武志海,高　娃,金鴻明，郝　娜，楊美英,凌鳳樓,張治安

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) a 農(nóng)學(xué)院，b 生命科學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118)

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不同施氮水平下3種類型粳稻光合特性及干物質(zhì)積累分析

武志海a,高娃a,金鴻明b，郝娜a，楊美英b,凌鳳樓a,張治安a

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) a 農(nóng)學(xué)院，b 生命科學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130118)

【目的】 闡明吉林省主推粳稻品種在不同氮水平下光合特性及干物質(zhì)積累的差異,為提高稻田氮肥利用率提供依據(jù)?！痉椒ā?采用大田試驗(yàn)，在不施氮(CK)、1N(純氮70 kg/hm2)、2N(純氮140 kg/hm2)和3N(純氮210 kg/hm2)4種施氮水平下，研究3個(gè)吉林省主推水稻品種(吉農(nóng)大505，吉農(nóng)大603，吉農(nóng)大809)灌漿期農(nóng)藝性狀、光合特性和干物質(zhì)積累特性及產(chǎn)量的變化?！窘Y(jié)果】 隨施氮水平的增加，灌漿期株高、分蘗數(shù)和葉面積指數(shù)均顯著增大。吉農(nóng)大505在2N條件下劍葉和倒三葉凈光合速率最大，吉農(nóng)大603在3N條件下倒三葉凈光合速率較高，吉農(nóng)大809功能葉凈光合速率受施氮水平影響不明顯，3個(gè)品種凈光合速率的差異可能是由于不同氮水平對(duì)不同品種冠層結(jié)構(gòu)的影響導(dǎo)致葉片表觀葉肉導(dǎo)度不同而引起的。吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809莖鞘、葉和穗部的干物質(zhì)積累量均呈現(xiàn)隨施氮水平的增加而增加的趨勢(shì)，吉農(nóng)大505莖鞘的干物質(zhì)積累量在2N水平達(dá)到最高值。吉農(nóng)大603在3N水平產(chǎn)量最高，其他2個(gè)品種在2N水平下產(chǎn)量最高，這與對(duì)應(yīng)氮水平條件下各品種灌漿期功能葉片凈光合速率、高效葉面積有關(guān)。產(chǎn)量與莖鞘、穗及地上部干物質(zhì)積累量顯著或極顯著正相關(guān)?！窘Y(jié)論】 不同類型粳稻品種適宜施氮量存在差異，吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809相對(duì)耐低氮，而吉農(nóng)大603適宜在高氮下栽培。

水稻；氮；光合特性；干物質(zhì)積累量

我國(guó)粳稻種植面積在8.3×106hm2,其中2/3在北方，東北地區(qū)種植面積約為3×106hm2[1]。北方粳稻產(chǎn)量潛力高, 米質(zhì)優(yōu), 深受人們喜愛(ài)。據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),我國(guó)稻田氮肥吸收利用率明顯低于世界平均水平[2-3]，僅為30%～35%[4-5]。南北方稻作區(qū)由于生態(tài)條件、種植模式及品種特性的不同，在施氮水平及氮肥利用特性方面存在差異。南方水稻施氮量高于北方，平均施氮量在240～300 kg/hm2[6]，而吉林省近幾年的氮肥施用量為 181～225 kg/hm2[7]。長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于南方水稻不同氮肥用量對(duì)光合特性、物質(zhì)積累與產(chǎn)量形成影響的研究已有一些報(bào)道。魏海燕等[8]的研究表明，在水稻生長(zhǎng)后期，氮高效基因型水稻較氮低效基因型水稻具有更好的光合特性和較長(zhǎng)的光合功能期。孫永健等[9]的研究表明，高產(chǎn)氮高效品種氮素利用和產(chǎn)量與生理代謝指標(biāo)間的相關(guān)性明顯高于氮低效品種，結(jié)實(shí)期高產(chǎn)氮高效品種更能維持葉片及根系的代謝同化能力，促進(jìn)氮素轉(zhuǎn)運(yùn)、再分配到籽粒中，從而提高稻谷生產(chǎn)效率及氮肥利用效率。水稻自身光合物質(zhì)的積累、分配、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化是否協(xié)調(diào)合理是影響產(chǎn)量的主要因素，中后期的物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì)可有效促進(jìn)植株對(duì)氮肥的吸收利用[10]。

