甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素積累與轉(zhuǎn)運特征

李　超，韋還和，許俊偉，王子杰，許　軻，，張洪程，，戴其根，，霍中洋，，魏海燕，，郭保衛(wèi)，

（1 揚州大學農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心，江蘇揚州 225009；2 揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009）

甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素積累與轉(zhuǎn)運特征

李超1，韋還和1，許俊偉2，王子杰2，許軻1，2*，張洪程1，2*，戴其根1，2，霍中洋1，2，魏海燕1，2，郭保衛(wèi)1，2

（1 揚州大學農(nóng)業(yè)部長江流域稻作技術(shù)創(chuàng)新中心，江蘇揚州 225009；2 揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室，江蘇揚州 225009）

【目的】比較分析甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素吸收利用與轉(zhuǎn)運特征，從氮素層面闡明甬優(yōu)系列秈粳雜交稻高產(chǎn)形成特征?！痉椒ā?013～2014年，選用 7 個甬優(yōu)系列秈粳雜交稻組合為試驗材料，以 2 個常規(guī)粳稻品種和 2 個雜交秈稻品種為對照，比較研究甬優(yōu)系列秈粳雜交稻主要生育時期植株含氮率、氮素積累量，不同生育階段氮素積累量與吸收速率，抽穗期和成熟期各器官的含氮率和氮積累量所占比例，抽穗至成熟期各器官間的氮素轉(zhuǎn)運，以及氮素利用效率等特征?！窘Y(jié)果】甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期植株含氮率和氮積累量分別為1.47%、202.67 kg/hm2，成熟期植株含氮率與氮積累量分別為 1.31%、257.23 kg/hm2，極顯著大于對照類型。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素最大階段性積累量為 107.63 kg/hm2，所占比例為 41.84%，最大吸收速率為 2.73 kg/（hm2·d），且均出現(xiàn)在拔節(jié)至抽穗階段，雜交秈稻出現(xiàn)在移栽至拔節(jié)階段。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期莖鞘和葉的含氮率分別為 1.19% 和 2.34%，成熟期分別為 0.75% 和 1.58%，高于對照類型。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期莖鞘和葉氮積累量所占比例分別為 43.92% 和 43.87%，成熟期分別為 16.44% 和 17.44%，極顯著大于雜交秈稻。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素轉(zhuǎn)運量大，表觀轉(zhuǎn)運率和轉(zhuǎn)運貢獻率不高，抽穗后的氮素凈積累量貢獻率為32.06%，顯著大于對照類型。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻百公斤籽粒吸氮量為 2.29 kg，極顯著大于雜交秈稻；氮肥偏生產(chǎn)力為 37.54 kg/kg，極顯著大于常規(guī)粳稻；氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率和氮素收獲指數(shù)偏低?！窘Y(jié)論】甬優(yōu)系列秈粳雜交稻總吸氮量大，在拔節(jié)期足量氮素積累的基礎(chǔ)上，提高了拔節(jié)至抽穗期與抽穗至成熟期兩個階段的氮積累比例；抽穗至成熟期莖鞘和葉的氮素轉(zhuǎn)運量大，但表觀轉(zhuǎn)運率與表觀轉(zhuǎn)運貢獻率低，抽穗后氮素積累優(yōu)勢明顯，氮素凈積累量貢獻率高，滿足了灌漿期籽粒對氮素的需求。

秈粳雜交稻；甬優(yōu)系列；氮素；積累；轉(zhuǎn)運；利用效率

水稻是人類重要的糧食作物，在當今耕地面積不斷減少和人口逐年增加的背景下，提高水稻單產(chǎn)是提高水稻總產(chǎn)量的關(guān)鍵途徑［1-2］。近年來，浙江省寧波市農(nóng)科院和寧波市種子有限公司開展了粳不/秈恢三系法雜種優(yōu)勢利用的研究，育成甬優(yōu)6號、甬優(yōu)12號、甬優(yōu)15號、甬優(yōu) 538、甬優(yōu) 2640 等具有典型特征的秈粳雜交稻新品種（組合），在江蘇［3-5］、浙江［6］、江西［7］等稻作區(qū)展現(xiàn)出顯著的產(chǎn)量優(yōu)勢。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻在葉片受光姿態(tài)、群體冠層光分布、光合特性等方面存在明顯優(yōu)勢［8］。此外，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻還具有根冠比協(xié)調(diào)水平高、群體根量大、根系分支結(jié)構(gòu)優(yōu)、深扎性好等優(yōu)勢［9］。

