胡香玉 鐘旭華 彭碧琳 黃農(nóng)榮 潘俊峰 梁開明 劉彥卓 傅友強

(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所/廣東省水稻育種新技術(shù)重點實驗室,廣東廣州 510640)

水稻(OryzasativaL.)是我國的主要糧食作物之一,因此保持水稻高產(chǎn)至關(guān)重要。然而,由于稻田氮肥長期過量投入,導(dǎo)致氮肥利用率低、種稻成本高、病蟲害嚴(yán)重,并引發(fā)環(huán)境污染等問題,進而使得水稻生產(chǎn)與資源環(huán)境的矛盾日益突出[1-2]?；趪覍Z食的剛性需求,我國正在大力實施化肥農(nóng)藥減施增效科技行動[3-4],以減少氮肥用量的同時保持高產(chǎn),這對保障國家糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前,水稻減氮高產(chǎn)主要依靠栽培技術(shù)和肥料產(chǎn)品的改進,如水稻精確定量栽培[5]、“三控”施肥[6]、緩控釋肥[7]等,卻忽視了品種改良對減氮高產(chǎn)的作用。研究表明,不同基因型水稻的氮素利用效率存在明顯差異[8-9]。肖景華等[10]、Zhang[11]和余四斌等[12]提出了培育少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的“綠色超級稻”(Green Super Rice,GSR)的構(gòu)想,明確減氮高產(chǎn)品種的篩選鑒定指標(biāo),是綠色超級稻品種選育的重要基礎(chǔ)。前人關(guān)于不同水稻品種產(chǎn)量差異的研究多是在高產(chǎn)栽培條件下或在高氮肥投入情況下進行的[8,13-15],而關(guān)于減氮條件下不同水稻品種的產(chǎn)量差異,以及減氮高產(chǎn)品種特征的研究鮮見報道。Wu等[16]于湖北省研究了減氮條件下29個候選GSR品種的表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)不同品種間產(chǎn)量差異顯著,且部分品種在減氮條件下產(chǎn)量仍較高,但未對其原因進行系統(tǒng)分析。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所生理生態(tài)室承擔(dān)863項目中候選GSR品種在華南地區(qū)的鑒定工作,在較當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)高效栽培減氮三分之一條件下,比較不同參試候選GSR品種的產(chǎn)量表現(xiàn),并從產(chǎn)量構(gòu)成、物質(zhì)生產(chǎn)分配、源庫特性和氮素吸收利用等方面系統(tǒng)分析減氮高產(chǎn)品種的特征,以期為通過遺傳改良培育減氮高產(chǎn)新品種提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與供試品種

試驗于2015年晚季和2016年晚季在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云試驗基地進行。試驗地土壤類型為砂壤水稻土,2015年試驗田土壤基本理化性質(zhì)為有機質(zhì)16.6 g·kg-1、全氮 0.92 g·kg-1、速效磷 23.71 mg·kg-1、速效鉀41.99 mg·kg-1,常年不施氮產(chǎn)量水平為3.9 t·hm-2左右；2016年試驗田土壤基本理化性質(zhì)為有機質(zhì)23.1 g·kg-1、全氮 1.24 g·kg-1、速效磷 13.6 mg·kg-1、速效鉀82.9 mg·kg-1,常年不施氮產(chǎn)量水平為4.3 t·hm-2左右。以863項目育種團隊選送的候選GSR品種、品系或雜交組合(以下統(tǒng)稱為“品種”)為供試材料,2015年選送的水稻品種為14個,2016年為11個,均以廣東省晚季水稻品種區(qū)域試驗中的種粵晶絲苗2號為對照(CK)。兩年參試品種不完全相同,詳細信息見表1。

