摘要
通过作物品种的遗传改良和采取适当的栽培措施，提高作物对氮素的吸收利用效率，是稳定提高作物产量和种植效益的有效手段。水稻对氮素的吸收利用效率主要包括水稻对氮素的吸收效率(多用不同生育时期的氮素累积量来表示)和水稻对氮素的利用效率(以吸收到稻体内的单位氮素生产的干物质量或籽粒产量来表示)。前人研究表明，水稻品种间氮素累积量、氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率的差异均很大，认为提高成熟期氮素累积量能显著提高水稻品种的产量，但氮素干物质生产效率和氮索籽粒生产效率对水稻品种产量的影响研究结果不太一致。到目前为止，成熟期的氮素累积量、氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率对水稻产量的综合影响未见报道，高氮素累积量类型籼稻品种的产量构成、物质生产与分配、氮素分配、源库关系以及根系的基本特点缺乏研究，不同氮素累积量类型籼稻品种对供氮浓度的响应也有待于深入研究。为了明确这些问题，本研究在群体水培(容易保证供氮浓度一致)条件下，以较多的国内外常规籼稻品种(2001年为88个、2002年为122个)和3种供氮浓度条件下不同氮素累积量类型籼稻品种(2004年、2005年均为18个)为供试材料，测定其抽穗期和成熟期的植株不同器官的干物重、叶面积系数、根系形态性状、根系活性、全氮含量、产量及其构成因素等，试图明确高氮素累积量类型籼稻品种有关性状的基本特点以及不同氮素累积量类型籼稻品种对供氮浓度响应的差异等，为氮高效籼稻品种的遗传改良和不同氮素累积量类型籼稻品种的氮肥施用等提供参考依据。 1、籼稻品种间成熟期氮素累积量、氮素干物质生产效率、氮素籽粒生产效率的差异均很大，均可从低到高分为A、B、C、D、E、F等6种类型。氮素累积量为A、B、C、D、E、F类籼稻品种成熟期的平均氮素累积量，2001年分别为10.40、13.47、16.17、18.50、20.72、25.13g·m-2，2002年分别为8.53、12.44、15.80、19.87、25.15、3331g·m-2。高氮素累积量的典型品种(品系)有1826、扬稻3号、6078、扬稻6号、IR74、特三矮等，中氮素累积量的典型品种(品系)有CPSLO-17、矮仔占、Ketanangka、扬稻5号、珍珠矮、台中籼等，低氮素累积量的典型品种有扬稻2号、桂朝2号、窄叶青、新世软占、台中本地1号、Bluebelle等。 2、籼稻品种成熟期的氮素累积量、氮素籽粒生产效率与产量均呈极显著线性正相关(相关系数分别为0.811**、0.370**)，氮素干物质生产效率与产量关系不密切。多元回归分析表明，成熟期氮素干物质生产效率对产量无显著影响，氮素累积量和氮素籽粒生产效率对籼稻品种的产量水平均有显著影响(R2=0.957～0.974)。通径分析表明，成熟期氮素累积量对产量的直接影响比氮素籽粒生产效率大40～70％。说明成熟期氮素累积量多少是造成籼稻品种产量水平高低的主要因素。 3、籼稻品种的生育期日数和吸氮强度(平均每日吸氮量)与成熟期氮素累积量均呈线性正相关，相关系数分别为0.483**、0.951**，均达到极显著水平。多元回归分析表明，生育期和吸氮强度对籼稻品种成熟期氮素累积量均有显著影响(R2=0.960～0.996)。通径分析表明，吸氮强度对成熟期氮素累积量的直接影响比生育期大2.13～3.56倍。说明吸氮能力强弱是造成籼稻品种成熟期氮素累积量差异的主要原因。 4、成熟期氮素累积量与单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积、单株根系α-NA氧化量等全株根系性状关系密切，与单条不定根长、单条不定根粗、单条不定根干重等单条不定根性状和单位干重根系总吸收面积、单位干重根系活跃吸收面积等单位干重根系活性指标关系不密切；多元回归分析表明，单株根干重、冠根比、单株不定根数和单株不定根总长是影响籼稻品种氮素累积量多少的主要根系性状(R2=0.429～0.591)。 5、高氮素累积量类型籼稻品种产量构成因素的基本特点为：单位面积穗数较多、每穗颖花数多、千粒重高；源库的基本特点为：抽穗期叶面积系数大、成熟期叶面积系数大、结实期叶面积系数减少量大、单位面积绿叶重大、抽穗期比叶重大、结实期净同化率较高、单位面积颖花量大、单位面积库容量大、单位叶面积籽粒产量较高；物质生产与分配的基本特点为：抽穗前干物质生产量大、抽穗后干物质生产量大、抽穗后干物质生产比例较大、生物产量大，抽穗期根干重和穗干重所占比例较小、叶片干重和茎鞘干重所占比例较大，成熟期根干重和穗干重所占比例较小、茎鞘干重所占比例较大、经济系数较低；氮素吸收与分配的基本特点为：抽穗前、后吸收的氮素量均大，抽穗后吸收的氮素比例高，抽穗期和成熟期氮素分配到茎鞘叶中的比例大，分配到根和穗的比例较小；根系的基本特点为：抽穗期单株不定根数多、单株根干重高、单株不定根总长长、单株根系总吸收面积和单株根系活跃吸收面积大、单株根系α-NA氧化量大、成熟期冠根比大。 6、吸氮能力强的品种在低氮浓度条件下能获得高产，适当提高供氮浓度能提高吸氮能力中等类型品种的产量，提高供氮浓度有利于提高吸氮能力弱的类型品种的产量。吸氮能力强的类型品种为氮高效品种。 7、在相同供氮浓度条件下，吸氮能力越强的品种成熟期氮素累积量越大、氮素籽粒生产效率越低。增加供氮浓度使不同吸氮能力类型品种成熟期的氮素累积量均显著提高、氮素籽粒生产效率均明显降低，吸氮能力越强的品种氮素籽粒生产效率降低幅度越大。 8、在相同供氮浓度条件下，吸氮能力越强的品种单位面积库容量越大、抽穗期LAI越大、单位叶面积库容量越小。吸氮能力强的品种以MN处理的单位面积库容量为最高，吸氮能力中等和弱的品种以HN处理单位面积库容量为最大。增加供氮浓度使不同吸氮能力类型品种的抽穗期LAI均显著提高、使不同吸氮能力类型品种单位叶面积库容量均明显降低。 9、在相同供氮浓度条件下，不同氮素累积量类型品种间结实率的差异不大。增加供氮浓度使吸氮能力强和中等的类型品种的结实率显著下降，吸氮能力越强的品种结实率下降的幅度越大。增加供氮浓度对吸氮能力弱的类型品种的结实率影响不大。 10、在相同供氮浓度条件下，吸氮能力越强的品种生物产量越大、经济系数越低。增加供氮浓度使不同吸氮能力类型品种的生物产量均显著提高，使不同吸氮能力品种的经济系数明显下降，吸氮能力越强的品种经济系数下降幅度越大。
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