎn)的提高,另一方面也因該地區(qū)生態(tài)條件特殊而面臨增產(chǎn)潛力有限、氮肥利用率低等難題。2013-2014年度,選用單穗重量差異較大的大穗型和中穗型雜交稻作為供試品種(四川盆地幾乎無小穗型水稻品種種植),通過不同的氮肥運(yùn)籌模式、栽植方式、生態(tài)區(qū)域、穗肥運(yùn)籌方式及播期構(gòu)建不同產(chǎn)量水平的水稻群體,研究不同產(chǎn)量水平條件下大穗型和中穗型雜交稻群體的產(chǎn)量形成及氮素吸收利用特性,以期為四川盆地水稻產(chǎn)量和氮素利用率的協(xié)同提高提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：1.大穗型雜交稻產(chǎn)量均顯著高于中穗型雜交稻,前者高產(chǎn)處理平均產(chǎn)量較后者提高17.02%,中穗型雜交稻雖然產(chǎn)量水平不及大穗型雜交稻,但其穩(wěn)產(chǎn)性較好,而大穗型雜交稻產(chǎn)量優(yōu)勢的發(fā)揮則對各生育階段水稻群體質(zhì)量均有更高要求。穩(wěn)定穗數(shù)的前提下主攻大穗是大穗型雜交稻取得高產(chǎn)的關(guān)鍵,拔節(jié)期較高的高峰苗雖然有利于有效穗數(shù)的提高,但會影響大穗型雜交稻大穗優(yōu)勢的發(fā)揮,最終對產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響。獲取較多的有效穗是中穗型雜交稻取得高產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),但由于成穗率不及大穗型雜交稻,所以中穗型雜交稻高產(chǎn)群體拔節(jié)期高峰苗顯著高于大穗型雜交稻。2.大穗型和中穗型雜交稻每穗粒數(shù)的差異主要由二次枝梗穎花分化決定。當(dāng)大穗型雜交稻拔節(jié)期高峰苗偏高時,其一、二次枝梗穎花分化數(shù)及存數(shù)均與中穗型雜交稻差異不大,當(dāng)高峰苗處于合理區(qū)間時(240×104hm-2左右),大穗型雜交稻二次枝梗穎花分化數(shù)及存數(shù)較中穗型雜交稻明顯增加,大穗優(yōu)勢顯著。當(dāng)處于生態(tài)條件比較優(yōu)越的三臺生態(tài)點(diǎn)時,大穗型和中穗型雜交稻均有三次枝梗穎花出現(xiàn),但其品種間的特異性差異小于二次枝梗穎花。3.大穗型和中穗型雜交稻抽穗期每朵穎花所占有的莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)數(shù)量不存在穩(wěn)定的品種間特異性差異。但大穗型雜交稻灌漿期每朵穎花獲得的莖鞘NSC數(shù)量要顯著高于中穗型雜交稻,莖鞘物質(zhì)輸出順暢,而其成熟期每朵穎花所占有的莖鞘NSC數(shù)量則要顯著低于中穗型雜交稻,這可能是大穗型雜交稻“流”暢的生理基礎(chǔ)之一。4.對大穗型雜交稻而言,拔節(jié)期高峰苗偏高導(dǎo)致的水稻群體質(zhì)量下降會削弱其花后光合生產(chǎn)能力,但大穗型雜交稻依然能夠依靠花前物質(zhì)積累輸出展現(xiàn)較好的籽粒灌漿能力,在群體庫容量差異不大的情況下保持對中穗型雜交稻的產(chǎn)量優(yōu)勢。而當(dāng)高峰苗處于合理區(qū)間(240×104hm-2左右),大穗優(yōu)勢充分發(fā)揮時,大穗型雜交稻灌漿期的穎花根活量優(yōu)勢能夠有效提升其花后光合生產(chǎn)能力,使其能夠在總穎花量遠(yuǎn)超中穗型雜交稻的前提下,千粒重與后者相近甚至高于后者。5.不同穗重型雜交稻需肥規(guī)律有異,15N示蹤顯示大穗型雜交稻對穗肥需求較高,而中穗型雜交稻則對蘗肥吸收效率更高,因此大穗型雜交稻最佳穗肥比例要高于中穗型雜交稻,前者穗肥的適宜比例為32.46%,而后者最佳的穗肥比例則為26.26%。三角形栽植條件下,大穗型和中穗型雜交稻群體成穗率高,有效穗數(shù)顯著高于其余栽植方式,且一次枝梗穎花分化量大,每穗粒數(shù)較多,群體庫容量優(yōu)勢顯著,而其花后籽粒灌漿亦能保持較快的速度,在寬窄行、拋秧和三角形三種栽植方式中產(chǎn)量最高。水稻雙苗移栽有效穗數(shù)較單苗移栽略有提高,但每穗粒數(shù)的減少抵消了其有效穗數(shù)的優(yōu)勢,使得二者群體庫容量相近,最終二者產(chǎn)量相當(dāng)。對大穗型雜交稻而言,�；ǚ屎痛倩ǚ实攘渴┯糜欣诎l(fā)揮其大“庫”的優(yōu)勢,而對中穗型雜交稻而言,較低的促花肥比例顯然更符合其生長發(fā)育的需求,就本試驗(yàn)來說,若中穗型雜交稻維持30%的穗肥比例則應(yīng)將部分促花肥后移作�；ǚ驶蛘吡７适┯谩２テ谘舆t導(dǎo)致的大穗型雜交稻營養(yǎng)生長期縮短,拔節(jié)期群體過小‘,進(jìn)入孕穗期后光合生產(chǎn)性能不足,不能為大穗優(yōu)勢的發(fā)揮提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì),總穎花量偏低；而中穗型雜交稻則幾乎不受播期延遲的影響,庫容量變化不大,而小秧齡移栽帶來的花后光合生產(chǎn)性能優(yōu)勢甚至?xí)惯t播小秧齡中穗型雜交稻產(chǎn)量有所提高。6.本研究中當(dāng)大穗型和中穗型雜交稻產(chǎn)量分別高于11300kg hm-2和9800kg hm-2時確定為高產(chǎn)(較當(dāng)?shù)仄骄井a(chǎn)量分別增產(chǎn)45%和25%)。大穗型雜交稻高產(chǎn)處理的產(chǎn)量范圍為11348-12152kg hm-2,高峰苗數(shù)、成穗率和抽穗整齊度分別為222.69-253.88×104hm-2、73.19%-90.61%和81.27%-94.73%,有效穗數(shù)、單穗重、總穎花量及成熟期干物質(zhì)積累分別為177.00-202.20×104hm-2、5.86-6.66g、421.06-480.78×106 hm-2和18320-19660kg hm-2。而中穗型雜交稻高產(chǎn)處理的產(chǎn)量范圍則為9802-10362kghm-2,高峰苗數(shù)、成穗率和抽穗整齊度分別為250.73-289.18×104hm-2、68.29%-81.94%和69.02%-88.70%,有效穗數(shù)、單穗重、總穎花量及成熟期干物質(zhì)積累分別為177.95-211.92×104m-2、4.75-5.51g和347.58-418.77×106hm-2和16880-17829kg hm-2。