栽培措施对超级稻产量及氮肥利用效率的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-8082.2019.04.003

摘要/Abstract

摘要：

水稻是我国重要的粮食作物。在人口增长和经济快速发展的大背景下，对粮食的需求量不断提高，产量的提高要求更大的肥水投入和更优化的栽培措施。在我国肥水投入量已经很大的情况下，优化栽培措施对水稻的增产增效意义重大。以籼粳杂交稻甬优2640与常规粳稻武运粳24为试验材料，采取4种不同的栽培措施（氮空白、当地常规、增密减氮、精确灌溉），探讨了不同栽培措施对水稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明，增密减氮、精确灌溉等栽培措施可以显著提高有效叶面积指数（LAI）、高效LAI，提高粒叶比，增加库容，提高氮素相关代谢酶活性，从而提高水稻产量和氮肥利用效率。

关键词: 水稻, 栽培措施, 产量, 氮肥利用效率

Abstract:

Rice is an important food crops in China. Under the background of growing population and economics, the demand for grain is continuously increasing, while the increase of grain yield requires greater input of fertilizer and water and better cultivation measures. Under the condition of large amount of fertilizer and water input in China, it is of great significance to optimize cultivation measures for increasing yield and fertilizer use efficiency of rice. An experiment was conducted to study the effects of cultivation measures （zero N application, local farmer’s practice, increase in plant density and decrease in N rate, precise irrigation） on yield and nitrogen fertilizer utilization efficiency of rice, using hybrid rice Yongyou 2640 and conventional japonica rice Wuyungeng 24 as materials. The results showed that the cultivation measures such as increase in plant density and decrease in N rate, precise irrigation could significantly improve effective leaf area index （LAI）, efficient LAI, seed/leaf ratio, sink capacity and activities of enzymes of nitrogen metabolism, and then improve grain yield and nitrogen use efficiency.

Key words: rice, cultivation measure, yield, nitrogen use efficiency

中图分类号:

S511.048

毛依琦1,2,陈蕾1,2,顾逸彪1,2, 张耗1,2,刘立军1,2,王志琴1,2,杨建昌1,2,顾骏飞1,2 *. 栽培措施对超级稻产量及氮肥利用效率的影响[J]. 中国稻米, DOI: 10.3969/j.issn.1006-8082.2019.04.003 .

