【摘 要】
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氮肥和灌溉方式是农业生产上调节水稻产量与品质的关键栽培措施,适宜的氮肥运筹和灌溉方式对提高水稻产量和水分养分利用效率及改善稻米品质具有重要作用。以往虽对氮肥或水分影响水稻产量及其生理机制进行了研究,但关于灌溉方式与施氮量交互作用对水稻产量与品质的影响的研究较少,相关机理亦不清楚。阐明这些问题对水稻高产、优质与高效栽培具有重要意义。本研究以扬稻6号（常规籼稻品种）和金香玉1号（常规粳稻品种）为材料,
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（31771710,31901445,32071943）； 国家重点研发项目（2016YFD0300206-4,2017YFD0200107,2018YFD0300800）； 江苏省高效优势学科建设工程专项经费（PAPD-2018）； 江苏省普通高校研究生科研创新计划（XKYC
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氮肥和灌溉方式是农业生产上调节水稻产量与品质的关键栽培措施,适宜的氮肥运筹和灌溉方式对提高水稻产量和水分养分利用效率及改善稻米品质具有重要作用。以往虽对氮肥或水分影响水稻产量及其生理机制进行了研究,但关于灌溉方式与施氮量交互作用对水稻产量与品质的影响的研究较少,相关机理亦不清楚。阐明这些问题对水稻高产、优质与高效栽培具有重要意义。本研究以扬稻6号（常规籼稻品种）和金香玉1号（常规粳稻品种）为材料,大田种植,设置3个氮肥水平处理:低氮（LN,120 kgN hm-2）、中氮（MN,240 kgNhm-2）和高氮（HN,360 kg N hm-2）;水稻全生育期每个氮肥处理下设置两种灌溉模式处理:水层灌溉（CF）和轻干湿交替灌溉（AWMD,田间落干至土壤水势为-10 kPa时复水）,研究了不同水、氮处理对水稻产量和稻米品质的影响及其生理机制。主要结果如下:1、水稻产量及水氮利用效率在不同氮肥施用量和灌溉方式之间存在明显的交互作用。产量和水分利用效率在CF方式下表现为MN处理下最高,LN处理下最低;在AWMD方式下表现为MN和HN处理均显著高于LN处理,且MN和HN之间无显著差异。在相同施氮量下,AWMD方式较CF方式显著提高水稻的产量、水分利用效率、氮产谷利用率和氮收获指数。CF+HN处理组合的结实率和千粒重较低,导致产量下降。AWMD+MN或AWMD+HN处理组合产量较高,主要在于单位面积有效穗数及每穗颖花数的显著增加。2、在相同的灌溉方式下,MN和HN处理下的茎蘖成穗率、有效叶面积率、绿叶面积持续期、最上部展开叶片的光合速率、叶片氮含量、根干重、根系氧化力、根系氮同化酶的活性、地上部干物质积累量、茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）转运率均高于LN处理;在相同施氮量处理下,AWMD方式的上述农艺与生理指标值均高于CF方式,且AWMD+MN或AWMD+HN处理组合的农艺与生理表现较优。3、在相同灌溉方式下,与LN处理相比较,MN及HN处理可使水稻的生育中后期0～20cm 土壤的有效氮含量、土壤转化酶、脲酶、硝酸还原酶以及亚硝酸还原酶的活性显著增加;AWMD方式较CF方式处理可显著增加各氮肥水平处理下的土壤硝态氮含量,增强土壤转化酶及脲酶的活性。土壤铵态氮含量、土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的活性在AWMD和CF灌溉方式间差异不显著。AWMD+MN处理组合可明显改善土壤性状。4、氮肥施用量和灌溉方式对稻米品质的影响有明显的交互作用。在相同的灌溉方式下,增加施氮量可显著增加稻米的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量,降低峰值粘度,表明增加施氮量会使稻米外观品质和食味品质降低,但会改善稻米的营养品质。在相同的施氮量下,与CF方式相比,AWMD方式显著降低了稻米的垩白粒率及垩白度,显著增加峰值粘度及崩解值,降低消减值,显著提高蛋白质产量（蛋白质含量×精米产量）,包括清蛋白、球蛋白和谷蛋白产量,显著降低醇溶蛋白产量,在所有的处理组合中,AWMD+MN处理的整精米率最高,籽粒中直链淀粉含量最低,表明AWMD方式可改善稻米品质。以上研究结果表明,轻干湿交替灌溉（AWMD）+中等施氮量（MN,240 kg N hm-2）获得了水稻高产、水氮高效利用和改善稻米品质的效果。土壤养分以及水稻同化物积累与转运状况的改善是该处理组合高产、优质、水分和养分高效利用的重要生理生态原因。
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