氮素是水稻生長必不可少的營養(yǎng)元素之一，在產(chǎn)量形成中具有非常重要的作用。前人研究認為水稻品種對氮素的吸收利用存在明顯的基因型差異［10-12］，根據(jù)水稻在不同氮肥水平下的產(chǎn)量差異將其分成 4 個類型，分別為雙高效型、低氮高效型、雙低效型和高氮高效型，并對各類型水稻氮素吸收利用特性進行了比較研究［13-14］。前人還從品種類型［15］、環(huán)境條件［16］、肥料形態(tài)［20-21］、栽培方式［22］等方面比較研究水稻光合物質(zhì)和氮素在不同器官間的分配與轉(zhuǎn)運特征。當前關(guān)于高產(chǎn)栽培條件下甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的氮素吸收利用與轉(zhuǎn)運特征的研究較少，特別是與目前大面積應用的常規(guī)粳稻和雜交秈稻品種之間的差異研究更少。為此，本研究選用甬優(yōu)系列秈粳雜交稻為供試品種，以長江下游地區(qū)具有較大種植面積且生育期相近的常規(guī)粳稻和雜交秈稻品種為對照，采用人工手栽種植方式，配套相應的高產(chǎn)栽培管理技術(shù)措施，系統(tǒng)分析甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素吸收利用與轉(zhuǎn)運特征，從氮素營養(yǎng)層面闡明甬優(yōu)系列秈粳雜交稻高產(chǎn)形成機理，以期為秈粳雜交稻品種的高效育種和氮肥精確施用提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。

1　材料與方法

1.1供試品種

依據(jù)當?shù)貧夂蛱卣髋c茬口特點，選擇 7 個甬優(yōu)系列秈粳雜交稻品種組合（甬優(yōu) 1573、甬優(yōu) 1952、甬優(yōu) 4340、甬優(yōu) 4348、甬優(yōu) 4356、甬優(yōu) 1538、甬優(yōu) 1540），2 個常規(guī)粳稻品種（鎮(zhèn)稻 18、武運粳 30），2 個雜交秈稻品種（揚兩優(yōu)6號、豐兩優(yōu)香1號）為試驗材料。

1.2試驗設(shè)計和栽培管理

試驗于 2013～2014年在揚州大學校外試驗基地浙江省寧波市鄞州區(qū)洞橋鎮(zhèn)進行。前茬為小麥，耕層含有機質(zhì) 38.37 g/kg、全氮 0.16%、堿解氮 82.45 mg/kg、速效磷 20.14 mg/kg、速效鉀 78.45 mg/kg。采取裂區(qū)設(shè)計，以品種類型為主區(qū)，品種為裂區(qū)，裂區(qū)面積 30 m2，3次重復。主區(qū)間做埂隔離，塑料薄膜覆蓋埂體，保證單獨排灌。兩年播種期均在 5月中下旬（2013年5月18日、2014年5月19日），毯苗育秧，秧齡 20 天左右，移栽葉齡 4.1 左右，栽插行株距 30 cm×13.3 cm。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻和雜交秈稻每穴 2 苗，常規(guī)粳稻每穴 4 苗。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻和常規(guī)粳稻總施氮量為 300 kg/hm2，雜交秈稻為 225 kg/hm2，基肥 : 分蘗肥 : 穗肥為 3 : 2 : 5，分蘗肥于移栽后 7 d 一次性施入，穗肥分兩次等量施用。氮磷鉀配比 2 : 1 : 2，磷肥全做基肥，鉀肥分基肥和拔節(jié)肥2次等量施用。分蘗期采用潛水層灌溉；當莖蘗數(shù)達到預期穗數(shù)的 80% 時斷水擱田；拔節(jié)至成熟期采用濕潤灌溉，干濕交替，收獲前7天斷水。病蟲草害防治措施均按高產(chǎn)栽培要求實施。

