水旱轮作模式下优化施氮促进水稻氮素利用和增产的生理生态机制
发布时间：2022-09-30 14:11
增加单位面积的粮食产量,合理施肥提高肥料利用率,是保证粮食安全和农业可持续发展的关键。稻作系统特别是水旱轮作,在农业生产中占有重要地位,其实施应用是提高单位面积产量的有效手段。本研究在水旱轮作条件下,通过对水、旱两季作物施入的氮肥进行同位素标记,结合水稻形态建成、结构变化、物质积累、氮素利用、酶活差异、基因表达、产量形成等生理生化变化,研究了杂交籼稻氮素吸收利用和产量的形成规律,稻季氮肥优化管理提高水稻产量和氮素利用的形态生理机制,以及前茬残留氮素的延续效应,以期为水稻的高产高效生产以及水旱轮作条件下氮素的周年高效利用提供理论依据和参考。主要研究结果如下:1.优化施氮增产增效效果:与传统施氮方式相比,优化施氮处理在常规施氮量（180kg/hm~2）和低氮（90kg/hm~2）条件下,分别增产9.45%-12.41%和6.28%。氮素收获指数、偏生产力、农学利用率和当季回收利用率在优化施氮条件下均有所提高,其中氮素的当季回收利用率是衡量氮素利用的重要指标,与传统施氮方式相比,2014年和2015年优化施氮的氮肥当季利用率分别提高了71.7%和110.2%,差异达极显著水平。2.优化施氮增...
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
英文缩略符号及中文对照
1 前言
1.1 研究目的与意义
1.2 文献综述
1.2.1 氮肥管理对水稻产量及其构成因素的影响
1.2.2 氮素循环及氮肥管理对氮素损失与利用的影响
1.2.3 水旱轮作条件下的土壤特性及其对稻季生产的影响
1.3 本研究切入点
2 试验设计与方法
2.1 试验地点及材料
2.2 杂交籼稻氮素吸收利用及产量形成规律研究
2.2.1 试验设计
2.2.2 测定项目
2.3 稻季氮肥优化增产增效的形态生理机理研究
2.3.1 试验设计
2.3.2 测定项目
2.4 前茬残留氮素对水稻生长的影响及其延续效应研究
2.4.1 试验设计
2.4.2 测定项目
2.5 数据统计分析与作图
3 结果与分析
3.1 杂交籼稻产量的形成规律及优化施氮的增产机理
3.1.1 优化施氮对产量及其构成因素的影响
3.1.2 不同氮肥管理条件下水稻营养器官生长及其能力差异
3.1.3 不同氮肥管理条件下物质积累与转运差异
3.1.4 不同氮肥管理条件下穗型结构差异及其调控
3.2 水旱轮作下稻季优化施氮方式提高氮素利用的效果与调控机制
3.2.1 不同施氮方式下氮素利用率差异
3.2.2 不同施氮方式下氮素的积累分配与转运差异
3.2.3 氮肥吸收利用相关基因表达量及酶活差异
3.2.4 杂交籼稻的吸氮规律及环境氮素的补偿效应
3.3 不同模式前茬残留氮素对水稻生长的影响及其延续效应
3.3.1 蒜-稻和麦-稻模式下水稻生长差异
3.3.2 不同前茬及残留氮素对稻季及周年氮素吸收利用的影响
4 讨论
4.1 水旱轮作模式下优化施氮的增产机制
4.1.1 优化施氮强蘖促叶强源
4.1.2 优化施氮保穗增粒扩库
4.1.3 优化施氮协调库源增产
4.2 水旱轮作模式下优化施氮的增效机制
4.2.1 环境供氮能力差异及其补偿效应
4.2.2 杂交籼稻的吸氮规律及增效三阶段
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
6 创新之处
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响[J]. 李武,邓飞,胡慧,赵敏,廖爽,蒲石林,任万军. 核农学报. 2018(04)
[2]氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响[J]. 孙永健,孙园园,严奉君,杨志远,徐徽,李玥,王海月,马均. 作物学报. 2017(03)
[3]不同轮作制度减量施肥对水稻群体质量及产量的影响[J]. 周昱磊,陈轩敬,杨敏,张跃强,石孝均. 贵州农业科学. 2016(11)
[4]氮肥种类及运筹技术调控土壤氮素损失的研究进展[J]. 周伟,吕腾飞,杨志平,孙红,杨莨杰,陈勇,任万军. 应用生态学报. 2016(09)
[5]施氮量及氮肥运筹对超级粳稻生长发育和氮素利用特性的影响[J]. 崔月峰,孙国才,卢铁钢. 江苏农业科学. 2016(04)
[6]水稻氮素利用研究进展[J]. 刘中卓. 北方水稻. 2016(02)
[7]Effect of Different Nitrogen Fertilizer Application Strategies on Rice Growth and Yield[J]. Dong JIA,Jingjing LU,Yajun SUN,Shuang SONG,Han DU,Lei HAN. Asian Agricultural Research. 2016(01)
[8]杂交中籼稻长秧龄移栽的分蘖成穗特性[J]. 吕腾飞,周伟,李应洪,张绍文,李玥,孙永健,马均. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2015(06)
[9]Characterization of Nitrogen Uptake Pattern in Malaysian Rice MR219 at Different Growth Stages Using 15N Isotope[J]. Mohammad Mu’az HASHIM,Mohd Khanif YUSOP,Radziah OTHMAN,Samsuri Abdul WAHID. Rice Science. 2015(05)
