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江淮历代粳稻主栽品种生产力与氮肥效率的比较研究

黄晓浪  
【摘要】:水稻是我国第一大粮食作物,约有60%以上的人口以稻米为主食物。粳稻是我国主要栽培稻亚种,占全国水稻种植面积25.5%以上。江淮是我国重要的粳稻生产基地,自90年代调籼扩粳,全面实施“籼改粳”工作以来,该地区水稻品种的布局出现较大调整,目前,粳稻米已成为当地居民的主要“口粮”。因此,探讨江淮不同年代粳稻主栽品种生产力与氮肥效率的演变特征,对该地区水稻高产和氮肥高效的品种选育和栽培技术创新具有重要的理论指导和实践参考意义。研究不同年代作物主栽品种生产力与氮肥效率的变化趋势,不仅为作物生产效应的综合评价提供科学依据,而且为作物高产与资源高效的品种选育和栽培技术研发提供重要参考。为此,本试验于2007-2008年在南京农业大学试验农场进行,以该地20世纪50年代至今粳稻代表性主栽品种为材料,设置三个氮肥和两个密度水平,研究江淮地区粳不同年代粳稻主栽品种生产力与氮肥效率的实际变化特征。主要结论如下: (1)随年代变迁,粳稻产量显著提高,1950s品种产量两年平均分别比1960s-1970s、1980s-1990s和2000s的品种低21.79%、14.91%和27.09%。在产量性状变化上,具体表现出:每穗粒数、结实率明显增加,穗数、穗长显著下降,千粒重变化不明显。4个年代的品种产量随氮肥水平、密度条件的提高而明显增加,主要是单位面积有效穗数的增加。1980s以后的品种产量在低密度、高氮肥时的增加幅度显著大于1950s的品种,1980s以前的品种产量对密度的响应较为敏感。4个年代的品种在高氮肥高密度水平下的产量最高。氮肥、密度和品种是决定粳稻产量、穗数及每穗粒数的关键因素,品种遗传因素对结实率和千粒重的贡献作用在90%以上,氮肥×品种互作对籽粒产量、每穗粒数和千粒重有一定的影响,但氮肥×密度、密度×品种、氮肥×密度×品种互作对产量及产量性状的影响较小。 (2)随品种演变,粳稻株高显著下降,地上生物量也呈现下降趋势,1950s品种地上生物量两年平均分别比1960s-1970s、1980s-1990s和2000s的品种高6.78%、35.37%和20.99%,而粳稻花后干物质积累率、收获指数呈现递增趋势。粳稻地上生物量随氮肥水平、密度条件的提高而明显增加,1980s以后的品种在高氮肥时的增加幅度明显大于1950s的品种。1950s品种地上生物量对密度的响应较其他年代的品种敏感。4个年代的品种花后干物质积累率、收获指数随施氮量的增加略有下降。氮肥、品种分别是决定地上生物量、花后干物质积累率及收获指数的关键因子,密度、密度×品种互作对地上生物量、花后干物质积累率的影响也比较明显。 (3)随年代变迁,粳稻成熟期茎叶氮含量呈现递减趋势,籽粒氮含量的变化趋势与籽粒产量的趋势恰好相反;地上植株氮总量整体呈现先下降后明显上升的趋势,而中、高氮肥水平下的籽粒氮总量明显增加;粳稻花后氮积累率、氮收获指数及氮转运率呈现递增趋势;氮肥利用效率、素肥偏生产力明显提高,1950s品种氮肥利用效率两年平均分别比1960s-1970s、1980s-1990s和2000s的品种低13.48%、17.92%和36.38%。在2个密度条件下,4个年代品种的植株氮含量、地上植株氮总量和籽粒氮总量随施氮量的增加而显著提高,1950s品种氮积累的提高幅度明显小于其他3个年代的品种。在3个氮肥水平下,4个年代品种地上植株氮总量、籽粒氮总量随密度的增大而增加,1950s品种氮总量的增加幅度明显大于其他3个年代的品种。2个密度条件下的氮收获指数、氮肥利用效率、氮肥偏生产力都随施氮量的增加而明显降低,花后氮积累率在高氮肥水平下最小;低密度条件下的氮转运率随施氮量的增加明显降低。氮肥是影响粳稻氮积累、氮肥偏生产力的重要因子,其贡献作用都在36%以上,品种对粳稻花后氮积累率、氮收获指数及氮肥利用效率的贡献作用都在53%以上,密度对粳稻氮积累、氮肥利用效率的影响也很明显。


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