水氮管理模式對不同氮效率水稻氮素利用特性及產(chǎn)量的影響

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1、作物學(xué)報ACTAAGRONOMICASINICA2014,40(9):1639?1649http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2014.01639水氮管理模式對不同氮效率水稻氮素利用特性及產(chǎn)量的影響1211111,*孫永健孫園園徐徽李玥嚴奉君蔣明金馬均12四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物生理、生態(tài)與耕作重點實驗室,四川溫江611130;中國氣象局成都高原氣象研究所,四川成都61

2、0072摘要:以高產(chǎn)氮高效品種(德香4103)和中產(chǎn)氮低效品種(宜香3724)為材料,通過“淹水灌溉+氮肥優(yōu)化運籌(W1N1)”、“控制性交替灌溉+氮肥優(yōu)化運籌(W2N1)”、“旱種+氮肥優(yōu)化運籌(W3N2)”3種水氮管理模式處理,研究其對氮素利用及產(chǎn)量的影響及其生理特性,并探討氮素利用及產(chǎn)量與生理響應(yīng)間的關(guān)系。結(jié)果表明,氮效率品種間的差異與水氮管理模式對水稻氮素利用特征、灌溉水生產(chǎn)效率、生理特性及產(chǎn)量均存在顯著影響;不同氮效率品種間在氮肥利用效率方面的差異明顯高于水氮管理模式的調(diào)控效應(yīng);而水氮管理模式對灌溉水生產(chǎn)效率、總吸氮量、氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率及稻

3、谷生產(chǎn)效率的調(diào)控作用顯著。W2N1相對于W1N1及W3N2水氮管理模式能促進不同氮效率水稻拔節(jié)至抽穗期、抽穗至成熟期氮素的累積,提高功能葉谷氨酰胺合成酶(GS)活性、光合速率(Pn)及根系活力,進而提高稻谷產(chǎn)量及氮肥利用率,且對中產(chǎn)氮低效品種的調(diào)控效應(yīng)顯著高于對高產(chǎn)氮高效品種,為本試驗最佳的水氮管理模式。高產(chǎn)氮高效品種的平均總穎花數(shù)、拔節(jié)至抽穗期稻株氮累積量、功能葉GS活性、Pn及根系活力均顯著高于氮低效品種,尤其結(jié)實期高產(chǎn)氮高效品種更有利于維持葉片及根系的代謝同化能力,利于氮素轉(zhuǎn)運、再分配到籽粒中提高稻谷生產(chǎn)效率及氮肥利用效率,是氮高效品種相對于氮低

4、效品種高產(chǎn)、氮高效利用的重要原因。相關(guān)分析表明,水氮管理模式下不同氮效率水稻主要生育時期功能葉GS活性、Pn及根系活力與氮素利用及稻谷產(chǎn)量均存在顯著或極顯著的正相關(guān);尤其以水稻抽穗期劍葉GS活性及根系活力與氮素利用及稻谷產(chǎn)量的正相關(guān)性最高。關(guān)鍵詞:水氮管理模式;水稻;氮效率;氮素利用;產(chǎn)量EffectsofWater-NitrogenManagementPatternsonNitrogenUtilizationCha-racteristicsandYieldinRiceCultivarswithDifferentNitrogenUseEfficienc

5、ies1211111,*SUNYong-Jian,SUNYuan-Yuan,XUHui,LIYue,YANFeng-Jun,JIANGMing-Jin,andMAJun1RiceResearchInstituteofSichuanAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofCropPhysiology,Ecology,andCultivationinSouthwest,Ministryof2Agriculture,Wenjiang611130,China;InstituteofPlateauMeteorology,Chi

6、naMeteorologicalAdministration,Chengdu610072,ChinaAbstract:Theoptimalwater-nitrogen(N)managementsandtheselectionofgenotypeswithhighnitrogenutilizationefficiency(NUE)playavitalnoteinriceproductionaimingathighyield,highNUEandwater-savingirrigation.Inordertoelucidateeffectsofwater-

7、nitrogenmanagementpatternsonNutilizationcharacteristics,grainyieldanditsphysiologicalbasisinricecultivarswithdifferentNUEs.TwodifferentNUEricecultivarswithhigh-yieldandhighN-efficiency(Dexiang4103)aswellasmedium-yieldandlowN-efficiency(Yixiang3724),wereusedwiththreewater-nitroge

8、nmanagementpatterns,includingstandingirrigation