摘要:為研究不同施氮量下雜交粳稻新品種9優(yōu)30超高產(chǎn)產(chǎn)量形成、干物質(zhì)生產(chǎn)、氮素積累和轉(zhuǎn)運的差異及其生理機制,探明雜交粳稻新品種9優(yōu)30的超高產(chǎn)形成機制,為超高產(chǎn)新品種的選育及其配套栽培調(diào)控措施的建立提供依據(jù)。試驗于2021—2022年在連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院東辛試驗基地大田進(jìn)行,以雜交粳稻品種9優(yōu)30、春優(yōu)590為材料,設(shè)置如下4種施氮量(折合純氮):0、225、300、375 kg/hm2。結(jié)果表明,9優(yōu)30的產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加,春優(yōu)590的產(chǎn)量隨著施氮量的增加先增加后減少;2個品種的產(chǎn)量分別在375、300 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值14.2、13.7 t/hm2(2年平均值)。增施氮肥后,總穎花量提高是9優(yōu)30產(chǎn)量較高的主要原因。9優(yōu)30的作物生長率、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和氮素轉(zhuǎn)運量、花后干物質(zhì)積累量和氮素吸收量、莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)轉(zhuǎn)運量、葉片細(xì)胞分裂素含量、葉片氮代謝及氮轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性和籽粒淀粉合成相關(guān)酶活性隨施氮量的增加而提高。但是在開花前,干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率、成熟期收獲指數(shù)、莖鞘中的NSC轉(zhuǎn)運率、糖花比則表現(xiàn)出相反趨勢。在相同施氮量下,9優(yōu)30的上述生理指標(biāo)均高于對照品種。相關(guān)性分析結(jié)果表明,上述生理指標(biāo)與水稻產(chǎn)量(除糖花比)、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和氮素轉(zhuǎn)運量、花后干物質(zhì)積累量和氮素吸收量呈正相關(guān)關(guān)系。綜上所述,增施氮肥后更好的生理特征指標(biāo)是9優(yōu)30獲得超高產(chǎn),有更好的干物質(zhì)生產(chǎn)、氮素積累和轉(zhuǎn)運的生理機制。
關(guān)鍵詞:水稻;產(chǎn)量;干物質(zhì)積累;氮素積累;氮轉(zhuǎn)運
中圖分類號:S511.04;S511.06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2024)21-0057-13
收稿日期:2023-10-11
基金項目:江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號:CX(21)2001];連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年基金(編號:QNJJ2401);江蘇省重點研發(fā)計劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))(編號:BE2021321);連云港市財政專項資金(編號:QNJJ2211)。
作者簡介:周 群(1989—),男,江蘇常州人,博士,助理研究員,主要從事水稻栽培研究。E-mail:1146560437@qq.com。
通信作者:徐大勇,博士,研究員,從事作物遺傳育種研究。E-mail:xudayong3030@sina.com。
水稻是我國首要的口糧作物,有超過一半的人口以此為主食,消費需求量極大[1]。當(dāng)前,我國的糧食生產(chǎn)受到資源缺乏、環(huán)境束縛、生產(chǎn)成本高、勞動力不足等難題的困擾,唯有不斷提高糧食單產(chǎn)水平才能保證糧食安全[1-2]。利用秈/粳亞種間雜交稻蘊藏的巨大雜種優(yōu)勢是進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量的有效途徑[3-6]。與常規(guī)稻品種相比,育種家們近年來培育的大穗型秈粳雜交稻雖然表現(xiàn)出10%~20%的增產(chǎn)潛力,但是稻米品質(zhì)較差,尤其是食味品質(zhì)[7-15],這限制了秈粳雜交稻在生產(chǎn)上的大規(guī)模推廣應(yīng)用。由連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和中國水稻研究所合作選育的粳型雜交稻9優(yōu)30,不僅在生產(chǎn)試驗中表現(xiàn)出了高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)特性,而且米質(zhì)達(dá)到《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)二級,食味品質(zhì)與常規(guī)粳稻品種相似,解決了秈粳雜交稻米質(zhì)較差的難題。
