氮素穗肥對水稻碳氮平衡及穎花分化、開花和灌漿結(jié)實的影響.pdf

1、氮素穗肥對水稻灌漿存在顯著影響，明確氮素穗肥對水稻穎花分化、開花和灌漿結(jié)實的影響及其與植株碳氮平衡的關(guān)系，具有重要的理論和實踐意義，本研究以穗型不同品種汕優(yōu)63、Ⅱ優(yōu)107，武育粳3＃和武2401為試驗材料，研究了氮素穗肥對水稻穎花分化和開花的影響及其與植株碳氮平衡的關(guān)系，并進一步探討了氮素穗肥對不同開花日序穎果和整穗穎果淀粉合成關(guān)鍵酶活性和4中主要內(nèi)源激素含量的影響，及其與穎果灌漿啟動和結(jié)實的關(guān)系。明確了氮素穗肥對水稻灌漿啟動和灌漿結(jié)

2、實的生理調(diào)控作用，為水稻的高產(chǎn)栽培提供了理論基礎(chǔ).主要研究結(jié)果如下：
　　 1.明確了氮素穩(wěn)肥對水稻穗分化期和抽穗期碳氮代謝的影響.112.5 kg N/ha的氮素穗肥可以顯著提高水稻氮(N)含量，促進水稻非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(NSC)含量的增加，碳氮比(C/N)大小適宜，碳氮代謝協(xié)調(diào).而168.75 kg N/ha的氮素穗肥雖顯著提高水稻N含量，但影響了水稻NSC含量的增加，氮代謝旺盛，碳代謝較弱，碳氮代謝失調(diào)。
　　

3、2.明確了氮素穗肥對水稻穎花分化的影響.穗肥水平為112.5 kgN/ha時，顯著促進水稻每穗穎花分化數(shù)和每穗穎花現(xiàn)存數(shù)的增加；穗肥水平增至168.75kgN/ha時，促進作用顯著下降.穎花退化率隨穗肥水平的增加逐漸增加，成花率則隨穗肥水平的增加而逐漸降低。本試驗中，植株C/N較小時，雖促進穎花分化，但穎花成花率顯著降低，影響每穗穎花現(xiàn)存數(shù)的增加：植株C/N較大時，雖提高穎花成花率，但穎花分化數(shù)顯著減少，影響每穗穎花現(xiàn)存數(shù)的增加；植株C

4、/N大小適中時，植株碳氮平衡，碳氮水平均較適宜，可以促進穎花的分化和成花，顯著提高穎花現(xiàn)存數(shù).因此表明，適量的氮素穗肥通過促進水稻碳氮平衡，滿足穎花分化和成花的需求，促進每穗穎花數(shù)的增加，為水稻大穗的形成提供保證.
　　 3.明確了氮素穗肥對水稻穎花開花的影響.CK處理四水稻品種整穗穎花開花歷期分別為：4d、4d、3d和4d.隨穗肥水平的增加，穎花開花歷期增長，最長分別增至6d，6d、5d、和6d，開花分散.氮素穗肥水平為112

5、.5kg N/ha時，盛花期歷期與CK處理相同，均為3d，氮素穗肥水平增至168.75kgN/ha時，盛花期歷期增為4d.與CK相比，適量氮素穗肥可以提高開花日序較早穎花數(shù)和穎花比率，氮素穗肥水平過高則提高開花日序較晚穎花數(shù)和穎花比率.隨抽穗期植林C/N水平的升高，穎花開花歷期和盛花期歷期逐漸縮短，提高穎花開花的集中性，抽穗期植株C/N為21.3-25.7時，植株碳氮水平均較適宜，碳氮平衡，可以提高開花日序較早穎花數(shù)和穎花比率，促進穎花

