杨靖民[1]2004年在《不同基因型水稻对施用氮肥的响应及氮效率研究》文中提出随着我国经济的快速增长、人口逐年增加耕地面积下降的趋势又不可逆转，因而提高单位面积产量是增加粮食总产量的唯一途径。但是，随之带来了农田氮肥施用量的急剧增加，因此导致氮素的利用效率降低，经济效益下降，水稻品质下降和氮素对环境的污染等一系列问题。筛选氮效率高的水稻品种，充分挖掘和利用作物自身的潜力是降低环境污染、提高氮素利用效率的理想途径之一。本文拟为氮高效率(即水稻对所吸收的氮素吸收效率和利用效率高)和耐肥型(水稻产量对N肥效应大，既在高氮肥条件下能够吸收大量N肥)水稻新品种的选育，植物高产性状的改良，水稻种质资源氮营养特性的评价与利用等等方面提供理论基础和试验依据。 本文选择了吉林省8种不同基因型的水稻常规品种，利用盆栽试验方法，在不施氮和施氮条件下研究了不同基因型水稻生育性状对氮肥的效应；不同基因型水稻产量性状间的相互关系；不同基因型水稻施氮后对体内磷钾积累和分配的调节以及不同基因型水稻对氮的吸收效率(单位土壤中植物吸收的养分量或所能产生的植物产量)、利用效率(植物体内单位养分所能产生的植物产量)和转移效率(收获物中养分量占植物体内养分量的比例)等方面进行了全面的分析和评价。 研究结果表明：在施用氮肥的条件下，不同基因型水稻的株高、分蘖和冠根比等生育性状都存在着显着的基因型差异；说明这些性状可以用品种改良的方法进行优化重组，以便获得最佳的农艺性状。提高产量和氮效率。不同基因型水稻产量性状间存在着相关关系，在施氮肥的条件下对各产量性状有显着的影响。性状间与水稻产量的相关分析表明，在高氮情况下各产量性状中对稻谷产量作用大小依次为千粒重＞穗粒数＞有效分蘖，所以在培育高产水稻品种时应该注重对千粒重、穗粒数、有效分蘖的选择。氮肥施用对不同基因型水稻体内磷钾的积累和分配具有一定的调节作用，施氮后促进了根系对磷钾的积累，有利于磷钾的有效利用，促进了磷钾向籽粒中转移。在养分均衡的情况下水稻对钾素的吸收高峰在分蘖期至孕穗期，在氮素胁迫下钾素吸收高峰从分蘖期一直持续到成熟期。吉丰10号在低氮肥条件下产量最高，说明该品种对低氮肥的生长适应性较强，并且施用氮肥之后对产量的效应，在生产上可以通过施用较多的氮肥获得更高产量。九稻16、吉丰8号和丰优301对增施氮肥反应较差，生产上不应施用大量的氮肥，特别是吉丰8号，在不施氮肥的情况下产量较低，并且产量对N肥效应也不高，说明这类品种的耐低氮能力和对增施氮肥的响应都比较弱，生产上可以少施氮肥。水稻各品种吉林农业大学硕士学位论文不同墓因型水稻对施用氮肥的响应及氮效率研究在分桑期吸氮达高峰期，所以在生产中应注意这一时期的肥料管理。 通过对不同基因型水稻的氮效率各项绝对指标和相对指标进行分析表明，本文中的8个水稻品种可分为以下4种类型: 低氮效率不耐肥型:该类型的特点是水稻无论在低养分或者高养分条件下产量均较低;包括农大3号、农大8号、吉丰8号，这种类型的品种在实际生产中直接利用的意义不大;建议可以做为淘汰品种。 高氮效率不耐肥型:该类型的特点是水稻在低养分条件下产量较高，但在高养分条件下产量较低;主要有九稻16、丰优301、吉丰3号，这种类型的品种一般具有适应低土壤养分的优良性状，可作为植物营养性状改良的遗传资源加以利用。 高氮效率耐肥型:该类型的特点是在低养分和高养分条件下产量均较高;该类型只有吉丰10号，所以它是进行植物营养性状改良的理想目标，建议可以大面积推广使用。 低氮效率耐肥型:该类型的特点是在低养分条件下生物量或产量较低，但在高养分条件下生物量或产量较高;该类型只有通育2 11，这种类型的品种可用来进行植物高产性状的改良。
谭峥峥[2]2015年在《不同基因型早籼稻对施氮量的响应及氮素吸收利用的差异研究》文中认为为探讨施氮量对不同氮效率基因型早籼稻的产量形成特性及氮素吸收利用的影响,于2014年在长沙县路口镇明月村基地进行试验,在4个施氮水平(N0、N75、N150、 N225)下研究了3个早籼稻品种(中嘉早17、株两优819、株两优2008)的产量及其构成因素、生育性状对不同施氮量的响应程度及差异,干物质动态及分配,冠层光谱指标及光合速率指标等对不同施氮量的响应及其差异,以及氮素积累、转运及利用效率等的特征,主要结果如下：(1)叁个品种之间的产量及其构成因素、株高、成穗率、叶面积指数等均存在显着的基因型差异。株两优819的产量耐高氮能力最强,高氮水平下的高产量与其较多的有效分蘖有密切关系。分蘖期、成熟期株两优819的分蘖在各个氮水平下均较其他两个品种多,株高大小依次为株两优2008>株两优819>中嘉早17,株两优819齐穗期的叶面积指数各施氮水平下均为最高。叁个品种的产量构成对产量的贡献大小依次为中嘉早17：有效穗>千粒重>实粒数；株两优819和株两优2008：有效穗>实粒数>千粒重。增加有效穗是叁个品种获得高产的共同有效途径。(2)株两优819齐穗期的地上部总干物质重在施氮条件下显着高于其他两个品种；株两优819、株两优2008乳熟期的地上部总干物质重在施氮条件下显着高于中嘉早17；株两优819、株两优2008成熟期的地上部总干物质重在N0、N75、N150水平下均显着高于中嘉早17。齐穗期-乳熟期,株两优2008的群体生长率在施氮条件下最高,乳熟期-成熟期阶段,株两优819的群体生长率在NO、N75水平下最高,中嘉早17在N225水平下最高。(3)齐穗期及灌浆期株两优2008的SPAD值最低,叶片叶绿素含量对氮素响应较弱,叶片叶色较浅；乳熟期叁个品种的叶片叶绿素含量差异不显着,叶色相近；蜡熟期中嘉早17在施氮条件下的叶片叶绿素含量的衰减较其他两个品种缓慢。N150、N225水平下株两优819、株两优2008的单位面积叶片含氮物质总量显着高于中嘉早17。齐穗期各施氮水平下地表植被覆盖率的高低依次为株两优2008>株两优819>中嘉早17。乳熟期,株两优2008的单位面积叶片含氮物质总量在各施氮水平下均为最高,中嘉早17的单位面积叶片含氮物质总量在施氮条件下显着低于其他两个品种。蜡熟期,中嘉早17的单位面积叶片含氮物质总量在施氮条件下显着低于其他两个品种。(4)株两优819齐穗期、成熟期的地上部氮积累总量在各施氮水平下均为最高。N225水平下中嘉早17对氮素的吸收能力优于株两优2008。中嘉早17的氮素农学利用率在施氮条件下均显着低于其他两个品种；株两优2008的氮素生理利用率在施氮条件下均高于其他两个品种；株两优819的氮素干物质生产效率在施氮条件下均小于其他两个品种；中嘉早17的氮肥偏生产力在施氮条件下均低于其他两个品种。(5)根据养分效率分类将株两优2008归为高效率不耐肥型,其在高养分条件下产量较低,而在较低养分条件下产量却较高,能够适应较低的土壤养分环境,并且有较好的产量表现；将株两优819归为高效率耐肥型,其在低养分和高养分条件下产量均较高,对土壤养分供应适应性较广,土壤肥力偏高或偏低都能有较高的产量,是植物营养性状改良的理想目标；将中嘉早17归为低效率型,其在低氮、高氮条件下的产量均较低,增加养分供应条件下对该类型水稻品种的大幅增产效果不明显。