近年來,國內(nèi)科研工作者創(chuàng)建、集成或引進(jìn)了一系列水稻氮肥高效利用技術(shù),但是這些研究大多以常規(guī)粳稻和雜交秈稻為對象[4,16-18],對于秈粳雜交稻新品種配套的超高產(chǎn)氮肥施用措施尚缺乏系統(tǒng)研究,導(dǎo)致目前生產(chǎn)上這類新品種既不高產(chǎn)也不優(yōu)質(zhì)。本研究旨在比較分析在不同施氮量下雜交粳稻新品種9優(yōu)30超高產(chǎn)產(chǎn)量形成、干物質(zhì)生產(chǎn)、氮素積累和轉(zhuǎn)運差異及其生理機制,為超高產(chǎn)雜交粳稻新品種的選育及其配套綠色栽培措施的建立提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)計
本研究于2021—2022年在連云港東辛試驗基地(地理坐標(biāo)19°19′10.38″E,34°33′44.05″N,海拔4.5 m)進(jìn)行試驗。土壤為沙壤土,含有機質(zhì)20.5 g/kg,速效氮92.7 mg/kg,速效磷20.4 mg/kg,速效鉀 120.0 mg/kg,全氮1.86 g/kg。供試材料為雜交粳稻品種9優(yōu)30(9Y30)、春優(yōu)590(CY590),其中春優(yōu)590由安徽省創(chuàng)富種業(yè)有限公司提供。采取裂區(qū)設(shè)計,以施氮量為主區(qū),品種為小區(qū),隨機區(qū)組排列。設(shè)置4個施氮量處理,折合成純氮后的施氮量分別為0、225、300、375 kg/hm2。按30%基肥、30%分蘗肥(移栽后7 d)、20%促花肥(移栽后42~45 d)和20%保花肥(移栽后49~53 d)施用。每個小區(qū)長6 m,寬3 m,株距為11.5 cm,行距為30 cm,小區(qū)面積為18 m2,試驗共設(shè)3次重復(fù),共有24個試驗小區(qū)。在各施氮量處理組間做土埂,并用塑料膜包裹覆蓋土埂兩側(cè),防止肥水串灌。試驗田全部施190 kg/hm2過磷酸鈣(P2O5含量為14%)和 190 kg/hm2 氯化鉀(K2O含量60%),磷肥作基肥施入,鉀肥50%基施,50%于拔節(jié)期(移栽后38~40 d)施用。其他田間管理參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶生產(chǎn)習(xí)慣,注意防治病蟲草害。供試品種于5月15日進(jìn)行缽苗育秧,6月20日移栽,雙本栽插,8月22日至8月29日抽穗,10月29日收獲。
1.2 測定項目與方法
1.2.1 地上部干物質(zhì)重、氮含量的測定 在分蘗中期(移栽后15 d)、拔節(jié)期(莖基部第1節(jié)間開始生長)、抽穗期和成熟期,從小區(qū)內(nèi)邊行數(shù)第4行開始,取生長均勻一致的3穴水稻植株,將其按器官分開后,先殺青后烘干至恒重并稱重。將上述烘干好的干樣用磨樣機研磨成粉狀,用凱氏定氮儀測定含氮量。依據(jù)Yoshida等的方法測定非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量[19-20]。依據(jù)許陽東等的方法計算作物生長率、凈同化率[21],相關(guān)公式如下:
作物生長率[g/(m2·d)]=2次測定的地上部植株干重之差/2次測定的時間之差;
凈同化率[g/(m2·d)]=作物生長速率/2次測定的綠葉面積之差。
1.2.2 葉片氮代謝和轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性及激素含量的測定 在抽穗期(50%植株抽穗)、灌漿前期(抽穗后11~12 d)和灌漿中期(抽穗后23~24 d),從小區(qū)內(nèi)邊行數(shù)第4行開始,取生長均勻一致的3穴水稻植株,剪下葉片,參照王軍可等的方法測定氮代謝相關(guān)酶活性[22]。參照Gu等的方法測定細(xì)胞分裂素含量[23]。使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司的試劑盒測定氮代謝轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性。