關(guān)于北方粳稻氮肥利用效率及不同施氮水平對(duì)粳稻功能葉片光合特性影響的研究較少,僅見(jiàn)關(guān)于氮肥對(duì)個(gè)別水稻品種氮素利用率[11]、根系活力[12]以及植株衰老和產(chǎn)量影響[13]的報(bào)道。本試驗(yàn)研究了4個(gè)氮肥處理對(duì)吉林省3個(gè)主推水稻品種灌漿期植株農(nóng)藝性狀、不同功能葉片光合特性、干物質(zhì)積累特性及產(chǎn)量的影響，試圖在已有研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確北方粳稻在不同施氮條件下的光合特性和物質(zhì)生產(chǎn)特性，為提高北方稻田氮肥利用率提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1供試品種

供試品種為吉林省主推水稻品種吉農(nóng)大505、吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809，各品種均由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所提供，3個(gè)品種的詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

表 1　供試水稻品種Table 1　Rice varieties tested in this experiment

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013-2014年在吉林省農(nóng)安縣靠山鎮(zhèn)(東經(jīng)125°39′，北緯44°46′)高產(chǎn)田中進(jìn)行。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積25 m2,重復(fù)3次，設(shè)4個(gè)氮肥(尿素)處理，分別是1N (純氮70 kg/hm2)、2N (純氮140 kg/hm2)、3N (純氮210 kg/hm2)及不施氮對(duì)照(CK)。小區(qū)田間作埂隔離, 并用塑料薄膜覆蓋埂體,各小區(qū)單獨(dú)排灌。于每年04-10左右浸種,04-17催芽,04-18播種,05-20左右移栽，栽插密度為 22萬(wàn)穴/hm2(30 cm×15cm)。磷鉀肥以底肥施入，分別為過(guò)磷酸鈣(P2O570 kg/hm2)和硫酸鉀(K2O 70 kg/hm2)，氮肥按m(基肥)∶m(分蘗肥)∶m(穗肥)=5∶3∶2的方式施入,其中穗肥分別于倒四葉和倒二葉葉齡期施入。河水灌溉，其他常規(guī)管理。土壤有機(jī)質(zhì)含量18.1 g/kg，堿解氮含量 119.02 mg/kg，速效鉀含量 231.33 mg/kg，速效磷含量43.7 mg/kg，pH為 7.49。

1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)積累的測(cè)定于灌漿中期，每小區(qū)連續(xù)取10株水稻，調(diào)查莖蘗數(shù)，取莖蘗數(shù)為平均值的植株5穴，進(jìn)行單株葉面積、株高及干物質(zhì)的測(cè)定。每穴按莖鞘、葉、穗分開(kāi)用紙袋裝好，105 ℃下殺青30 min，80 ℃下烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定干物質(zhì)量及葉片干質(zhì)量；葉面積采用CI-203型激光葉面積儀測(cè)定。計(jì)算比葉重(SLW)、高效葉面積和葉面積指數(shù)(LAI)∶SLW=葉干質(zhì)量/葉面積，高效葉面積=劍葉面積+倒二葉面積+倒三葉面積，LAI=總?cè)~面積/土地面積。

1.3.2光合特性的測(cè)定于水稻灌漿中期，選擇晴朗無(wú)風(fēng)的上午,各處理隨機(jī)選取5株，在 09:00-11:00利用Li-6400型便攜式光合作用測(cè)定儀活體測(cè)定劍葉、倒二葉和倒三葉的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、胞間CO2濃度(Ci)，重復(fù)3次。

表觀葉肉導(dǎo)度(AMC)指CO2從氣孔腔到葉肉細(xì)胞葉綠體的導(dǎo)度,按照Fisher(1998)等[5]的方法計(jì)算：AMC=Pn/Ci。