1.3測定內(nèi)容與方法

1.3.1生育期記載觀測記載各供試水稻品種播種、移栽、拔節(jié)、抽穗、成熟對應的準確日期（表1）。

1.3.2植株全氮的測定分別于拔節(jié)期、抽穗期、成熟期按每小區(qū)平均莖蘗數(shù)取代表性植株 5 穴，分莖鞘、葉和穗，105℃ 下殺青 30 min，80℃ 下烘干至恒重，測定干物質(zhì)重。樣品粉碎后采用 H2SO4-H2O2消化，半微量凱氏定氮法測定氮素。

1.3.3產(chǎn)量測定于成熟期，每小區(qū)收割 100 穴，測定水分，去除雜質(zhì)，折算實產(chǎn)。

1.4數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析

1.4.1數(shù)據(jù)計算

氮素積累量（kg/hm2）=該時期地上部干物重×含氮率；

氮素總積累量（kg/hm2）=成熟期地上部干物重×含氮率；

氮素階段積累量（kg/hm2）=后一時期氮素積累量-前一時期氮素積累量；

氮素階段積累速率 ［kg/（hm2·d）］=氮素階段積累量/前后兩時期間隔的天數(shù)；

百公斤籽粒吸氮量（kg）=氮素總積累量/稻谷產(chǎn)量×100；

氮素籽粒生產(chǎn)效率（kg/kg）=稻谷產(chǎn)量/氮素總積累量；

氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率（kg/kg）=生物產(chǎn)量/氮素總積累量；氮肥偏生產(chǎn)力（kg/kg）=稻谷產(chǎn)量/氮肥施用量；氮素收獲指數(shù)=成熟期籽粒含氮量/氮素總積累量；

葉片（莖鞘）氮素轉(zhuǎn)運量（mg/stem）=抽穗期葉片（莖鞘）氮素積累量-成熟期葉片（莖鞘）氮素積累量；

葉片（莖鞘）氮素表觀轉(zhuǎn)運率=葉片（莖鞘）氮素轉(zhuǎn)運量/抽穗期葉片（莖鞘）氮素積累量×100%；

葉片（莖鞘）氮素轉(zhuǎn)運貢獻率=葉片（莖鞘）氮素轉(zhuǎn)運量/成熟期穗部氮素積累量×100%；

抽穗后的氮素凈積累貢獻率=抽穗后氮素凈積累量/成熟期穗部氮素積累量×100%。

1.4.2數(shù)據(jù)分析運用 Microsoft Excel 軟件錄入數(shù)據(jù)、計算，用 DPS 軟件統(tǒng)計分析。由于 2年試驗結(jié)果趨勢基本一致，為了便于說明，文中以 2014年數(shù)據(jù)為主進行分析。

2　結(jié)果與分析

2.1主要生育期植株含氮率和氮素積累量

由表2可知，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻拔節(jié)期平均含氮率為 1.98%，介于常規(guī)粳稻和雜交秈稻之間；抽穗期和成熟期平均含氮率極顯著高于對照，含氮率分別為 1.47% 和 1.31%，較常規(guī)粳稻分別高 7.30%和 7.38%，較雜交秈稻分別高 22.50% 和 24.76%。三種類型水稻氮素積累量均隨著生育進程不斷增加，成熟期達到最大值。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻拔節(jié)期、抽穗期、成熟期的氮積累量平均分別為 95.04、202.67、257.23 kg/hm2，較常規(guī)粳稻分別高 16.37%、18.51%、20.75%，較雜交秈稻分別高 1.81%、43.77%、65.01%，除拔節(jié)期與雜交秈稻差異不顯著外，其他生育時期均極顯著大于對照類型。

2.2氮素階段性積累量及積累速率

由表3可知，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻移栽～拔節(jié)期、拔節(jié)～抽穗期、抽穗～成熟期平均氮素積累量分別為 95.04、107.63、54.57 kg/hm2，其中移栽～拔節(jié)期積累量極顯著大于常規(guī)粳稻，與雜交秈稻差異不顯著，拔節(jié)～抽穗期、抽穗～成熟期積累量極顯著大于兩類對照，分別較常規(guī)粳稻高 20.47%、29.93%，較雜交秈稻高 126.02%、265.75%。不同階段氮積累比例，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻移栽～拔節(jié)期、拔節(jié)～抽穗期、抽穗～成熟期平均比例為39.96%、41.84%、21.20%，與常規(guī)粳稻均呈拔節(jié)～抽穗期＞移栽～拔節(jié)期＞抽穗～成熟期的趨勢，雜交秈稻以移栽～拔節(jié)期所占比例最大，抽穗～成熟期比例最小。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻各生育階段氮素積累速率平均值分別為 1.61、2.73、0.91 kg/（hm2·d），最大積累速率出現(xiàn)在拔節(jié)～抽穗期，與常規(guī)粳稻品種相同，雜交秈稻則出現(xiàn)在移栽～拔節(jié)期。抽穗～成熟期甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的氮素積累量、積累比例與氮素吸收速率均極顯著大于對照類型，說明甬優(yōu)系列秈粳雜交稻生育后期具有較強的氮素吸收與積累能力。

