水稻氮高效利用的研究进展

氮肥在我国水稻种植中投入量巨大,但氮肥利用效率却远低于世界平均水平。这不仅消耗高额的成本,而且破坏生态。因此,选育氮高效水稻具有重要意义。主要针对高效氮水稻的氮素吸收利用效率、生理机制、提高水稻氮高效吸收的方法及水稻氮高效基因的挖掘等方面进行了综述,以期为今后更好地开展氮高效水稻农业育种研究工作提供科学依据。     

水稻氮高效利用的研究进展

氮肥在我国水稻种植中投入量巨大,但氮肥利用效率却远低于世界平均水平.这不仅消耗高额的成本,而且破坏生态.因此,选育氮高效水稻具有重要意义.主要针对高效氮水稻的氮素吸收利用效率、生理机制、提高水稻氮高效吸收的方法及水稻氮高效基因的挖掘等方面进行了综述,以期为今后更好地开展氮高效水稻农业育种研究工作提供科学依据.     

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。     

水稻高产、优质和氮高效协同的氮素调控研究

以超级粳稻‘新稻18号’为试验材料,大田条件下,研究不同施氮量(0、232.5、255.0、277.5、300.0、322.5和345.0kg/hm2纯氮水平)对水稻产量、品质及氮肥吸收利用效率的影响,以明确高产、优质和氮高效协同的适宜氮素水平。结果表明,随氮素水平提高,水稻产量、稻米品质和氮肥吸收利用效率均呈先增后降趋势。施氮量为255.0kg/hm2纯氮处理下,产量最高为9 878.11kg/hm2,稻米的糙米率、精米率和整精米率较高,分别为84.81%、72.85%和66.94%,垩白粒率和垩白度较低,分别10.00%和2.86%,氮肥吸收利用效率较高,为41.34%。低氮肥和高氮肥处理,产量、品质和氮肥利用效率相对较低。说明,在适宜的氮肥水平下,水稻高产、优质和氮高效可达到协同一致。     

猪粪氮替代化肥氮在水稻上的应用效果

试验研究了不同用量的猪粪氮替代化肥氮对水稻生长发育的影响。结果表明,不同用量的猪粪氮替代化肥氮不同程度地减少了稻谷的产量,但是处理之间差异并不显著,在水稻各个生育期土壤的氨态氮与硝态氮含量各处理之间差异也不显著;从水稻生长状况、产量及养分吸收状况分析,猪粪氮替代20%的化肥氮是比较适宜的,用猪粪氮替代部分化肥氮不会影响水稻对氮和钾的吸收。     

水稻氮素高效吸收利用机理研究进展

基于经济效益和环境保护的考虑, 近年来水稻的氮素利用效率引起了大家的重视.不同基因型水稻对氮素利用效率存在明显差异.氮素利用效率可分为吸收和生理利用效率两部分,它们对氮素利用效率的贡献率受到水稻生育期和供氮水平两方面的影响.从水稻根系特征、库容量、齐穗后的碳与氮的转运、光合作用和增硝营养等与水稻氮素利用效率关系密切的生理生化机制进行了阐述,最后对该领域今后的重点研究方向进行了展望.     

水稻氮高效相关基因的研究进展

提高氮肥利用率,降低农业生产中的氮肥投入,对实现中国提出的"化肥零增长"目标至关重要.氮素可通过植物根部以硝态氮或者铵态氮的形式从土壤中被吸收,并在植物体内转运合成氨基酸、核苷酸等生命必需物质,是农作物生长和产量形成的必要性元素.然而,氮肥过量则会破坏土壤理化性质,导致土壤盐碱化、生态环境污染;减少氮肥用量难以发挥当前...     

氮高效水稻育种研究及展望

对氯高效水稻育种的意义、筛选的指标、基因型间的差异、遗传及其与农艺性状的相关等方面作了简要的综述，并在此基础上对氯高效水稻育种进行了展望。     

氮量对高产水稻品种产量和氮效率的影响

2018～2019年设置田间小区试验,以主栽高产型水稻品种松粳3号为试验材料,设0、75、105、135、165 kg·hm-2等5个供氮水平,调查水稻分蘖、干物质积累、氮积累、产量和氮效率等指标.施氮促进水稻分蘖发生,施氮和不施氮处理分蘖数差异显著,随施氮量增加,拔节、抽穗、成熟3个时期分蘖数增加量分别为49.54％...     