從本研究獲得高產(chǎn)的相應(yīng)處理的有關(guān)指標(biāo)來看,穗數(shù)和粒數(shù)的矛盾并不十分突出,高峰苗、成穗率、有效穗數(shù)、總穎花量、抽穗整齊度以及單穗重等指標(biāo)的變化范圍都比較大,表明要取得本研究所確定的高產(chǎn),穗數(shù)和粒數(shù)所發(fā)揮的作用是可以適度變化的,即有效穗數(shù)的減少可以由單穗重量的增加進(jìn)行補(bǔ)償,但同時我們也應(yīng)看到本研究高產(chǎn)處理的單穗重量已經(jīng)達(dá)到較高水平,繼續(xù)依靠穗粒數(shù)的增長帶來的單穗重量增加能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的進(jìn)一步提高是值得深入探討的問題。7.高峰苗與抽穗整齊度存在顯著的二次曲線關(guān)系,大穗型雜交稻關(guān)系曲線為y=-0.00317*X2+1.20052*X-18.63679 (R2=0.91922**),中穗型雜交稻關(guān)系曲線為y=-0.0 0314*X2+1.20883*X-20.39413 (R2=0.89107**)。單穗重與抽穗整齊度亦存在顯著的二次曲線關(guān)系,大穗型雜交稻關(guān)系曲線為y=-0.00126*X2+0.26245*X-7.42407 (R2=0.565 02**),中穗型雜交稻關(guān)系曲線為y=-0.000443796*X2+0.10275*X-0.51896 (R2=0.6482 **)。依據(jù)本研究獲得的高產(chǎn)群體抽穗整齊度(大穗型和中穗型雜交稻分別為87%和81%)和成穗率指標(biāo)(大穗型和中穗型雜交稻分別為80%和75%)能夠比較準(zhǔn)確的預(yù)估高產(chǎn)群體的產(chǎn)量,因此可以將抽穗整齊度作為群體質(zhì)量優(yōu)化控制的指標(biāo)。8.拔節(jié)期較高的氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率是維持大穗型雜交稻合理的群體生物量,防止其進(jìn)入孕穗期后光合生產(chǎn)性能不足、大穗優(yōu)勢無法充分發(fā)揮的關(guān)鍵。抽穗期植株含氮率(氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率的倒數(shù))與水稻群體穎花量極顯著正相關(guān),表明在抽穗前維持較低的氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率有利于群體庫容量的擴(kuò)大。成熟期氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率與產(chǎn)量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,大穗型雜交稻關(guān)系式為y=88.2021*X+1958.00532(R2=0.74522**),中穗型雜交稻關(guān)系式為y=54.95833*X+4190.33439(R2=0.53509**),說明提高成熟期水稻群體氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率對提高產(chǎn)量至關(guān)重要。
【關(guān)鍵詞】：產(chǎn)量 穗型 單穗重 氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率 抽穗整齊度
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S511
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-16
• 第一章 緒論16-34
• 1 研究目的和意義16-17
• 2 文獻(xiàn)綜述和研究背景17-32
• 2.1 水稻育種中株型變化趨勢17-19
• 2.2 穗型劃分標(biāo)準(zhǔn)19-20
• 2.3 水稻群體質(zhì)量及相關(guān)指標(biāo)20-22
• 2.4 水稻高產(chǎn)栽培理論與技術(shù)發(fā)展22-27
• 2.4.1 溫光條件對群體質(zhì)量影響23-24
• 2.4.2 田間配置對群體質(zhì)量影響24-25
• 2.4.3 精確定量施氮研究進(jìn)展25-26
• 2.4.4 穩(wěn)定性核素~(15)N在水稻氮素營養(yǎng)研究中的應(yīng)用26-27
• 2.5 水稻群體整齊度研究進(jìn)展27-29
• 2.6 水稻群體生長動態(tài)研究29-32
• 2.6.1 幼穗生長及穎花分化及退化29-31
• 2.6.2 籽粒灌漿動態(tài)研究31-32
• 3 存在的問題和研究設(shè)想32-33
• 4 技術(shù)路線33-34
• 第二章 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成及氮素吸收利用的影響34-58
• 1 材料與方法34-37
• 1.1 試驗(yàn)設(shè)計34-35
• 1.2 測定項(xiàng)目及方法35-36
• 1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及參數(shù)計算36-37
• 2 結(jié)果與分析37-51
• 2.1 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響37-39
• 2.2 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻抽穗整齊度的影響39-40
• 2.3 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻穎花分化及退化的影響40-41
• 2.4 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)積累與輸出的影響41-43
• 2.5 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻籽粒灌漿的影響43-48
• 2.6 氮肥運(yùn)籌對對兩個不同穗重型雜交稻干物質(zhì)積累及氮素吸收利用的影響48-49
• 2.7 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻氮肥吸收與利用的影響49-51
• 3 討論51-58
• 3.1 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成的影響51-55
• 3.2 氮肥運(yùn)籌對兩個不同穗重型雜交稻氮素吸收利用的影響55-58
