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氮高效水稻品种的筛选及其生理机制【字数:6585】

2024-02-25 15:11编辑: www.jxszl.com景先生毕设
选用34份江苏省主推的粳稻品种,采用大田小区试验,进行正常施氮肥和不施氮肥处理,利用产量、生物量以及茎蘖动态,筛选出氮高效和氮低效品种。2018年在南京江浦农场的田间试验,筛选出4个氮高效品种和4个氮低效品种。主要结果如下水稻的产量随着施氮水平的增加而增加;在相同的施氮处理下,不同水稻品种之间的产量有显著差异。根据34份粳稻品种在两个供氮水平下的产量把水稻分为四个类型高氮高效型、双低效型、双高效型、低氮高效型。并结合生物量以及茎蘖动态,筛选出氮高效品种扬粳4227、扬粳4038、扬育粳2号、武育粳3号(区试品种),氮低效品种宁5913、南粳45、南粳9108、连粳7号。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料 4
1.2氮肥处理4
1.3田间试验的实施4
1.4测定项目6
1.5 统计分析6
2结果分析6
2.1 初步筛选以籽粒产量为尺度的氮高效水稻品种 6
2.2筛选以苗期生物量为尺度的氮高效水稻7
2.3初步解析水稻氮高效的生理机制8
3讨论10
致谢10
参考文献11
氮高效水稻品种的筛选及生理机制
引言
引言
水稻是我国最重要的粮食作物,提高水稻单位面积产量是水稻生产的主要任务。但是,我国水稻高产大多以基于施用高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 ha1,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[1];江苏省水稻生产中的施氮水平经常达到300 kg ha1,由此带来巨大的环境压力。江苏省是南方粳稻种植面积最大的省份,粳稻占江苏省水稻种植面积比例达到了90%左右,因而。目前江苏省推荐的大穗型常规粳稻基肥:蘖肥:穗肥的分配比例为4:3:3,其中蘖肥约在移栽后的2030天施用。根据水稻的需肥规律,水稻的吸氮高峰在分蘖拔节到齐穗期,这意味着在植株吸肥高峰来临之前已经有70%的氮肥施入土壤,土壤供氮和植物需氮规律的不协调是造成稻田氮损失量居高不下的 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
主要原因[2]。如果单从植物对氮素的吸收规律来考虑,基蘖肥后移可望满足水稻植株对氮素的需求又能降低氮肥损失,应该是稻田减氮增效的最佳途径之一。然而,前期研究表明[3],苗期水稻根际的高铵供应强度不仅仅是满足水稻苗期植株生长之所需,还可能是保障和促进水稻分蘖的重要因素,氮肥后移除了增加劳力投入以外,还可能存在影响水稻的分蘖并最终导致产量下降的风险,因此仅仅按照水稻对氮素的吸收曲线来运筹氮肥的增效调控途径可能存在较大的减产风险。由此同时,维持苗期水稻根际投入的高铵供应强度,由于植株个体小,吸收利用量有限,因此又容易引起氨挥发、径流等氮素损失。因而,对于水稻苗期而言,出现作物本身需要高强度供氮以满足分蘖需求,而高强度施肥又容易导致损失严重的两难境地。
基于上述分析,本研究任务首先收集近几年江苏省种植面积及新育成的粳稻品种几十份,在田间条件不同氮素水平下研究他们的氮效率,选出高产优质的氮高效粳稻基因型并评价其减氮增效的潜力;在此基础上,针对导致水稻氮效率低的关键科学问题:基蘖肥施用比例过大/水稻的吸氮高峰不匹配及水稻分蘖对铵供应强度需求之间的矛盾[4];本项目在苗期重点研究氮高效粳稻基因型苗期氮素的高效吸收及降低水稻分蘖对铵需求的生物学机制,进而实现基蘖肥的减施来减少氮损失,探析水稻氮高效品种高效生理利用氮素、减氮增效的生物学机制。
1 材料与方法
1.1 试验材料
从江苏省作栽站获得近6年推广面积在100万亩以上的34个粳稻品种,其中包括南粳9108、镇稻11号、武运粳23号、武运粳32号、武运粳30号、武运粳24号、武运粳3号、南粳45、武运粳3227、新稻18、南粳44、豫农粳11号、方欣4号、宁5913、武运粳3264、扬粳4227、武运粳21号 、淮稻5号、南粳0212、宁粳1号、郑稻19号、扬粳4038、武运粳27号、宁3908、淮稻9号、连粳7号、宁粳3号、武运粳31号、南粳5055、南粳52、宁5919、宁4924、扬育粳2号、镇稻9424。
1. 2 氮肥处理
两个氮处理分别为不施氮肥和施用氮肥水平为270kg ha1。施氮处理分别在水稻移栽前、分蘖期和抽穗前期施用,氮肥用量为108、81、81kg ha1。磷肥用量为35kg/ha(肥料为过磷酸钙)、钾肥用量为130kg/ha(肥料为氯化钙)均作为基肥施用,所有处理磷、钾肥一致。
1.3田间试验的实施
2018年4月完成了田间试验的规划图,并随后在南京江浦农场试验站选择一块土壤肥力均匀的水稻田,经过取土测定,该地土壤pH值为6.74,有机质含量为26.1 g kg1,全N含量为1.7045g kg1,全P含量为0.7678 g kg1,速效p含量为15.8 mg kg1,全钾含量为16.2770 mg kg1,速效钾含量为151 mg kg1。试验设两个处理,每个处理设三个重复,因此,将选好的水稻田分为六部分,各个部分的地之间用田埂分隔开,并在田埂上覆上塑料膜,以防肥料在各个地块之间渗透。
2018年5月10号播种育秧,一个月后(6月10号)移栽,移栽前进行翻地旋耕,随后灌水并将基肥施入土壤,每个品种每小区种植10行,每行24株,每穴三株,栽插密度25cm(行距)×15cm(株距)。移栽后一周将蘖肥施入土壤,并在抽穗前期将穗肥施入土壤。移栽后缓苗三天,再往后的两个月里每周从每个小区选取三株水稻统计分蘖数。并在水稻的四个关键生育期(分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期)采样,从每个小区中随机选取三株水稻带回学校,放入烘箱中升至105℃后杀青20分钟,随后降温至75℃烘干至恒重,将每颗植株分为茎、叶、穗(如果有),测量生物量,统计后分析。在水稻成熟期时,在每个小区的中间区域随机收取一平方米水稻,在田间用水稻脱粒机直接脱粒后称重测产。图一至图三为在关键生育期的田间航拍图。

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