盐粳系列水稻氮肥效率差异及氮高效品种筛选

为科学准确筛选氮高效水稻品种,同时进一步明确氮高效水稻品种筛选指标,设置了零氮（0 kg/hm²）、低氮（150 kg/hm²）、中氮（195 kg/hm²）、高氮（240 kg/hm²）4种氮肥处理,比较盐粳系列水稻在不同施氮水平下产量、氮肥利用率、氮素积累量、光合特性及叶片营养指标。结果表明,品种间,盐粳22、盐丰47的产量显著高于盐粳218,其他品种间差异不显著。盐丰47各生育时期氮积累总量不高,但成熟期氮素积累主要集中在穗部,氮收获指数显著高于其他品种。盐丰47氮吸收利用率不高,但氮生理利用率、氮素转运效率、氮收获指数最高,氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力高,具有较高的氮素利用能力、氮素转运能力以及将吸收的氮素转化为稻谷（产量）的能力。盐粳218各生育时期氮积累总量较高,氮吸收利用率高,但齐穗后氮素积累主要集中在茎叶部,氮生理利用率和氮收获指数最低。结合产量、氮肥利用率、氮收获指数,盐丰47为氮高效水稻品种,盐粳218为氮低效品种,盐粳939、盐粳22、盐粳456、盐粳933为中间型品种。方差...     

施氮量对水稻产量的影响

[目的]研究施氮量对水稻产量的影响。[方法]通过低、中、高氮3个处理,研究不同施氮量对水稻产量的影响。[结果]结果表明,随着施氮量的增加,水稻株高、穗长、产量明显增加,均以高氮处理最高,但千粒重、有效穗数以中氮处理最高。N、P、K肥料投入以施N效益最高,净收入2678．3元／hm^2,产投比3．6：1,其次是K,最低是P。[结论]高氮处理水稻产量最高,N、P、K肥料投入以施N效益最高。     

不同质源水稻材料氮利用效率的聚类分析

选取100份不同质源的水稻(Oryza sativa L.)材料,通过施氮与不施氮对比试验,以单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高及全生育期为指标进行聚类分析.结果表明,参试材料可分为5类,其中第Ⅱ类集中了全部氮高效利用材料,其氮高效系数(DC)中心值达到93.6,表现出较强的氮高效利用特性;其次为第Ⅳ类,中心值为89.8;中心值最小的为第Ⅲ类,为81.9,表明该类材料在低氮胁迫下受害程度最大;其余表现一般.     

氮钾配比对水稻产量的效应

在磷肥施用量不变,氮、钾肥施用量在一定范围的情况下,水稻产量与氮、钾肥的施用量呈同步增长的趋势.泰兴市水稻纯氮与氯化钾的用量均以300 kg/hm2为宜.     

不同施氮量对水稻产量影响研究

通过大田试验研究了水稻在不同施氮条件下的产量、经济性状及效益,研究结果表明：水稻施氮量为10公斤／亩时每穗实粒数最多,且在中等肥力条件下水稻最大施氮量为9．32公斤／亩,最佳施氮量为8．1公斤／亩,适宜施氮量为8．1-10公斤／亩。     

新发现有助提高水稻氮利用率

<正>日前从中科院华南植物园获悉,该园专家近期在提高水稻氮利用效率方面获新进展。相关成果已发表在国际主流学术刊物《植物生物技术杂志》上。近年来,随着农田氮肥的过量施用,对环境造成的污染也日益加重。因此,提高作物氮利用效率,是农业可持续发展的关键,是第二次"绿色革命"的目标和要求。     

不同氮肥施用量对水稻生产及稻田氮元素排放的影响

以南粳5055为试验材料,探讨不同氮肥施用量对水稻生长、产量及氮肥当季利用率的影响,同时开展水稻田灌排水氮元素含量监测,摸清稻田养分排放情况。结果表明,与常规施肥相比,氮肥施用量减少30%对水稻产量减产3.31%,氮肥当季利用率提高2.67%,氮肥农学效率提高31.34%,并减少稻田氮元素排放量14.96%;氮肥施用量增加30%的增产增排效果不明显。水稻生产中适当减少化肥施用更有推广价值。     

不同施氮处理对水稻产量影响

试验结果表明,精确施用氮肥,不仅大大提高了水稻的成穗率、结实率和千粒重,而且减轻了病虫害,减少了农药用量和施用次数,从而提高了水稻的产量和产品质量,起到节木增效的效果。     

水稻土不同肥力水平下水稻当季土壤供氮参数研究

通过对张家港市水稻土不同肥力水平下水稻无氮基础地力测定,结果表明：高肥力土壤水稻无氮基础地力产量平均为402．7kg／667m^2,土壤供氮量平均为9．53kg／667m^2;中肥力土壤水稻无氮基础产量平均为458．6kg／667m^2,土壤供氮量平均为10．46kg／667m^2;低肥力土壤水稻无氮基础产量平均为424．1kg／667m^2,土壤供氮量平均为8．84kg／667m^2。