• 第三章 栽植方式對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成及氮素吸收利用的影響58-77
• 1 材料與方法58-59
• 1.1 試驗(yàn)設(shè)計58-59
• 1.2 測定項(xiàng)目及方法59
• 1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及參數(shù)計算59
• 2 結(jié)果與分析59-74
• 2.1 栽植方式對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響59-61
• 2.2 栽植方式對不同穗重型雜交稻抽穗整齊度的影響61-62
• 2.3 栽植方式對不同穗重型雜交稻穎花分化及退化的影響62-64
• 2.4 栽植方式對不同穗重型雜交稻莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響64-66
• 2.5 栽植方式對不同穗重型雜交稻籽粒灌漿的影響66-72
• 2.6 栽植方式對不同穗重型雜交稻干物質(zhì)積累及氮素吸收利用的影響72-74
• 3 討論74-77
• 3.1 栽植方式對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成的影響74-76
• 3.2 栽植方式對不同穗重型雜交稻氮素吸收利用的影響76-77
• 第四章 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成及氮素吸收利用的影響77-92
• 1 材料與方法77-78
• 1.1 試驗(yàn)設(shè)計77-78
• 1.2 測定項(xiàng)目及方法78
• 1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及參數(shù)計算78
• 2 結(jié)果與分析78-89
• 2.1 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響78-80
• 2.2 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻抽穗整齊度的影響80-81
• 2.3 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻穎花分化及退化的影響81-82
• 2.4 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響82-83
• 2.5 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻穎花根活量的影響83-85
• 2.6 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻干物質(zhì)積累及氮素吸收利用的影響85-86
• 2.7 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻氮肥吸收與利用的影響86-89
• 3 討論89-92
• 3.1 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成的影響89-91
• 3.2 穗肥運(yùn)籌及穴苗數(shù)對兩個不同穗重型雜交稻氮素吸收利用的影響91-92
• 第五章 不同播期對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成及氮素吸收利用的影響92-104
• 1 材料與方法92-93
• 1.1 試驗(yàn)設(shè)計92-93
• 1.2 測定項(xiàng)目及方法93
• 1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及參數(shù)計算93
• 2 結(jié)果與分析93-101
• 2.1 不同播期對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響93-94
• 2.2 不同播期對不同穗重型雜交稻抽穗整齊度的影響94-95
• 2.3 不同播期對不同穗重型雜交稻穎花分化及退化的影響95-96
• 2.4 不同播期對不同穗重型雜交稻莖鞘非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響96-98
• 2.5 不同播期對不同穗重型雜交稻穎花根活量的影響98-99
• 2.6 不同播期對不同穗重型雜交稻干物質(zhì)積累及氮素吸收利用的影響99-100
• 2.7 不同播期對不同穗重型雜交稻氮肥利用率的影響100-101
• 3 討論101-104
• 3.1 不同播期對不同穗重型雜交稻產(chǎn)量及其形成的影響101-103
• 3.2 不同播期對不同穗重型雜交稻氮素吸收利用的影響103-104
• 第六章 綜合討論與結(jié)語104-113
• 1 綜合討論104-112
• 1.1 大穗型和中穗型雜交稻高產(chǎn)農(nóng)藝措施104-105
• 1.2 大穗型和中穗型雜交稻高產(chǎn)群體特征105-106
• 1.3 抽穗整齊度作為水稻群體質(zhì)量指標(biāo)的合理性分析106-109
• 1.3.1 抽穗整齊度與高峰苗的關(guān)系106-107
• 1.3.2 抽穗整齊度與單穗重的關(guān)系107-108
• 1.3.3 抽穗整齊度與水稻群體質(zhì)量控制策略108-109
• 1.4 氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率作為水稻群體質(zhì)量指標(biāo)的合理性分析109-112
• 1.4.1 拔節(jié)期氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率與群體質(zhì)量關(guān)系109
• 1.4.2 抽穗期氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率與群體穎花量的關(guān)系109-110
• 1.4.3 成熟期氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率與產(chǎn)量的關(guān)系110-112
• 2 結(jié)語112-113
• 2.1 主要創(chuàng)新點(diǎn)112
• 2.2 研究不足112-113
• 參考文獻(xiàn)113-126
• 致謝126-128
• 讀期間發(fā)表的文章128

