氮高效水稻品种的筛选及生理机制开题报告

全文总字数：3770字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.选题意义

水稻是我国重要的粮食作物，其播种面积和总产量均为粮食作物的首位。收集近几年江苏省种植面积及新育成的粳稻品种几十份，筛选出氮高效水稻基因型，氮高效粳稻基因型苗期氮素的高效吸收及降低水稻分蘖对铵需求的生物学机制，进而实现基蘖肥的减施来减少氮损失，筛选的氮高效水稻在稳产优质前提下基蘖肥减量15-25%，并能维持土壤肥力；明确氮高效水稻基因型在氮肥减施增效中的潜力，初步揭示其生物学机制。揭示水稻氮高效品种筛选及生理机制，提出水稻氮肥的综合管理模式。水稻节氮不仅在土壤-作物-肥料系统中有着很大的潜力，这也是作物生产最重要的科学和技术问题，对世界农业、环境发展有着十分深刻的意义。

2. 研究的基本内容和问题

收集近几年江苏省种植面积及新育成的粳稻品种几十份，筛选出氮高效水稻基因型，氮高效粳稻基因型苗期氮素的高效吸收及降低水稻分蘖对铵需求的生物学机制，进而实现基蘖肥的减施来减少氮损失，筛选的氮高效水稻在稳产优质前提下基蘖肥减量15-25%，并能维持土壤肥力；明确氮高效水稻基因型在氮肥减施增效中的潜力，初步揭示其生物学机制。

前期研究表明，苗期水稻根际的高铵供应强度不仅仅是满足水稻苗期植株生长之所需，还可能是保障和促进水稻分蘖的重要因素，氮肥后移除了增加劳力投入以外，还可能存在影响水稻的分蘖并最终导致产量下降的风险，因此仅仅按照水稻对氮素的吸收曲线来运筹氮肥的增效调控途径可能存在较大的减产风险。由此同时，维持苗期水稻根际投入的高铵供应强度，由于植株个体小，吸收利用量有限，因此又容易引起氨挥发、径流等氮素损失。因而，对于水稻苗期而言，出现作物本身需要高强度供氮以满足分蘖需求，而高强度施肥又容易导致损失严重的两难境地。其次，我们从典型水稻品种的研究表明，水稻苗期对高铵的耐性与根系铵外排呈显著的负相关，并且与品种间氮效率紧密相连，因此，根系铵外排不仅可以作为水稻氮效率高低的筛选指标，也可能与苗期铵需的供应强度有关。

3. 研究的方法与方案

1.研究方法及实验方案田间尺度下的氮高效基因型筛选

供试材料：近5-10年江苏省的主推粳稻品种34个

试验设计：2个氮水平：不施氮和270kg ha-1(基肥：蘖肥：穗肥比例为4:3:3, kg ha-1 )，3重复，每个小区8-10m2。磷肥（p）和钾肥作为基肥在移栽耕作前一次性施入。施氮处理分别在水稻移栽前、返青分蘖肥（移栽后一周，氮肥 除草剂一次性施入）、分蘖肥（移栽后2周施入）和穗肥（抽穗前一个月施入）施用。磷肥用量为35 kg p ha-1（肥料为过磷酸钙）、钾肥用量为130 kg k.ha－1（肥料为氯化钾）均作基肥施用，所有的处理p、k肥一致。

4. 研究创新点

本项目针对我国主要粮食作物水稻施肥量大，氮效率低的生产现状有着重大的解决意义，而对苗期吸收能力和品种筛选的研究甚少，本项目旨在对水稻氮高效品种筛选和作用机制的研究。

5. 研究计划与进展

2018.1-2018.3：在南京江浦农场种植近5-10年江苏省的主推粳稻品种34个。对2017年在南京江浦农场种植的品种进行材料分析，进一步分析各个品种产量以及各个品种在不同时期的生物量以及氮含量的差异。

2018.3-2018.4：对2017年在南京江浦农场种植的品种进行材料分析，进一步分析各个品种产量以及各个品种在不同时期的生物量以及氮含量的差异。通过不同氮形态处理，明确铵对分蘖的促进作用

2018.4-2018.5对数据结果进行汇总分析，完成论文撰写。