[10]湖南双季稻氮磷钾配方优化及追肥运筹增产效果分析（英文）[J]. 田发祥,朱坚,谢运河,彭华,纪雄辉. Agricultural Science ＆ Technology. 2015(07)
博士论文
[1]稻田土壤供氮机理及水稻氮肥优化施用研究[D]. 张奇春.浙江大学 2005
[2]氮素营养调控水稻群体质量指标的研究[D]. 丁艳锋.南京农业大学 1997
硕士论文
[1]水分和氮肥相互作用对水旱轮作体系氮素转化的影响[D]. 廖世鹏.华中农业大学 2016
本文编号：3683696
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
英文缩略符号及中文对照
1 前言
1.1 研究目的与意义
1.2 文献综述
1.2.1 氮肥管理对水稻产量及其构成因素的影响
1.2.2 氮素循环及氮肥管理对氮素损失与利用的影响
1.2.3 水旱轮作条件下的土壤特性及其对稻季生产的影响
1.3 本研究切入点
2 试验设计与方法
2.1 试验地点及材料
2.2 杂交籼稻氮素吸收利用及产量形成规律研究
2.2.1 试验设计
2.2.2 测定项目
2.3 稻季氮肥优化增产增效的形态生理机理研究
2.3.1 试验设计
2.3.2 测定项目
2.4 前茬残留氮素对水稻生长的影响及其延续效应研究
2.4.1 试验设计
2.4.2 测定项目
2.5 数据统计分析与作图
3 结果与分析
3.1 杂交籼稻产量的形成规律及优化施氮的增产机理
3.1.1 优化施氮对产量及其构成因素的影响
3.1.2 不同氮肥管理条件下水稻营养器官生长及其能力差异
3.1.3 不同氮肥管理条件下物质积累与转运差异
3.1.4 不同氮肥管理条件下穗型结构差异及其调控
3.2 水旱轮作下稻季优化施氮方式提高氮素利用的效果与调控机制
3.2.1 不同施氮方式下氮素利用率差异
3.2.2 不同施氮方式下氮素的积累分配与转运差异
3.2.3 氮肥吸收利用相关基因表达量及酶活差异
3.2.4 杂交籼稻的吸氮规律及环境氮素的补偿效应
3.3 不同模式前茬残留氮素对水稻生长的影响及其延续效应
3.3.1 蒜-稻和麦-稻模式下水稻生长差异
3.3.2 不同前茬及残留氮素对稻季及周年氮素吸收利用的影响
4 讨论
4.1 水旱轮作模式下优化施氮的增产机制
4.1.1 优化施氮强蘖促叶强源
4.1.2 优化施氮保穗增粒扩库
4.1.3 优化施氮协调库源增产
4.2 水旱轮作模式下优化施氮的增效机制
4.2.1 环境供氮能力差异及其补偿效应
4.2.2 杂交籼稻的吸氮规律及增效三阶段
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
6 创新之处
参考文献
致谢
作者简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]缓控释氮肥对机插杂交籼稻稻米品质的影响[J]. 李武,邓飞,胡慧,赵敏,廖爽,蒲石林,任万军. 核农学报. 2018(04)
[2]氮肥后移对不同氮效率水稻花后碳氮代谢的影响[J]. 孙永健,孙园园,严奉君,杨志远,徐徽,李玥,王海月,马均. 作物学报. 2017(03)
[3]不同轮作制度减量施肥对水稻群体质量及产量的影响[J]. 周昱磊,陈轩敬,杨敏,张跃强,石孝均. 贵州农业科学. 2016(11)
[4]氮肥种类及运筹技术调控土壤氮素损失的研究进展[J]. 周伟,吕腾飞,杨志平,孙红,杨莨杰,陈勇,任万军. 应用生态学报. 2016(09)
[5]施氮量及氮肥运筹对超级粳稻生长发育和氮素利用特性的影响[J]. 崔月峰,孙国才,卢铁钢. 江苏农业科学. 2016(04)
[6]水稻氮素利用研究进展[J]. 刘中卓. 北方水稻. 2016(02)
[7]Effect of Different Nitrogen Fertilizer Application Strategies on Rice Growth and Yield[J]. Dong JIA,Jingjing LU,Yajun SUN,Shuang SONG,Han DU,Lei HAN. Asian Agricultural Research. 2016(01)
[8]杂交中籼稻长秧龄移栽的分蘖成穗特性[J]. 吕腾飞,周伟,李应洪,张绍文,李玥,孙永健,马均. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2015(06)
[9]Characterization of Nitrogen Uptake Pattern in Malaysian Rice MR219 at Different Growth Stages Using 15N Isotope[J]. Mohammad Mu’az HASHIM,Mohd Khanif YUSOP,Radziah OTHMAN,Samsuri Abdul WAHID. Rice Science. 2015(05)
[10]湖南双季稻氮磷钾配方优化及追肥运筹增产效果分析（英文）[J]. 田发祥,朱坚,谢运河,彭华,纪雄辉. Agricultural Science ＆ Technology. 2015(07)
博士论文
[1]稻田土壤供氮机理及水稻氮肥优化施用研究[D]. 张奇春.浙江大学 2005
[2]氮素营养调控水稻群体质量指标的研究[D]. 丁艳锋.南京农业大学 1997
硕士论文
[1]水分和氮肥相互作用对水旱轮作体系氮素转化的影响[D]. 廖世鹏.华中农业大学 2016
本文编号：3683696
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3683696.html