孙园园[3]2010年在《水分胁迫和氮素形态对不同基因型水稻生长和氮素吸收的影响及其生理机制》文中研究表明水分和氮素营养是影响水稻生长发育、养分吸收以及产量形成的两个关键因素。目前,节水稻作、提高氮肥利用效率已成为农业生产研究的热点。随着水稻节水管理措施的实施,各种土壤生态环境发生变化,导致土壤硝态氮含量显着增加,进而改变了土壤中铵态氮和硝态氮这两种矿质氮源的比例,可能使硝态氮成为水稻最重要的氮源形态。因此,开展水分胁迫条件及不同形态氮素对水稻生长发育、氮代谢生理、氮素吸收及利用影响的系统性研究具有重要意义。本研究以不同基因型代表性稻种(冈优527、扬稻6号、中旱3号、农垦57)为材料,采用水培、盆钵土培、微区试验,进行不同水分胁迫程度和不同氮素形态的处理,分析了水分胁迫及氮素形态对不同基因型水稻生长发育、氮素吸收及产量形成的影响及其生理机制。主要结果如下：1.种子引发对水分胁迫下不同基因型稻种萌发及幼苗生理特性的影响不同基因型稻种经水引发及聚乙二醇(PEG)渗透胁迫引发处理均能降低稻种丙二醛(MDA)含量,促进可溶性总糖的降解,加快稻种内部糖代谢进程,提高稻种内部相溶性溶质脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白质(SP)含量,也有利于提高苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,引发效果较为明显。且适度的PEG引发稻种的效果明显好于水引发处理,杂交籼稻在PEG浓度为20%的条件下引发效果最优,而常规粳型水稻在PEG浓度为10%-15%的引发条件下效果较好,但超出最高PEG引发浓度的阀值,会对稻种产生迫害,影响其正常萌发。引发处理后的稻种对不同程度水分胁迫程度的响应表明,适当强度的引发处理后,在水分胁迫下利于激发稻种物质代谢、利于各水稻品种的萌发、幼苗形态指标及保护性酶等生理指标相对于其他水分胁迫均有显着提高,而严重的水分胁迫环境下均不利于稻种的萌发；表明了引发处理虽能提高水分胁迫条件下种子活力,但稻种激发自身对外界萌发环境的协调能力也是有限的,且不同品种间也存在明显差异,籼稻优于粳稻。2.水分胁迫对水稻苗期生长的影响适度水分胁迫(PEG≤5%、水势≥-0.05 MPa)不影响氨基酸态氮(AA-N)、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、和谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性；但对硝态氮的吸收和积累有一定刺激作用,并显着降低幼苗净光合速率和干物质累积。相关分析表明,净光合速率的降低对茎叶干物质累积的影响明显大于水稻体内通过代谢抵御外界不良环境的正效应,导致茎叶干物质积累降低。当高水分胁迫强度(PEG≥10%、水势≤-0.15 MPa),不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及净光合速率显着降低；而且根器官对水分胁迫的敏感程度明显大于叶片。表明水稻幼苗中不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及净光合速率与水分胁迫强度密切相关；同时也表明了水分胁迫通过对一些氮代谢关键酶--NR、GS、GOGAT、GDH、GOT和GPT活性的影响进而影响氮代谢过程,且氮代谢关键酶活性的强弱与幼苗体内不同形态的氮含量、吸氮量、干物质累积及根系活力等均存在显着相关性。3.适度水分胁迫下增硝营养对不同基因型水稻苗期生长及生理特性的影响正常水分供应条件下,适当的提高硝态氮肥的比例(铵硝配比为50：50),不影响各营养器官中AA-N、可溶性蛋白含量、净光合速率、氮素吸收以及NR、GS、GOGAT、和GDH、GOT及GPT活性,并能促进水稻叶及根中硝态氮含量增加,但硝态氮肥比例>50%,会导致各生理及代谢指标的显着降低,均不利于不同基因型水稻的生长；而适度的水分胁迫下,适当增加硝态氮比例(铵硝配比为50：50)相对于非水分胁迫、纯铵态氮肥处理,更有利于提高功能叶净光合速率、各种氮代谢酶活性,促进渗透调节物质和氮素的积累,能发挥以水促肥的优势,进而促进水稻的生长。此外,不同基因型水稻生长在适度水分胁迫下对增硝营养的响应程度差异显着,籼稻与粳稻相比,杂交籼稻和常规籼稻相比,常规粳型早稻与常规粳型水稻相比,前者在对硝态氮的吸收、各种氮代谢酶活性、净光合速率、氮素吸收利用上均表现出更为明显的优势,同品种耐旱性规律一致。4.不同形态氮肥下结实期水分胁迫对水稻生理特性及产量的影响结实期适度土壤水势(Ψsoil=-25 kPa)处理下,铵硝配比50：50处理较纯铵态氮处理产量增加显着,适当增加硝态氮比例可缓解土壤水分不足所造成的对产量的不利影响。各铵硝配比处理下,穗长、一、二次枝梗数及着粒密度随水分胁迫程度的增加均呈先增后降的趋势,且在-25 kPa土水势时最大,二次枝梗数的下降受土壤水势影响最大,因此,适度的水分胁迫下,在确保增加穗长和保持适宜一次枝梗数的基础上,结合适宜的铵硝配比50：50,可增加二次枝梗数,提高高效叶面积率及着粒密度,提高增产潜能。此外,在土壤水势0 kPa--25 kPa适当增加硝态氮肥比例,有利于促进结实期茎鞘物质转运、提高净光合速率、伤流强度、抗衰老酶活性,还有利于促进稻株氮累积量的提高,但与纯铵态氮处理间未达到显着水平,与纯硝态氮处理间均达到显着水平,而Ψsoil≤-50 kPa增硝的优势减弱,相反增加铵态氮肥的比例(本试验铵硝配比100：0处理)更有利于缓解剑叶净光合速率、抗衰老酶活性的显着降低。5.不同基因型水稻对氮素形态及结实期适度水分胁迫的反应各处理因子对产量及产量构成的影响因素中,不同基因型对其影响最强,氮素形态次之,结实期土壤水势最小。两因素互作对其的交互作用中,不同基因型和氮素形态间的交互作用对其影响最大。不同基因型品种、结实期土壤水势和氮素形态叁因素交互作用只对产量存在极显着的交互效应。适度的水分胁迫(Ψsoil=-25 kPa)和适当的增加硝态氮肥比例(铵硝配比为50：50),均有利于不同基因型水稻对铵态氮肥及硝态氮肥的协同吸收与利用,缓解由于水分胁迫所造成的不利影响,能显着促进产量的提高；但也不能过多的提高硝态氮肥的比例,其结果可能抑制水稻对铵态氮肥的吸收,加重水分和氮肥的双重胁迫,导致减产。不同水氮处理下,各品种产量表现为杂交籼稻>常规籼稻,常规粳型水稻>常规粳型早稻(分蘖能力差,有效穗较少)。此外,不同基因型水稻生长在适度土壤水势胁迫下对不同形态氮肥的响应程度差异显着,铵硝配比≥50%处理下,籼稻与粳稻相比,杂交籼稻和常规籼稻相比,常规粳型旱稻与常规粳型水稻,前者在收获指数、氮吸收及利用效率、各种氮代谢酶活性、净光合速率、茎鞘贮藏同化物的运转及提高抗衰老酶活性等方面上均表现出一定的优势,但在适度土壤水势胁迫下,铵硝配比<50%的处理,杂交籼稻和常规粳型旱稻为抵御外界不良生长环境,其体内在对各氮代谢酶及抗衰老酶活性的调控能力上较其他品种更具有优势。
曾建敏[4]2006年在《水稻氮效率评价系统的建立与氮高效形成机理的研究》文中认为随着粮食生产水平和产量的提高，化肥的施用量不断增加，特别是氮肥。与其他主要水稻生产国相比，中国稻田氮肥施用量较高而利用率较低。稻田氮肥利用率低和大量的氮素损失在造成资源浪费、水稻生产成本增加、农民增产不增收的同时还导致一系列不良的环境反应。而选用氮高效基因型和合理的氮肥调控是目前提高水稻氮素利用效率、降低环境氮污染的最理想和有效的途径。本研究在热带和亚热带两个气候区条件下，结合温室盆栽和大田试验，系统研究了不同基因型水稻对氮肥反应的差别，比较了水稻氮肥利用率的基因型差异，客观评价了与氮效率相关的生理性状在氮效率形成过程中的作用，并确立了一套用于氮效率基因型评价的系统，最后进一步分析了可能引起水稻氮效率差异形成的生理生化原因。主要的研究结果如下：(1)不同基因型水稻对氮肥反应的差异显着。施氮处理的植株高度比不施氮处理的高出11.6％～22.1％左右。不施氮处理使水稻剑叶变短。总干物质积累量(TDW)、氮素生物量生理利用率(FNUEb)、单位籽粒氮素的籽粒重(G_w／N_g)、每穗籽粒氮积累量(GNPP)和抽穗期的氮素生物量生理利用率(FNUEb-FL)均随株高增加而增加，而收获指数(HI)和籽粒氮素运转率(NTR)随株高增加而降低。施氮处理的水稻抽穗迟，抽穗至成熟的天数多，因此全生育期比不施氮处理的长。FNUEb-FL、成熟期的氮素生物量生理利用率(FNUEb-PM)和氮素籽粒生理利用率(PE)均随着生育期延长而增加的趋势。生育期中等的基因型，其氮素籽粒生产效率(NUE_g)比生育期短的高，但生育期太长反而降低NUE_g。