水稻高效氮素营养的种质鉴定及生理基础

论文题目: 水稻高效氮素营养的种质鉴定及生理基础

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培学与耕作学

作者: 程建峰

导师: 曹卫星

关键词: 水稻,种质,氮素营养效率,鉴定与评价,生理基础

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 大量施用氮肥一直是水稻高产稳产的重要措施，但较低的氮肥利用效率，引起稻作的经济和生态效益下降，影响种植业可持续发展。因此，明确水稻氮素营养效率的基因型差异，鉴定与评价水稻种质的氮素营养效率，阐明水稻氮素高效利用的生理基础是提高水稻氮素营养效率急需解决的重要课题。本研究以不同水稻基因型为材料，在盆栽和大田条件下系统评价了水稻苗期和全生育期氮素营养效率的基因型差异，筛选出氮素吸收效率(NAE)、氮素利用效率(NUE)和氮素收获指数(NHI)差异的基因型，建立了水稻氮素营养效率鉴定与评价的方法；并进一步以氮素营养效率有显著差异的水稻基因型为材料，明晰了不同氮素营养效率水稻干物质和氮素积累转运的规律，阐明了水稻高效氮素吸收、利用和分配的生理基础。主要研究结果如下： 1．明确了盆栽条件下水稻种质苗期NAE和NuE的基因型差异。水稻苗期NAE和NUE存在显著基因型差异，且NAE的基因型差异大于NUE。不同水稻种质苗期NAE和NUE的种质分布基本遵循正态曲线，低、高效种质较少，中效种质众多。依据水稻苗期NAE和NUE的正态离差，将供试水稻苗期氮素营养效率分为8类，以中效组合最多，极少存在两个均低或均高的种质。水稻苗期NAE与NUE呈极显著负相关。本试验土壤肥力水平下，鉴定水稻苗期NAE的最佳施N水平为20mg／kgN，间接选择指标为倒3叶SPAD值和总干重／株；鉴定与评价水稻种质苗期NUE的最佳施N水平为60mg／kgN，间接选择指标为倒3叶SPAD值。 2．鉴定了大田水稻种质全生育期NAE、NUE和NHI的基因型差异。水稻全生育期NAE、NUE和NHI存在显著基因型差异。常规籼稻、常规粳稻和籼型杂交稻间NAE、NUE和NHI无显著差异，但籼型杂交稻氮素营养效率的变异程度小于常规籼稻和常规粳稻。不同类型水稻全生育期氮素营养效率的种质频数分布近似于正态曲线，低、高效种质较少，中效种质众多。根据NAE、NUE和NHI的正态离差，供试水稻种质氮素营养效率分为13类，以中效组合最多，基本上不存在两个氮素营养效率指标同低或同高的种质。水稻全生育期NAE与NUE、NAE与NHI呈极显著负相关，NUE与NHI无显著相关。 3．建立了水稻全生育期氮素营养效率的鉴定与评价方法。不同水稻种质的NAE和NUE差异以拔节期最大，可作为水稻NAE和NUE鉴定与评价的最佳时期。鉴定与评价水稻NAE的最适土壤有效氮含量为0.139gN／kg土，间接选择指标为拔节期单

论文目录:

