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不同生态环境下水稻产量、品质和氮素利用特性的比较研究

作　者: 王勋
导　师: 曹卫星
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 水稻产量稻米品质基因型差异生态变异氮素利用效率
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

以日本和IRRI的9个水稻品种为材料，分别以武香粳9号(9325)和两优培九为对照，在江苏南京和云南丽江研究了不同水稻基因型籽粒产量、品质和氮素利用效率的生态变异，分析了不同生态环境下水稻基因型产量与干物质积累、源库特征和非结构性碳和碳氮比的关系。以上述九个水稻品种为材料，在泰国清迈、中国丽江和南京、日本岩手和岛根研究了基因型和生态环境对稻米品质的影响。主要结果如下。 1．丽江点水稻产量和单位面积穗数显著高于南京点，而其他构成因素在两生态点间差异较小。通径分析表明，每穗颖花量是限制丽江点水稻产量的主要因素，而南京点是有效穗数。基因型、环境及其互作均对产量及其构成因素有显著的影响，产量、穗数和结实率主要受环境条件的影响，而颖花数主要受基因型控制；基因型和环境互作对产量及其构成因素的影响均较小。 2．丽江点水稻总干物质积累量、LAI、总颖花量和齐穗后群体生长速率高于南京。生态环境对干物质积累量、LAI和总颖花量的影响远大于基因型及基因型与环境互作效应，而粒叶比更多地受基因型的影响。水稻产量与LAI、总颖花量和总干物质积累量及齐穗后群体生长速率极显著正相关，与粒叶比显著正相关；干物质积累量与LAI和总颖花量级显著正相关。表明提高总干物质积累是水稻高产的生理基础，在提高LAI的基础上提高总颖花量和齐穗后群体生长速率是水稻高产的重要途径。 3．丽江点成熟期氮素干物质生产效率和氮素收获指数显著高于南京点，且氮素表观转运量也较高，而氮素转运率在两生态点间无显著差异，但氮素稻谷生产率显著降低。氮素稻谷生产率与氮素干物质生产效率、NHI间显著正相关，与NHI与抽穗前氮积累量正相关，而与抽穗后及总氮积累量负相关；成熟期氮素干物质生产效率、氮素稻谷生产率和氮收获指数与氮素表观转运量和转运效率呈显著或极显著正相关。表明适当降低抽穗后氮素积累量，提高氮素运转是提高氮素利用效率的重要生理基础。 4．基因型是影响NSC和C／N的主导因子，齐穗期NSC和C／N在两生态点间的差异很小，而灌浆期和成熟期丽江点NSC均极显著高于南京点；而C／N值在灌浆期为南京点显著高于丽江点，成熟期则为丽江点显著高于南京点。齐穗期营养器官NSC与结实率呈极显著二次曲线相关，且当NSC在14％左右时结实率较高；C／N与结实率和产量均呈二次曲线相关，C／N值在9-14之间结实率和产量均较高 5．不同品种间整精米率、垩白度、直链淀粉含量和消减值基因型差异较大，其摘要它品质性状相对德定.粳稻的品质略优于粕稻.高纬度和高海拔地区稻米品质略优于其他地区.圣白度与灌浆结实期日平均温度呈显著正相关，整精米率和消减值与结实期日平均温度呈极显著负相关.碾米品质和蒸煮品质在整个结实期都极显著的受日平均温度的影响.齐穗后20一30天内是影响稻米圣白度的关健时期.关键词:水稻;产量;稻米品质;基因型差异;生态变异;氮素利用效率