而在2005旱季(2005DS)和雨季(2005WS)观察到氮素回收效率(RE)有随着生育期延长而降低的趋势。施氮处理的水稻分蘖和单位面积的穗数多，但成穗率相对低。水稻叶片叶色对氮肥的反应特别敏感，不同基因型水稻的SPAD(Soil and plant analysis development section)存在显着差异，而且这种差异相对稳定。(2)在水稻生长发育的主要时期，不同基因型间、不同类型间地上部干物质积累差异显着，这不仅和不同生育阶段的生长速率、基因型本身的生长发育特性有关，还受到环境因素的影响。施氮增加了水稻成熟期干物质积累，不同基因型增加的幅度不同。2004年和2005年华中农业大学盆栽试验(2004HZAU、2005HZAU)、2005旱季和雨季的增幅范围分别在3.31(Dular，基因型名称，下同)～5.66倍(Starbonnet)，1.10(镇稻88)～2.01倍(Ⅱ-32B)，0.61(IR72903-121-2-1-2)～1.08倍(IR71700-247-1.1-2)和0.13(IR72)～0.33倍(IR75217H)之间。(3)不同基因型水稻地上部氮素积累总量随着生育进程的发展而增加，在成熟期达到最大值。在水稻生育的关键时期，各基因型水稻氮素积累量差异显着，在幼穗分化期和抽穗期，不同氮肥处理下的差异趋势与不同基因型干物质积累情况基本相似。(4)不同基因型水稻的产量及其构成因素对施氮后的反应不同。施氮处理条件下，所有供试验基因型的单位面积穗数比不施氮的高。在2004HZAU、2005HZAU、2005DS和2005WS中，施氮处理条件下的每穗颖花数增加的基因型数分别为23个、9个、12个和9个：粒重增加的基因型数分别为14个、8个、11个和2个；而结实率降低的基因型数分别为18个、8个、12个和12个。(5)本研究采用反映水稻氮素吸收、利用不同方面的相关氮肥利用率指标对不同材料进行比较发现，各基因型氮肥利用率差异显着。在2个氮肥处理下，常规粳稻的HI、NPI和NHI比常规籼稻低，而TDW和NUEb-PM高于常规籼稻；杂交籼稻的HI和GNPP在4种水稻类型中均最高。杂交籼稻的PE、RE和AE比常规籼稻高；常规籼稻的NPI、NTE和NHI／HI均比新株型稻(NPT)的高。另外，NPT的PE和AE比常规籼稻高。(6)稻草氮浓度(Ns％)与氮素运转效率(NTE)、GNPP、氮肥生产指数(NPI)和抽穗期生物量生理利用率(FNUE_b-FL)均存在负相关关系。籽粒氮浓度(Ng％)与TDW、稻草氮素积累量、抽穗期氮素生物量生产效率(NUE_b-FL)、成熟期氮素生物量生产效率(NUE_b-PM)和FNUE_b-PM呈负相关(2005，HZAU；2005DS，IRRI)。Ns％与NUE_g、NPI呈负相关，籽粒氮浓度(Ng％)与NUE_b-FL、NUE_b-PM和FNUE_b-FL呈负相关(2005WS，IRRI)。但Ng％受到氮素供应水平和栽培管理措施的影响大，同时Ns％和Ng％还受到环境与基因型互作的显着影响。氮收获指数(NHI)和籽粒产量、地上部总吸氮量(TN-PM)、NUEg呈正相关，而与Ns％为负相关(2005HZAU)；NHI和籽粒氮素运转率(NTR)均与地上部总吸氮量呈正相关(2005DS)。(7)构建综合评价指标对不同水稻材料的氮素利用率进行评价时，兼顾高产和氮高效。采用氮效率相关指标对不同基因型进行排序发现，在不同氮处理间和不同季节间的结果有差别。但每穗籽粒氮素积累量对各基因型的评价结果均相近，因此认为其是氮肥利用率评价的一个重要指标。(8)建立了以籽粒产量、地上部总吸氮量、NUE_g、NUE_b-PM和每穗籽粒氮素积累量为指标的综合评价体系，对通过初筛后的16个基因型进行聚类，分成氮高效基因型、中等氮效率(包括中上和中下)基因型以及氮低效基因型4类。(9)施氮量对不同氮效率水稻产量形成和氮效率的影响不同。氮素的吸收积累量随着氮肥用量的增加而增加，但施氮量提高到一定水平后，氮效率低的品种吸氮量增加幅度比较小。籽粒产量、生物产量也随着施氮量增加而增加，而且施氮量对水稻干物质转运也具有一定的促进作用。(10)水稻氮肥利用效率随氮肥用量过多而呈下降趋势，多余的吸氮量大部分储藏在稻草中。氮高效基因型的稻草氮浓度和籽粒氮浓度低，而NUEg、NUE_b-PM和每穗籽粒氮素积累量高，同时Ns％、Ng％与氮肥利用率相关指标具有负相关性。(11)不同氮效率水稻对氮肥的生理响应不同。在幼穗分化期，氮高效水稻基因型的可溶性蛋白含量相对低，而谷氨酰胺合成酶(GS)活性高；不同氮效率基因型间1，5-二磷酸核酮糖羧化／加氧酶含量(Rubisco)的差异不大；两种效率类型间的净光合速率(P_n)在幼穗分化期差异不明显，而在齐穗期，氮低效基因型比高效基因型的低28.67％；氮低效基因型两个时期的单位叶绿素光合速率(P_n／Chl)比氮高效基因型分别低18.48％和29.69％左右。相关性分析表明，氮肥利用率及其相关性状指标(农学利用率(AE)、氮肥偏生产力(PFP)、FNUE_g-PM或者PE)、NUE_g、NUE_b-PM和NHI)与叶片体内GS活性、P_n／Chl以及生育后期的Pn成极显着或显着正相关，而与叶片可溶性蛋白含量为负相关。水稻生育后期的氮素光合效率(PNUE)也和氮肥利用率呈显着的正相关。叶片体内GS活性、叶片可溶性蛋白含量、P_n／Chl和生育后期的PNUE可以作为水稻氮素利用率评价的生理生化参考指标。
车升国[5]2015年在《区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用》文中提出化肥由低浓度到高浓度、由单质肥到复合(混)肥、复合(混)肥由通用型走向专用化,是世界肥料发展的主要趋势。我国幅员辽阔,土壤、气候和作物类型复杂多样,农业经营以小农经济为主,规模小、耕地细碎化。因此,区域化、作物专用化是我国复合(混)肥料发展的重要方向。本文根据我国不同类型大田作物的区域分布特点,系统研究区域作物需肥规律、气候特性、土壤特点、施肥技术等因素,开展区域作物专用复合(混)肥料配方制定方法与应用研究。主要结果如下：(1)根据农田养分投入产出平衡原理,研究建立了“农田养分综合平衡法制定区域作物专用复合(混)肥料农艺配方的原理与方法”。该方法通过建立农田养分综合平衡施肥模型,确定区域作物氮磷钾施肥总量以及基肥和追肥比例,从而获得区域作物专用复合(混)肥料一次性施肥、基肥、追肥中氮磷钾配比,也即复合(混)肥料配方。通过施肥模型确定区域作物专用复合(混)肥料氮磷钾配比,使作物产量、作物吸收养分量、作物带出农田养分量、肥料养分损失率、养分环境输入量、土壤养分状况、气候生态等因素对区域作物专用复合(混)肥料配方制定的影响过程定量化。根据区域作物施肥量来确定作物专用复合(混)肥料配方,生产的作物专用复合(混)肥料可同时实现氮磷钾叁元素的精确投入。(2)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域小麦农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而获得区域小麦专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域小麦专用复合(混)肥料配方。我国小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.31,基肥配方氮磷钾比例为1：0.65：0.51。不同区域小麦专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春小麦区1：0.42：0.15、1：0.60：0.21；黄淮海冬小麦区1：0.45：0.40、1：0.79：0.70；黄土高原冬小麦区1：0.50：0.09、1：0.77：0.14；西北春小麦区1：0.47：0.47、1：0.80：0.81；新疆冬春麦兼播区1：0.27：0.25、1：0.65：0.59；华东冬小麦区1：0.42：0.38、1：0.61：0.54；中南冬小麦区1：0.24：0.28、1：0.35：0.43；西南冬小麦区1：0.34：0.26、1：0.57：0.43；青藏高原冬春麦兼播区1：0.62：0.70、1：1.04：1.17。