氮素穗肥對水稻不同時間開花穎花灌漿充實的影響.pdf

1、水稻的強弱勢粒灌漿一直是作物栽培學(xué)界研究的熱門話題，水稻尤其是大穗型品種弱勢粒灌漿不足是結(jié)實率和粒重降低的重要原因之一。由于水稻籽粒灌漿涉及因素多、機制復(fù)雜，前人雖然進行了較多研究，但氮素穗肥對水稻籽粒灌漿的影響機制仍然不是十分清楚。本研究以穗粒數(shù)差異較明顯的常規(guī)粳稻品種武運粳23和武育粳3號為材料，設(shè)置不同水平的氮素穗肥處理，研究了水稻不同時間開花穎花灌漿充實過程中干物質(zhì)、淀粉和蛋白質(zhì)的積累及內(nèi)源激素含量的變化，觀察了胚乳細(xì)胞中淀粉粒

2、和蛋白體形成的差異，旨在明確氮素穗肥對水稻籽粒灌漿的影響及其生理機制，為提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　1、明確了氮素穗肥對水稻不同時間開花穎花灌漿充實過程中干物質(zhì)積累的影響。發(fā)現(xiàn)同一稻穗上較早開花的穎花灌漿啟動較快、啟動勢較大，灌漿速率較高，灌漿高峰期較早，活躍灌漿期較短，結(jié)實率和粒重較高;而較晚開花籽粒的表現(xiàn)相反，尤其是在灌漿速率峰值、灌漿高峰時間和活躍灌漿期等方面與早開花籽粒的差異明顯，最終結(jié)實率和粒重顯

3、著低于早開花籽粒。氮素穗肥的施用顯著降低了穎花的灌漿速率和粒重，擴大了早、晚開花穎花之間灌漿速率、灌漿高峰期、活躍灌漿期和灌漿終止值等的差異，使晚開花穎花的灌漿速率更低、灌漿高峰期更遲、活躍灌漿期更長、結(jié)實率和粒重更低。在不施氮素穗肥條件下，第5d開花穎花比第1d開花穎花的灌漿啟動勢下降0.7～1.0mg·grain-1、平均灌漿速率降低0.46mg·grain-1·d-1左右、灌漿高峰期推遲6～14d和活躍灌漿期延長23～27d;在高

4、氮素穗肥(210kgN/hm2)水平下則分別下降0.4～2.2mg·grain-1、降低0.52mg·grain-1·d-1左右、推遲13～15d和延長31～36d。武運粳23和武育粳3號2品種的表現(xiàn)基本一致。
　　2、明確了氮素穗肥對水稻不同時間開花穎花灌漿充實過程中可溶性糖、淀粉和蛋白質(zhì)積累的影響。在同一稻穗上，晚開花穎花灌漿期間籽粒中可溶性糖含量高于早開花穎花;灌漿期間淀粉和蛋白質(zhì)的積累速率和積累量低于早開花穎花，平均積累速

5、率分別降低0.07～0.46和0.026～0.050mggrain-1·d-1，積累量分別減少3.0～6.1和0.3～1.1mg·grain-1;淀粉尤其是蛋白質(zhì)的積累高峰時間明顯推遲，分別推遲9～14和7～21d;胚乳細(xì)胞中淀粉粒的形成速度明顯慢于早開花穎花、排列較為松散，蛋白體出現(xiàn)的時間明顯晚于早開花穎花、體積明顯變小。氮素穗肥的施用顯著降低了穎花的淀粉和蛋白質(zhì)積累速率和積累量，尤其是對晚開花穎花的影響較大，其淀粉和蛋白質(zhì)的積累速率

6、在高氮素穗肥水平下比不施氮素穗肥分別降低了0.14～0.17和降低0.0023～0.0064mg·grain-1·d-1、積累量分別降低了2.7～4.9和降低0.17～0.23mg·grain-1;影響了晚開花穎花胚乳細(xì)胞中淀粉粒和蛋白體的形成，使淀粉粒的形成速度更慢、體積變小、排列更為松散，蛋白體出現(xiàn)的時間更晚、體積更小。不同品種對氮素穗肥的響應(yīng)有異，氮素穗肥對淀粉積累的影響武運粳23大于武育粳3號，而蛋白質(zhì)積累的影響武育粳3號大于武

7、運粳23。
　　3、明確了氮素穗肥對水稻不同時間開花穎花主要內(nèi)源激素的影響。灌漿初期早開花穎花籽粒中的IAA、GAs、Z+ZR和ABA含量均高于晚開花穎花;進入灌漿中后期不同時間開花穎花籽粒中IAA、GAs和Z+ZR含量的差異較小，而ABA含量的差異較大，早開花穎花明顯低于晚開花穎花，降低約30～60％。氮素穗肥對不同時間開花穎花籽粒中GAs和Z+ZR含量的影響不大，而對IAA尤其是ABA的影響較大。與不施氮素穗肥相比較，高氮素穗

8、肥明顯提高了晚開花籽粒的ABA含量，其峰值約提高了30～70％;延遲了ABA高峰值出現(xiàn)的時間，延遲了0～15d;拉大了早、晚開花穎花之間的差異。但武運粳23和武育粳3號2品種的表現(xiàn)并不一致，且未出現(xiàn)規(guī)律性。
　　4、闡明了氮素穗肥影響水稻籽粒灌漿的部分機制。氮素穗肥的施用拉大了早、晚開花穎花之間干物質(zhì)和碳氮化合物積累特性、ABA含量、胚乳細(xì)胞淀粉粒和蛋白體形成的差異，推遲了晚開花穎花淀粉和蛋白質(zhì)等物質(zhì)積累啟動時間和灌漿高峰期，降低