表1 供試水稻品種信息Table1 Information of the tested rice varieties

1.2 試驗設(shè)計與栽培管理

采取完全隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù)。各小區(qū)面積16 m2。兩年均于7月21日播種,8月8日移栽。栽插規(guī)格為20 cm×20 cm,雜交稻每穴2粒谷苗,常規(guī)稻每穴3粒谷苗。各小區(qū)統(tǒng)一肥料用量。采用廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)水稻“三控”施肥技術(shù)[6]進行栽培管理,氮肥用量減少三分之一,由 180 kg·hm-2減為 120 kg·hm-2,其他不變。氮、磷、鉀肥分別為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O516%)和氯化鉀(含K2O 60%),磷鉀肥用量分別為27和100 kg·hm-2。氮肥分別于移栽前、分蘗中期(2015年為8月24日,2016年為8月23日)和穗分化期(2015年為9月9日,2016年為9月7日)按4∶2∶4比例施入,磷肥作基肥于移栽前一次性施入,鉀肥分別于移栽前和穗分化始期按5∶5比例施入。采用井水灌溉以防止灌溉水中養(yǎng)分可能帶來的干擾,其他同高產(chǎn)栽培管理,嚴(yán)格防治病蟲害。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 干物質(zhì)量及吸氮量 分別于水稻拔節(jié)期、抽穗期和成熟期在各小區(qū)取代表性植株12穴,洗凈后剪根,拔節(jié)期和抽穗期分為葉片和莖鞘(抽穗期包括穗)兩部分,成熟期分為莖鞘、葉片和穗三部分,將樣品105℃殺青30 min,70℃烘干至恒重,稱重。采用AA3全自動連續(xù)流動分析儀(Seal,德國)測定植株各部分樣品的氮素含量,計算植株地上部吸氮量。

1.3.2 葉面積指數(shù) 抽穗期利用Li-3100C型葉面積儀(Licor,美國)測定。

1.3.3 產(chǎn)量及構(gòu)成因素 成熟期在每小區(qū)(5 m2)測產(chǎn)區(qū)中,取對角線上的植株12穴逐穴調(diào)查有效穗數(shù),測定每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重。每小區(qū)實收5 m2,脫粒并曬干,風(fēng)選清除雜質(zhì)和空秕粒后稱重,測定水分,折算成含水量14.0%的產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

參照董桂春等[17]和蔣彭炎等[18]的方法,按照公式分別計算氮素籽粒生產(chǎn)效率(nitrogen use efficiency for grain production,NUEg,kg·kg-1N)、群體指數(shù)、庫容量(g·m-2)、庫源比和莖葉比:

采用Microsoft Office Excel 2007整理數(shù)據(jù)；SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

由表2可知,同一年份不同品種間產(chǎn)量和日產(chǎn)量均差異顯著。2015年,參試品種產(chǎn)量為4.99～7.18 t·hm-2,其中荃香優(yōu)6號和晶兩優(yōu)華占最高,云氮4號最低。晶兩優(yōu)華占、盛泰優(yōu)722、豐田優(yōu)553、五優(yōu)308、恒豐優(yōu)7011、國優(yōu)9113、9311A/R672和荃香優(yōu)6號的產(chǎn)量均顯著高于對照(5.86 t·hm-2),增幅為12.8%～22.5%。其中,產(chǎn)量超過6.75 t·hm-2的品種有6個,分別為晶兩優(yōu)華占、五優(yōu)308、恒豐優(yōu)7011、國優(yōu)9113、9311A/R672和荃香優(yōu)6號；超過7.00 t·hm-2的品種有3個,分別為晶兩優(yōu)華占、國優(yōu)9113和荃香優(yōu)6號。在所有參試品種中,晶兩優(yōu)華占、五優(yōu)308、國優(yōu)9113和荃香優(yōu)6號的日產(chǎn)量較高(＞67.0 kg·hm-2·d-1),云氮4號仍最低。

2016年,晶兩優(yōu)華占產(chǎn)量最高,為7.73 t·hm-2。此外,盛泰優(yōu)722、深優(yōu)513和聚兩優(yōu)751的產(chǎn)量也均在7.00 t·hm-2以上,且顯著高于對照,增幅分別為13.8%、21.0%和20.3%。豐田優(yōu)553、天優(yōu)華占、春兩優(yōu)油占的產(chǎn)量也均達到6.75 t·hm-2,較對照高8.5%～12.1%。參試品種日產(chǎn)量為 57.1～71.6 kg·hm-2·d-1,深優(yōu)513最高,對照最低。與對照相比,兩年均參試的4個品種,即晶兩優(yōu)華占、盛泰優(yōu)772、豐田優(yōu)553和五優(yōu)308表現(xiàn)出很好的重現(xiàn)性。同一年份有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重4個產(chǎn)量構(gòu)成因子也存在顯著的品種差異。

