《氮高效水稻品種的根系特徵及其生理基礎》是依託揚州大學，由董桂春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：氮高效水稻品種的根系特徵及其生理基礎
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董桂春
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
增強水稻自身對氮素吸收利用的潛力是提高水稻氮素吸收利用效率，減少氮肥投入，增加種稻效益有效而經濟的途徑。本研究擬採用本課題組已篩選出的氮素吸收利用效率不同的水稻品種，在群體水培、盆缽土培、大田栽培條件下，通過品種比較和栽培試驗，重點研究其主要生育時期根系形態、根系活性、內源激素、與氮素吸收利用有關的酶、吸氮量、氮素乾物質生產效率、氮素籽粒生產效率、葉綠素含量及光合速率、有關器官組織解剖結構、產量形成因素等性狀，從品種和栽培兩個方面，明確不同氮高效類型水稻品種主要生育時期氮素高效吸收利用的根系特徵、氮代謝特徵及其異同點；通過綜合分析水稻根系形態、根系活性、與氮代謝有關的酶活性和內源激素等性狀與氮素吸收量、氮素乾物質生產效率和氮素籽粒生產效率的關係，闡明水稻主要生育時期氮素高效吸收利用根系特徵的生理基礎。為氮高效水稻品種的選育及氮素高效吸收利用栽培技術體系的建立提供依據。
結題摘要
在水培、土培條件下，以不同氮效率類型水稻為供試材料，研究氮素高效吸收型/高效利用型水稻產量、根系性狀、氮素吸收利用、穗型、庫容量、生育期等性狀的差異，分析影響水稻氮素高效吸收利用的主要根系性狀及初步生理基礎。結果表明：（1）穗型、庫容量、生育期對水稻氮素吸收、利用有明顯影響，大穗型、大庫容量、長（較長）生育期類型品種吸氮能力強，但利用效率多為較小或中等水平。氮效率與產量有明顯的互作關係，氮高效品種至少應分為高效吸收、高效利用兩種類型，這一觀點豐富了對氮高效與產量的關係認識水平；（2）氮素高效吸收型水稻根系的基本特徵：單株主要根系性狀（根數、根長、根重、總/活躍吸收面積、根活力）均大或較大。增施氮肥可顯著提高根系形態性狀（根數、根長、根重）和單株根活力，增施基櫱肥可促進根系形態性狀提高，增施穗肥可促進根系活性性狀（總/活躍吸收面積、根活力）提高；（3）氮素高效利用型水稻根系的基本特徵：施氮量處理下單株主要根系性狀均較小或中等。施氮時期處理下，氮高效品種多表現為單株根數大或較大，單株其它根系性狀及最長根長、眾數根長、單條根系性狀（根重、根長、根粗）均較小，但單位根乾重性狀（總/活躍吸收面積、根活力）較大；（4）在各種氮肥處理條件下，氮素高效吸收、氮素高效利用均可顯著提高水稻的產量。不同氮效率類型水稻實現高產高效的目標應採取不同的施肥策略：較高的施氮水平，平衡施肥基礎上適當提高前期施用比例有利於氮素高效吸收水稻產量的提高；中等偏高施氮水平，平衡施肥基礎上適宜的施肥比例有利於氮素高效利用水稻產量的提高；（5）氮高效吸收品種根系中CAT、POD，（上3葉）葉片中SOD活性較大，葉片中POD活性多數較小。氮高效利用水稻葉片中CAT、SOD、根系中CAT、POD活性較大，但根系中SOD活性較小，葉片中GS、GOGAT活性在前期施肥比例大時較高。增強上3葉葉片中SOD活性，根系中CAT活性有利於氮素吸收、氮素利用效率的提高，增強根系中POD活性也有利於氮素利用效率的提高。上述研究結果對氮高效水稻品種選育與栽培，實現氮效率與產量的同步提高均具有重要的參考價值。共發表論文12篇，其中權威期刊9篇，核心期刊3篇。已畢業博士生1名、碩士生3名，2013年將畢業碩士生2名。