1.2.3 籽粒淀粉合成相關(guān)酶活性和莖鞘蔗糖磷酸合酶、α-淀粉酶活性的測定 對于上述水稻植株取完葉片后余下的部分,剪下稻穗和莖鞘。參照Chu等的方法測定籽粒中蔗糖合酶、淀粉合酶和磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性[10],參照Yang等的方法測定莖鞘中蔗糖磷酸合酶、α-淀粉酶活性[24]。
1.2.4 考種計產(chǎn) 在成熟期,從各小區(qū)內(nèi)邊行數(shù)第4行開始,取生長均勻一致的30穴水稻植株,考察有效穗數(shù);剪下稻穗,考察每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重,實收5 m2計產(chǎn)。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析
使用SAS/STAT統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析,使用Systat國際軟件公司研發(fā)的SigmaPlot 10.0 科學(xué)繪圖軟件繪圖。除部分生理數(shù)據(jù)以2022年的數(shù)據(jù)呈現(xiàn),其他數(shù)據(jù)均以2021年、2022年2年的試驗數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
由表1可以看出,隨著施氮量的增加,9優(yōu)30的產(chǎn)量呈現(xiàn)增加趨勢,當(dāng)施氮量為375 kg/hm2時,獲得2021年、2022年的最高,均為14.2 t/hm2。與9優(yōu)30不同,春優(yōu)590的產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢,在300 kg/hm2施氮量處理下,獲得2021年、2022年的最高產(chǎn)量,分別為13.6、13.7 t/hm2。2個水稻品種的有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和總穎花量隨著施氮量的增加而增加,在375 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值,結(jié)實率、千粒重則表現(xiàn)出相反趨勢。在相同施氮量下,9優(yōu)30的有效穗數(shù)、總穎花量和結(jié)實率高于對照品種,每穗粒數(shù)、千粒重的表現(xiàn)則相反。綜上所述,9優(yōu)30增產(chǎn)的主要原因是總穎花數(shù)的提高。
2.2 干物質(zhì)生產(chǎn)
由圖1可以看出,不同生育階段9優(yōu)30、春優(yōu)590的地上部干物質(zhì)積累量隨著施氮量的增加而增加,在施氮量為375 kg/hm2時達(dá)到峰值。在不同生育階段,相同氮肥處理的9優(yōu)30干物質(zhì)積累量高于春優(yōu)590。
2.3 作物生長率和凈同化率
由圖2可以看出,不同生育階段9優(yōu)30、春優(yōu)590的作物生長率的變化趨勢與干物質(zhì)積累量的變化趨勢一致,均隨著施氮量的提高而提高,整體在375 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值;在相同施氮量處理下,9優(yōu)30的作物生長率顯著高于春優(yōu)590。在不同生育階段,9優(yōu)30、春優(yōu)590的凈同化率隨著施氮量的提高先增加后降低, 拔節(jié)期前在 225 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值,拔節(jié)期后在300 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值。在相同施氮量處理下,9優(yōu)30的凈同化率高于春優(yōu)590(除分蘗期—拔節(jié)期)。
2.4 干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運
由表2可以看出,隨著施氮量的提高,9優(yōu)30、春優(yōu)590的干物質(zhì)積累量整體呈增加趨勢,花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量則表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢,在 225 kg/hm2 施氮量處理下達(dá)到峰值。2個水稻品種的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率、收獲指數(shù)隨著施氮量的增加而降低。在相同氮肥處理下,9優(yōu)30在各生育階段的干物質(zhì)積累量、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率和收獲指數(shù)上明顯高于春優(yōu)590。
