水稻葉片衰老基因型篩選及其氮素穗肥施用調(diào)控作用機(jī)制.pdf

1、穗肥施用不被重視、后期氮肥施用嚴(yán)重不足是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的問題，這容易導(dǎo)致水稻后期葉片容易衰老，甚至發(fā)生早衰，嚴(yán)重影響了水稻產(chǎn)量潛力的發(fā)揮，甚至?xí)斐蓽p產(chǎn)。本研究以豫南稻區(qū)主栽品種和沿黃稻區(qū)常規(guī)粳稻豫農(nóng)粳6號(hào)為試驗(yàn)材料，于2010年-2011年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)水稻試驗(yàn)田進(jìn)行，采用大田試驗(yàn)，就在后期缺氮條件下的水稻品種篩選、水稻葉片衰老生理生化機(jī)制及延緩水稻葉片衰老技術(shù)進(jìn)行了研究，為延緩水稻葉片衰老和改善傳統(tǒng)栽培耕作方式提供理

2、論依據(jù)，為稻谷高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供更加合理有效的栽培管理措施。主要研究結(jié)果如下:
　　1.不同品種水稻在后期缺氮條件下葉片衰老品種篩選及其相關(guān)機(jī)制。在不同時(shí)期的葉片的生理特性組成了水稻的生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)，所以葉片的狀態(tài)決定了它對(duì)整株水稻的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的貢獻(xiàn)。葉片的SPAD值是水稻葉片能力狀態(tài)的良好指標(biāo)，則SPAD值的變化速率可以很好表示葉片衰老的速度。在灌漿期測(cè)定葉片SPAD值并計(jì)算SPAD日平均變化速率，采用階段化比較和聚類分析進(jìn)行篩選

3、品種，并研究其差異并分析其與弱勢(shì)籽粒充實(shí)度、產(chǎn)量和食味值的相關(guān)性。結(jié)果表明:在同等后期缺氮大田條件下不同水稻品種之間SPAD值、弱勢(shì)籽粒充實(shí)度、產(chǎn)量和食味品質(zhì)存在差異，在各個(gè)時(shí)期SPAD下降的相對(duì)速率也存在差異，各個(gè)品種在變化趨勢(shì)上表現(xiàn)出一致性?；谌~片SPAD值和SPAD值變化速率的聚類分析表明，27個(gè)水稻品種可聚為6類，同一類品種間體現(xiàn)一定的相似性。各個(gè)葉位葉片SPAD值在灌漿中期與弱勢(shì)粒充實(shí)度、產(chǎn)量和食味值呈負(fù)相關(guān)，但在灌漿末期則

4、又呈正相關(guān)關(guān)系，表明在灌漿中期SPAD值較高的品種并不一定對(duì)稻米最終質(zhì)量性狀具有有利作用;葉片SPAD日平均相對(duì)變化速率在灌漿前期與弱勢(shì)籽粒充實(shí)度、產(chǎn)量呈正相關(guān)，表明葉片在前期的衰老是有利于籽粒的最終質(zhì)量性狀的形成或者說籽粒最終質(zhì)量性狀的形成造成了葉片的衰老，在籽粒灌漿最后一個(gè)階段與弱勢(shì)籽粒充實(shí)度、理論產(chǎn)量和食味值存在負(fù)相關(guān)。
　　不同葉片衰老特性水稻品種在同等后期缺氮條件下葉片衰老生理機(jī)理及籽粒灌漿動(dòng)態(tài):豐兩優(yōu)4號(hào)和綠豐20號(hào)2

5、個(gè)品種葉片衰老的總體變化趨勢(shì)基本一致，但衰老進(jìn)程存在顯著性差異。與豐兩優(yōu)4號(hào)相比，綠豐20各功能葉片衰老過程中的SOD、CAT活性下降較慢，葉片功能期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，這在籽粒灌漿中后期表現(xiàn)尤為明顯。在水稻實(shí)際生產(chǎn)中，選擇葉片衰老緩慢、功能期長(zhǎng)的品種作為主栽品種，同時(shí)采用適當(dāng)?shù)脑耘喙芾砑夹g(shù)來改善葉片衰老進(jìn)程，能促進(jìn)籽粒灌漿充實(shí)，最終提高稻谷產(chǎn)量。
　　2.不同深耘施穗肥方式延緩葉片衰老提高產(chǎn)量機(jī)理研究。采用大田完全隨機(jī)小區(qū)試驗(yàn)，在倒四

6、葉期設(shè)置平作撒施、深耘撒施、開溝起壟撒施和深耘深施4個(gè)氮素穗肥處理，對(duì)不同深耘施穗肥方式下土壤酶活性、水稻生育后期根干重、根冠比、傷流強(qiáng)度、葉片衰老特性籽粒灌漿動(dòng)態(tài)及稻谷產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的差異進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:
　　不同深耘施穗肥處理能顯著提高土壤脲酶、蔗糖轉(zhuǎn)化酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和脫氫酶等土壤酶活性;增加水稻灌漿期的根系生物量和根冠比;明顯提高了水稻基部節(jié)間和穗頸節(jié)間傷流強(qiáng)度;提高葉片葉綠素含量和可溶性蛋白含量，提高葉片

7、SOD、CAT活性，降低葉片POD活性和MDA含量，提高葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fo、Fv/Fm、PS(Ⅱ)、qP、ETR和降低qNP，有效延緩水稻灌漿期的葉片衰老;提高強(qiáng)勢(shì)粒和弱勢(shì)粒的最大粒重、起始勢(shì)、相對(duì)起始勢(shì)最大灌漿速率和平均灌漿速率，使最大灌漿速率的時(shí)間（拐點(diǎn)）提前，改善籽粒灌漿進(jìn)程;雖然降低了有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，但同時(shí)也提高了穗粒數(shù)、千粒重和充實(shí)度，從而提高實(shí)收產(chǎn)量和理論產(chǎn)量;改善稻谷的加工碾磨品質(zhì)、外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)。在沙壤土水稻田中，