分蘗角度動態(tài)型水稻的營養(yǎng)生理及光合特性研究.pdf

1、分蘗是水稻、麥類等禾本科植物的一種特殊而重要的分枝現(xiàn)象。在創(chuàng)新水稻株型研究中，分蘗性狀歷來被視為關(guān)鍵因素之一。水稻分蘗性狀主要包括分蘗能力和分蘗角度兩個方面。其中分蘗角度是指植株抽穗前分蘗與主莖的夾角，它不僅對水稻株間和株內(nèi)光、溫等條件的競爭產(chǎn)生影響，而且對水稻植株的形態(tài)構(gòu)建、株型塑造及產(chǎn)量形成具有重要的意義。近年來為了實現(xiàn)水稻株型改良和雜種優(yōu)勢利用相結(jié)合的超級稻育種目標，分蘗角度的研究越來越受到人們的關(guān)注。國內(nèi)外對水稻的分蘗角度進行了

2、大量的生理生態(tài)和遺傳研究，以提高水稻分蘗成穗率和產(chǎn)量，相關(guān)研究已從普通遺傳深入到基因定位。其研究主要集中于水稻生育進程中的某一生育時期，特別是成熟期，有關(guān)水稻分蘗角度在全生育期的動態(tài)變化報道較少，而以分蘗角度動態(tài)型水稻為對象對其整個生育期的營養(yǎng)生理及光合特性的影響研究尚未見報道。 本研究以分蘗角度動態(tài)型水稻材料DI508(始蘗期半散生，抽穗后直立)為對象，并選擇協(xié)優(yōu)9308(全生育期分蘗直立)和DI444(全生育期分蘗表現(xiàn)為半散

3、生)為對照，通過設(shè)計不同氮素營養(yǎng)水平處理試驗、氮-磷-鉀不同用量配比試驗，分析不同營養(yǎng)條件對該材料分蘗角度變化、光合產(chǎn)物運轉(zhuǎn)的影響以及光合響應(yīng)等光合特征特性，探究分蘗角度與營養(yǎng)條件的關(guān)系以及該株型水稻的前期叢生快長、后期功能強健的物質(zhì)構(gòu)成和營養(yǎng)代謝規(guī)律。主要結(jié)果如下： 1.試驗結(jié)果初步表明，DI508的株高、冠層高度、莖蘗數(shù)、成穗率、凈光合速率、比葉重、單株葉面積、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量及產(chǎn)量均隨著施氮水平的提高而增加，表現(xiàn)出氮利

4、用效率高的優(yōu)勢。DI508在4個不同施氮條件下分蘗角度均保持動態(tài)變化特性，植株收斂指數(shù)從分蘗盛期以后逐漸增大直至齊穗期。分蘗角度和植株收斂指數(shù)隨施氮量的增加而增加，其中，施氮量為200kg/ha、400kg/ha2個處理的DI508分蘗角度和植株收斂指數(shù)明顯大于施氮量為0kg/ha、100kg/ha2個處理。 2.在成熟期以前DI508葉片中可溶性總糖含量隨施氮量的增加而減少，成熟期則相反，各處理間均達到顯著差異。葉鞘、莖稈中可

5、溶性糖含量以及干物質(zhì)積累速率均隨施氮量的增加而增加，各處理間達到顯著差異；在4個不同施氮條件下，葉片和莖稈中可溶性總糖含量與干物質(zhì)積累速率表現(xiàn)出顯著正相關(guān)性，而在葉鞘中可溶性總糖含量與干物質(zhì)積累速率相關(guān)性不顯著。 3.DI508株高、冠層高度、莖蘗數(shù)、有效穗數(shù)、成穗率、葉面積、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量均隨施氮水平的提高以及磷鉀比例的增加而增加。氮磷鉀配比對DI508籽粒理論產(chǎn)量、實際產(chǎn)量的影響的次序分別為：200kg/ha：100k

6、g/ha：100kg/ha>200kg/ha：200kg/ha：200kg/ha>200kg/ha：20kg/ha：20kg/ha。從其株型表現(xiàn)以及籽粒產(chǎn)量結(jié)果可以看出，DI508磷鉀利用效率較高，而氮磷鉀施用配比為200kg/ha：100kg/ha：100kg/ha則有利于該株型水稻產(chǎn)量潛力的發(fā)揮。在3個不同氮-磷-鉀施用配比條件下，DI508分蘗角度均保持動態(tài)變化特性，但分蘗角度和植株收斂指數(shù)卻有明顯差別，且隨磷鉀施用比例的增加而減

7、小。 4.通過對DI508光響應(yīng)擬合曲線以及相關(guān)參數(shù)分析得出，DI508表現(xiàn)出對光環(huán)境適應(yīng)性較強。分蘗盛期和灌漿期DI508最大凈光合速率以及光飽和點介于兩個對照之間，表觀量子效率均高于兩個對照，光補償點均低于兩個對照。DI508能夠有效地利用弱光環(huán)境，在弱光條件下，表現(xiàn)出較高的光合速率，與分蘗盛期相比，灌漿期凈光合速率下降幅度較小。在各光照強度條件下，DI508分蘗盛期羧化效率以及水分利用效率均低于灌漿期，分蘗盛期的羧化速率與