(3)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域玉米农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域玉米专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域玉米专用复合(混)肥料配方。我国玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.40：0.30,基肥配方氮磷钾比例为1：0.93：0.69。不同区域玉米专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北春播玉米区1：0.65：0.52、1：1.39：1.11；黄淮海平原夏播玉米区1：0.37：0.18、1：0.62：0.30；北方春播玉米区1：0.45：0.08、1：1.73：0.32；西北灌溉玉米区1：0.39：0.36、1：0.95：0.86；南方丘陵玉米区1：0.27：0.40、1：0.50：0.73；西南玉米区1：0.41：0.29、1：1.22：0.87。(4)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域水稻农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域水稻专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域水稻专用复合(混)肥料配方。我国水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方中氮磷钾比例为1：0.44：0.56,基肥配方氮磷钾比例为1：0.75：0.96。不同区域水稻专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北早熟单季稻区1：0.47：0.18、1：0.94：0.35；华北单季稻区1：0.35：0.28、1：0.61：0.50；长江中下游平原双单季稻区晚稻1：0.29：0.58、1：0.49：0.98,早稻1：0.34：0.37、1：0.57：0.63,单季稻1：0.53：0.95、1：0.92：1.63；江南丘陵平原双单季稻区晚稻1：0.42：0.75、1：0.63：1.12,早稻1：0.44：0.80、1：0.67：1.22,单季稻1：0.51：0.45、1：0.75：0.67；华南双季稻区晚稻1：0.33：0.50、1：0.61：0.92、早稻1：0.39：0.74、1：0.71：1.36；四川盆地单季稻区1：0.58：0.83、1：1.05：1.49；西北单季稻区1：0.53：0.30、1：0.90：0.52；西南高原单季稻区1：0.77：0.97、1：1.32：1.66。(5)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域马铃薯农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域马铃薯专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域马铃薯专用复合(混)肥料配方。我国马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.31：0.89,基肥配方氮磷钾比例为1：0.54：1.59。不同区域马铃薯专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方一作区1：0.39：0.56、1：0.53：0.77；中原二作区1：0.39：0.58、1：1.10：1.62；南方二作区1：0.15：1.04、1：0.26：1.85；西南混合区1：0.47：1.55、1：0.79：2.60。(6)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域油菜农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域油菜专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域油菜专用复合(混)肥料配方。我国油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.73：0.70,基肥配方氮磷钾比例为1：1.16：1.11。不同区域油菜专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：春油菜区1：0.70：0.55、1：0.80：0.63；长江下游冬油菜区1：0.50：0.24、1：0.86：0.40；长江中游冬油菜区1：0.60：0.56、1：1.13：1.07；长江上游冬油菜区1：1.00：1.20、1：1.20：2.34。(7)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域棉花农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域棉花专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域棉花专用复合(混)肥料配方。我国棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.37：0.65,基肥配方氮磷钾比例为1：0.67：1.17。不同区域棉花专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：黄河流域棉区1：0.45：0.94、1：0.84：1.76；西北内陆棉区1：0.44：0.44、1：0.74：0.73；长江流域棉区1：0.24：0.65、1：0.45：1.20。(8)根据农田士壤养分综合平衡施肥模型,确定区域花生农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域花生专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域花生专用复合(混)肥料配方。我国花生专用复合(混)肥料配方全国一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.35：0.85,基肥配方氮磷钾比例为1：0.48：1.10。不同区域花生专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：东北花生区1：0.22：0.69、1：0.35：1.11；黄河流域花生区1：0.59：0.86、1：0.76：1.10；长江流域花生区1：0.31：0.90、1：0.48：1.40；东南沿海花生区1：0.35：1.07、1：0.78：2.41。(9)根据农田土壤养分综合平衡施肥模型,确定区域大豆农田氮、磷、钾肥推荐施用量,从而可获得区域大豆专用复合(混)肥料氮磷钾比例(N:P2O5:K2O),确定区域大豆专用复合(混)肥料配方。我国大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52,基肥配方氮磷钾比例为1：0.43：0.52。不同区域大豆专用复合(混)肥料一次性施肥配方和基肥配方氮磷钾比例分别为：北方春大豆区1：0.43：0.33、1：0.43：0.33；黄河流域夏大豆区1：0.6：0.72、1：0.73：0.87；长江流域夏大豆区1：0.48：0.79、1：0.48：0.79；南方多熟制大豆区1：0.60：1.07、1：0.60：1.07。
