不同水稻基因型对氮肥反应的差异及氮素利用效率的研究博士论

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1、扬州大学博士学位论文不同水稻基因型对氮肥反应的差异及氮素利用效率的研究姓名：叶全宝申请学位级别：博士专业：作物栽培学与耕作学指导教师：张洪程;戴其根20050501叶全宝：不同水稻基因型对氮肥反应的差异及氮素利用效率的研究不同水稻基因型对氮肥反应的差异及氮素利用效率的研究(扬州大学农学院，江苏扬州，225009)研究生：叶全宝导师：张洪程教授戴其根教授中文摘要近半个世纪以来，世界各国都把增施氮肥作为增加水稻产量的重要农业措施。充分挖掘和利用作物自身的潜力，筛选氮高效基因型水稻品种，是提高氮肥利用率、降低环境氮污染的最理想途径

2、。本研究以115个水稻基因型为材料，利用大f}

3、试验，在Of不施氮肥)、低(10kgN／666．7m2)、中(15kgN／666．7m2)、高(20kgN／666，7m2)4个氮肥水平下，对水稻生育期的基因型差异进行分析，将供试水稻基因型分为7个生育期类型后，对不同生育期类型水稻籽粒产量的基因型差异、物质生产特性的基因型差异和氮素吸收利用特性的基因型差异及其对氮素的反应作了系统研究，在此基础上，对供试水稻基因型的氮效率作了评价，并进行了类型划分。主要研究结果如下：(1)无论施氮水平如何，水稻全生育期均存在基因型差异，这种差异

4、以不施氮条件下最小，随施氮水平提高基因型间差异呈增大趋势。从总体上看，随施氮水平提高，水稻全生育期明显延长，且延长幅度呈逐渐增加趋势。从生育期结构来看，适量施氮有利于促进水稻提前抽穗，但随施氨水平提高，抽穗星延迟趋势；随施氮水平提高，水稻抽穗．成熟天数逐渐延长。从各生育期占全生育期的比例来看，随施氮水平提高，播种壕自穗天数占全生育期的比例呈下降趋势，抽穗．成熟天数占全生育期的比例呈上升趋势。以中氮水平下各基因型的全生育期为基础，参照丁颖关于水稻生育期类型的划分标准，将供试115个水稻基因型分为中熟中籼、迟熟中籼、早熟中粳、中

5、熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳7类。施氮对不同生育期类型水稻基因型全生育期均有显著的延长作用，但不同生育期类型水稻基因型存在显著差异。对粳稻来说，随生育期类型推迟，施氮对水稻生育期的延长作用逐渐增强。与同类粳稻相比，氮肥对中熟中籼和迟熟中籼全生育期的延长作用要比中熟中粳和迟熟中粳少0．5一1．7d。根据生育前后期对氮素的反应，不同氮素水平下，可将供试水稻基因型前期缩短后期延长型、前期不变后期延长型和前期后期均延长型3种类型。(2)无论施氨水平如何，水稻籽粒产量均存在显著的基因型差异，这种差异在不施氮条件下最大，随施氮水

6、平提高，基因型间差异有减小的趋势。随氮素水平提高，氮素对水tl扬州大学博士论文稻籽粒的增产作用逐渐减小。随生育期类型推迟，4种氮素水平下水稻籽粒产量均呈显著上升趋势，均表现为中熟晚粳，早熟晚粳>迟熟中粳>中熟中粳>早熟中粳的趋势。相同生育期类型的不同哑种间，籼稻产量潜力高于粳稻，4种氮素水平下水稻籽粒产量均呈中熟中籼，中熟中粳和迟熟中籼>迟熟中粳的趋势。随氮素水平提高，中熟中籼和迟熟中籼均以巾氨水平产量晟高，高氮水平下产量大幅下降，增产效应明显降低：而5个粳稻类型中仅中熟晚粳，高氮水平。F产量下降(可能与延迟了成熟有关)，其

7、余4个生育期类型氮素水平提高，籽粒产量均呈上升趋势，以高氮水平下产量最高。以籽粒产量为指标，通过系统聚类，可将4种氮素水平下水稻基因型籽粒产量分为低产型、中产型和高产型3类。从分类结果来看，不同氮肥水平下．水稻基因型属于类型有较大差异。有些基因型在4种氮素均可归为高产型；有些基因型在不施氮肥条件下可归为高产型，施氮以后却可能变为中产型或低产型；有些基因型在不施氮肥条件下可归为低产型，旖氮以后却变为高产型或中产型。因此，评价某一水稻基因型是否高产，不能仅以一种氮素水平来衡量，必须结合生产生念条件，加以综合评价。4种氮素水平下均

8、可归为高产型的有18个基因型。将施氮后比原氮素水平下增产10％以上的基因型定义为增产型，增产O％，10％的基因型定义为稳产型，减产的则定义为减产型。相对于O氮水平，低氮水平下各基因型均可归入增产型；相对于低氮水平，中氮水平下各基因型均可分为增产型和稳产型2类；相对于中氮水平，高氮水平下各基因型可分为增产型、稳产型和减产型3类。其中，中氨增产型85个基因型．中氮稳产型30个基因型；高氮增产型17个基因型，高氮稳产型44个基因型，高氮减产型54个基因型。f3)无论施氮与否，拔节、抽穗和成熟期水稻干物质积累均存在显著基因型差异。随

9、生育期类型推迟，拔节期、抽穗期和成熟水稻千物质均呈显著上升趋势，呈中熟晚粳，早熟晚粳，迟熟中粳>中熟中粳>早熟中粳的趋势。与同类型粳稻相比，中熟中籼和迟熟中籼拔节期和抽穗期的干物质积累明显高于中熟中粳和迟熟中粳，而成熟期同类型籼粳稻之间千物质积累差异相对较小。随施氦水平提高，拔节期和抽穗期