2.2 不同水稻品種莖蘗動態(tài)、物質(zhì)生產(chǎn)和分配

由表3可知,不同水稻品種莖蘗數(shù)兩年均在拔節(jié)期達到峰值,且3個生育時期品種間莖蘗數(shù)的差異均達到顯著水平。2015年不同水稻品種在分蘗中期、拔節(jié)期和抽穗期的莖蘗數(shù)變幅分別為136.8～260.4、222.2～441.0和 216.7～293.8條·m-2。 2016年 3個時期各水稻品種莖蘗數(shù)變幅分別為181.3～227.5、263.2～379.2、219.4～328.5條·m-2,其中豐田優(yōu) 553在3個時期莖蘗數(shù)均為最少,盛泰優(yōu)018莖蘗數(shù)在拔節(jié)期和抽穗期均為最高,而對照的莖蘗數(shù)在各品種中一直處于較高水平。

表2 不同水稻品種產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子Table2 Grain yield and yield components of the tested rice varieties

由表4可知,除2016年拔節(jié)前干物質(zhì)積累量外,其他階段干物質(zhì)積累量和總生物量在水稻品種間的差異均達到顯著水平。兩年中,所有參試水稻品種均以拔節(jié)前干物質(zhì)積累量最少(1.66～3.17 t·hm-2),多數(shù)品種干物質(zhì)量積累峰值出現(xiàn)在拔節(jié)至抽穗期,且均以豐田優(yōu)553最高,抽穗后干物質(zhì)積累量均以五優(yōu)308最高。2015和2016年參試水稻品種總生物量分別介于9.8～12.2和 10.2～13.2 t·hm-2,且豐田優(yōu) 553連續(xù)兩年表現(xiàn)出最高的總生物量。就物質(zhì)分配而言,兩年不同水稻品種間收獲指數(shù)(harvest index,HI)和抽穗期莖葉比均差異顯著。收獲指數(shù)連續(xù)兩年均以五優(yōu)308最高,2015年以云氮4號最低,2016年則以春兩優(yōu)油占最低。 豐田優(yōu)553、4HD005、9311A/R672、深優(yōu)513和盛泰優(yōu)018的抽穗期莖葉比均顯著高于對照。

2.3 不同水稻品種源庫特征

由表5可知,參試水稻品種抽穗期葉面積指數(shù)和葉片氮含量2015年分別為3.09～5.59和2.31%～2.84%,2016年分別為3.47～5.57和2.32%～3.16%,各品種間存在顯著差異,而群體指數(shù)、庫容量和庫源比品種間差異僅在2015年達到顯著水平。群體指數(shù)、庫容量和庫源比2015年分別介于8.08～13.34、720.5～1 007.2 g·m-2和 64.0～106.0,2016年分別介于 9.53～12.91、972.8～1 097.4 g·m-2和 83.2～107.0。 晶兩優(yōu)華占的產(chǎn)量表現(xiàn)較好,但其群體指數(shù)(源)并不高。就兩年重復(fù)的5個品種而言,2016年庫容量全部高于2015年,而抽穗期葉面積指數(shù)、葉片氮含量、群體指數(shù)和庫源比在年際間各有高低。

表3 不同水稻品種各時期莖蘗數(shù)Table3 Number of tillers(including main stems)at different growth stages of the tested rice varieties /(條·m-2)

2.4 不同水稻品種吸氮量和氮肥利用效率

由表6可知,2015年、2016年,不同水稻品種間總吸氮量的差異均未達到顯著水平,而各品種間NUEg差異顯著。2015和2016年參試水稻品種NUEg分別介于53.1～68.0和 50.2～62.6 kg·kg-1。 與對照相比,2015年,晶兩優(yōu)華占、豐田優(yōu)553、恒豐優(yōu)7011、國優(yōu)9113、9 311A/R672和荃香優(yōu)6號的NUEg分別提高 21.6%、15.6%、14.7%、19.7%、12.7%和 19.3%；2016年,晶兩優(yōu)華占、豐田優(yōu)553、深優(yōu)513和聚兩優(yōu)751的NUEg均較對照高10%以上。晶兩優(yōu)華占和豐田優(yōu)553連續(xù)兩年均表現(xiàn)出較高的氮素利用效率。

