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钙对动植物生长发育具有重要的生理功能。我国大部分人口以含钙量较低的稻米为主食,以致绝大多数人长期处于低钙摄入量状态。而施钙不合理,不仅降低水稻产量和品质,更直接导致稻米钙含量低下。本研究通过土培盆栽试验、水培试验和田间试验,系统研究了水稻糙米含钙量的基因型差异、水稻苗期对钙的生理响应、水稻植株个体及亚细胞水平上钙的积累分布动态变化规律、不同类型土壤及不同施钙处理对水稻糙米含钙量的调控。主要结论如下:1水稻糙米含钙量的基因型差异盆栽土培试验研究了不同类型品种糙米含钙量差异。结果表明,所选5种类型共89个水稻品种糙米含钙量变化范围为44.5~245.5 mg·kg-1,不同品种糙米含钙量基因型差异显著。5种类型水稻品种糙米含钙量由高到低依次为,常规粳稻>杂交晚籼>常规晚籼>常规中籼>常规早籼。粳稻糙米含钙量高于籼稻,晚稻>中稻>早稻,粘稻与糯稻含钙量差异不明显。2水稻苗期对钙的生理晌应及品种间差异水培试验研究了不同Ca2+浓度对高糙米钙含量品种(以下称高钙品种)和低糙米钙含量品种(以下称低钙品种)苗期生长和某些生理特性的影响。结果表明,低浓度Ca2+(0.5~1.0 mmol·L-1)处理的水稻苗期干重和根冠比显著高于缺钙对照。根冠比随着Ca2+的增加呈上升趋势。Ca2+能提高苗期叶绿素含量和根系活力。0.5~1.0 mmol·L-1范围内,叶片净光合速率随着Ca2+浓度增加而不断增加。高钙型品种光合作用强于低钙型品种,且具有更强的耐受高钙离子胁迫能力,表现出更强的吸收和耐受能力。高浓度Ca2+(10.0 mmol·L-1)对水稻产生毒害。3水稻对钙的积累分配及品种间差异田间试验研究了孕穗期施用钙肥对水稻钙积累及分配的影响。结果表明,施钙(熟石灰)能提高水稻根系活力和Ca2+积累能力。两品种在施钙量<600 kg·hm-2时,一致表现为增施钙肥能增加伤流量和提高伤流液中Ca2+浓度,以450 kg·hm-2最好。不同水平钙肥对植株各器官的Ca2+浓度和累积量有显著影响。施钙量为450 kg·hm-2之时,植株各器官的Ca2+浓度和累积量达最大值。不同水平钙肥对籽粒中Ca2+浓度、累积量及分配有显著影响。Ca2+在籽粒中不同部位含量差异较大,颖壳中最高,糠层次之,精米中Ca2+的含量最低。4水稻钙的亚细胞分布及品种间差异水培试验研究了高钙品种和低钙品种钙的亚细胞分布。结果表明,水稻叶片中钙含量大于根系中钙含量。在各重要细胞器组分中,钙分布表现为,细胞壁>核糖体及细胞内可溶物>质体(或叶绿体)>线粒体>细胞核,细胞壁是钙最主要分布场所,细胞核、线粒体中分布较少。各细胞器中钙含量随钙处理浓度升高而增加,高钙品种表现更为明显。高钙处理对高钙品种各重要细胞器的钙含量增加明显。5不同类型土壤对水稻糙米含钙量的影响盆栽土培试验研究了不同类型土壤对水稻糙米的钙积累的影响。结果表明,中性紫色泥和紫潮泥上糙米含钙量最高,黄泥最低,灰黄泥和第四纪红壤居中。糙米钙含量与土壤交换性钙含量均表现为,中性紫色泥>紫潮泥>灰黄泥>第四纪红壤>黄泥,二者呈极显著正相关(r=0.9698**)。土壤CaCO3和总钙含量对糙米含钙量作用不明显。钙含量较低的第四纪红壤和黄泥上的水稻产量较低,稻米品质也较差;而灰黄泥和紫潮泥则明显提高产量、外观与加工品质。6钙肥对水稻糙米含钙量的影响田间试验表明,孕穗期施用熟石灰450~600 kg·-hm-2对提高糙米和精米钙含量效果最好,明显优于不施钙对照、分蘖期施钙和齐穗期施钙。不同品种吸钙量及其谷粒钙含量差异较大。在一定范围内(0~450 kg·hm-2)增加钙肥用量,产量随之增加,但施用量超过600 kg·hm-2产量反而降低。施钙量对稻米品质影响显著,施钙450 kg·hm-2的精米率、整精米率和直链淀粉含量最高。