表1　供試水稻品種生育期日期（m/d）Table 1　Date of growth stages of different rice varieties

表2　甬優(yōu)系列秈粳雜交稻主要生育期含氮率和氮積累量特征Table 2　N content and N accumulation at main growth stages of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

表3　甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期和成熟期莖鞘、葉、穗各器官含氮量及其氮積累量比例Table 3　N contents and proportion of N in stem-sheaths， leaves， panicles at the heading and maturity stages of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

2.3抽穗期和成熟期莖鞘、葉、穗各器官含氮率和氮積累量差異

由表4可知，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期莖鞘、葉、穗的平均含氮率為 1.19%、2.34%、1.33%，較常規(guī)粳稻高 7.21%、4.46%、3.91%，較雜交秈稻高20.20%、26.49%、9.92%；成熟期莖鞘、葉和穗的平均含氮率為 0.75%、1.58%、1.51%，較常規(guī)粳稻高5.63%、6.04%、4.86%，莖鞘和葉較雜交秈稻高141.94% 和 285.37%，穗較雜交秈稻低 5.03%。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻生育中后期莖鞘和葉片中含氮量較高，說明其葉綠素含量高，光合能力強，有利于植株后期干物質(zhì)及氮素的積累。各器官氮積累量占植株總積累量比例，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期莖鞘和葉中所占比例相差較小，兩者互有高低，平均值以莖鞘中含量略高，兩對照類型均呈現(xiàn)葉＞莖鞘＞穗的分布趨勢；成熟期莖鞘和葉中氮積累量占植株氮積累量比例顯著下降，穗部氮積累量所占比例升高，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻各器官氮積累量所占比例與常規(guī)粳稻差異不顯著，莖鞘和葉氮積累量所占比例顯著大于雜交秈稻，穗部氮積累量所占比例顯著小于雜交秈稻。說明甬優(yōu)系列秈粳雜交稻成熟期較多的氮素貯存在源器官中，穩(wěn)定莖鞘結(jié)構(gòu)物質(zhì)與組成，有利于提高植株抗倒伏能力，延長葉片的光合功能期，這是甬優(yōu)系列秈粳雜交稻后期氮素積累能力強的生理基礎(chǔ)。

表4　甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期和成熟期莖鞘、葉、穗各器官含氮量及其氮積累量比例Table 4　N contents and proportion of N in stem-sheaths， leaves， panicles at the heading and maturity stages of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

2.4抽穗至成熟期植株各器官氮素轉(zhuǎn)運特征

由表5可知，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗至成熟期莖鞘氮素轉(zhuǎn)運量為 19.75 mg/stem，分別較常規(guī)粳稻和雜交秈稻高 72.34% 和 17.49%，呈極顯著差異；葉片中的氮素轉(zhuǎn)運量為 18.44 mg/stem，較常規(guī)粳稻高 60.49%，較雜交秈稻低 24.18%。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗至成熟期莖鞘和葉片氮素表觀轉(zhuǎn)運率為 49.96% 和 46.90%，顯著高于常規(guī)粳稻，極顯著低于雜交秈稻；抽穗至成熟期莖鞘和葉片氮素轉(zhuǎn)運貢獻率分別為 24.83% 和 23.32%，與常規(guī)粳稻差異不顯著，極顯著低于雜交秈稻，分別低 15.20% 和44.97%。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗后氮素凈積累貢獻率達到 32.06%，較常規(guī)粳稻高 3.92%，較雜交秈稻高 182.72%。說明甬優(yōu)系列秈粳雜交稻生育后期不僅依靠莖鞘和葉片中的氮素轉(zhuǎn)運，更多依靠抽穗后植株根系對氮素的持續(xù)吸收。