张亚丽[6]2005年在《水稻氮效率基因型差异评价与氮高效机理研究》文中指出水稻是我国最重要的粮食作物，生产了中国44％的粮食。为减轻人口增加对粮食需求的压力，我国一直将提高水稻单位面积产量作为水稻生产的主要任务。但是，我国水稻高产大多以基于施用过量的化学肥料来获得。目前中国稻田单季水稻氮肥用量平均为180kg ha~(-1)，这一用量比世界稻田氮肥单位面积平均用量大约高75％左右，部分地区的施氮量为270-300kg ha~(-1)，高的已达350kg ha~(-1)。随着水稻产量水平的提高，化肥特别是氮肥的施用量不断增加，对环境造成的压力也逐步加大。水稻对氮素的吸收和利用是农业生态系统中氮素循环的两个重要过程。充分挖掘作物吸收利用氮素的遗传潜力，从而在一定的氮肥投入下获得较高的产量，并减少氮素在土壤中的残留，是提高氮肥利用率的重要途径之一。而遗传改良的先决条件是了解控制作物高效吸收利用氮素的关键生理过程。近年来的研究发现，水稻氮素利用效率存在着基因型差异，因此有可能通过品种选育来获得氮高效的水稻品种，也就是从品种改良的途径来提高水稻氮素或氮肥利用率。水稻的氮高效包括植物体对氮素的高效吸收、氮素在植物体内的合理分配和高效利用、使水稻保持最大光合势和碳同化的适量氮素，从而获得较高的生物产量和经济产量。 本项目拟在田间条件下研究不同基因型水稻氮效率的差异，从中筛选出氮效率差异大的水稻基因型；在此基础上研究不同氮效率基因型水稻对氮素的吸收和生理利用过程，阐明水稻氮高效形成机理；丰富水稻氮营养理论，提出氮高效基因型水稻的形态与生理特征，为氮高效水稻品种的选育提供理论依据。田间试验包括叁部分：2003年在南京农业大学江浦试验站在两个氮水平(0和180kg ha~(-1))下进行了177个粳稻的氮效率基因型评价，从中选出氮效率差异较大的水稻基因型作为以后的供试材料；2004年继续在南京市江宁秣陵镇实施田间试验，在7个氮水平下(0-360kg ha~(-1))研究了叁个氮高效水稻基因型(武运粳7号、南光和4007)和一个氮低效基因型(ELIO)的产量及其构成、氮素吸收转运和干物质积累转运，阐明其与氮吸收和利用效率相关的关键过程；2004年在南京农业大学江浦试验站和江宁秣陵镇同时实施两个田间试验，在3个氮水平下(0、120和240kg ha~(-1))研究了一个氮高效水稻南光和一个氮低效水稻ELIO在不同生育期的根系形态特征和生理特性，阐明与氮高效有关的根系形态特征和生理活性。 主要结果如下： 1．采用177个粳稻基因型在2个施氮水平下进行田间筛选试验来评价水稻的产量、吸氮量和氮素利用效率的变异情况。结果表明，随着供氮水平的增加水稻的产量
李娜[7]2017年在《水稻氮效率基因型差异及其对不同水氮管理措施的响应》文中指出水分和氮素是调控水稻生长发育的两个重要因子,研究不同水氮管理条件下水稻根系形态、氮素吸收利用与物质积累、产量形成及叁者的相互关系,对减少水肥投入和农业面源污染,进一步增产增效意义重大。本研究于2015～2016年采用水培与大田试验相结合的方式,以氮高效水稻德香4103(HN1)、F优498(HN2)和氮低效水稻宜香3724(LN1)、川优6203(LN2)为试验材料,研究了 SPAD指导施肥(N1)、优化施肥(N2)、农民习惯施肥(N3)3种施氮模式与常规灌溉(W1)、控制性交替灌溉(W2)2种灌溉方式及不同土壤基础肥力(高、低)对水稻根系性状、地上部生长发育与氮素吸收利用和产量形成的影响及相互关系,明确对产量变化影响最大的根系形态指标及相应水氮优化措施,以期为不同氮效率水稻产量和氮素利用率的协同提高提供理论依据。主要研究结果如下:1.不同氮效率水稻产量差异显着,氮高效品种在每穗粒数、总颖花量方面优势显着,产量更高;而氮低效品种川优6203和宜香3724分别依靠较高的有效穗数和千粒重,缩小了与氮高效品种的产量差距。W1下,氮高效、氮低效品种有效穗数和每穗粒数均显着高于W2,群体总颖花量较W2分别增加10.75%和4.89%;W2下籽粒灌浆充实更佳,千粒重更大。不同施肥模式间,N3处理有效穗数最多,千粒重较大;N1和N2模式下每穗粒数更多,群体库容量更大。灌溉方式与施氮模式间互作效应显着。不施氮处理(N0)在W1下,水稻群体总颖花量优势较大,产量较W2均超过1000 kg hm-2;施氮后,W2的籽粒千粒重显着高于W1,产量差值减小,最大仅为366 kg hm-2。在不同土壤肥力下,氮高效品种采用N1、N2模式产量差异不显着,这与氮低效品种在高土壤肥力田的趋势一致;而在低土壤肥力田,采用N1模式LN1和LN2有效穗数分别较N2减少8.20%和9.83%,产量显着低于N2模式。2.不同氮效率水稻根系形态与氮积累量(NA)、氮素干物质生产效率(NDMPE)及干物重(DW)的关系密切,但其规律性较差,2015年和2016年对应样本的岭回归方程决定系数变化较大(0.0719～0.5449);各生育时期氮素吸收利用(NA、NDMPE、DW)对产量的影响显着,但可能受品种特异性或气象条件的影响,相互关系的规律重演性较差;不同氮效率水稻各生育时期根系形态与产量变化关系密切,且规律重演性较好,抽穗期根系形态特征对产量的解释程度最高,岭回归方程决定系数均超过0.75。分蘖盛期、拔节期、成熟期分别以不定根表面积、细分枝根根长和不定根根长对产量变化解释度最高,且氮高效、氮低效品种与产量变化最密切的指标相同;而在抽穗期,氮高效、氮低效品种分别为粗分枝根长度和细分枝根表面积对产量影响较大,相应标准回归系数分别为0.2625～0.3618和0.2900～0.4317。3.水稻根系构型指标在分蘖盛期、拔节期和成熟期品种间差异较小,在抽穗期则表现为氮高效品种各项根系形态指标均显着优于氮低效品种,且抽穗后根系生理活性优势明显。W2下水稻抽穗后根系生理活性更佳。采用N1、N2模式水稻各生育时期根系构型更优,抽穗后生理活性更强;但二者对水稻根系构型的影响效应因品种氮效率、灌溉方式以及基础土壤肥力的不同而存在一定差异。W1下,氮高效、氮低效品种均以N1下分蘖盛期不定根表面积最大,拔节期细分枝根和成熟期不定根最长;而在W2下,氮高效和氮低效水稻在高土壤肥力下,分别以N2和N1对促进根系各项参数优化更为有利,在低土壤肥力下,则氮高效、氮低效品种均以N2下水稻根系生长与分布更合理。常规灌溉配套SPAD指导施肥(施氮量为120 kg hm-2)和控制性交替灌溉结合优化施氮模式(施氮量为150 kg hm-2)能够使氮高效水稻在抽穗期粗分枝根最长,氮低效水稻细分枝根表面积最大,为本研究最佳水氮管理模式。4.不同氮效率水稻茎蘖消长动态及其成穗率受品种特异性影响较小;氮高效品种各生育时期功能叶Rubisco、SS、SPS酶活性更高,LAI更大,物质生产能力更强。W2和优化氮肥运筹(N1、N2)下,水稻分蘖增长速率适宜,成穗率较高,抽穗期LAI适宜,且抽穗后群体透光率增幅和LAI、剑叶碳代谢酶活性的降幅均明显减小,光合性能较佳。而W1和N3下无效分蘖较多,成穗率低,前期群体生长率(CGR)较高,群体过大,通风透光性能差,生育后期叶面积指数、碳代谢关键酶活性降幅较大,群体光合生产能力较低。当土壤基础肥力较高时,氮高效、氮低效水稻采用N1、N2模式前期茎蘖平稳增长,中后期缓慢下降,成穗率较高,抽穗前LAI和CGR适宜,群体通风透光性能较佳,抽穗后LAI和碳代谢关键酶活性亦维持在较高水平,CGR较高。