参考文献

[1]    彭少兵，黄见良，钟旭华，等. 提高中国稻田氮肥利用率的研究策略[J]. 中国农业科学，2002，35（9）：1 095-1 103.
[2]    LASSALETTA L, BILLEN G, GRIZZETTI B, et al. 50 year trends in nitrogen use efficiency of world cropping systems: the relationship between yield and nitrogen input to cropland[J]. Environ Res Lett, 2014, 9（10）: 105011.
[3]    GU J, CHEN Y, ZHANG H, et al. Canopy light and nitrogen distributions are related to grain yield and nitrogen use efficiency in rice[J]. Field Crop Res, 2017, 206: 74-85.
[4]    付景，杨建昌. 超级稻高产栽培生理研究进展[J]. 中国水稻科学，2011，25（4）：343-348.
[5]    万建民. 超级稻的分子设计育种[J]. 沈阳农业大学学报，2007，38（5）：652-661.
[6]    袁隆平. 超级杂交稻研究进展[J]. 农学学报，2018，8（1）：71-73.
[7]    徐正进，陈温福. 中国北方粳型超级稻研究进展[J]. 中国农业科学，2016，49（2）：239-250.
[8]    程式华. 中国超级稻育种技术创新与应用[J]. 中国农业科学，2016，49（2）：205-206.
[9]    ZHANG H, XUE Y, WANG Z, et al. Morphological and physiological traits of roots and their relationships with shoot growth in “super” rice[J]. Field Crop Res, 2009, 113: 31-40.
[10] WU X. Prospects of developing hybrid rice with super high yield[J]. Agron J, 2009, 101: 688-695.
[11] 陈温福，徐正进，唐亮. 中国超级稻育种研究进展与前景[J]. 沈阳农业大学学报，2012，43（6）：643-649.
[12] 朱德峰，张玉屏，陈惠哲，等. 中国水稻高产栽培技术创新与实践[J]. 中国农业科学，2015，48（17）：3 404-3 414.
[13] YANG J, ZHANG J. Grain-filling problem in ‘super’ rice[J]. J Exp Bot, 2010, 61: 1-5.
[14] 吴文革，张洪程，吴桂成，等. 超级稻群体籽粒库容特征的初步研究[J]. 中国农业科学，2007，40（2）：250-257.
[15] JU C, BURESH R J, WANG Z, et al. Root and shoot traits for rice varieties with higher grain yield and higher nitrogen use efficiency at lower nitrogen rates application[J]. Field Crop Res, 2015, 175: 47-55.
[16] 翟虎渠，曹树青，万建民，等. 超高产杂交稻灌浆期光合功能与产量的关系[J]. 中国科学，C辑（生命科学），2002，32（3）：211-217.
[17] 程方民，蒋德安，吴平，等. 早籼稻籽粒灌浆过程中淀粉合成酶的变化及温度效应特征[J]. 作物学报，2001，27（2）：201-206.
[18] 杨建昌，彭少兵，顾世梁，等. 水稻灌浆期籽粒中3个与淀粉合成有关的酶活性变化[J]. 作物学报，2001，27（2）：157-164.
[19] YANG J, PENG S, VISPERAS R M, et al. Grain filling pattern and cytokinin content in the grains and roots of rice plants[J]. Plant Growth Regul, 2000, 30: 261-270.
[20] PENG S, BURESH R J, HUANG J, et al. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China[J]. Field Crop Res, 2006, 96: 37-47.
[21] 江立庚，曹卫星，甘秀芹，等. 不同施氮水平对南方早稻氮素吸收利用及其产量和品质的影响[J]. 中国农业科学， 2004，37（4）：490-496.
[22] 张耀鸿，张亚丽，黄启为，等. 不同氮肥水平下水稻产量以及氮素吸收、利用的基因型差异比较[J]. 植物营养与肥料学报，2006，52（5）：616-621.
[23] YOSHIDA S. Determination of sugar and starch in plant tissue. Laboratory manual for physiological studies of rice[J]. The International Rice Research Institute, Philippines, 1976: 46-49.
[24] PUCHER G W, LEAVENWORTH C S, VICHERY H B. Determination of starch in plant tissues[J]. Anal Chem, 1948, 20（9）: 850-853.
[25] 李合生. 植物生理生化实验原理与技术[M]. 北京：高等教育出版社， 2000.
[26] SINGH R P, SRIVASTAVA H S. Increase in glutamate synthase （NADH） activity in maize seedlings in response to nitrate and ammonium nitrogen[J]. Physiologia Plantarum, 1986, 66: 413-416.
[27] 凌启鸿，张洪程. 水稻高产群体质量及其优化控制探讨[J]. 中国农业科学，1993，26（6）：1-11.
[28] 杨建昌，王朋，刘立军，等. 中籼水稻品种产量与株型演进特征研究[J]. 作物学报，2006，32（7）：949-955.
[29] 张洪程，张军，龚金龙，等. “籼改粳”的生产优势及其形成机理[J]. 中国农业科学，2013，46（4）：686-704.
[30] 龚金龙，张洪程，李杰. 水稻超高产栽培模式及系统理论的研究进展[J]. 中国水稻科学，2010，24（4）：417-424.
[31] 钟旭华，彭少兵，刘鸿先. 水稻群体成穗率与干物质积累动态关系的模拟研究[J]. 中国水稻科学，2001，15（2）：107-112.
[32] 陈海飞，冯洋，蔡红梅，等. 氮肥与移栽密度互作对低产田水稻群体结构及产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2014，20（6）：     1 319-1 328.
[33] 徐晶晶. 中国主要稻作区水稻最适叶面积指数时空变化研究[D]. 南京：南京农业大学，2013.
[34] 杨安中，吴文革，段素梅，等. 氮肥运筹方式对超级稻茎蘖动态、后期光合性能及产量的影响[J]. 杂交水稻，2014，29（5）：65-69.
[35] 凌启鸿，苏祖芳，张海泉. 水稻成穗率与群体质量的关系及其影响因素的研究[J]. 作物学报，1995，21（4）：463-469.
[36] 孙国荣，朱鹏，肖翊华，等. 杂交水稻硝酸还原酶活性和NO3-含量昼夜变化规律的研究[J]. 武汉大学学报（自然科学版），1992（1）：91-379.
[37] 刘立军. 水稻氮肥利用效率及其调控途径[J]. 扬州：扬州大学，2005.
[38] 莫良玉，吴良欢，陶勤南. 高等植物GS/GOGAT循环研究进展[J]. 植物营养与肥料学报，2001，7（2）：223-231.
[39] 叶利庭，吕华军，宋文静，等. 不同氮效率水稻生育后期氮代谢酶活性的变化特征[J]. 土壤学报，2011， 48（1）：132-140.