全文目录

中文摘要  7-9
英文摘要  9-11
第一章文献综述  11-25
  1 水稻的产量  11-14
    1.1 高产水稻产量构成及其影响因素  11-12
    1.2 干物质生产方式与产量  12
    1.3 群体籽粒充实特性  12-13
      1.3.1 籽粒充实模型分析  12
      1.3.2 影响籽粒灌浆的因素  12-13
    1.4 群体源库特征  13-14
      1.4.1 源库特征指标  13
      1.4.2 源库关系调控  13-14
  2 碳氮代谢特征  14-15
    2.1 氮素利用效率  14
    2.2 水稻碳氮代谢的协调性  14-15
  3 生态因子对产量和碳氮代谢的影响  15-16
  4 稻米的品质及改良  16-19
    4.1 稻米品质的评价  16-17
      4.1.1 加工品质  16
      4.1.2 外观品质  16
      4.1.3 蒸煮食用品质  16-17
      4.1.4 营养品质  17
    4.2 生态因子对稻米品质的影响  17-19
  5 本研究的目的和意义  19-25
第二章不同生态环境下水稻基因型产量和品质特性的比较研究  25-35
  1 材料与方法  25-27
    1.1 试验设计  25-26
    1.2 测定项目  26-27
      1.2.1 产量和产量因素  26-27
      1.2.2 稻米品质  27
    1.3 数据分析  27
  2 结果与分析  27-31
    2.1 不同生态环境下水稻产量与产量构成因素的差异  27-29
    2.2 不同生态环境下水稻稻米品质特性  29-30
    2.3 基因型和环境对产量和稻米品质性状的互作效应  30-31
  3 讨论与小结  31-35
第三章不同生态环境下水稻基因型干物质积累与源库特性的比较研究  35-45
  1 材料与方法  35-36
    1.1 试验设计  36
    1.2 观察测定  36
    1.3 数据分析  36
  2 结果与分析  36-41
    2.1 不同生态环境下水稻产量特性与收获指数  36-37
    2.2 不同生态环境下水稻干物质积累动态  37-38
    2.3 群体生长速率  38
    2.4 源库特性  38-40
    2.5 基因与环境互作对干物质积累和源库特性的影响  40
    2.6 产量与源库指标的相关性  40-41
  3 讨论与小结  41-45
    3.1 产量形成与干物质积累和生长速率的关系  41-42
    3.2 产量形成与源库特性的关系  42
    3.3 生态环境对产量和干物质生产的影响  42-45
第四章不同生态环境下水稻基因型氮素积累与利用特性  45-55
  1 材料与方法  45-47
    1.1 试验设计  45-46
    1.2 测定项目  46
    1.3 数据分析  46-47
  2 结果与分析  47-51
    2.1 不同生态环境下水稻氮素利用效率的差异  47-48
    2.2 不同生态环境下水稻氮素积累和转运的差异  48-49
    2.3 氮素利用效率指标间的关系  49
    2.4 基因型与环境互作对氮素利用效率的影响  49-50
    2.5 氮素积累和转运与氮素利用效率的关系  50-51
  3 讨论与小结  51-55
第五章不同生态环境下水稻基因型糖／氮比变化及与产量形成的关系  55-63
  1 材料与方法  55-56
    1.1 试验设计  55
    1.2 观察测定  55-56
    1.3 数据分析  56
  2 结果与分析  56-61
    2.1 不同生态环境下水稻植株非结构性碳含量的差异  56-57
    2.2 不同生态环境下水稻植株碳氮比(C／N)的差异  57-58
    2.3 基因型与环境互作对齐穗期非结构性碳含量和碳氮比的影响  58
    2.4 NSC和C／N与产量的关系  58-61
  3 小结与讨论  61-63
第六章稻米品质性状的基因型差异及与生态因子的关系  63-71
  1 材料与方法  63-64
    1.1 试验设计  63-64
    1.2 品质测定  64
    1.3 数据分析  64
  2 结果与分析  64-68
    2.1 稻米品质性状的基因型差异  64-65
    2.2 生态环境对稻米品质性状的影响  65-66
    2.3 基因型和环境互作对稻米品质性状的影响  66-67
    2.4 稻米品质性状与齐穗后气候因子的关系  67-68
  3 讨论与小结  68-71
    3.1 基因型和生态环境对稻米品质的影响  68-69
    3.2 气候因子与稻米品质性状的关系  69-71
第七章讨论与结论  71-77
  1 讨论  71-73
    1.1 不同水稻品种产量的生态差异  71
    1.2 干物质生产与分配对产量的影响  71-72
    1.3 氮素利用效率的基因型差异和生态变异  72
    1.4 非结构性碳和碳氮比对产量的影响  72-73
    1.5 基因型与生态环境对稻米品质的影响  73
  2 结论  73-77
致谢  77

不同生态环境下水稻产量、品质和氮素利用特性的比较研究

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