葉綠素含量測(cè)定采用分光光度法。取待測(cè)水稻劍葉0.5 g，用20 mL 體積分?jǐn)?shù)95%乙醇浸泡過(guò)夜至葉片完全變白，于665和649 nm波長(zhǎng)下測(cè)定浸泡液的吸光度值(OD665，OD649)，計(jì)算葉綠素含量：葉綠素含量=Cr×提取液體積/葉片鮮質(zhì)量，Cr=6.33OD665+17.64OD649。

1.3.3考種及產(chǎn)量的測(cè)定成熟時(shí)每小區(qū)取具有代表性的植株5株,考查實(shí)粒數(shù)、空粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量,并去除四周邊行、雜株,按實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.4數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，差異顯著和相關(guān)性分析用DPS軟件進(jìn)行。2年試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致，本研究主要以2014年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種農(nóng)藝性狀的變化

由表2可知，灌漿期3個(gè)品種粳稻分蘗數(shù)呈現(xiàn)隨氮水平的增加而增加的趨勢(shì)。3個(gè)品種的高效葉面積隨氮水平的增加變化規(guī)律不同，吉農(nóng)大505在2N水平下高效葉面積最高，且與對(duì)照差異達(dá)顯著水平；吉農(nóng)大603在3N水平時(shí)高效葉面積達(dá)到最大，顯著高于對(duì)照及其他2個(gè)氮水平；吉農(nóng)大809在2N水平下的高效葉面積最高，但是與對(duì)照和其他2個(gè)氮水平的差異均未達(dá)到顯著水平。各品種劍葉和倒二葉及吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809倒三葉的比葉重在不同施氮水平下無(wú)顯著差異，吉農(nóng)大603倒三葉CK處理比葉重最高，為55.20 g/m2，1N處理最低，為 32.66 g/m2。灌漿期吉農(nóng)大505的葉面積指數(shù)在2N水平時(shí)達(dá)到最高，而吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809的葉面積指數(shù)隨氮水平的增加而顯著增大。

表 2　不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種的灌漿期農(nóng)藝性狀Table 2　Agronomic traits of three japonica rice varieties under different nitrogen levels at different growth stages

注：表中不同小寫(xiě)字母表示各處理在P=0.05水平差異顯著。下表同。

Note:Different lowercase letters mean significant difference among treatments atP=0.05 level.The same below.

2.2不同施氮水平下3個(gè)品種粳稻灌漿期光合特性的變化

2.2.1不同功能葉片光合特性的比較由圖1可知，吉農(nóng)大505劍葉Pn在2N條件下最高且顯著高于其他氮水平，2N和3N條件下倒二葉和倒三葉Pn高于對(duì)照，1N條件下倒二葉、劍葉和倒三葉Pn依次降低；吉農(nóng)大603劍葉和倒二葉Pn隨氮水平的增加變化不顯著，倒三葉在3N條件下Pn最大；吉農(nóng)大809則隨氮水平的增加Pn有下降趨勢(shì)，特別是劍葉較明顯。吉農(nóng)大505劍葉Tr在2N和3N下均顯著高于對(duì)照，倒二葉的Tr隨施氮水平的增加變化不顯著；吉農(nóng)大603劍葉和倒二葉的Tr在2N下顯著高于對(duì)照，倒三葉在3N下Tr顯著高于其他氮水平；吉農(nóng)大809劍葉的Tr在1N下最高，倒二葉的Tr隨著氮水平的增加顯著下降，倒三葉在2N下Tr顯著高于其他氮水平。氣孔導(dǎo)度的變化與蒸騰速率的變化基本一致。2N和3N條件下，吉農(nóng)大505劍葉和倒三葉AMC顯著高于對(duì)照，而倒二葉各氮水平變化不顯著；吉農(nóng)大603在3N條件下劍葉AMC顯著高于1N，倒三葉AMC顯著高于其他N水平；氮水平對(duì)吉農(nóng)大809功能葉片的AMC影響不明顯。

圖 1　不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種葉片光合特性的變化 A1～A4.吉農(nóng)大505；B1～B4.吉農(nóng)大603；C1～C4.吉農(nóng)大809。圖柱上標(biāo)不同小寫(xiě)字母表示同一品種不同處理在P=0.05水平存在顯著差異,下同F(xiàn)ig.1　Change in photosynthesis of 3 Japonica rice varieties under different nitrogen levels A1-A4.Jinongda 505;B1-B4.Jinongda 603;C1-C4.Jinongda 809. Different lowercase letters mean significant difference among treatments at P=0.05 level.The same below