表4 不同水稻品種各生育階段干物質(zhì)積累量、收獲指數(shù)和抽穗期莖葉比Table4 Biomass accumulation， harvest index at different growth stages and stem/leaf ratio at heading stage of the tested rice varieties

2.5 水稻農(nóng)藝和生理指標(biāo)與產(chǎn)量的關(guān)系

由表7可知,在水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子中,2015年僅結(jié)實率與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),而2016年每穗粒數(shù)和千粒重與產(chǎn)量的相關(guān)性分析分別達顯著和極顯著水平。整體而言,減氮高產(chǎn)品種沒有特定的產(chǎn)量構(gòu)成因子表現(xiàn)出優(yōu)勢。3個時期的水稻莖蘗數(shù)均與產(chǎn)量無顯著相關(guān)性(P＞0.05),且兩年表現(xiàn)一致。就階段物質(zhì)生產(chǎn)而言,除2015年拔節(jié)前物質(zhì)積累量與產(chǎn)量密切正相關(guān)外,其他階段物質(zhì)積累量與產(chǎn)量之間的相關(guān)關(guān)系均不顯著。兩年分析結(jié)果表明,水稻產(chǎn)量與成熟期總生物量呈顯著或極顯著相關(guān)性。水稻收獲指數(shù)、抽穗期莖葉比均與產(chǎn)量呈正相關(guān),且在2015年達到顯著水平,而各品種全生育期與其產(chǎn)量間無密切相關(guān)性。

由圖1可知,兩年的相關(guān)分析結(jié)果均表明,庫容量與產(chǎn)量呈極顯著線性正相關(guān)(r2015=0.588,P＜0.01；r2016=0.492,P＜0.01),2016年,群體指數(shù)和2015年庫源比與產(chǎn)量均無密切相關(guān)性。表明減氮條件下,源庫參數(shù)中僅庫的大小是水稻高產(chǎn)的限制因子。

表5 不同水稻品種抽穗期葉面積指數(shù)、抽穗期氮含量、群體指數(shù)、庫容量和庫源比Table5 Leaf area index and leaf N content at heading stage， population density index，sink capacity and sink/source ratio of the tested rice varieties

由圖2可知,各水稻品種總吸氮量與產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系,兩年均達到顯著水平(=0.304,P＜0.01；=0.205,P＜0.05)；NUEg與產(chǎn)量均呈顯著的線性正相關(guān)關(guān)系(r2015=0.600,P＜0.01；r2016=0.660,P＜0.01)。

由圖3可知,水稻抽穗期莖葉比與NUEg呈顯著正相關(guān),兩年表現(xiàn)一致(r2015=0.363,P＜0.05；r2016=0.468,P＜0.01)。

3 討論

3.1 通過品種選育實現(xiàn)水稻減氮高產(chǎn)的可行性

圖1 水稻產(chǎn)量與群體指數(shù)(A，D)、庫容量(B，E)、庫源比(C，F(xiàn))的相關(guān)性Fig.1 Correlation between grain yield and population index(A，D)， sink size(B，E)and sink/source ratio(C，F(xiàn))of rice

圖2 水稻產(chǎn)量與成熟期總吸氮量和氮素籽粒生產(chǎn)效率的關(guān)系Fig.2 Correlation between grain yield and total N uptake and N use efficiency for grain production(NUEg)at maturity of rice

圖3 氮素籽粒生產(chǎn)效率與抽穗期莖葉比的相關(guān)性Fig.3 Correlation between N use efficiency for grain production(NUEg)and stem/leaf ratio at heading stage

表6 不同水稻品種總吸氮量和氮素籽粒生產(chǎn)效率Table6 Total N uptake at maturity and N utilization efficiency for grain production

表7 水稻產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成、莖蘗數(shù)、物質(zhì)生產(chǎn)分配、生育期的相關(guān)系數(shù)Table7 Correlation coefficients between grain yield and yield components，number of tillers and biomass accumulation and allocation of rice