2.5 莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(可溶性糖和淀粉)含量和糖花比
由表3可以看出,在抽穗期和成熟期,9優(yōu)30、春優(yōu)590的莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)含量隨著施氮量的提高而增加,在375 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到最高值。2個供試水稻品種的NSC轉(zhuǎn)運量隨著施氮量的增加表現(xiàn)為先增加后減少的趨勢,均在300 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到最高值。2個供試水稻品種的NSC轉(zhuǎn)運率、對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率和糖花比均隨著施氮量的增加而降低。在相同施氮量處理下,9優(yōu)30的抽穗期、成熟期NSC含量、NSC轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率、對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率和糖花比均高于春優(yōu)590。
2.6 氮素積累與轉(zhuǎn)運
從圖3可以看出,9優(yōu)30、春優(yōu)590在各生育時期的吸氮量隨著施氮量的增加而整體增加,在 375 kg/hm2 施氮量處理下達(dá)到峰值;在相同生育時期和氮肥處理下,9優(yōu)30的吸氮量高于春優(yōu)590。
由圖4可知,9優(yōu)30、春優(yōu)590在各生育期間氮素積累量的變化趨勢呈現(xiàn)單峰形態(tài),在穗分化至抽穗期達(dá)到峰值。隨著施氮量的增加,9優(yōu)30、春優(yōu)590在相同生育期內(nèi)的氮素積累量呈增加趨勢,花前氮素轉(zhuǎn)運量表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢,而花前氮素轉(zhuǎn)運率則一直降低。在相同施氮量下,9優(yōu)30的氮素積累量、花前氮素轉(zhuǎn)運量和花前氮素轉(zhuǎn)運率均高于春優(yōu)590。
2.7 莖鞘蔗糖轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性和籽粒淀粉合成相關(guān)酶活性
由圖5可以看出,在抽穗至灌漿期,9優(yōu)30莖鞘中的蔗糖磷酸合酶(SPS)活性、α-淀粉酶活性隨著施氮量的提高而整體增加;在灌漿期間,春優(yōu)590莖鞘的SPS活性、α-淀粉酶活性隨施氮量的提高表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢,在300 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值。在相同氮肥處理下,抽穗至灌漿期間9優(yōu)30莖鞘中的SPS活性、α-淀粉酶活性均高于春優(yōu)590。
由圖6可以看出,在抽穗至灌漿期間,9優(yōu)30、春優(yōu)590籽粒中蔗糖合酶(SS)活性、淀粉合成酶(SSS)活性和腺昔二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)活性的變化趨勢一致,隨著施氮量的提高而增加;在相同施氮量下,9優(yōu)30籽粒中SS活性、AGPase活性和SSS活性高于春優(yōu)590。
2.8 葉片細(xì)胞分裂素、氮代謝和轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性
由圖7可以看出,隨著施氮量的增加,在抽穗至灌漿期,9優(yōu)30葉片中的3種氮代謝酶活性隨之提高,而春優(yōu)590葉片中3種氮代謝酶活性在灌漿期間表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢。2個水稻品種葉片中的氮代謝酶活性分別在375、300 kg/hm2施氮量處理下達(dá)到峰值。在相同施氮量下,抽穗至灌漿期間9優(yōu)30葉片中3種氮代謝酶的活性均高于春優(yōu)590。2個水稻品種葉片中的細(xì)胞分裂素含量(Z+ZR)的變化趨勢與氮代謝酶活性的變化趨勢一致。在相同施氮量下,抽穗至灌漿期9優(yōu)30葉片中的 Z+ZR含量均高于春優(yōu)590。
