不同氮效率水稻品种的群体发育特征

选用3个氮高效水稻品种(武运粳7号、南光和4007)和1个氮低效水稻品种(Elio),在田间试验条件下研究了7个施氮水平(0、60、120、180、240、300和360kg·hm-2)下水稻的产量及产量构成、茎蘖变化动态、库容量以及光合产物和根系伤流强度的变化。结果表明:在7个施氮水平下氮高效水稻品种的籽粒产量均显著高于Elio,籽粒产量的差异主要是由穗数决定。Elio的最大茎蘖数与氮高效水稻差异不显著,但其成穗率仅为25%左右,而3个氮高效水稻的成穗率为35%～49%,最终导致氮高效水稻的库容量大,差异呈显著水平。不同氮效率水稻品种齐穗期的叶面积指数差异不显著,但齐穗期后Elio的群体光合速率下降比4007快;不同氮效率水稻品种齐穗前的生物产量无差异,齐穗期后氮高效水稻品种的生物产量显著高于Elio。与地上部分生长相对应的是,从分蘖期到齐穗期后30d氮高效水稻4007的根系伤流强度显著比氮低效水稻Elio高。     

淹水条件下籼稻与粳稻苗期生长及氮素吸收同化差异比较

通过淹水土培试验比较了常规籼稻(扬稻6号)和常规粳稻(农垦57)苗期生长和氮素吸收同化的差异.结果表明,籼稻在苗期鲜重和干重均显著高于粳稻,主要表现为根干重和鲜重的差异,而且籼稻根冠比显著大于粳稻的.2个品种水稻氮积累量均随生育期延长而增加,而氮素利用率随时间延长而下降.其中籼稻的氮积累量和氮利用率均显著高于粳稻的.籼稻和粳稻叶片谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和硝酸还原酶活性(NRA)均显著高于根的GSA和NRA,籼稻叶片的GSA和NRA均显著高于粳稻的,而籼稻根的GSA和NRA与粳稻的无差异.     

淹水条件下籼稻与粳稻苗期生长及氮素吸收同化差异比较

通过淹水土培试验比较了常规籼稻(扬稻6号)和常规粳稻(农垦57)苗期生长和氮素吸收同化的差异.结果表明,籼稻在苗期鲜重和干重均显著高于粳稻,主要表现为根干重和鲜重的差异,而且籼稻根冠比显著大于粳稻的.2个品种水稻氮积累量均随生育期延长而增加,而氮素利用率随时间延长而下降.其中籼稻的氮积累量和氮利用率均显著高于粳稻的.籼稻和粳稻叶片谷氨酰胺合成酶活性(GSA)和硝酸还原酶活性(NRA)均显著高于根的GSA和NRA,籼稻叶片的GSA和NRA均显著高于粳稻的,而籼稻根的GSA和NRA与粳稻的无差异.     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下 4个品种水稻 (汕优 63、扬稻 6号、泗优 917、农垦 57) 的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性 (NRA) 和谷氨酰胺合成酶活性 (GSA)。结果表明, 1mmol·L-1 NH 4 培养下, 水稻生长无明显差异, 而 1mmol·L-1 NO-3 培养 28d后, 各品种水稻生长差异显著, 其中, 扬稻 6号生长最优, 农垦 57最差; 籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高, 其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出 58 7%, GSA高出 34 6%, 籼稻根系GSA是粳稻根系的 3 2倍, 说明籼稻对NO-3 的吸收利用优于粳稻。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下4个品种水稻(汕优63、扬稻6号、泗优917、农垦57)的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性(NRA)和谷氨酰胺合成酶活性(GSA).结果表明,1 mmol·L-1 NH+4培养下,水稻生长无明显差异,而1 mmol·L-1 NO-3培养28 d后,各品种水稻生长差异显著,其中,扬稻6号生长最优,农垦57最差;籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高,其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出58.7%, GSA高出34.6%,籼稻根系GSA是粳稻根系的3.2倍,说明籼稻对NO-3的吸收利用优于粳稻.     

2个不结球白菜品种硝酸盐累积差异的生理机制

采用0.5、2.0、5.0 mmol.L-1NO3-3个浓度和3.75 mmol.L-1NO3-与1.25 mmol.L-1NH4+混合浓度,对2个不结球白菜品种上海青(低硝酸盐累积品种)和亮白叶1号(高硝酸盐累积品种)进行水培试验,研究了供氮水平对硝酸还原酶活性(NRA)、硝酸盐含量和光合速率的影响。结果表明:不结球白菜硝酸盐含量存在品种和器官差异(P<0.05)。亮白叶1号硝酸盐含量高于上海青,不同器官硝酸盐含量从高到低依次是:叶柄、叶片、根系,硝酸盐含量随外界供NO3-浓度的增加而增加,部分供NH4+降低了硝酸盐含量;上海青NRA高于亮白叶1号(P<0.05),不同器官NRA从高到低依次是:叶片、根系、叶柄,叶片和根系的NRA随外界NO3-浓度的增加而升高,部分供NH4+降低了不结球白菜NRA;在全NO3-处理下上海青叶片光合速率显著高于亮白叶1号(P<0.05),提高NO3-浓度可在一定程度上促进光合速率,部分供NH4+使光合速率有所降低。总之,上海青比亮白叶1号具有更高的NRA和光合速率,使其具有更强的NO3-还原同化能力,从而减少了NO3-在体内的积累。     