2.2.2不同功能葉片葉綠素含量的比較如圖2所示，吉農(nóng)大603在同一氮水平下3種功能葉片葉綠素含量表現(xiàn)為劍葉>倒二葉>倒三葉，吉農(nóng)大505在CK、1N、3N及吉農(nóng)大809在CK、1N、2N水平下也表現(xiàn)出相同的規(guī)律。吉農(nóng)大505在2N及吉農(nóng)大809在3N時(shí)，3種功能葉片葉綠素含量表現(xiàn)為倒二葉>劍葉>倒三葉。隨著氮水平的增加3個(gè)水稻品種不同功能葉片的葉綠素含量均顯著上升，3N水平時(shí)，吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大603劍葉的葉綠素含量達(dá)最大，分別為30.03和23.77 mg/g；而吉農(nóng)大809倒三葉葉綠素的含量達(dá)到最大，為27.03 mg/g。

圖 2　不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種葉綠素含量的變化Fig.2　Change in chlorophyll of 3 japonica rice varieties under different nitrogen levels

2.3不同施氮水平下3個(gè)品種粳稻各器官干物質(zhì)積累的變化

從表3可以看出，吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809莖鞘的干物質(zhì)積累量均隨著氮水平的增加呈顯著增加趨勢(shì)，吉農(nóng)大505莖鞘的干物質(zhì)積累量在2N水平達(dá)到最高值；3個(gè)品種葉片和穗部干物質(zhì)積累量均呈現(xiàn)隨氮水平的增加而增加的趨勢(shì)。從積累比例看，3個(gè)品種粳稻的穗部占總干質(zhì)量的比例最大，且吉農(nóng)大505在各氮水平下均明顯高于其他2個(gè)品種。吉農(nóng)大603、吉農(nóng)大809和吉農(nóng)大505地上部干物質(zhì)積累量均隨氮水平的增加而顯著增加。

表 3　不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種灌漿期各器官干物質(zhì)積累量的變化Table 3　Change in dry matter accumulation of different organs of 3 Japonica rice varieties at grain filling stages under different nitrogen levels

2.4不同施氮水平下3個(gè)品種粳稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的變化

3個(gè)品種粳稻在不同施氮水平下產(chǎn)量及其構(gòu)成的變化如表4所示。由表4可以看出，施氮對(duì)3個(gè)品種的主要影響表現(xiàn)在穗數(shù)上，吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809在2N及以上水平下穗數(shù)顯著高于對(duì)照，而吉農(nóng)大505在1N及以上水平顯著高于對(duì)照。吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809產(chǎn)量在2N水平時(shí)最高，分別為13 037.91和12 745.04 kg/hm2，吉農(nóng)大603在3N水平下最高，為12 379.25 kg/hm2。由表5可知，吉農(nóng)大603和吉農(nóng)大809的產(chǎn)量與其莖鞘、穗和地上部分干物質(zhì)積累量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；而吉農(nóng)大505產(chǎn)量與穗部干物質(zhì)積累量及地上部干物質(zhì)積累量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.578和0.655，與莖鞘干物質(zhì)積累量相關(guān)性不顯著。

表 4　不同施氮水平下3個(gè)粳稻品種產(chǎn)量及其構(gòu)成的變化Table 4　Change in grain yield and components of 3 Japonica rice varieties under different nitrogen levels

表 5　3個(gè)粳稻品種產(chǎn)量與干物質(zhì)積累量間的相關(guān)系數(shù)Table 5　Correlation coefficients between yield and dry matter accumulation of 3 Japonica rice varieties