由圖8可以看出,隨著施氮量的增加,9優(yōu)30、春優(yōu)590在抽穗至灌漿期葉片中的天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AspAT)、磷酸丙酮酸雙激酶、天冬酰胺酶(AS)活性均呈升高趨勢。在抽穗至灌漿期,9優(yōu)30葉片中的AspAT、PPDK、AS活性在相同氮肥處理下均高于春優(yōu)590。
2.9 水稻生理性狀與產(chǎn)量及構(gòu)成因素的相關(guān)性分析
相關(guān)性分析結(jié)果表明,抽穗至成熟期的作物生長率、抽穗至成熟期的凈同化率、抽穗期莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量、抽穗至成熟期非結(jié)構(gòu)性碳水化合物轉(zhuǎn)運量、糖花比、葉片中玉米素+玉米素核苷含量、氮代謝酶活性、氮轉(zhuǎn)運酶活性、籽粒中淀粉合成相關(guān)酶活性、莖鞘中蔗糖轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性與水稻產(chǎn)量(除糖花比)、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、花后干物質(zhì)積累量、氮素吸收量和轉(zhuǎn)運量呈顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系(表4)。
3 討論
水稻產(chǎn)量由有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和結(jié)實率的乘積決定[25]。有研究發(fā)現(xiàn),如今提高群體穎花量已經(jīng)成為水稻產(chǎn)量實現(xiàn)突破的重要前提[12,26-27]。本研究結(jié)果表明,雜交粳稻新品種9優(yōu)30的產(chǎn)量、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和總穎花量(有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)之積)隨施氮量的提高而增加,在 375 kg/hm2 氮處理下達(dá)到峰值;結(jié)實率、千粒重則表現(xiàn)出相反趨勢,在0 kg/hm2處理下最大。在相同施氮量下,9優(yōu)30的產(chǎn)量、有效穗數(shù)、總穎花量和結(jié)實率均高于春優(yōu)590,每穗粒數(shù)、千粒重的表現(xiàn)則相反,說明增施氮肥主要是通過增加有效穗數(shù)來達(dá)到提高總穎花量的目標(biāo)??偡f花量的提高是9優(yōu)30增施氮肥后產(chǎn)量突破的關(guān)鍵因素。在一定范圍內(nèi),有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重和實測產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加,而結(jié)實率逐漸降低[28]。在每穗粒數(shù)提高的基礎(chǔ)上,9優(yōu)30結(jié)實率的變化幅度較小,符合周群等每穗粒數(shù)與結(jié)實率可同步提高的觀點[6,29]。綜上所述,可以通過有效栽培措施提高有效穗數(shù)和每穗粒數(shù),增大安全庫容,穩(wěn)定結(jié)實率和千粒重,從而進(jìn)一步挖掘雜交粳稻新品種9優(yōu)30的超高產(chǎn)潛力。
有研究發(fā)現(xiàn),水稻的庫容及其充實由地上部植株穗分化前及花后干物質(zhì)的積累量決定[30]。本研究觀察到,9優(yōu)30在各生育時期均具有較高的作物生長率、凈同化率和地上部干物質(zhì)積累量,為形成較高的總穎花量(庫容)、結(jié)實率和花后干物質(zhì)的積累量(與作物生長率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系)提供了基礎(chǔ)。有研究發(fā)現(xiàn),水稻花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量、花后同化物的積累量共同決定了籽粒產(chǎn)量,而且花后干物質(zhì)積累量的增產(chǎn)效用更大[30-34]。本研究發(fā)現(xiàn),增施氮肥后,9優(yōu)30具有更高的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和花后干物質(zhì)積累量,增產(chǎn)效果顯著。