原创性声明

学位论文版权使用授权书

中文摘要

英文摘要

第一章文献综述及研究目的

1 作物氮素营养效率的概念与评价

1.1 氮素营养效率的概念

1.2 氮素营养效率的评价

2 水稻氮素营养效率与我国水稻氮肥施用现状

2.1 水稻氮素营养效率

2.2 我国水稻氮肥施用现状

3 水稻氮素营养效率的遗传改良与评价

3.1 水稻氮素营养效率的遗传差异

3.2 水稻氮素营养效率的遗传改良

3.3 水稻氮素营养效率的鉴定与评价

4 水稻高效氮营养的生理生态基础

4.1 高效吸收氮素的生理生态基础

4.2 高效氮素利用的生理生态基础

5 水稻氮素营养效率的研究展望

5.1 水稻氮素营养效率遗传改良研究展望

5.2 水稻氮素营养效率生理生态研究展望

6 本研究的目的和意义

参考文献

第二章水稻种质苗期氮素营养效率的基因型差异研究

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 水稻苗期氮素吸收效率(NAE)的基因型差异

2.2 水稻苗期氮素利用效率(NUE)的基因型差异

2.3 水稻苗期氮素营养效率的相关性

3 小结与讨论

参考文献

第三章水稻苗期氮素营养效率的种质鉴定与评价

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 水稻苗期NAE和NUE及植株性状的变异

2.2 水稻种质苗期性状对加氮的反应

2.3 水稻苗期氮素营养效率的种质分类与鉴定

2.4 水稻种质苗期氮素营养效率的类型分布

2.5 水稻种质苗期氮素营养效率的鉴定与评价方法

3 小结与讨论

参考文献

第四章水稻种质全生育期氮素营养效率的基因型差异研究

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 水稻全生育期氮素营养效率的基因型差异

2.2 水稻全生育期氮素营养效率的种质频数分布

2.3 水稻种质全生育期氮素营养效率的种质聚类及其类间差异

2.4 水稻全生育期氮素营养效率的种质单一评价

2.5 水稻全生育期氮素营养效率的种质综合评价

2.6 水稻全生育期氮素营养效率的类型分布

2.7 水稻全生育期氮素营养效率间的相关性

3 小结与讨论

参考文献

第五章水稻氮素营养效率的种质鉴定与评价方法

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 不同水稻种质氮素营养效率的基因型差异

2.2 不同氮素水平对水稻氮素营养效率的影响

2.3 水稻种质氮素营养效率鉴定与评价的最适氮素水平

2.4 水稻种质全生育期氮素营养效率鉴定与评价的指标

2.5 水稻产量性状与成熟期氮素营养效率的关系

3 小结与讨论

参考文献

第六章不同施氮水平对不同氮素营养效率水稻干物质和氮素积累转运的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 氮素水平对不同水稻基因型氮素营养效率的影响

2.2 氮素水平对不同NAE水稻基因型干物质和氮素积累转运的影响

2.3 氮素水平对不同NUE水稻基因型干物质和氮素积累转运的影响

2.4 氮素水平对不同NHI水稻基因型干物质和氮素积累转运的影响

2.5 水稻氮素营养效率与干物质和氮素积累转运的关系

3 小结与讨论

参考文献

第七章不同水稻基因型氮素高效吸收的根系生理基础

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 氮素吸收效率和籽粒产量

2.2 植株含氮量

2.3 根系形态特征

2.4 根系生理活性

2.5 根系氮代谢酶活性

2.6 根中内源激素含量

2.7 根系形态和生理特性与水稻NAE的关系

3 小结与讨论

参考文献

第八章不同水稻基因型氮素高效利用的生理基础

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 氮素利用效率(NUE)和籽粒产量

2.2 叶片光合色素含量

2.3 叶片C、N含量及组成

2.4 叶片光合特性

2.5 叶片光合碳代谢酶活性

2.6 叶绿素a荧光动力学参数

2.7 叶片氮代谢酶活性

2.8 叶片内源激素含量

2.9 叶片生理指标与水稻NUE的关系

3 小结与讨论

参考文献

第九章不同水稻基因型氮素高效分配的生理基础

1 材料与方法

2 结果与分析

2.1 氮素收获指数(NHI)和籽粒产量

2.2 成熟期不同器官全氮及其组分的含量和积累量

2.3 穗颈伤流强度及其组分

2.4 叶片和籽粒氮代谢酶活性

2.5 叶片和籽粒内源激素含量

2.6 叶片、籽粒生理指标与水稻NHI的关系

3 小结与讨论

参考文献

第十章讨论与结论

1 讨论

1.1 水稻氮素营养效率的基因型差异

1.2 水稻种质氮素营养效率的鉴定与评价

1.3 水稻种质氮素营养效率的鉴定与评价方法

1.4 水稻氮素营养效率与干物质、氮素积累转运的关系

1.5 水稻高效氮素营养的生理基础

1.6 提高水稻氮素营养效率的技术途径

1.7 本研究的创新之处

1.8 今后的研究设想

2 结论

参考文献

附表

致谢

博士期间已发表和待发表的相关论文

发布时间: 2006-10-20

参考文献

[1].基于高光谱遥感的小麦氮素营养及生长指标监测研究[D]. 冯伟.南京农业大学2007
[2].色素含量比值进行作物氮素营养状况诊断方法研究[D]. 周贤锋.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所)2017
[3].不同氮素营养水平下春玉米碳氮代谢机理的研究[D]. 赵宏伟.东北农业大学2003
[4].玉米（Zea mays L.）氮素营养生理及其与叶片衰老的关系[D]. 李文娟.中国农业科学院2012
[5].玉米氮素营养无损诊断及水氮效应[D]. 朱娟娟.西北农林科技大学2012
[6].氮素营养影响水稻水分吸收及光合特性的机制研究[D]. 任彬彬.南京农业大学2015
[7].香料烟品质形成对生态的响应及水氮调控研究[D]. 符云鹏.河南农业大学2012
[8].小麦冠层反射光谱的角度效应及植株氮素监测研究[D]. 宋晓.河南农业大学2016
[9].利用地—空高光谱遥感监测小麦氮素状况与生长特征[D]. 鞠昌华.南京农业大学2008
[10].基于叶片高光谱指数的水稻氮素及色素含量监测研究[D]. 杨杰.南京农业大学2009

水稻高效氮素营养的种质鉴定及生理基础

猜你喜欢