3　討　論

氮肥是對(duì)水稻產(chǎn)量影響最大的一種肥料,其在增產(chǎn)過(guò)程中作用顯著[14]。在一定施氮范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量、氮素積累總量和利用效率隨著供氮水平的提高而增加，但超過(guò)一定的氮肥水平以后，水稻的產(chǎn)量和氮素利用效率將不再提高，稻米品質(zhì)下降，嚴(yán)重影響水稻的經(jīng)濟(jì)效益[15]。我國(guó)南方部分高產(chǎn)稻田的施氮量為270～300 kg/hm2,高的已達(dá)350 kg/hm2，而氮肥吸收利用率一般僅有30%～35%,較發(fā)達(dá)國(guó)家低10%～15%[3]。沈娟等[7]的調(diào)查分析表明，吉林省近幾年偏低的氮肥施用量為75～120 kg/hm2，偏高的施用量為181～225 kg/hm2，適宜施用量為121～180 kg/hm2，相對(duì)低于南方稻田的施氮水平，但仍高于發(fā)達(dá)國(guó)家。本試驗(yàn)對(duì)吉林省3個(gè)高產(chǎn)粳稻在不同施氮水平下生產(chǎn)性能的研究表明,不同類型高產(chǎn)粳稻對(duì)氮的響應(yīng)存在明顯差異，吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809在140 kg/hm2施氮量下產(chǎn)量最高，而吉農(nóng)大603在210 kg/hm2施氮量下產(chǎn)量最高，特別是在低氮條件下(不施氮和70 kg/hm2)，吉農(nóng)大505具有顯著的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出相對(duì)耐低氮的特性。由此看來(lái)，不同粳稻品種對(duì)氮素的反應(yīng)存在一定差異，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)針對(duì)品種特性制定氮肥施用策略，這與魏海燕等[8]的研究較為一致。

光合作用是水稻物質(zhì)生產(chǎn)的基礎(chǔ)[8,16]，水稻籽粒產(chǎn)量的90%來(lái)自花后葉片光合作用，尤其是劍葉對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大[17]。氮素能促進(jìn)葉綠素的合成，延緩其降解，增強(qiáng)光合作用[18]。Shiratsuchi等[19]研究表明，水稻葉片的含氮量、葉綠素含量與其光合生產(chǎn)能力密切相關(guān),是影響氮素利用的活躍因素。但是不同類型水稻品種的光合特性、農(nóng)藝性狀及干物質(zhì)積累有明顯差異[20-24]。張亞潔等[25]研究表明，陸稻和水稻對(duì)種植方式和氮素的響應(yīng)有明顯差異。然而,以上研究多以秈稻為主,關(guān)于粳稻的相關(guān)研究報(bào)道并不多見(jiàn)。本研究表明,吉農(nóng)大505在2N條件下及吉農(nóng)大603在3N條件下的葉片凈光合速率增加，均與表觀葉肉導(dǎo)度增加有關(guān)，這表明不同施氮水平下葉片凈光合速率的提高主要與表觀葉肉導(dǎo)度的增加有關(guān)，與氣孔導(dǎo)度無(wú)關(guān)，這與安久海等[26]的研究結(jié)果一致。本研究也表明，不同品種在適宜的施氮水平下才具有較高的表觀葉肉導(dǎo)度、較大的灌漿期高效葉面積和產(chǎn)量。葉綠素含量隨施氮量增加而顯著增加，而低氮條件下只有耐低氮品種才具有較高的葉綠素含量。這說(shuō)明不同品種在不同施氮條件下保持灌漿期功能葉的光合面積和光合功能存在差異，吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809在2N條件下光合功能保持較好，吉農(nóng)大603在3N條件下光合功能保持較好。因此氮肥對(duì)灌漿期光合功能調(diào)節(jié)的品種差異是水稻栽培中應(yīng)該重視的問(wèn)題。

