水稻生产的问题很多,其中氮肥利用率低、投入量大是一个普遍现象。氮肥使用量大的问题在江苏水稻高产区更加突出,因此,选用氮敏感品种或氮高效品种对减少氮肥使用量、提高氮利用效率有重要作用。本研究选用的材料为适合江苏省种植的12个粳稻(含秈/粳杂交稻)品种,田间种植,设置3个施氮量,分别为ON(全生育期不施氮)、200N(全生育期施纯氮200 kg/hm2)和360N(全生育期施纯氮360 kg/hm2),主要研究各水稻品种对氮素响应的特点、氮敏感品种的农艺生理性状及其与氮肥利用效率的关系。主要结果如下:1.产量和氮肥利用效率在品种间的差异在甬优2640(籼粳杂交,偏粳型)、扬粳4038、南粳9108、武运粳24号、宁粳5号、淮稻13号、连粳7号、宁粳1号、连粳9号、武运粳30号_、连粳11号、淮稻5号等12个品种中,在3个施氮量下,甬优2640的产量最高,氮肥利用率同样最高,库容量大对产量贡献尤为突出。其余品种的产量和氮肥利用率对氮肥响应表现不一,在中低氮条件(ON,180N和200N)下,武运粳30号、淮稻5号、连粳7号、淮稻13号、和武运粳24号有较高的产量和氮肥利用率,扬粳4038与宁粳1号的产量与氮肥利用率较低;在高氮(360N)水平下,扬粳4038与宁粳1号的产量和氮肥利用率较高,但与武运粳30号等品种无显著差异。以在200N条件下产量≥9 t hm-2,氮肥偏生产力(产量/施氮量)≥46 kg/kg,氮素产谷利用率(产量/吸氮量)≥56 kg/kg为评定指标,将淮稻5号、武运粳30号、淮稻13号、连粳7号、甬优2640和武运粳24号作为氮敏感品种,将在200N水平下产量和NUE较低,在360N水平下产量和氮肥利用率较高的扬粳4038和宁粳1号两品种作为氮钝感品种。在200N水平下有较高产量的氮敏感品种主要由于结实率与总颖花量较高,较高的氮利用率归功于氮肥偏生产力与氮素产谷利用率较高。2.氮敏感品种的农艺性状选取4个氮敏感品种武运粳30号、淮稻13号、连粳7号和淮稻5号及2个钝感品种扬粳4038与宁粳1号,分析两类品种在200N水平下的农艺性状差异。氮敏感品种与氮钝感品种相比,具有较高的茎蘖成穗率、收获指数、干物质积累、抽穗期有效、高效叶面积率、粒叶比、根长、根密度和侧根数,表明氮敏感品种具有较高的库源比、物质生产转化率、养分吸收能力和群体结构,上述性状可作为筛选氮敏感品种的农艺指标。3.氮敏感品种的生理性状与氮钝感品种相比,氮敏感品种在灌浆中后期具有较高的根系抗氧化酶活性、H+-ATP酶活性、可溶性糖含量和氨基酸含量。说明氮敏感性品种的根系具有较强抗逆性和活力。氮敏感品种在灌浆期具有较高的作物生长势和净同化率、叶片中较高的氮代谢酶活性和细胞分裂素含量,抽穗期具有较高的糖化比及抽穗至成熟期较高的茎与叶鞘中非结构性碳水化合物(NSC)转运率,成熟期具有较高的氮收获指数与收获指数。这是氮敏感品种产量和氮肥利用率高的重要生理原因。4.氮敏感品种的光辐射利用率和光氮匹配特征相对于氮钝感品种,氮敏感品种在穗分化至成熟期具有较高的辐射利用率、冠层光截获、冠层辐射截获量;具有较高的氮消减系数(KN),较高的光氮匹配度(KN/KL),较高的叶片光合氮素利用率和比叶氮含量。说明氮敏感品种具有较好的光资源利用和较优的冠层光氮契合度。综上,淮稻5号、武运粳30号、淮稻13号、连粳7号、甬优2640和武运粳24号对氮素响应敏感,扬粳4038和宁粳1号对氮素响应钝感。较高的根密度、根长、侧根数以及较高的根系氧化力、根系氨基酸含量、抗氧化酶活性、可溶性糖含量以及H+-ATP酶活性是氮敏感品种的根系形态和生理特征。灌浆期较高的作物生长势、净同化率、叶片细胞分裂素含量、氮代谢酶活性、抽穗期较高的糖化比和抽穗至成熟期的NSC转运率是氮敏感品种重要的地上部生理特性。较高的光氮匹配度、氮的消减系数、比叶氮含量、光合氮素利用率以及较高的冠层光截获、冠层辐射利用率是氮敏感品种的冠层光氮利用以及光资源利用特征。上述农艺生理及光氮匹配特征参数与产量、氮素产谷利用率及氮肥偏生产力呈显著或极显著正相关。因此,可将上述性状作为筛选氮敏感品种的参考指标,也可作为构建水稻高产与氮肥高效利用群体的诊断指标和调控目标。