氮素穗肥對超級稻籽粒灌漿及物質轉運的生理影響.pdf

1、超級稻高產(chǎn)機理及栽培措施是研究的熱點問題，強、弱勢粒灌漿差異現(xiàn)象在大穗型超級稻上尤為明顯。如何改善超級稻弱勢粒灌漿差、結實率低的問題，前人從剪葉疏花、施用外源激素、不同栽插方式等方面進行了研究，但是強、弱勢粒灌漿差異機理目前尚不清楚。本研究選用常規(guī)超級稻寧粳3號和秈粳雜交超級稻甬優(yōu)12號為供試材料，采用不同施量的氮素穗肥處理，對其強、弱勢粒灌漿特性，群體光合生產(chǎn)、干物質和氮素積累，強、弱勢粒胚乳細胞增殖、蛋白質和淀粉積累、內源激素變化、

2、胚乳細胞淀粉粒和蛋白體進行觀察研究，為破解弱勢粒灌漿差難題提供依據(jù)，為完善超級稻高產(chǎn)理論與技術提供參考。研究主要結果如下:
　　1.NM處理(120 kg/hm2)氮素穗肥能夠有效協(xié)調超級稻穗粒矛盾，提高弱勢粒最大灌漿速率、平均灌漿速率、活躍灌漿期粒重，促進弱勢粒灌漿充實，最終提高結實率和千粒重，從而增加產(chǎn)量。不同品種各灌漿時段對粒重的貢獻率不同，寧粳3號各時期貢獻率中期＞前期＞后期，甬優(yōu)12號為中期＞后期＞前期，氮素穗肥對常規(guī)超

3、級粳稻寧粳3號主要是通過增加穗粒數(shù)來增加產(chǎn)量，而對大穗型超級雜交粳稻甬優(yōu)12號，主要是提高結實率來增加產(chǎn)量。不同類型超級稻粒重的決定時段有較大差別，寧粳3號強、弱勢粒的粒重由花后10～20d灌漿速率決定;甬優(yōu)12號強勢粒粒重由10～20d的灌漿速率決定，弱勢粒粒重由花后20～35d的灌漿速率決定。
　　2.施用氮素穗肥能夠增加超級稻劍葉葉綠素含量，降低葉綠素衰減率，提高灌漿期劍葉凈光合速率，增加拔節(jié)后群體干物質和氮素積累，促進抽穗

4、后營養(yǎng)器官干物質和氮素向籽粒的轉運，但NH處理(180 kg/hm2)會降低抽穗-成熟期和成熟期干物質積累量，降低抽穗后營養(yǎng)器官干物質和氮素表現(xiàn)轉運量、表觀轉移率和對籽粒貢獻率。隨著氮素穗肥施量的增加，兩品種的氮素穗肥吸收利用率和氮素穗肥農(nóng)學利用率先增加后降低，氮素穗肥生理利用率、氮素籽粒生產(chǎn)效率和氮素干物質生產(chǎn)效率逐漸降低，單位產(chǎn)量吸氮量逐漸增加。秈粳雜交稻甬優(yōu)12號劍葉葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率和葉綠素熒光動力學參數(shù)中的最大光

5、化學效率、實際光化學效率和非光化學猝滅系數(shù)均高于寧粳3號;甬優(yōu)12號拔節(jié)至成熟期的干物質和氮素積累量、積累比率和積累速率、抽穗后營養(yǎng)器官干物質和氮素表現(xiàn)轉運量也都高于寧粳3號;甬優(yōu)12號穗肥吸收利用率、穗肥農(nóng)學利用率、穗肥生理利用率和單位產(chǎn)量吸氮量高于寧粳3號，但氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮素干物質生產(chǎn)效率低于寧粳3號。秈粳雜交超級稻較常規(guī)超級稻有更強的光合生產(chǎn)力、干物質積累和氮素吸收利用優(yōu)勢，但獲得高產(chǎn)對氮素需求量大。
　　3.NM(1

6、20 kg/hm2)處理可以促進寧粳3號弱勢粒和甬優(yōu)12號強、弱勢粒穎果長度、寬度和厚度增長，促進兩超級稻品種胚乳細胞增值，增加強、弱勢粒蛋白質和淀粉的積累。施用氮素穗肥可以增加籽粒內源激素含量，兩超級稻品種強、弱勢粒內源IAA、ABA、Z+ZR、GA1+3含量隨氮素穗肥施量增加而增加。氮素穗肥主要增加了強勢粒灌漿前期蛋白體的數(shù)量和灌漿中期淀粉粒的密度，增加了弱勢粒灌漿過程中淀粉粒的數(shù)量，推遲了淀粉粒高峰出現(xiàn)的時間。強、弱勢籽粒內源IA