磷是植物生长所必需的三大营养元素之一,也是一种非可再生资源。水稻是我国主要的粮食作物之一,需磷用磷量大。因此,培育和选用磷高效水稻品种,对于减少磷肥的施用、提高水稻产量和磷肥利用效率具有十分重要的意义。但是,目前有关筛选磷高效水稻品种的指标不明确,磷高效品种或耐低磷品种的农艺生理特征不清楚。针对这些问题,本研究以11个江苏省近70年来的代表性粳稻品种作为材料,进行水培种植,设置低磷(标准营养液中磷浓度的1/20)处理,以正常磷浓度(国际水稻研究所标准营养液配方)为对照,对水稻耐低磷性的评价指标、耐低磷品种的农艺生理特征以及低磷对稻米品质的影响等进行了系统研究。主要结果如下:1、低磷处理均可降低各品种的产量,产量的降低主要是由于穗数和每穗颖花数的减少,但低磷减产的幅度在品种间差异很大。分别用耐低磷系数(低磷产量/对照产量)、耐低磷指数(低磷产量X耐低磷系数/所有供试品种低磷处理的平均产量)、干物质指数(低磷干物重/对照干物重)、株高指数(低磷株高/对照株高)、胁迫敏感指数[(1-耐低磷系数)/(1-所有供试品种低磷处理的平均产量/所有供试品种对照的平均产量)]、综合耐低磷指数[相对株高X相对单株产量/相对出穗日数X 100(相对值=低磷处理性状/对照性状)]等作为评价水稻耐低磷性指标。发现耐低磷指数与耐低磷系数、干物质指数及低磷处理下的产量呈显著或极显著正相关,相关系数(r)分别为0.70*、0.80**和0.94**,干物质指数与低磷处理下产量呈极显著正相关(r=0.78**)。据此,将耐低磷指数和干物质指数作为评价水稻品种耐低磷性的指标。根据两个指标值的大小将供试品种分成3类:耐低磷指数和干物质指数均≥1的品种为强耐低磷品种;耐低磷指数和干物质指数均>0.6、耐低磷指数或干物质指数<1的为中耐低磷品种;耐低磷指数或干物质指数≤0.6的为弱耐低磷品种或低磷敏感型品种。按照上述指标,甬优2640、桂花球、盐粳2号为强耐低磷品种;黎明、连粳7号、镇稻88为弱耐低磷品种;金南风、桂花黄、泗稻8号、淮稻5号、徐稻2号为中耐低磷品种。2、与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷处理下具有根量大、根系活力强,分蘖早期分蘖数多,总叶面积指数(LAI)和高效LAI大、有效LAI比例高,库容量大,抽穗期茎鞘中糖积累量多,抽穗至成熟期物质生产能力强等特征。这些特征可作为耐低磷品种的重要农艺与生理性状。3、与正常磷浓度(对照)相比,低磷处理降低了多数品种的精米率、整精米率和直链淀粉含量,增加了稻米淀粉粘滞谱(RVA)中的崩解值,减小了消减值,显著降低了稻米垩白粒率、垩白面积和垩白度。说明低磷处理会降低稻米的加工品质,但可改善稻米的食味性和外观品质。低磷对稻米品质的影响,与品种的耐低磷性没有必然联系。4、与对照相比,低磷处理增加了磷产谷利用率(稻谷产量/磷积累量)和磷收获指数(籽粒中磷/成熟期植株中总吸收的磷),减少吸氮量,增加水稻根系对钾的吸收。在低磷下的磷产谷利用率,强耐低磷品种高于弱耐低磷品种。