本研究結(jié)果表明,減氮條件下不同水稻品種間產(chǎn)量差異顯著,這與Wu等[16]的研究結(jié)果一致。本研究20個參試品種中,有10個品種的產(chǎn)量超過了6.75 t·hm-2,高于當(dāng)前廣東省平均單產(chǎn)水平 5.47 t·hm-2[19],而施氮量遠低于廣東省平均水平(194 kg·hm-2)。晶兩優(yōu)華占、豐田優(yōu)553、荃香優(yōu)6號、天優(yōu)華占和聚兩優(yōu)751等7個品種的產(chǎn)量均達到7.00 t·hm-2以上,高于當(dāng)前中國水稻平均單產(chǎn)水平[20],同時也高于已報道的廣東省內(nèi)相似施氮量下的產(chǎn)量[21-22]。由此可見,施氮量雖有所減少,但仍有一些品種能夠保持較高的產(chǎn)量水平。表明在華南地區(qū),通過品種改良實現(xiàn)水稻減氮高產(chǎn)是可行的,這與前人[16]在長江流域的研究結(jié)果一致。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所生理生態(tài)室前期研究表明,在相似地力水平、相同氮肥運籌,但施氮量為180 kg·hm-2時,晶兩優(yōu)華占和聚兩優(yōu)751產(chǎn)量分別為7.8和7.7 t·hm-2,這與本研究減氮三分之一條件下的產(chǎn)量相差不大。對照品種粵晶絲苗2號,在施氮量為180 kg·hm-2時,產(chǎn)量一般為7.0 t·hm-2,而在本研究減氮三分之一條件下產(chǎn)量僅6.0 t hm-2(數(shù)據(jù)另行發(fā)表)。表明減氮高產(chǎn)品種對在少施氮肥的情況下實現(xiàn)高產(chǎn)十分重要。我國水稻種質(zhì)資源豐富,而本研究參試品種數(shù)量有限,今后應(yīng)擴大減氮高產(chǎn)品種及種質(zhì)資源的篩選和挖掘利用,充分發(fā)揮品種的減氮高產(chǎn)潛力。

3.2 減氮高產(chǎn)水稻品種的主要特征

物質(zhì)生產(chǎn)是產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)。許多學(xué)者認為較高的物質(zhì)生產(chǎn)量是水稻高產(chǎn)或超高產(chǎn)的重要特征之一[23-24]。研究表明,各生育階段干物質(zhì)積累量、HI與產(chǎn)量的關(guān)系,因區(qū)域、品種類型及栽培方式不同而不同[23-25]。這與本研究結(jié)果相同。本研究中,在減氮三分之一條件下,不同水稻品種有各自的物質(zhì)積累特點,不管各階段積累如何,只要增加總生物量,便有利于水稻在減氮條件下獲得高產(chǎn)。就HI而言,本研究中多數(shù)品種的HI較高,有的甚至達到了植物生理學(xué)家認為的可能上限62.0%[26]。通過對HI測定方法進行驗證,證實了數(shù)據(jù)的可靠性,且兩年重復(fù)的參試品種的HI趨勢一致。近年來,國內(nèi)外學(xué)者常把高HI作為水稻高產(chǎn)的重要目標(biāo)之一[27-29]。我國超級雜交稻的HI已達到55%～62%[30],其中高產(chǎn)秈稻粵香占的 HI達到61.9%[31],日本超高產(chǎn)品種北陸125號的HI甚至高達66%[32]。本研究結(jié)果表明,HI與產(chǎn)量呈正相關(guān)趨勢,且在2015年達到顯著水平,說明高HI很可能是減氮高產(chǎn)品種的重要特征之一。

擴庫、強源或源庫協(xié)調(diào)是水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要前提。本研究發(fā)現(xiàn)水稻庫容量越大,產(chǎn)量越高,這與前人研究結(jié)果一致[32-33]。但產(chǎn)量與葉源強弱(群體指數(shù)、抽穗期葉面積指數(shù)(leaf area index,LAI))、庫源比之間的關(guān)系并不密切。這與Li等[34]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)量的增加與抽穗期葉源大小無關(guān)的結(jié)論基本一致。因此,在進行減氮高產(chǎn)品種改良時,應(yīng)以擴大庫容量為主。庫容量在水稻抽穗期便能基本確定,可作為選育減氮高產(chǎn)品種的簡便實用指標(biāo)。本研究中,由于施氮量減少,水稻抽穗期LAI較低,但參試品種總干物質(zhì)生產(chǎn)量仍處于較高水平,光合產(chǎn)物供應(yīng)充足。這一方面可能得益于非葉片器官如莖鞘的光合作用,另一方面也可能因為這些參試候選GSR品種具有更為高效的光合系統(tǒng),但具體原因還有待進一步探究。