氮高效利用基因型水稻根系形态和活力特征

【目的】研究水稻（Oryza sativa）氮高效利用基因型根系形态和活力变化,为根系的栽培调控和育种改良提供理论依据和技术参考。【方法】选择前期筛选出的水稻氮利用效率高低不一的基因型为试验材料,在比较氮利用效率基因型差异的基础上,采用水培试验,利用根系分析系统提取苗期至抽穗期不定根、粗分枝根和细分枝根的长度、表面积和体积等形态指标数据,探讨各类根形态与氮吸收的关系,同时分析氮高效利用基因型中典型材料不同供氮水平下根系活力变化。【结果】（1）水稻产量和氮利用效率呈现极显著的基因型差异,氮高效利用基因型籽粒产量、籽粒氮积累量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数比低效基因型高50.20%、34.20%、11.48%、26.01%和12.50%。拔节期和抽穗期水稻干物质量、氮积累量与籽粒产量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数均呈现显著或极显著正相关,抽穗前（特别是拔节期和抽穗期）的物质积累和氮的吸收显著影响水稻产量和氮利用效率的提高。（2）低氮水平下,氮高、低利用效率基因型间的根系形态指标差异显著。细分枝根根长占水稻总根长的比重最大,为73.40%,且高效基因型在苗期、分蘖期、拔节期和抽穗期比低效基因型分别高32.09%、14.66%、14.40%和12.69%;粗分枝根表面积和体积分别占水稻总表面积和总体积29.81%和43.50%,其中高效基因型粗分枝根表面积在拔节期和抽穗期比低效基因型分别高94.70%和64.38%,体积分别高90.24%和58.18%;不定根根长、表面积和体积分别占水稻总根长、总表面积和总体积19.68%、36.66%和41.19%,且高效基因型不定根根长、表面积和体积在拔节期比低效基因型高40.84%、44.90%和51.02%,差异最大。（3）氮高效利用基因型根系吸收面积和还原力随着氮水平的提高显著降低,而氧化力变化不大。相同氮水平下,氮高效利用基因型拔节后总吸收面积、活跃吸收面积、氧化力、还原力分别为低效基因型的1.3-2.1倍、1.1-3.2倍、1.0-3.0倍、1.4-2.2倍。（4）低氮水平下,粗分枝根的根长、表面积和体积对氮积累量影响程度最大,为47.1%-78.4%。粗分枝根的发育情况直接影响氮的吸收,从而影响水稻产量和氮利用效率。【结论】低氮条件下良好的根系形态和生理活性是水稻氮高效利用的重要特征。培育氮高效利用基因型,可对水稻营养生长期根系形态和活性加以遗传改良,尤其是提高粗分枝根的比例,以期塑造良好的根系构型。     

不同株高粳稻氮素累积和转运的基因型差异

以矮秆粳稻4007、武运粳和高秆粳稻豫粳和云粳为材料，研究了不同株高水稻累积和转运氮素的基闪型差异。结果表明，4007和武运粳的产量显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻4007和武运粳在分蘖期累积的氮素量低于豫粳和云粳，开花期后吸收的氮素显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻转运到籽粒中的氮素转运量和转运率以及籽粒氮素产量均显著高于高秆粳稻，而成熟时残留在茎叶中的氮素低于高秆粳稻。上述结果表明，种植矮秆粳稻更有利于水稻高产和提高氮素的利用效率。     

施氮量和耕作方式对杂交水稻黔南优2058根系特性及产量的影响

以超级杂交稻黔南优2058为材料,在田间试验条件下,研究了不同施氮量和耕作方式对免耕移栽稻根系及产量形成的影响.结果表明,无论免耕或翻耕,在施氮量0-150kg/hm2的范围内.随着施氮量的增加,齐穗期根系总吸收表面积、活跃表面积和根比表面积逐渐增加.但在高氮水平和其它生育时期,变化规律不明显;随着氮肥用量的逐渐增加,水稻的有效穗数有增加趋势,水稻的结实率有减小趋势.在施氮量150～300kg/hm2的范围内,在免耕条件下,随着施氮量的增加,最高分蘖期和齐穗期的单蔸根干重逐渐降低,而成熟期的根系活力逐渐增加;在翻耕条件下,成熟期的根系活力随着施氮量的增加而逐渐降低.与翻耕移栽稻相比,免耕移栽稻的最高分蘖期和齐穗期单蔸根干重和根冠比、有效穗数、千粒重较低,而齐穗期和成熟期根系总表面积和比表面积及根系活力、结实率较高.免耕移栽稻平均产量达到9877.9 kg/hm2,比翻耕移栽稻低4.88%,但未达到5%的显著差异水平.     

氮肥运筹与喀斯特山区小麦生理及籽粒产量的关系

以对小麦生理特性及产量影响较大的氮肥措施为重点,以优质强筋小麦贵农18号为材料,在全生育期肥料用量一致的前提下,设计不同的氮肥用量处理,结合生育后期叶面喷施追肥的方式,比较分析了各处理对生理特性及产量的影响.结果表明,在0～270kg·hm-2的施氮范围内,氮肥能显著提高小麦植株的干物质积累量、植株氮素积累量、根系活力、叶片硝酸还原活性和籽粒产量;同时叶片中的硝酸还原酶活性、干物质积累量、根系活力等指标与小麦最终产量呈显著正相关;在相同的氮肥底追肥比例条件下,将施氮量从270kg·hm-2降至210kg·hm-2,植株的干物质积累量增加、根系活力、叶片硝酸还原活性增强,但处理间植株氮素积累量及籽粒产量无明显差异.在本试验条件下,施氮量为210kg·hm-2且于拔节期喷氮追施是协调养分总量供应与时段分配,调控小麦产量与生理基础之间矛盾的重要手段.