2.5氮素利用效率特征

由表6可知，2014年甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均實收產(chǎn)量達到 11.26 t/hm2，極顯著高于兩類對照品種，分別較常規(guī)粳稻和雜交秈稻增產(chǎn) 22.13% 和34.53%。進一步分析產(chǎn)量與氮素吸收利用的關(guān)系表明，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均百公斤籽粒吸氮量為2.29 kg，與常規(guī)粳稻差異不顯著，較雜交秈稻高23.12%，差異極顯著。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均氮素籽粒生產(chǎn)效率為 43.75 kg/kg，與常規(guī)粳稻差異不顯著，極顯著低于雜交秈稻。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率為 77.01 kg/kg，極顯著低于兩類對照品種。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均氮肥偏生產(chǎn)力為 37.54 kg/kg，極顯著大于常規(guī)粳稻，與雜交秈稻差異不顯著。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻平均氮素收獲指數(shù)為 0.66，略高于常規(guī)粳稻，極顯著低于雜交秈稻，較之低 23.26%。

表5　甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗至成熟期植株各器官氮素轉(zhuǎn)運特征Table 5　N translocation in stem-sheath and leaves from heading to maturity stage of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

3　討論

3.1甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素吸收積累特性

氮素是影響水稻生長和產(chǎn)量形成的重要因素。一般認為單位面積產(chǎn)量與成熟期氮素積累量呈顯著正相關(guān)［23］。殷春淵等［10］認為高產(chǎn)型水稻抽穗期與成熟期的氮素積累量均高于低產(chǎn)型。Haefele 等［22］認為水稻單位面積產(chǎn)量與成熟期氮素積累量呈拋物線關(guān)系。霍中洋等［23］認為隨著不同生產(chǎn)力水平品種產(chǎn)量的逐漸降低，抽穗期和成熟期葉片的氮素積累量以及成熟期穗的干物質(zhì)與氮素積累量逐漸減小。本研究結(jié)果表明，單位面積產(chǎn)量與抽穗期和成熟期氮素積累量均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.9396**與0.9287**（數(shù)據(jù)未列出）。

不同基因型水稻各生育階段氮素積累量、積累比例以及階段積累速率有很大差異［12-13，26］。單玉華等［25］認為秈稻氮積累量大于粳稻，雜交稻大于常規(guī)稻，廣親和品種氮積累量在所有類型中最低。龔金龍等［26］研究表明粳稻抽穗期和成熟期植株各器官以及全生育期整株含氮率均高于秈稻，移栽期、有效分蘗臨界葉齡期、抽穗期和成熟期粳稻群體氮素積累量顯著或極顯著高于秈稻，而粳稻拔節(jié)期群體氮素積累量極顯著低于秈稻。本研究結(jié)果表明，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻拔節(jié)期、抽穗期、成熟期氮積累量均高于常規(guī)粳稻和雜交秈稻，但拔節(jié)期與雜交秈稻差異不顯著。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻移栽至拔節(jié)階段的氮素積累比例低于兩類對照品種，拔節(jié)至抽穗階段和抽穗至成熟階段的氮素積累量與氮素階段積累速率都極顯著大于對照類型。主要原因是甬優(yōu)系列秈粳雜交稻分蘗期無效分蘗發(fā)生少，氮積累量較?。话喂?jié)至抽穗階段恰為水稻穗分化期，是穗粒數(shù)形成的關(guān)鍵時期，較高的氮素積累速率及較大的氮素積累量能促進穎花分化，這與甬優(yōu)系列秈粳雜交稻穗大粒多、群體穎花量大的特點相一致。因此在甬優(yōu)系列秈粳雜交稻栽培中，若適當前氮后移，增加穗肥的施用比例，可滿足其生育中后期的氮素需要，這是甬優(yōu)系列秈粳雜交稻獲得高產(chǎn)的重要生理特征。

表6　甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素利用效率Table 6　N utilization efficiency of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

