氮肥运筹对水稻不同形态氮素积累及氮素利用的影响

摘要

氮是水稻植株体内的重要营养元素。氮在植株体内以多种形态存在，各种形态氮素的含量随水稻品种和栽培措施的改变而变化。因此，研究不同栽培方式下水稻植株氮素积累在各形态氮素间的分配将有助于阐明水稻氮素利用的生理基础。本文重点探讨不同氮肥运筹方式下水稻植株氮素积累在各形态间分配的变化特性及与氮素利用间的关系。为此，本研究以桂朝2号和叠加占为材料进行不同施氮水平和施氮方式的盆栽试验，研究了不同氮肥运筹方式下水稻植株氮素积累及其在蛋白氮、叶绿素氮、可溶性蛋白氮、Rubisco-N、游离氨基态氮等不同形态氮素间的分配，分析了氮素分配与氮素利用间的关系，获得的研究结果主要有以下几个方面：
　　 1、氮肥施用量和施用方式对水稻穗粒结构和产量有明显的影响。水稻单株有效穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量随着施肥量的增加而提高；重施穗肥提高了水稻的穗长、每穗实粒数、千粒重、结实率、单株产量，而降低了单株有效穗数。
　　 2、氮肥施用量和施用方式对水稻氮素积累量和氮素利用效率有明显的影响。水稻植株总氮、蛋白氮、可溶性蛋白氮、游离氨酸态氮、Rubisco-N积累量均随着施肥量或穗肥比的增加而增加。较大的施肥量或穗肥比提高了TNA、NTE，降低了NDMPE和NGPE。
　　 3、水稻植株积累的氮素在不同形态氮素间的分配不仅与氮肥施用量和施用方式有关，而且不同的品种也存在一定差异。
　　 蛋白氮在植株总氮中的分配最高，约占植株总氮的73.25％-80.13％。其次是可溶性蛋白氮，游离氨基态氮占植株总氮的比例均最低。与抽穗期相比，成熟期蛋白氮和可溶性蛋白氮占植株总氮的比例增大；而游离氨基态氮和Rubisco-N占植株总氮的比例下降，且Rubisco-N下降幅度大。
　　 早晚季桂朝2号抽穗期植株蛋白氮、可溶性蛋白氮、游离氨基酸态氮、Rubisco-N分配比例随着施氮量增加而增加，成熟期增加施氮量提高了植株离氨基酸态氮、Rubisco-N分配比例，降低了植株蛋白氮分配比例；抽穗期早晚季叠加占植株可溶性蛋白氮、游离氨基酸态氮、Rubisco-N分配比例随着施氮量增加而增加，而植株蛋白氮分配比例随着施氮量增加而下降；成熟期增加施氮量提高了早季植株Rubisco-N分配比例，而降低了植株蛋白氮、游离氨基酸态氮、可溶性蛋白氮分配比例；增加施氮量提高了晚季植株蛋白氮、游离氨基酸态氮、Rubisco-N分配比例，而降低了植株可溶性蛋白氮分配比例。
　　 4、在不同形态氮素中，Rubisco-N含量与水稻植株的氮素积累关系最密切。相关分析表明，Rubisco-N含量与水稻氮素积累呈极显著的正相关，早晚季其相关系数分别为0.87**、0.93**；与NDMPE、NGPE呈极显著或显著的负相关，早晚季其相关系数分别为-0.73*、-0.74**和-0.92**、-0.83**。
　　 5、2个品种对氮素运筹的响应差异及氮素利用差异的原因
　　 按N0、N1、N2三个施氮水平计算平均值，桂朝2号早晚季的NDMPE比叠加占分别低6.48％和4.26％，但是桂朝2号早季NGPE、NTE比叠加占分别高0.8％、1.06％；晚季NGPE、NHI、NTE均比叠加占分别高7.71％、8.56％、11.17％。在施氮方式下，桂朝2号早晚季NGPE、NHI、NTE均比叠加占分别高3.82％、0.42％、0.39％和3.10％、8.84％、15.28％。
　　 主要由于桂朝2号植株不同形态氮素含量对氮水平响应程度比叠加占大，抽穗期后桂朝2号营养器官向生殖器官（水稻籽粒）转移氮素的效率比叠加占强，以及桂朝2号的单株有效穗数、千粒重、结实率、单株产量受氮肥影响的程度比叠加占的大，从而促进桂朝2号氮素利用效率比叠加占高。
　　 综上所述，水稻积累氮素在不同形态间的分配随水稻施氮量、施氮方式和水稻品种而改变，水稻的氮素利用效率与氮素在不同形态间的分配有关，在各形态氮素中，Rubisco-N与氮的利用效率关系最密切。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩写词表

声明

1前言

1.1氮肥在水稻生产中的地位与作用

1.2稻田氮肥利用现状

1.2.1我国水稻施氮现状

1.2.2稻田氮肥利用率低带来的环境影响

1.3提高水稻氮素利用效率的途径

1.3.1研制新型肥料

1.3.2优化氮肥管理

1.3.3筛选氮高效水稻品种

1.4水稻氮素吸收利用的生理机制

1.4.1水稻氮素吸收的生理机制

1.4.2水稻氮素利用的生理机制

1.5研究目的与意义

2材料与方法

2.1材料与试验方法

2.2测定内容与方法

2.3统计分析方法

3结果与分析

3.1氮肥运筹对水稻氮素吸收利用及产量构成因素的影响

3.1.1氮肥运筹对水稻氮素吸收利用效率的影响

3.1.2氮肥运筹对产量及其产量构成因素的影响

3.2氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素积累的影响

3.2.1氮肥运筹对植株不同形态氮素含量的影响

3.2.2氮肥运筹对植株不同氮素积累量的影响

3.2.3不同形态氮素含量与氮素吸收利用效率的相互关系

3.3氮肥运筹对不同形态氮素分配的影响

3.3.1植株总氮在不同形态氮素间分配

3.3.2不同形态氮素在不同器官中分配的差异

3.3.3水稻不同形态氮素积累和分配与氮素利用效率的关系

4讨论与小结

4.1讨论

4.1.1氮肥运筹对水稻氮素吸收利用及干物质积累和产量的影响

4.1.2氮肥运筹对水稻植株不同形态氮素积累的影响

4.1.3水稻植株积累氮素在不同形态氮素间的分配

4.1.4水稻植株积累氮素在不同器官间的分配

4.1.5进一步研究的方向

4.2小结

致 谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间论文发表情况