氮高效利用型水稻品种的筛选和研究是提高氮肥利用效率、降低农民生产成本、减少环境污染和提高稻米品质的科学途径之一。本研究利用辽河平原稻区不同生态条件设计田间试验,进行不同施氮水平、不同时期等试验处理,筛选和评价水稻氮高效品种并探索水稻氮高效特性的生理机制,以期为氮高效型水稻新品种的选育以及水稻氮高效栽培等研究提供理论依据。具体试验包括(1)水稻氮高效品种筛选试验:以80份辽宁省推广应用的品种为供试材料,分别在沈阳和盘锦进行大田试验,设置不施氮、低氮和正常氮三个处理,比较不同品种在3个施氮水平下的产量,筛选不同氮效率水稻品种并将其分为高效型、中间型、低效型;(2)不同粳稻品种氮效率的差异试验:以氮高效品种辽粳399和盐丰47,以及氮低效品种美锋稻61和桥润粳9号为试验材料,在沈阳和盘锦地区进行大田试验,设不施氮、低氮、正常氮和高氮四个处理,分析不同氮效率水稻品种产量构成因素特征、生长特性、物质和氮素积累、氮素养分动态积累、品质,主要结果如下:1.沈阳试验点筛选到氮高效型品种有18份、氮低效型品种有11份;盘锦试验点筛选到氮高效型品种有14份、氮低效型品种有8份,两试验点均高效品种有6份;两试验点均低效品种有5份。氮高效水稻品种产量高、生物产量高、穗数多、植株吸氮量大、氮生理利用效率高、氮肥农学利用率高和氮肥偏生产力高。产量差异的重要体现为较高的生物产量、穗数、穗粒数、着粒密度、植株吸氮量、氮素生理利用效率,氮肥农学利用率和氮肥偏生产力。2.氮高效水稻品种表现出相对较高的单位面积颖花数、较大的库容量、较多的穗数、二次枝梗数和二次枝梗穗粒数。3.氮高效型水稻品种有较高的茎蘖成穗率和叶面积指数,齐穗期的叶面积指数达到最高峰,低氮条件下氮高效水稻品种在齐穗期和灌浆中期的氮平衡指数和叶绿素明显高于氮低效品种。说明氮高效品种的生育后期是确保氮高效性的关键时期,间接说明氮高效水稻品种生育后期的物质生产能力更强。4.随施氮量的增加总干物质积累量和各器官干物质积累量呈增加趋势,施氮处理对不同器官物质积累比例影响较小。氮高效品种齐穗期和成熟期的物质积累量高于氮低效品种。齐穗期不同氮效率水稻品种的氮素主要储存在叶片中。成熟期不同氮效率水稻品种的氮素主要积累在穗中,在低氮处理下氮高效型水稻品种在成熟期和齐穗期的氮素积累量均高于氮低效品种。在正常施氮条件下,氮高效型水稻茎鞘具有较高的氮素转运量和转运效率,说明氮高效水稻品种籽粒氮素更多地来源于齐穗后茎鞘和叶的积累转运。5.随施氮量增加,垩白度、垩白粒率、蛋白质含量显著增加,对水稻粒型、精米率、整精米率和糙米率无明显规律性变化。氮高效水稻品种具有较高的精米率、垩白粒率、直链淀粉含量,相对较低的蛋白质含量。