3.2甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素轉(zhuǎn)運特征

不同基因型水稻器官的氮素轉(zhuǎn)運存在明顯差異。Ntanos 等［27］在地中海地區(qū)對粳稻和秈稻研究表明，干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率變化范圍為 8.5%～39.3%，氮素轉(zhuǎn)運率變化范圍為 44.7%～66.7%，并認為這種轉(zhuǎn)運間的差異主要是由品種間的農(nóng)學性狀決定的。董桂春等［28］研究認為高氮素籽粒生產(chǎn)效率類型品種抽穗期、成熟期莖鞘中氮素積累比例小、穗中比例大，成熟期尤為明顯，且結(jié)實期莖鞘和葉氮素轉(zhuǎn)運量大、轉(zhuǎn)運率高。張耀鴻等［29］研究認為提高抽穗前的氮素積累量、抽穗后的干物質(zhì)積累量和氮素轉(zhuǎn)運量是提高水稻的氮素利用效率的關(guān)鍵。本研究結(jié)果表明，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻在抽穗至成熟期單莖的氮素轉(zhuǎn)運量較高，與雜交秈稻差異不顯著，極顯著大于常規(guī)粳稻。但甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的單莖轉(zhuǎn)運率和轉(zhuǎn)運貢獻率均顯著小于雜交秈稻。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻灌漿期間莖鞘和葉向穗部籽粒的氮素轉(zhuǎn)運量大，而轉(zhuǎn)運率和貢獻率不高，這與甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗期前干物質(zhì)和氮素積累量較高有關(guān)。其次甬優(yōu)系列秈粳雜交稻成熟期莖鞘和葉的含氮率分別達到 0.75% 和 1.58%，其莖鞘和葉氮積累量所占比例為 16.44% 和 17.44%，顯著高于雜交秈稻，有利于維持生育后期較強的根系活力和氮素的吸收積累利用，保證灌漿期間穗部籽粒對氮素的需求，與甬優(yōu)系列秈粳雜交稻抽穗后的氮素凈積累量貢獻率高的特征相一致，是甬優(yōu)系列秈粳雜交稻高產(chǎn)形成的重要生理特征。

3.3甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素利用效率的特征

氮素利用效率是氮素吸收、同化、轉(zhuǎn)運和再利用等多個生理過程綜合作用的結(jié)果，通用表征指標包括氮素吸收利用率、農(nóng)學利用率、生理利用率、籽粒生產(chǎn)效率、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、偏生產(chǎn)力和收獲指數(shù)等，這些指標從不同側(cè)面描述了作物對氮素的利用情況［32］。Park 等［31］研究報道，水稻品種的氮素需求量和利用率在秈稻與粳稻間有較大差異，秈稻相對于粳稻具有較高的氮素利用效率，主要是由于秈稻的氮素收獲指數(shù)較高。龔金龍等［26］認為粳稻氮素吸收利用率和農(nóng)學利用率高于秈稻，但差異不顯著；粳稻氮素生理利用率、籽粒生產(chǎn)效率、干物質(zhì)生產(chǎn)效率和氮肥偏生產(chǎn)力均低于秈稻，除氮素生理利用率外其他指標均達到顯著或極顯著水平。單玉華等［32］認為，隨著庫容量的增大，氮素的干物質(zhì)生產(chǎn)效率、籽粒生產(chǎn)效率及氮素收獲指數(shù)均顯著提高。本研究結(jié)果表明，甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素籽粒生產(chǎn)效率、氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率、氮素收獲指數(shù)等極顯著小于雜交秈稻品種類型；百公斤籽粒吸氮量顯著高于雜交秈稻，氮肥偏生產(chǎn)力極顯著大于常規(guī)粳稻?？梢婐畠?yōu)系列秈粳雜交稻在氮素利用方面并沒有明顯優(yōu)勢，在氮素籽粒生產(chǎn)效率、干物質(zhì)生產(chǎn)效率及氮素收獲指數(shù)方面不及常規(guī)粳稻或雜交秈稻，但其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在植株不同生育時期的氮積累量上，尤其是抽穗后的氮素積累量。甬優(yōu)系列秈粳雜交稻在主要生育時期的氮素積累量均較高，與對照類型相比降低了移栽至拔節(jié)階段的積累比例，增加了抽穗至成熟階段的積累比例。因此甬優(yōu)系列秈粳雜交稻應在施用足量氮肥的基礎(chǔ)上，適當調(diào)整氮肥運籌比例，增施穗肥，與其氮素階段性積累特點相一致，進而提高氮素吸收利用效率，充分挖掘甬優(yōu)系列秈粳雜交稻的產(chǎn)量潛力。