此外,9優(yōu)30抽穗期具有較高的糖花比,有利于花前莖鞘中同化物向籽粒(庫)轉(zhuǎn)運;9優(yōu)30抽穗灌漿期籽粒中SS、AGPase和SSS活性高(庫活力強),吸收同化物能力大,能夠促進(jìn)同化物向籽粒運轉(zhuǎn)[35-36]。在抽穗灌漿期,9優(yōu)30莖鞘中的SPS活性和α-淀粉酶活性較高, 提高了莖鞘中儲存的NSC的降解功能, 從而促進(jìn)其向籽粒中轉(zhuǎn)運[30,37]。因此,推測抽穗至成熟期9優(yōu)30莖鞘中NSC轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率均較高的原因是增施氮肥后莖鞘中的蔗糖-淀粉相關(guān)酶活性較高。上述增施氮肥后表現(xiàn)出的更好的生理特性是9優(yōu)30獲得高產(chǎn)和在花后具有較高物質(zhì)積累量與轉(zhuǎn)運量的重要生理機制。
有研究發(fā)現(xiàn),水稻較高的花后氮轉(zhuǎn)運量會增加碳的轉(zhuǎn)運量,從而加速葉片衰老,影響光合生產(chǎn),不利于高產(chǎn)[30,38-39]。本研究發(fā)現(xiàn),增施氮肥后,9優(yōu)30的氮素、干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量及花后干物質(zhì)積累量均比對照高,說明物質(zhì)生產(chǎn)與轉(zhuǎn)運在施氮肥后可實現(xiàn)同步提高,不影響高產(chǎn)形成。9優(yōu)30在花后具有較高的氮轉(zhuǎn)運酶活性和氮素吸收量,由此抵消了花前氮素轉(zhuǎn)運過多的不利影響[40]。9優(yōu)30庫容大,且活力強,需要更多的碳氮向庫中運輸。本研究發(fā)現(xiàn),在抽穗灌漿期,9優(yōu)30的地上部葉片不僅具有較高的Z+ZR含量,而且中后期依然能夠維持較高的氮代謝酶活性。葉片中較高的Z+ZR含量和氮代謝酶活性有利于增強根系對氮的吸收調(diào)控,進(jìn)而調(diào)控冠層中氮素的積累和分配[30,41-43]。上述生理特性是9優(yōu)30維持較高的花后地上部生理活性、促成花后較高的氮素積累與轉(zhuǎn)運的重要生理機制。
4 結(jié)論
在施氮量≤375 kg/hm2條件下,9優(yōu)30的產(chǎn)量在增施氮肥后顯著提高,比對照更具有產(chǎn)量優(yōu)勢,總穎花量高是其產(chǎn)量優(yōu)勢的最重要因素。與對照品種相比,增加施氮量后,9優(yōu)30具有更高的花前干物質(zhì)和氮素轉(zhuǎn)運量、花后干物質(zhì)積累量和氮素吸收量、糖花比、莖鞘中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率、蔗糖合成相關(guān)酶活性(籽粒庫活性)、葉片細(xì)胞分裂素含量、氮代謝及轉(zhuǎn)運相關(guān)酶活性。上述在增施氮肥后表現(xiàn)出的更好的生理特征是9優(yōu)30具有的超高產(chǎn)、更高的物質(zhì)和氮素積累量與轉(zhuǎn)運量的重要生理機制。
參考文獻(xiàn):
[1]Peng S B,Tang Q Y,Zou Y B. Current status and challenges of rice production in China[J]. Plant Production Science,2009,12(1):3-8.
[2]中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室.中國的糧食安全[M]. 北京:人民出版社,2019.
[3]Chen R Z,Deng Y W,Ding Y L,et al. Rice functional genomics:decades efforts and roads ahead[J]. Science China Life Sciences,2022,65(1):33-92.
[4]林建榮,宋昕蔚,吳明國,等. 秈粳超級雜交稻育種技術(shù)創(chuàng)新與品種培育[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(2):207-218.
[5]桂君梅,王林友,范小娟,等. 基于InDel分子標(biāo)記的秈粳雜交稻與粳粳雜交稻的雜種優(yōu)勢比較研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,49(2):219-231.
[6]周 群. 秈/粳雜交稻甬優(yōu)2640對施氮量的響應(yīng)及其生理基礎(chǔ)[D]. 揚州:揚州大學(xué),2021.