当土壤基础肥力较低时,氮高效品种在N1、N2处理下的冠层特性及物质生产与高肥力下趋势一致;而氮低效品种在N1下,高峰苗及有效穗数较少,CGR显着低于N2,宜香3724和川优6203抽穗期LAI较N2分别减少17.51%和20.55%,剑叶净光合速率及Rubisco、SS、SPS酶活性较低,物质生产能力较弱,不利于群体库容增大。5.相同水氮处理下,氮高效品种拔节及抽穗期水稻功能叶OsGS1.1、OsGS2、OsNADH-GOGAT2的表达水平更高,氮素吸收利用能力更强,花前总吸氮量和氮肥生理利用率(PE)均显着高于氮低效品种,其中在拔节至抽穗期的吸氮量较氮低效品种平均增加了 13.72%～37.32%。在高土壤肥力下,氮肥回收率(RE)、农学利用率(AE)均表现为氮低效品种更高;在低土壤肥力下则呈相反趋势。与W1相比,W2明显提高了功能叶氮代谢关键酶基因的转录水平,花后剑叶SPAD值降幅减小,花后氮素积累量、RE、AE和PE亦较高。施氮显着提高了水稻各生育时期功能叶SPAD值、氮积累量,并明显上调叶片OsGS1.1、OsGS2、OsNADH-GOGAT2基因的表达量。在不同土壤肥力下,N3模式水稻拔节前吸氮量、功能叶SPAD值均最高,但拔节后功能叶氮代谢关键酶基因表达量均为最低,SPAD值大幅下降,RE、AE、PE偏低。高土壤肥力下,N1和N2模式下氮高效、氮低效水稻叶片OsGS1.1、OsGS2、OsNADH-GOGAT2的表达增量均较高,各时期功能叶SPAD值亦稳定在较高水平,有效延缓了抽穗后叶片.的衰老,在保证拔节期适宜吸氮量的前提下,亦促进了拔节后稻株对氮素的吸收利用。低土壤基础肥力下,N1模式下氮低效水稻各生育时期功能叶SPAD值以及OsGS1.1、OsGS2、OsNADH-GOGAT2基因表达水平均明显低于N2处理,但在AE、PE方面,二者差异不大,该模式下LN1和LN2的氮肥回收率反而较N2分别提高了 13.66%和12.06%。
殷春渊[8]2010年在《水稻品种不同生育类型氮素吸收利用与精确定量施氮参数的研究》文中认为试验于2007-2009连续3年在扬州大学农学院试验农场进行,以长江中下游单季稻区有代表性的早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳5种生育类型品种为试验材料,设置了0(0)、低(150 kg/hm2)、中(225 kg/hm2)和高(300 kg/hm2)4种氮素施用水平,分别从产量、物质积累和氮素吸收利用等方面入手,系统研究不同生育类型水稻在不同氮素水平下精确定量施氮参数即是土壤基础供氮量、100kg籽粒吸氮量和氮肥利用率的差异及其变化规律,并对其进行分类评价,明确不同生育类型水稻不同产量水平下精确定量施氮参数的较适宜范围,以期为水稻大面积高产定量施氮提供理论和实践依据。主要研究结果如下:(1)不同生育类型水稻产量随水稻熟期的延长而增加,随施氮量的增加除中熟晚粳外均呈增加趋势,而中熟晚粳部分品种的产量表现为中氮>高氮>低氮>0氮趋势。不同氮素处理干物质积累特性进行比较,表现为随施氮量的增加各生育期的干物质积累量明显增加;在不同生育类型间,各氮素处理均表现为中熟晚粳﹥早熟晚粳﹥迟熟中粳﹥中熟中粳﹥早熟中粳,即随着品种熟期的延长水稻干物质积累量呈增加趋势。(2)不同生育类型水稻不同氮肥处理下植株氮素吸收特性表现为,随施氮量的增加,拔节、抽穗和成熟期植株吸氮量呈上升趋势;随品种生育期的延长,植株吸氮量显着增加。如成熟期吸氮量,在无氮处理下,中熟晚粳分别比早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳高24.2%、23.74%、18.43%和15.42%;在低氮处理下分别高36.96%、34.73%、26.92%和6.16%;在中氮处理下分别高25.44%、21.89%、11.35%和1.75%;在高氮处理下分别高20.24%、11.66%、8.74%和0.69%。从植株吸氮量的差异百分比看出,随着品种生育期的延长,类型间的差异逐渐减小。(3)不同生育类型水稻对土壤基础供氮利用量表现为随品种生育期的延长而增加。不施氮条件下100 kg基础产量吸氮量不同生育类型表现为,早熟中粳基础产量为5.24(4.37~6.06)t/hm2,100 kg基础产量吸氮量为1.75(1.64~1.92)kg;中熟晚粳基础产量为5.99(4.59~6.92)t/hm2,100 kg基础产量吸氮量为1.73(1.17~1.82)kg,变幅较大;而在本地较适宜种植的中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3类型的100 kg基础产量吸氮量的差异较小,平均产量为5.97 (4.87~6.58) t/hm2,100 kg基础产量吸氮量为1.58 (1.50~1.63) kg,变幅较小相对较稳定,其参数值更易于生产上广泛应用。(4)施氮区水稻100kg籽粒吸氮量随施氮量的增加而增加。低氮处理显着低于中、高氮处理,高氮处理明显高于中氮处理,而中氮和高氮处理下的产量差异未达显着水平。在中氮水平下,早熟中粳,平均产量7.42 t/hm2,100kg籽粒吸氮量为2.08(1.92~2.23)kg,中熟中粳9.65 t/hm2的为1.91(1.9~1.92)kg;迟熟中粳9.88 t/hm2的为1.92(1.9~1.93)kg;早熟晚粳9.89 t/hm2的为1.91(1.90~1.94)kg;中熟晚粳9.85 t/hm2的为2.02 (2.01~2.04) kg。由此可以看出,除早熟中粳和中熟晚粳值稍大外其它3种类型间的差异相对较小,总体上表现为,平均为7.5 t/hm2左右的产量,其100kg籽粒吸氮量为1.86(1.85~1.87)kg,9 t/hm2左右的为1.94(1.91~2.04)kg,10.5 t/hm2左右的为1.95(1.93~2.01)kg。高氮水平下各生育类型施氮参数变化规律与中氮处理类似,平均为7.5 t/hm2左右的产量,其100kg籽粒吸氮量为2.01(1.98~2.05)kg,9 t/hm2左右的为2.08(2.01~2.19)kg,10.5 t/hm2左右的为2.09(2.08~2.1)kg。相关分析表明,100kg籽粒吸氮量与产量呈极显着的二次曲线关系,说明适宜的100kg籽粒吸氮量有利于水稻产量的提高。(5)不同施氮处理下氮素利用效率进行比较,随着施氮水平的提高,平均氮素利用效率增加,至中氮处理达最大值后高氮处理稍有下降,而这两处理的差异未达显着水平,但均与低氮处理差异达显着水平。不同生育类型间比较表现为,在低氮处理下,随着品种生育期的延长氮素利用效率基本上呈增加趋势;在中氮和高氮处理下则表现为,随着品种生育期的延长而增加至中熟晚粳利用率稍有下降,这是因为中高氮水平下部分中熟晚粳品种不能完全成熟之故。不同生育类型的氮素利用率,中氮处理平均分别为31.32%、37.64%、38.5%、41.08%和38.11%,高氮处理分别为28.74%、36.13%、37.16%、40.15%和39.42%。这说明,试验所在的江苏沿江地区大面积水稻品种以早熟晚粳当家,不仅利于高产,并且氮素利用率高而稳定。若种植生育期过短或过长的品种,均会引起氮素利用效率的降低。(6)分别对长江中下游地区相对较适宜种植的中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳不同品种水稻的精确定量施氮参数稳定性进一步进行分类研究。结果表明,以产量为基础对3种类型水稻采用离差平方和的聚类分析法,在中氮和高氮水平下均划分低、中和高产3种类型。把同产量等级不同氮肥处理下的品种进行分类,初步划分了中氮低产和高氮低产、中氮中产和高氮中产及中氮高产和高氮高产3类型品种。其中中熟中粳中同属于中氮低产和高氮低产、中氮中产和高氮中产、中氮高产和高氮高产的品种数分别占供试试验品种总数的32%、24%和12%,迟熟中粳分别占11.1%、19.4%和27.8%,早熟晚粳分别占20.69%、20.69%和13.79%。