高产水稻和节水抗旱稻品种在不同水氮条件下的农艺表现

摘要

水资源短缺、氮肥使用过量严重制约我国水稻生产，选择适合的高效节水管理技术和氮肥管理技术，筛选适宜的水稻品种是保障国家粮食安全的重要举措。本研究通过探究不同水氮管理条件下水稻的农艺性状表现，以期为高效水氮管理技术以及品种选育的研究提供科学依据。研究于2011和2012年在湖北省武穴市以高产水稻品种黄华占、扬两优6号和节水抗旱水稻品种旱优5919、旱优3号以及新育成水稻品种金科优938为试验材料，在大田条件下设置淹灌（Continuously flooded，CF）和雨养（Rainfed，RF）两种水分管理条件以及两个氮肥水平，研究不同水氮管理条件下各水稻品种产量形成与水氮利用效率的差异。本研究目的在于：探明水氮处理对水稻产量及相关农艺性状的互作效应；比较高产水稻和节水抗旱水稻品种在不同水氮管理条件下的产量表现及其水氮利用效率；明确节水抗旱水稻品种及氮高效水稻品种选育的目标性状。主要研究结果如下：
　　 ⑴两年试验中水氮处理对水稻产量及相关农艺性状的影响无显著互作效应。2011年两种水分条件下水稻产量差异显著，雨养条件下产量比淹灌条件高5.7％，而2012年两者差异不显著。雨养水分管理与淹灌相比节约总水分投入量为24.7-32.5％，水分利用效率显著提高。所以，在湖北鄂东南水稻产区返青后实施雨养水分管理不会降低产量，且能提高水分利用效率。
　　 ⑵雨养条件下高产水稻品种黄华占和扬两优6号的产量与淹灌相比无显著性差异，且两种水分条件下高产水稻品种黄华占和扬两优6号的产量均显著高于节水抗旱水稻品种旱优5919和旱优3号，说明高产水稻品种在无严重水分胁迫的雨养条件下仍能表现出产量优势，且产量高于节水抗旱稻品种。
　　 ⑶高产水稻品种产量高的主要原因是其具有更多的单位面积有效穗数、单位面积颖花数，更高的结实率，以及更大的生物量或者收获指数。在未来的节水抗旱水稻品种和氮高效品种的选育中，高产水稻品种的高生物量、大库容、高收获指数仍然是品种改良的重要指标。此外，与高产水稻品种相比，节水抗旱水稻品种的群体生长速率更高，但两者光能转化效率无显著性差异。而在花前干物质转运、分蘖能力和粒叶比上高产水稻品种显著高于节水抗旱稻品种。因此，未来节水抗旱水稻品种的选育和改良在花前干物质转运、分蘖能力和粒叶比性状上也应加以提高。

目录

论文说明

声明

摘要

缩略语表

1 前言

1．1 我国水资源和氮肥使用现状

1．2 水稻高产研究进展

1．2．1 水稻高产栽培技术

1．2．2 水稻高产品种选育

1．3 水稻节水抗旱策略

1．3．1 水稻高效节水管理技术

1．3．2 节水抗旱品种选育

1．3．3 高效节水管理下水稻表现

1．4 水稻氮肥利用策略

1．4．1 水稻氮肥高效管理

1．4．2 氮高效水稻品种选育

1．4．3 高效氮肥管理下水稻表现

1．5 水氮耦合对水稻产量形成的影响

1．6 本研究的目的和意义

2．材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验设计

2．3 土壤条件

2．4 田间种植设计与管理

2．5 测定项目与方法

2．5．1 田间气象和水文动态测定

2．5．2 农艺指标测定

2．5．3 生理指标测定

2．6 数据统计与分析

3 结果与分析

3．1 试验点气象状况

3．2 不同水氮管理条件下各水稻品种的产量及其水氮利用效率

3．2．1 不同水氮管理条件下水稻品种各指标的方差分析

3．2．2 不同水氮管理条件下各水稻品种的产量表现

3．2．3 不同水氮管理条件下各水稻品种的产量构成因子

3．2．4 不同水氮管理条件下各水稻品种的地上部干物质积累和收获指数

3．2．5 不同水氮管理条件下各水稻品种的氮素利用效率

3．2．6 不同水氮管理条件下各水稻品种的水分利用效率

3．3 不同水氮管理条件下各水稻品种的干物质积累与转运

3．3．1 不同水氮管理条件下各水稻品种的生育进程

3．3．2 不同水氮管理条件下各水稻品种干物质积累的动态变化

3．3．3 不同水氮管理条件下各水稻品种的花后干物质积累、花前干物质转运和转运效率

3．3．4 不同水氮管理条件下各水稻品种全生育期及各时期作物生长速率

3．4 不同水氮管理条件下各水稻品种的群体性状

3．4．1 不同水氮管理条件下各水稻品种的株高与茎蘖数

3．4．2 不同水氮管理条件下各水稻品种的叶面积指数

3．4．3 不同水氮管理条件下各水稻品种的比叶重

3．4．4 不同水氮管理条件下各水稻品种的SPAD值

3．4．5 不同水氮管理条件下各水稻品种的粒叶比

3．4．6 不同水氮管理条件下各水稻品种的冠层光照拦截率和光能转化效率

3．4．7 不同水稻品种的光合特性

4 讨论

4．1 田间水分状况对水稻产量形成的影响

4．2 水氦管理对水稻产量形成的影响

4．3 水稻品种与产量的关系

4．4 节水抗旱稻选育的目标性状

5 结论

参考文献

致谢