不同水稻品种氮素利用效率差异的研究--开题报告.doc

本科生毕业论文（设计） 开题报告 姓名与学号 陈正源 3071601217 指导教师 倪吾钟 研究员 年级与专业 2007级 农资 所在学院 环境与资源学院 2011年06月20日 不同水稻品种氮素利用效率差异的研究 1 课题意义 氮素利用率(Nitrogen use efficiency，NUE)低是当今作物生产的世界性难题，也是我国作物生产中的一个十分突出的问题，据统计[1]，1958-1963年，中国水稻氮肥农学利用率为15-20kg/kg，到198l—l983年则下降至9.1kg/kg，氮肥利用率介于30%～35%，低于世界平均水平。目前浙江和江苏等一些氮肥用量高的省份，氮肥农学利用率低于10kg/kg，吸收利用率低于20%。研究认为，造成氮肥利用率低的主要原因为氮肥用量过高、施用时期不合理。农民为了获得高产往往过量地施用氮肥。尤其是近l0多年来，随着水稻品种的改良和产量水平的提高，施氮量不断加大。目前，在水稻高产栽培中，氮肥(纯氮)施用量已达300～350 kg/hm2，有些地区甚至高达400-450 kg/hm2，这不仅造成氮素的严重浪费，而且还给环境带来了巨大的压力。 根据以上问题，若能在目前的各种优质高产水稻品种中通过研究比较筛选出对氮素的利用效率较高的品种，则可以在如何提高氮肥利用效率及控制农业面源污染等工作中提供一定的借鉴意义。 2 背景及可行性分析 2.1 项目背景 2.1.1 不同水稻品种氮素利用的基因型差异 不同基因型的水稻品种之间存在氮素利用效率的差异，不仅在籼亚种与粳亚种，常规稻与杂交稻间存在，而且在同一亚种内不同品种间也表现出显著差异。单玉华等[2]采用水培试验，发现籼稻植株的氮素利用效率明显高于粳稻及广亲和品种，其中杂交籼稻高于常规籼稻，而杂交粳稻与常规粳稻无显著差异。从氮素的籽粒生产效率来看．粳稻及广亲和品种氮素的干物质生产效率(成熟期干物质重与地上部吸收的总氮之比高于籼稻，而氮素的籽粒生产效率则低于籼稻。Broadbent等[21]用24种基因型水稻品种试验，证明氮素的干物质生产效率也存在极显著的基因型差异。 水稻对氮素反应的基因型差异，既与株高、有效穗数、收获指数等农艺性状有关，也与氮素的吸收能力和籽粒及生物产量利用效率有关。根据不同基因型水稻对氮素反应的农艺性状指标，黄农荣[3]从48份具有不同农艺性状和氮素利用效率的材料中，筛选出适于在低氮条件下种植的低氮高效型品种广恢128和茉莉占选，适于在高氮素条件下种植的高氮高效型品种97、2466和银花占，以及适于在低氮素，或者高氮素条件下种植的氮高效型品种长伦占。 2.1.2 不同水稻品种对氮肥的农学利用率差异 不同基因型水稻品种除其自身的适宜含氮量不同外，对所施氮肥的农学利用率也是存在差异的。所谓水稻氮肥的农学利用率是指水稻植株通过吸收转化后积累在籽粒中的以粗蛋白形式存在的氮素占所施氮肥用量的百分比。阮新民等[4]在5个施肥水平下，研究了6个品种氮肥的农学利用率、稻谷产量以及米质的差异。研究表明，不同施肥水平下，对氮肥的农学利用率不同，75、150kg/hm2施氮水平下较高；随着施氮量的增加，氮肥的农学利用率下降。因此，降低施肥量可以提高氮肥的农学利用率。不同品种在不同的氮肥水平下表现也不相同：协优57在75 kg/hm2施肥水平下的农学利用率最高，达14.6kg/kg；氮肥农学利用率高的品种也需在适宜的施肥水平下才能体现，即在不同的产量目标下，宜选择不同的品种。 此外，不同的肥料类型和处理对水稻的氮肥农学利用率也存在着影响。阮新民等[5]通过选用5个水稻品种，在7种不同施肥处理下进行裂区试验，研究了不同施肥类型与水稻产量和农学利用率的关系。结果表明：尿素+控失剂+饼肥配合施肥处理可以显著提高水稻的产量，平均较对照增产51.7%；该施肥处理还可以明显提高水稻的氮肥农学利用率，较尿素+饼肥施肥处理平均增加了20.1%；品种K优52和协优52在不同施肥处理下的平均产量和平均氮肥农学利用率均高于其它试验品种，分别为6.06kg/667m2、10.3kg稻谷/kgN与6.10kg/667m2、11．8kg稻谷/kg N。因此，控失剂的配合辅助施用可以提高水稻产量和农学利用率；K优52和协优52的平均氮素农学利用效率高于其它品种。 2.1.3 不同水平氮肥施用量及氮素对水稻品质的影响 不同的氮肥施用水平会对水稻稻米的食味及商品品质产生影响。张俊国等[6]通过对20个水稻品种(系)在不同施氮水平下的主要食味品质性状变化规律进行研究，发现：多数品种随着施氮量的增加，稻米蛋白质含量、直链淀粉含量上升