6、開花和提高穎花開花集中性.由此表明，氮素穗肥對水稻穎花開花存在顯著影響，適量的氮素穗肥通過對抽穗期植株碳氮平衡的調(diào)節(jié)而促進水稻穎花集中早開花.
　　 4.明確了氮素穗肥對水稻籽粒灌漿啟動和結(jié)實的影響.不同開花日序穎果灌漿啟動和灌漿結(jié)實存在顯著差異.開花日序早，穎果長度、寬度和胚乳細胞數(shù)的增加啟動時間早、啟動勢大，穎果最終庫容顯著增大，提高穎果灌漿潛力.而且可以促進可溶性糖向淀粉的轉(zhuǎn)化，促進穎果淀粉和干物質(zhì)的積累，提高水稻粒重.穎

7、果開花日序晚，則胚乳發(fā)育和胚乳充實啟動時間晚，啟動勢小，降低穎果灌漿結(jié)實。氮素穩(wěn)肥對穎果灌漿啟動和結(jié)實存在顯著影響。隨穗肥水平的增加，穎果推遲灌漿啟動時間和降低灌漿啟動勢，降低穎果的灌漿結(jié)實，且不同開花日序穎果灌漿啟動和灌漿結(jié)實的差異性逐漸增大.適宜水平的氮素穗肥則通過促進不同開花日序穎果灌漿結(jié)實和減小不同開花日序穎果灌漿結(jié)實差異性而提高整穗穎果的灌漿結(jié)實。
　　 5.明確了氮素穗肥對穎果灌漿過程中淀粉合成關(guān)鍵酶活性的的影響及其

8、與穎果灌漿啟動和結(jié)實的關(guān)系，氮素穗肥顯著影響與淀粉合成相關(guān)的3個關(guān)鍵酶(SS、ADPGppase和SSS)的活性大小及峰值高低。4水稻品種氮素穗肥水平為112.5 kg N/ha時，穗肥水平較適宜，SS、ADPGppase和SSS活性增加強度最大，峰值最高，且顯著增大灌漿前、中期穎果中SS、ADPGppase和SSS活性。而且不同開花日序穎果中SS、ADPGppase和SSS活性大小及峰值高低的差異性較小.灌漿啟動期，穎果中SS、ADP

9、Gppase和SSS活性與穎果胚乳發(fā)育和胚乳充實的啟動存在顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系.灌漿期，穎果中ADPGppase和SSS活性與水稻結(jié)實率和千粒重均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，SS活性與結(jié)實率相關(guān)不顯著，但與千粒重存在顯著正相關(guān)關(guān)系，表明，適宜水平的氮素穗肥可以通過增大灌漿期穎果中淀粉合成關(guān)鍵酶活性和減小不同開花日序穎果中淀粉合成關(guān)鍵酶活性的差異性而促進水稻的灌漿啟動和結(jié)實.
　　 6.明確了氮素穗肥對穎果灌漿過程中4種主要內(nèi)源激素含

10、量的影響及其與穎果灌漿啟動和結(jié)實的關(guān)系.氮素穗肥顯著影響穎果中Z+ZR、IAA、ABA和GAs含量.4水稻品種氮素穗肥為112.5 kg N/ha時，穗肥水平較適宜，可以提高灌漿期穎果中Z+ZR、IAA、ABA和GA,含量，尤其是顯著提高灌漿前、中期穎果中4種激素的含量.而且不同開花日序穎果中Z+ZR，IAA、ABA和GA,含量差異性較小.灌漿啟動期，穎果中Z+ZR、IAA、ABA和GAs,含量與穎果灌漿啟動的關(guān)系密切.Z+ZR含量與胚

11、乳發(fā)育的啟動呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而IAA、ABA和GA含量與胚乳發(fā)育的啟動和胚乳充實的啟動均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系.灌漿期，穎果中IAA，ABA和GA,含量對水稻結(jié)實率和粒重均存在顯著或極顯著影響，而Z+ZR僅對水稻千粒重存在顯著影響.由此表明，抽穗期適宜的氮素穗肥水平可以通過提高灌漿期穎果中Z+ZR、IAA、ABA和GAs,含量，尤其是顯著提高灌漿前、中期4種激素的含量和減小不同開花日序穎果中激素含量的差異性而促進水稻的灌漿啟動和結(jié)實.