產(chǎn)量可表示為總吸氮量和NUEg的乘積。Wu等[16]認為,總吸氮量和NUEg均與產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系,董桂春[35]和Jing等[36]在群體水培條件下發(fā)現(xiàn),二者均與產(chǎn)量呈密切正相關(guān)。本研究中,水稻總吸氮量與產(chǎn)量仍呈二次曲線關(guān)系,而NUEg與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),且兩年的研究結(jié)果一致。進一步分析發(fā)現(xiàn),NUEg對產(chǎn)量的直接影響更大(表8),這與Jing等[36]的研究結(jié)果一致。由此可見,在減氮三分之一條件下,水稻主要通過提高其氮素生理利用效率,而非通過增加總吸氮量來實現(xiàn)高產(chǎn)。本研究還發(fā)現(xiàn)水稻抽穗期莖葉比與NUEg密切相關(guān),且與產(chǎn)量呈正相關(guān)趨勢。這可能與莖葉比高,更多的碳水化合物分配到莖鞘中,灌漿期向籽粒中的轉(zhuǎn)運量多有關(guān)。綜上,抽穗期莖葉比也可作為選育減氮高產(chǎn)水稻品種的參考指標(biāo)之一,且更為簡單實用,但造成減氮條件下NUEg品種間差異的生理生化和遺傳機制仍有待進一步解析。

表8 水稻氮素總吸收量及氮素籽粒生產(chǎn)效率與產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)Table8 Analysis on the direct path coefficient between total nitrogen uptake，NUEgand grain yield of rice

3.3 減氮高產(chǎn)水稻品種的應(yīng)用前景

糧食安全和環(huán)境保護是我國當(dāng)前面臨的兩大難題。選育和推廣應(yīng)用減氮高產(chǎn)水稻品種是解決這一難題的有效技術(shù)途徑。本研究中,晶兩優(yōu)華占、五優(yōu)308、荃香優(yōu)6號、天優(yōu)華占、聚兩優(yōu)751等為減氮高產(chǎn)品種。在上述品種中,晶兩優(yōu)華占已在種業(yè)市場有較高的認可度,天優(yōu)華占和五優(yōu)308是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推品種,近年來在我國南方稻區(qū)有較大的種植面積,豐田優(yōu)553和聚兩優(yōu)751也均是我國各省(區(qū))主推品種。通過這類品種的推廣應(yīng)用,實現(xiàn)在減少氮肥投入的同時,保持水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),實現(xiàn)糧食安全和環(huán)境保護的協(xié)調(diào),應(yīng)用前景廣闊。此外,減氮高產(chǎn)品種主要是因為其氮素生理利用效率高,推廣應(yīng)用時不會因為施氮量減少而多吸收土壤中的氮素,不易造成土壤氮庫耗竭,也有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明,在較當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)高效栽培減氮三分之一的條件下,不同參試水稻品種間產(chǎn)量兩年均存在顯著差異。在20個參試品種中,2015年,晶兩優(yōu)華占、盛泰優(yōu)722、豐田優(yōu)553、五優(yōu) 308、恒豐優(yōu) 7011、國優(yōu)9113、9311A/R672和荃香優(yōu)6號共8個品種的產(chǎn)量顯著高于對照,且增幅均在10%以上；2016年,晶兩優(yōu)華占、盛泰優(yōu)722、豐田優(yōu)553、天優(yōu)華占深優(yōu)513和聚兩優(yōu)751共6個品種的產(chǎn)量較對照高10%以上,其中晶兩優(yōu)華占(兩年)、國優(yōu)9113、荃香優(yōu)6號、深優(yōu)513和聚兩優(yōu)751的產(chǎn)量較對照高20%以上,且均超過7.00 t·hm-2。上述結(jié)果表明通過品種改良實現(xiàn)減氮高產(chǎn)是切實可行的。此外,在減氮條件下,高產(chǎn)水稻品種具有生物量大、庫容量大和氮素籽粒生產(chǎn)效率高等重要特征。