[7]陸永法,馬榮榮,王曉燕,等. 甬優(yōu)系列雜交水稻SSR標(biāo)記指紋圖譜和秈粳屬性[J]. 中國水稻科學(xué),2007,21(4):443-446.
[8]王林友,張禮霞,勾曉霞,等. 利用InDel標(biāo)記鑒定浙優(yōu)系列雜交稻秈粳屬性和預(yù)測雜種優(yōu)勢[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,47(7):1243-1255.
[9]吳明國,林建榮, 宋昕蔚, 等. 秈粳亞種間雜交水稻新組合春優(yōu)84的選育[J]. 雜交水稻,2014,29(2):19-21.
[10]Chu G,Chen S,Xu C M,et al. Agronomic and physiological performance of indica/japonica hybrid rice cultivar under low nitrogen conditions[J]. Field Crops Research,2019,243:107625.
[11]Zhang H,Yu C,Kong X S,et al. Progressive integrative crop managements increase grain yield,nitrogen use efficiency and irrigation water productivity in rice[J]. Field Crops Research,2018,215:1-11.
[12]Zhu K Y,Zhou Q,Shen Y,et al. Agronomic and physiological performance of an indica-japonica rice variety with a high yield and high nitrogen use efficiency[J]. Crop Science,2020,60(3):1556-1568.
[13]陳 波,李 軍,花 勁,等. 雙季晚稻不同類型品種產(chǎn)量與主要品質(zhì)性狀的差異[J]. 作物學(xué)報,2017,43(8):1216-1225.
[14]曾研華,張玉屏,潘曉華,等. 花后不同時段低溫對秈粳雜交稻稻米品質(zhì)性狀的影響[J]. 中國水稻科學(xué),2017,31(2):166-174.
[15]邢志鵬,朱 明,吳 培,等. 稻麥兩熟制條件下缽苗機插方式對不同類型水稻品種米質(zhì)的影響[J]. 作物學(xué)報,2017,43(4):581-595.
[16]凌啟鴻,張洪程,戴其根,等. 水稻精確定量施氮研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(12):2457-2467.
[17]張福鎖. 測土配方施肥技術(shù)要覽[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2006.
[18]劉立軍,徐 偉,桑大志,等. 實地氮肥管理提高水稻氮肥利用效率[J]. 作物學(xué)報,2006,32(7):987-994.
[19]Yoshida S,F(xiàn)orno D A,Cock J H,et al. Laboratory manual for physiological studies of rice[M]. The Philippines:International Rice Research Institute,1976:24-79.
[20]劇成欣,周著彪,趙步洪,等. 不同氮敏感性粳稻品種的氮代謝與光合特性比較[J]. 作物學(xué)報,2018,44(3):405-413.
[21]許陽東,朱寬宇,章星傳,等. 綠色超級稻品種的農(nóng)藝與生理性狀分析[J]. 作物學(xué)報,2019,45(1):70-80.
[22]王軍可,王亞梁,陳惠哲, 等. 灌漿初期高溫影響水稻籽粒碳氮代謝的機理[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象,2020,41(12):774-784.
[23]Gu J F,Chen Y,Zhang H,et al. Canopy light and nitrogen distributions are related to grain yield and nitrogen use efficiency in rice[J]. Field Crops Research,2017,206:74-85.
[24]Yang J C,Zhang J H,Wang Z Q,et al. Activities of starch hydrolytic enzymes and sucrose‐phosphate synthase in the stems of rice subjected to water stress during grain filling[J]. Journal of Experimental Botany,2001,52(364):2169-2179.
[25]王保君,金海剛,張紅梅,等. 浙北地區(qū)秸稈全量還田下氮肥用量對單季晚粳稻生長和土壤養(yǎng)分、碳庫的影響[J]. 水土保持研究,2021,28(2):60-66.
