磷是植物生长发育的必要元素,水稻是主要的粮食作物,需磷量大。而磷是不可再生资源,过多地施用会加剧磷资源的枯竭,也会对环境造成污染。因此,筛选耐低磷水稻品种,探明其农艺与生理特征,对于节约磷肥资源,实现高产高效和保护环境有重要意义。本研究以12个江苏省近70年来在生产上广泛应用的具有代表性的中熟籼稻品种为材料,全生育期进行水培试验,设置正常磷浓度(国际水稻研究所水稻培养液标准配方,对照)和低磷浓度(磷浓度为正常磷的1/20)两种处理。对各品种的耐低磷性、农艺与生理性状进行观察。主要结果如下:1、根据耐低磷指数(低磷产量×耐低磷系数/所有供试品种低磷处理的平均产量)的大小,供试品种的耐低磷性依次为:Ⅱ优084>两优培九>扬稻2号>扬两优6号>珍珠矮>银条籼>台中籼>扬稻6号>南京11>南京1号>黄瓜籼>IR24。Ⅱ优084、两优培九、扬稻2号的耐低磷指数>0.8,确定为强耐低磷性品种;黄瓜籼和IR24的耐低磷指数<0.5,确定为弱低磷性品种。其余品种的耐低磷指数在0.5～0.8之间,确定为中耐低磷性品种。2、与正常供磷(对照)相比,低磷处理降低了穗数与每穗颖花数,提高了结实率和千粒重。结实率和千粒重增加之得不能补偿穗数与每穗颖花数的降低之失,因而低磷显著降低了籽粒产量(Ⅱ优084除外)。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷下具有较高的产量,主要得益于较多的每穗颖花数和总颖花数。结实率和千粒重在两类品种间差异较小。3、与正常供磷(对照)相比,低磷处理降低了各生育期地上部氮磷钾元素的积累量,提高了氮磷钾元素的根冠积累量比和氮磷钾元素产谷利用率。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷下具有较高氮磷钾吸收量,较高的氮磷钾收获指数和氮磷钾籽粒生产效率。4、与正常供磷(对照)相比,低磷处理减少了各品种不同生育期的分蘖数、叶面积指数、叶绿素含量、干物质重和抽穗期剑叶光合速率。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷下具有较多的茎蘖数,较高的叶面积指数、叶绿素含量、干物质重,抽穗期较高的剑叶光合速率和茎与叶鞘中非结构性碳水化合物(NSC)积累量,抽穗至成熟期较高的NSC转运率和NSC对籽粒产量的贡献率。5、与正常供磷(对照)相比,低磷处理降低了生育前中期的根长、根直径与根表面积,提高了各生育期的根干重、根冠比和根系酸性磷酸酶(APase)活性,降低了根系氧化力。与弱耐低磷品种相比,低磷下强耐低磷品种在生育前中期具有较高的根干重、总根长、根表面积、根体积和较小的根冠比,在全生育期具有较高的根系氧化力和APase活性。综上,耐低磷指数是评价水稻品种耐低磷性的一个重要指标。根据耐低磷指数值的大小,确定Ⅱ优084、两优培九和扬稻2号为强耐低磷性品种,黄瓜籼和IR24为弱低磷性品种。与弱耐低磷品种相比,强耐低磷品种在低磷下具有较高的每穗颖花数和总颖花数,较高的氮磷钾吸收量、氮磷钾收获指数和氮磷钾籽粒生产效率。在低磷下,生育前期具有较多的分蘖数和较高的叶面积,抽穗期较高的叶片光合速率和茎与叶鞘中NSC累积量,抽穗至成熟期茎和叶鞘中NSC向籽粒的转运率,在生育前期具有较大的根量,在整个生育期具有较强的根系氧化力和APase活性,这是强耐低磷品种在低磷下获得较高产量和较高氮磷钾吸收利用率的重要农艺与生理基础。