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 楊志遠(yuǎn);四川盆地不同穗重型雜交稻高產(chǎn)群體與氮素吸收利用特點(diǎn)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 曾曉春;茉莉酸類對稻、高梁和果園草穎花開放的誘導(dǎo)效應(yīng)[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

3 周建霞;高溫誘導(dǎo)水稻穎花不育特性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

4 崔克輝;水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀的形態(tài)生理分析和分子標(biāo)記剖析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

5 靳德明;雜交水稻強(qiáng)弱勢穎花異步灌漿結(jié)實(shí)特性及其生理機(jī)制研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

6 李愛宏;水稻T-DNA插入突變體庫的篩選及與水稻穎花穎殼發(fā)育相關(guān)基因的克隆與功能分析[D];揚(yáng)州大學(xué);2006年

7 賀紅;干旱脅迫對水稻育性和抽穗影響的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

8 劉國蘭;栽培稻抗旱性狀評價與定位及其育種應(yīng)用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張彩霞;水楊酸減輕水稻高溫傷害的機(jī)理研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

2 劉利;機(jī)械化播栽對雜交稻干物質(zhì)生產(chǎn)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 呂騰飛;肥水管理對長秧齡雜交秈稻群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量形成的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 王惠芝;氮素穗肥調(diào)控水稻穎花數(shù)形成的生理機(jī)制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

5 張蕊;氮素穗肥對水稻不同時間開花穎花灌漿充實(shí)的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

6 杜燕;開花期低溫對寒地水稻穎花結(jié)實(shí)的影響[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

7 徐笑;超級稻淦鑫688、淦鑫203和五豐優(yōu)T025高產(chǎn)制種技術(shù)研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

8 譚陳菊;水稻穗頂部穎花退化的QTL驗(yàn)證及互作分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

9 楊開放;近地層臭氧濃度升高對水稻穎花形成的影響—3年FACE研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2010年

10 吳婷婷;二氧化碳和移栽密度互作對汕優(yōu)63穎花形成的影響-FACE研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2012年

本文編號：554236