[26]周 群,袁 銳,朱寬宇,等. 不同施氮量下秈/粳雜交稻甬優(yōu)2640產(chǎn)量和氮素吸收利用的特點[J]. 作物學(xué)報,2022,48(9):2285-2299.
[27]Zhou Q,Yuan R,Zhang W Y,et al. Grain yield,nitrogen use efficiency and physiological performance of indica/japonica hybrid rice in response to various nitrogen rates[J]. Journal of Integrative Agriculture,2023,22(1):63-79.
[28]呂艷超. 施氮量對鹽脅迫下寒地粳稻生長發(fā)育籽粒淀粉積累及產(chǎn)質(zhì)量的影響[D]. 哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2016.
[29]楊建昌,杜 永,吳長付,等. 超高產(chǎn)粳型水稻生長發(fā)育特性的研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2006,39(7):1336-1345.
[30]朱寬宇. 氮敏感性不同粳稻品種的特征與機制[D]. 揚州:揚州大學(xué),2021.
[31]Guo X H,Lan Y C,Xu L Q,et al. Effects of nitrogen application rate and hill density on rice yield and nitrogen utilization in sodic saline-alkaline paddy fields[J]. Journal of Integrative Agriculture,2021,20(2):540-553.
[32]Huang L Y,Yang D S,Li X X,et al. Coordination of high grain yield and high nitrogen use efficiency through large sink size and high post-heading source capacity in rice[J]. Field Crops Research,2019,233:49-58.
[33]Kato T,Takeda K. Associations among characters related to yield sink capacity in space-planted rice[J]. Crop Science,1996,36(5):1135-1139.
[34]黃興成,楊葉華,李 渝,等. 長期施肥對黃壤性水稻土綜合肥力和水稻產(chǎn)量的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2023,54(2):506-515.
[35]Xing Y Y,Jiang W T,He X L,et al. A review of nitrogen translocation and nitrogen-use efficiency[J]. Journal of Plant Nutrition,2019,42(19):2624-2641.
[36]李國輝,崔克輝. 氮對水稻葉蔗糖磷酸合成酶的影響及其與同化物積累和產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 植物生理學(xué)報,2018,54(7):1195-1204.
[37]Li G H,Pan J F,Cui K H,et al. Limitation of unloading in the developing grains is a possible cause responsible for low stem non-structural carbohydrate translocation and poor grain yield formation in rice through verification of recombinant inbred lines[J]. Frontiers in Plant Science,2017,8:1369.
[38]Wu X Y,Ding C H,Baerson S R,et al. The roles of jasmonate signalling in nitrogen uptake and allocation in rice (Oryza sativa L.)[J]. Plant,Cell amp; Environment,2019,42(2):659-672.
[39]Takashima T,Hikosaka K,Hirose T. Photosynthesis or persistence:nitrogen allocation in leaves of evergreen and deciduous Quercus species[J]. Plant,Cell amp; Environment,2004,27(8):1047-1054.
[40]任維晨,常慶霞,張亞軍,等. 不同氮利用率粳稻品種的碳氮積累與轉(zhuǎn)運特征及其生理機制[J]. 中國水稻科學(xué),2022,36(6):586-600.
[41]Ruffel S,Krouk G,Ristova D,et al. Nitrogen economics of root foraging:transitive closure of the nitrate-cytokinin relay and distinct systemic signaling for N supply vs.demand[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2011,108(45):18524-18529.
[42]Criado M V,Caputo C,Roberts I N,et al. Cytokinin-induced changes of nitrogen remobilization and chloroplast ultrastructure in wheat (Triticum aestivum)[J]. Journal of Plant Physiology,2009,166(16):1775-1785.
[43]Boonman A,Prinsen E,Gilmer F,et al. Cytokinin import rate as a signal for photosynthetic acclimation to canopy light gradients[J]. Plant Physiology,2007,143(4):1841-1852.