3产量等级下的品种数所占的比例总和超过了50%,说明供试品种中有一半以上的产量等级随氮肥变化较为稳定的。把不同产量等级下的氮素吸收利用参数进行比较表明,同一产量等级下,高氮处理的氮素吸收量高于中氮处理,氮素利用效率低于中氮处理;而相同氮素处理同一产量等级不同品种间产量及氮素吸收参数差异较小,相对较稳定。说明在同一氮肥处理下,产量相近的品种,氮素吸收利用参数基本趋于一致。进一步对主推品种和非主推品种的施氮参数进行研究表明,不论是100kg籽粒吸氮量,还是氮肥当季利用率基本表现为主推品种高于非主推品种,且相同生育类型不同品种间施氮参数更趋稳定。(7)以2007-2008年中等施氮水平下得出的氮素吸收利用参数值为例,于2009年进行稳定性检验。结果表明,水稻精确施氮叁参数的实际值与目标值的吻合性相对较好,在中高产水平下的实际产量大多超过或接近目标产量,平均比目标值高出2.46个百分点。进一步通过实际值与目标值的拟合方程〔Y(目标值)=X(实际值)〕系数进行检验,基础产量的拟合系数达1.0200,目标产量的拟合系数达1.0072,100kg籽粒吸氮量的拟合系数达1.0087,氮肥利用率的拟合系数达1.0088。表明在水稻品种类型基本保持不变的前提下,精确施氮参数年度间具有良好的稳定性,拟合系数基本上在1左右波动。正是这种稳定性的存在,才使得生产上利用斯坦福方程精确计算水稻目标产量施氮量成为可能。
王飞[9]2014年在《抗虫转BT基因水稻大田农艺性状及其对氮、钾肥响应研究》文中认为自上世纪90年代以来,抗虫转Bt基因作物得到广泛研究,原因在于Bt基因的导入可以有效地防治靶标害虫,有利于作物产量潜力的实现和对自然环境的保护。农学家对转Bt基因棉花和玉米的研究表明Bt基因的导入会改变作物的一些农艺(株高、分蘖等)和生理性状(氮、钾及光合代谢)。此外,对转Bt基因棉花的大量研究表明,Bt基因在植株内的表达存在器官间、时空的差异性,并且受多种非生物胁迫的影响,而且这会影响植株对靶标害虫的抗性。到目前为止,对转Bt基因水稻农艺性状的研究较少,有研究表明Bt基因的导入会降低水稻的产量和结实率。本研究以转两种Bt基因crylC*和cry2.A*的明恢63及其非转基因对照明恢63(MH63),和它们与珍汕97A杂交而得的Bt-汕优63和对照汕优63(SY63)为材料。我们通过独立的大田试验比较了在完全控制靶标害虫的条件下,转Bt基因水稻与对照产量的差异及其生理机制,并研究了它们对不同播期、氮肥、钾肥处理的响应。我们还在靶标害虫自然发生的情况下,开展大田试验研究了水稻稻纵卷叶螟发生情况对氮肥施用量的响应,及转Bt基因水稻对靶标害虫抗性受氮肥处理的影响。主要的研究结果如下：(1)MH63(1C*)的产量显着地低于MH63(2A*)和亲本MH63,而MH63(2A*)和对照MH6的产量没有显着差异。MH63(1C*)产量下降的原因是结实率的降低。SY63(1C*.SY63(2A*)和SY63间的产量及产量构成因子均没有显着的差异。本研究表明不同转基因材料与亲本在无虫害条件下的产量差异不同,因此Bt基因的导入对水稻产量的影响不可一概而论。(2)播期试验中,播期处理和品种间对产量及产量构成因子不存在互作效应,即表明Bt-MH63与亲本明恢63对不同播期处理的响应是一致的,Bt基因的导入并未改变明恢63的最适播期。播期试验设置了叁个播期,即5月15日、5月25日和6月4日。产量随播期的延后而增加,播期二和叁处理的产量显着地高于播期一处理。播期一处理的收获指数显着地低于播期二和播期叁处理。产量构成因素中,播期二和叁处理的单位面积颖花数、每穗颖花数和结实率都显着地高于播期一处理。MH63(1C*)的产量在叁个播期都显着地低于MH63(2A*)和亲本MH63,而MH63(2A*)的产量在第叁播期显着地高于亲本MH63。(3)在氮肥试验中,氮肥与品种间对产量没有显着的互作效应,即转Bt基因水稻材料与亲本对氮肥的响应一致。在极端高温胁迫下,两个施用氮肥处理(150和195kg N ha-1)的产量显着地高于不施氮处理,主要是结实率的升高,这表明氮肥施用可以在一定程度上缓解极端高温胁迫对水稻结实率的影响。叁个杂交材料在不同氮肥处理下的产量显着地高于叁个恢复系材料。叁个杂交材料的氮素利用相关指标(氮素籽粒生产效率,氮素收获指数等)显着地高于叁个恢复系材料,而MH63(1C*)的氮素籽粒生产效率(NUEg)和氮素收获指数(NHI)显着地低于亲本MH63。(4)钾肥试验设置了叁个钾肥处理(0、40和135kg K ha-1),钾肥施用量为135kg ha-1时的产量和钾肥籽粒生产效率显着地低于钾肥施用量为0和45g ha-1处理。成熟期两个Bt-MH63茎秆中的钾素积累量高于亲本MH63,而籽粒中钾的积累量低于亲本MH63.MH63(2A*)籽粒中钾的浓度显着地低于亲本MH63,而两个Bt-MH63和亲本MH63茎秆中钾的浓度差异不显着。MH63(1C*)在钾肥施用量为135kg ha-1时地上部钾素积累量显着高于亲本MH63。在钾肥施用量为0和45kg ha-1时,两个转基因水稻材料的钾素籽粒生产效率均显着地低于亲本。本研究表明Bt基因的导入影响钾素的吸收及在植株内的分配,并且对不同转基因材料的影响不同。(5)水稻稻纵卷叶螟的发生随着氮肥施用量的增加而增加,不施氮处理的白叶率为20%左右,而氮肥施用量为210kg ha-1处理的白叶率为50%左右；不施氮处理的百兜虫量少于400头,而施氮量为210kg ha-1处理百兜虫量可以达到1200头。SY63(1C*).SY63(2A*)和SY63在施氮量为210kg ha-1处理的产量低于施氮量为90和150kg ha-1处理。cry1C*和cry2A*导入到水稻中都能有效地防治稻纵卷叶螟,并且cry1C*：的效果更好。SY63(1C*.SY63(2A*)对SY63的产量优势均为20%左右,SY63(1C*)在施氮量为150kg ha-1处理取得最高产量,而SY63(2A*)在施氮量为90kg ha-1处理取得最高产量。叶片中两种Bt蛋白含量都随着施氮量的增加而增加。本研究表明不同的Bt基因对同一靶标害虫的抗性不同,而转Bt基因水稻产量优势的实现取决于其绝对产量的高低,即产量水平越高越有利于转Bt基因水稻产量优势的实现。(6)综上所述,本研究表明在不喷施杀虫剂的条件下,两种Bt基因在各个氮肥处理下都能有效地防治靶标害虫,而不同Bt基因的抗虫效果不同。不同转Bt基因水稻材料(包括将同一Bt基因转入到不同品种和将不同Bt基因转入到相同品种)与亲本相比,在无虫害胁迫下的农艺性状及其氮、钾代谢会产生一定的差异,但是这些差异各不相同。Bt基因的导入可以有效地防治靶标害虫,减少杀虫剂的施用。但是转Bt基因水稻的栽培管理(如播期的选择、肥料的运筹等)与非转基因品种没有绝对的差异,应根据品种特性制定适宜的管理措施。将Bt基因转入到高产水稻品种配以适宜的栽培管理措施有利于其抗虫效果及产量优势的实现。