許多研究表明，成熟期及抽穗至成熟期的干物質(zhì)積累量越多越有利于產(chǎn)量的形成[20-24]。而霍忠祥等[27]的研究表明，在滿足氮肥群體最高生產(chǎn)力的施肥條件下，抽穗至成熟階段葉片的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.360)，過(guò)量施氮雖可增加灌漿期的物質(zhì)生產(chǎn)但不能有效轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量[14,28]。本研究結(jié)果也表明，不同施氮水平下，粳稻灌漿期地上部分干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，特別是穗部干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量顯著或極顯著正相關(guān)，但是不同施氮量下，最高產(chǎn)量并不是在最大干物質(zhì)積累的施氮量下獲得的，如吉農(nóng)大505和吉農(nóng)大809在2N獲得最高產(chǎn)量，而在3N下干物質(zhì)積累量最大，這表明北方粳稻過(guò)量施氮會(huì)形成無(wú)效的干物質(zhì)積累，不同品種在適宜施氮量下灌漿期的干物質(zhì)積累才是有效的，適當(dāng)?shù)母晌镔|(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)可能是北方粳稻高產(chǎn)因素的重要組成部分，過(guò)量施氮可能會(huì)抑制物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)，這有待進(jìn)一步深入研究。

4　結(jié)　論

施氮水平對(duì)灌漿期水稻高效葉面積有顯著影響，適宜的施氮量有利于最大高效葉面積的形成，從而有利于產(chǎn)量形成。不同施氮水平下灌漿期功能葉凈光合速率決定于葉片表觀葉肉導(dǎo)度，與氣孔限制無(wú)關(guān)，不同施氮量對(duì)葉片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性有顯著影響，合理施氮可提高葉片表觀葉肉導(dǎo)度，從而促進(jìn)上三葉的光合作用。吉農(nóng)大505相對(duì)耐低氮，其適宜施氮量為140 kg/hm2；吉農(nóng)大603喜高氮，其適宜施氮量為210 kg/hm2；吉農(nóng)大809介于二者之間，其適宜施氮量為140～210 kg/hm2。

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Photosynthesis and dry matter accumulation characteristics of 3 Japonica rice varieties under different nitrogen levels

WU Zhihaia,GAO Waa,JIN Hongmingb,HAO Naa,YANG Meiyingb,LING Fengloua，ZHANG Zhi’ana

(aFacultyofAgronomy,bCollegeofLifeScience,JilinAgriculturalUniversity,Changchun,Jilin130118,China)

【Objective】 The study investigated the differences in photosynthetic characteristics and dry matter accumulation of main commercial Japonica rice varieties with different nitrogen levels in Jilin to provide basis for improving nitrogen efficiency.【Method】 A field experiment was carried out to investigate changes in agronomic traits,photosynthetic characteristics and dry matter accumulation characteristics and yield of three commercial Japonica rice varieties under four nitrogen (N) levels,including no N fertilizer (CK),1N (70 kg/hm2N),2N (140 kg/hm2N) and 3N (210 kg/hm2N).【Result】 The plant height,tiller number and LAI at grain filling period showed significant change with the increase of nitrogen level.The leaf net photosynthetic rates of flag leaf and the third leaf of Jinongda 505 in 2N reached the maximum.The net photosynthetic rate of the third leaf of Jinongda 603 in 3N was the highest.The effect of nitrogen level on net photosynthetic rate of function leaf of Jinongda 809 was not significant.The difference in leaf net photosynthetic rates may be caused by the different effects on canopy structures of different Japonica rice varieties.The dry matter accumulation of stem and sheath,leaf and spike of Jinongda 603 and Jinongda 809 increased with the increase of the nitrogen level,while that of Jinongda 505 reached the maximum in 2N and then decreased.The yield of Jinongda 603 was highest in 3N,and the highest yields of the other two species were obtained in 2N,which was related to the net photosynthetic rates and high effective leaf areas of different varieties at filling stage.Yield and dry matter accumulation of stem,sheath,spike and shoot were significantly or extremely significantly related.【Conclusion】 Different varieties had different optimal nitrogen levels.Jinongda 505 and Jinongda 809 were relatively low in nitrogen tolerance,while Jinongda 603 was suitable for cultivation under high nitrogen level.

rice;nitrogen;photosynthetic characteristics;dry matter accumulation

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-07-1208:4510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.08.012

2015-10-16

吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(201215183)；吉林省科技廳科技引導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目(20130411017XH)

武志海(1975-)，男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，副教授，博士，主要從事水稻栽培生理研究。

E-mail:wuzhihai1116@163.com

S511.03

A

1671-9387(2016)08-0075-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160712.0845.024.html