4　結(jié)論

甬優(yōu)系列秈粳雜交稻氮素積累量大，在生育前期足量氮素積累的基礎(chǔ)上，顯著提高了生育中后期氮素積累量與階段積累比例。抽穗至成熟階段氮素轉(zhuǎn)運量較大，表觀轉(zhuǎn)運率與表觀轉(zhuǎn)運貢獻率低，較多氮素貯存在莖鞘和葉片等器官。抽穗后氮素凈積累量貢獻率高，滿足灌漿期籽粒對氮素的需求。氮素收獲指數(shù)低。

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Characteristics of nitrogen uptake， utilization and translocation in the indica-japonica hybrid rice of Yongyou series

LI Chao1，WEI Huan-he1，XU Jun-wei2，Wang Zi-jie2，XU Ke1，2*，ZHANG Hong-cheng1，2*，DAI Qi-gen1，2，HUO Zhong-yang1，2，WEI Hai-yan1，2，GUO Bao-wei1，2
（1 Innovation Center of Rice Cultivation Technology in the Yangtze Valley， Ministry of Agriculture， Yangzhou University，Yangzhou， Jiangsu 225009， China； 2 Key Laboratory of Crop Genetics and Physioligy of Jiangsu Province，Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu 225009， China）

【Objectives】The objective of this study was to evaluate the nitrogen（N）uptake， utilization efficiency and translocation of the indica-japonica hybrid rice of Yongyou series and to identify the characteristics of their relationship with yield formation.【Methods】Seven indica-japonica hybrid rice of Yongyou series cultivars， two japonica rice cultivars and two hybrid indica rice cultivars were used as experimental material in2013-2014. The characteristics of N content and N accumulation at the main growth stages， periodical N accumulation and periodical N uptake rate， N contents and ratios of N accumulation and translocation at the heading and maturity stages， N utilization efficiency were analyzed systematically.【Results】The N content and N accumulation of indica-japonica hybrid rice of Yongyou series were 1.47% and 202.67 kg/hm2in heading stage， 1.31% and 257.23 kg/hm2in maturity stage， which were higher than other two control types. The highest periodical N accumulation was 107.63 kg/hm2， with the highest proportion in total and periodical N uptake rate of 41.84% and 2.73 kg/（hm2·d）for the indica japonica cultivars in jointing to heading stage. The N contents of stemsheath and leaf were 1.19% and 2.34% in heading stage， 0.75% and 1.58% in maturity stage， which were higher than other two control types. The proportions of N accumulation in stem-sheath and leaf were 43.92% and 43.87% in heading stage， 16.44% and 17.44% in maturity stage， which were significantly larger than the hybrid indica rice. The N translocation amount was larger， but the apparent transport rate and transport contribution rate were low， and net N absorbed conversion rate after heading was 32.06%， which was significantly higher than the two contrast types. N uptake per 100 kg of grain was 2.29 kg and partial factor productivity of applied N was 37.54 kg/kg， which were higher than the two control types. N utilization efficiency for grain， N utilization efficiency for biomass production and N harvesting index were lower.【Conclusions】The indica-japonica hybrid rice of Yongyou series accumulate enough N at transplanting-jointing stage， and increase the proportion of jointingheading stage and heading-maturity stage. The N translocation amount in the stem-sheath and leaves from the heading to the maturity of the indica-japonica hybrid rice of Yongyou series is large. But the apparent N translocation rate and N translocation conversion rate are low. The advantage of net N accumulation after heading stage is obvious， which can meet the demand for N in grain.

the indica-japonica hybrid rice； Yongyou series； nitrogen； accumulation； translocation；utilization efficiency

S511.01

A

1008-505X（2016）05-1177-10

2015-08-14接受日期：2015-10-11

國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0300502， 2016YFD0300507）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303102）；江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新基金項目（CX151002）；江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目（SXGC 2014315）資助。

李超（1990—），男，江蘇常州人，碩士研究生，主要從事水稻高產(chǎn)栽培生理研究。E-mail：1193386782@qq.com

E-mail：xuke@yzu.edu.cn；hczhang@yzu.edu.cn