贺帆[10]2006年在《实时实地氮肥管理对水稻产量、品质和氮效率影响的研究》文中研究指明氮肥利用率低是我国水稻生产中的突出问题。水稻实时(Real-time NitrogenManagement，RTNM)、实地(Site-specific Nitrogen Management，SSNM)氮肥管理是中国科学家根据国际水稻研究所的实时实地养分管理(Real-time and Site-specificNutrient Management)原理，结合中国水稻生产的特点，研创的以氮肥管理为中心的一项新型水稻高产高效氮肥管理技术。本项研究在2004和2005年于湖北省孝南区新铺镇徐山村的大田条件下进行。采用叶绿素速测仪(SPAD-502)监测水稻氮素营养状况，RTNM根据移栽后每周一次SPAD测定值确定是否施氮：SSNM则根据关键生育期SPAD测定值确定施氮量。研究了不同施氮模式对两系杂交稻两优培九和叁系杂交稻汕优63的生长发育、稻谷产量、氮肥利用率、冠层小气候和稻米品质的影响。旨在评价RTNM和SSNM对不同水稻品种产量、品质、氮肥利用率的影响，为生产上推广应用实时实地氮肥管理，选择适宜的SPAD阈值。主要的研究结果如下：(1)在实时实地氮肥管理模式下，SPAD阈值设置越高施氮量越多，两供试品种的施氮量与SPAD阈值均呈极显着的正相关；但施氮量与SPAD阈值的相关回归方程的斜率年度之间相差较大，这说明实时实地氮肥管理能根据不同气候条件实行氮肥用量的动态调节。在RTNM模式下，随着SPAD阈值的提高，施肥次数和施肥量随之增加；在相同的SPAD阈值下，汕优63比两优培九多增加一次施肥次数，施氮量增加30kg N．hm~(-2)-45kg N．hm~(-2)。在SSNM模式下，采用相同的SPAD阈值时汕优63比两优培九施氮量增加10kg N．hm~(-2)-20kg N．hm~(-2)。(2)在实时氮肥管理模式下，水稻干物质积累量随SAPD阈值的升高而增加，但当SPAD阈值提高到一定值后，再提高SPAD阈值对增加干物质的效果不明显。施肥时期和施氮量相同的情况下，两优培九成熟期的干物质积累总量比汕优63高；在抽穗期以前，汕优63和两优培九干物质积累量接近；抽穗后，两优培九干物质生产能力高于汕优63，最终干物质积累量增加10％左右：这是两优培九最终产量较高的主要生物学基础。(3)在实时实地氮肥管理模式下，稻谷产量与SPAD阈值及施氮量均呈二项式相关，存在一个最适SPAD阈值(最适施氮量值)。不同水稻品种在达到最高产量时的最适施氮量不同，汕优63达到其最高产量时的需氮量比两优培九少，且汕优63达到最高产量时的最适SPAD阈值比两优培九小。这表明在应用实时实地氮肥管理时，对于与汕优63品种特性相类似的品种或组合，在生产中应采用较小的SPAD阈值；而对与两优培九品种特性相类似的品种或组合，在生产中应适当调高SPAD阈值。不同SPAD阈值处理对水稻的产量及产量形成的影响各不相同。两优培九在RTNM模式下，以SPAD阈值39-41(氮肥用量：155kg N·hm~(-2)-165kg N·hm~(-2))时施氮量中等，产量较高；相应地汕优63以SPAD阈值在36-37(氮肥用量：120kgN·hm~(-2)-165kg N·hm~(-2))为适。(4)在实时氮肥管理模式下，随SPAD阈值的提高，施氮量增加，两优培九和汕优63两个品种的氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产效率、氮收获指数、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力总体趋势是下降的。两优培九和汕优63的SPAD阈值分别为35-39、34-36时能获得较高的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力。两个品种基于实地氮肥管理模式处理的氮肥利用率各项指标相比其在实时氮肥管理模式下的最优值，两品种的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率均较佳。在RTNM模式下，具有相同的施氮量和施氮时期，对两品种比较分析发现，当施氮量为90kgN.hm~(-2)时，汕优63的氮肥吸收利用率比两优培九高70.7％，但生理利用率却比两优培九低16.6％；当施氮量为120 kgN．hm~(-2)以上时，两优培九比汕优63具有更高的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥生理利用率；这表明汕优63具有更高的利用低氮能力，而两优培九利用高氮的能力强。(5)在RTNM模式下，SPAD阈值设置越高施氮量增加相应地影响稻米品质。整精米率随SPAD阈值的增加而升高，当SPAD阈值过大时，整精米率下降，两品种表现的趋势基本一致；不同品种整精米率的最高值所对应的SPAD阈值不一致，对两优培九，以SPAD为39的处理整精米率最高，而对汕优63则宜选择SPAD38左右。在适宜的SPAD阈值下稻米垩白率和垩白度较低，过高时垩白率和垩白度增加。两优培九的整精米率显着高于汕优63，粒型优于汕优63，而垩白率和垩白度则比汕优63的低，差异均达显着水平。综合分析RTNM对稻米各项品质指标的影响，可知，两优培九以SPAD阈值38-41(氮肥用量120kg N．hm~(-2)～165kg N．hm~(-2))有利于改善稻米外观品质和加工品质：而对汕优63 SPAD阈值为36-39(氮肥用量：120kg N．hm~(-2)～165kg N hm~2)。而在采用SSNM时，对于两优培九及其类似品种应选用38-39作为SPAD阈值；而对于汕优63及其类似品种应选用36左右作为SPAD阈值。(6)以微型温湿度自动记录仪记录和冠层取样测定相结合，研究了不同施氮处理水稻冠层内的温度与相对湿度变化，结果表明：a)水稻冠层内的温、湿度受冠层外大气的影响，但昼夜变化趋势与冠层外大气一致。温度在夜间(19：00-7：oo)低且稳定，白天(7：00-19：oo)高且变化幅度大，至13：00左右达最高值。冠内最高温度与冠外大气最高温度之间呈显着线性相关关系，群体越大，冠内的温度变幅越小。冠层相对湿度在夜间高且稳定(达90％-10096)，在白天小但变幅大，至13：00左右达最低值。b)水稻冠层内温度、湿度的昼夜变化幅度受群体大小的影响显着，处理组合之间温度变化的差异，主要表现为昼温的差异，以日最高温度的变异最大，处理间可达2℃-5℃。冠内昼温在处理间的变化规律表现为：随施氮量的增加昼温依次的差异，以日最低相对湿度的差异最大，处理之间相差可达25％。冠内湿度在处理之间的变化规律表现为：随施氮量的增加昼湿依次增大，与群体大小相对应：冠内日相对湿度总体表现是大于冠外大气。c)冠内温、湿度大小受生长期的影响。从分蘖期至蜡熟期，处理之间以在分蘖期差异最小，齐穗前后差异最大。d)水稻株高、茎蘖数、LAI与冠内日最高温度呈显着负相关，与冠内日最低相对湿度显着呈正相关，冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数的多元线性回归关系达极显着水平，齐穗期单位株高的冠层降温效应为0.216℃，增湿效应为0.53％。(7)本研究证明，在实时实地氮肥管理中，SPAD阈值设置越高，所有品种在全生育期中叶片的氮浓度较高，需要施用更多的氮肥。设置为同样的SPAD阈值时，叶色偏淡、叶片较薄的水稻品种或组合相比叶色较深、叶片较厚的需要施用更多的氮肥。因此，在生产上如果根据实时实地氮肥管理模式设定SPAD阈值时，需要考虑品种的叶色深浅和叶片厚薄(比叶重的大小)作适当调整。叶色较深、叶片较厚的品种或组合，采用的SPAD施肥阈值应适当提高。对于与汕优63品种特性相类似品种或组合，适宜SPAD阈值为36左右，而与两优培九品种特性相类似品种或组合则为39左右。而且，在采用实时实地氮肥管理选择SPAD阈值时，应当考虑品种的差异作出相应调整，对于同一品种在不同年度之间可保持不变。综合考虑不同水稻品种特性，产量，施氮量，氮肥利用率及氮肥对稻米品质的影响；在生产上应用实地氮肥管理模式时，对于与汕优63品种特性相类似的品种或组合，SPAD阈值以36为宜；如果采用实时氮肥管理模式，SPAD阈值为36-38时进行氮肥运筹能获得较高的产量和农学利用率。对于与两优培九品种特性相类似的水稻品种或组合，应适当提高SPAD施肥阈值(如SPAD=38-39)，以采用实地氮肥管理模式为佳。这样氮肥施用量适宜，可获得较高的产量和氮肥利用率，增产增收。
参考文献：
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[10]. 实时实地氮肥管理对水稻产量、品质和氮效率影响的研究[D]. 贺帆. 华中农业大学. 2006