Optimizar la agronomía mejora el rendimiento del arroz súper híbrido y la eficiencia en el uso de nitrógeno a través de un metabolismo mejorado de carbono y nitrógeno después de la espigazón
Autores: Deng, Jun; Ye, Jiayu; Liu, Ke; Harrison, Matthew Tom; Zhong, Xuefen; Wang, Chunhu; Tian, Xiaohai; Huang, Liying; Zhang, Yunbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimizar la agronomía mejora el rendimiento del arroz súper híbrido y la eficiencia en el uso de nitrógeno a través de un metabolismo mejorado de carbono y nitrógeno después de la espigazón
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Arroz híbrido
Rendimiento genético
Fisiología fotosintética
Carbono foliar
Metabolismo del nitrógeno
Prácticas de manejo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El programa de cría de arroz superhibrido en China ha elevado los techos genéticos de rendimiento a través de mejoras morfológicas y heterosis interespecífica. Sin embargo, existe poca información sobre la base fisiológica subyacente a esta transformación del rendimiento, y mucho menos sobre las condiciones de genotipo x ambiente x manejo que permiten ganancias de rendimiento consistentes. Aquí, evaluamos el rendimiento de grano, la fisiología fotosintética y las propiedades metabólicas de carbono y nitrógeno de las hojas del arroz superhibrido (Y-liangyou900) bajo cuatro prácticas de manejo (es decir, control sin fertilizantes, CK; práctica de los agricultores, FP; manejo de alto rendimiento y alta eficiencia, OPT1; y manejo de súper alto rendimiento, OPT2) utilizando un experimento de campo realizado durante cinco años. El rendimiento de grano y la eficiencia de uso de nitrógeno agronómico (AE) de OPT2 fueron un 15% y un 10% más altos que OPT1, y un 30% y un 78% más altos que FP, respectivamente. Los rendimientos superiores de OPT2 se atribuyeron a una mayor capacidad de producción de fuente, es decir, una mayor tasa fotosintética de las hojas, actividad de enzimas metabólicas de carbono (es decir, AGP y SPS), actividad de enzimas metabólicas de nitrógeno (es decir, NR, GS y GOGAT), contenido de proteínas solubles y azúcares, y senescencia de las hojas retrasada (esto último debido a la actividad elevada de sistemas enzimáticos protectores) durante el llenado de grano. La mayor AE de OPT2 se asoció con una mayor actividad de enzimas metabólicas de carbono de las hojas (es decir, AGP y SPS), enzimas metabólicas de nitrógeno (es decir, NR, GS, GDH y GOGAT) y enzima protectora (POD) después de la espigazón, y una menor relación C/N en los granos. Concluimos que un manejo optimizado (manejo optimizado de agua y fertilizantes con siembra densa apropiada) mejoró simultáneamente el rendimiento de grano y la eficiencia de uso de N al mejorar el metabolismo de carbono y N de las hojas después de la espigazón y retrasar la senescencia de las hojas.
Descripción
El programa de cría de arroz superhibrido en China ha elevado los techos genéticos de rendimiento a través de mejoras morfológicas y heterosis interespecífica. Sin embargo, existe poca información sobre la base fisiológica subyacente a esta transformación del rendimiento, y mucho menos sobre las condiciones de genotipo x ambiente x manejo que permiten ganancias de rendimiento consistentes. Aquí, evaluamos el rendimiento de grano, la fisiología fotosintética y las propiedades metabólicas de carbono y nitrógeno de las hojas del arroz superhibrido (Y-liangyou900) bajo cuatro prácticas de manejo (es decir, control sin fertilizantes, CK; práctica de los agricultores, FP; manejo de alto rendimiento y alta eficiencia, OPT1; y manejo de súper alto rendimiento, OPT2) utilizando un experimento de campo realizado durante cinco años. El rendimiento de grano y la eficiencia de uso de nitrógeno agronómico (AE) de OPT2 fueron un 15% y un 10% más altos que OPT1, y un 30% y un 78% más altos que FP, respectivamente. Los rendimientos superiores de OPT2 se atribuyeron a una mayor capacidad de producción de fuente, es decir, una mayor tasa fotosintética de las hojas, actividad de enzimas metabólicas de carbono (es decir, AGP y SPS), actividad de enzimas metabólicas de nitrógeno (es decir, NR, GS y GOGAT), contenido de proteínas solubles y azúcares, y senescencia de las hojas retrasada (esto último debido a la actividad elevada de sistemas enzimáticos protectores) durante el llenado de grano. La mayor AE de OPT2 se asoció con una mayor actividad de enzimas metabólicas de carbono de las hojas (es decir, AGP y SPS), enzimas metabólicas de nitrógeno (es decir, NR, GS, GDH y GOGAT) y enzima protectora (POD) después de la espigazón, y una menor relación C/N en los granos. Concluimos que un manejo optimizado (manejo optimizado de agua y fertilizantes con siembra densa apropiada) mejoró simultáneamente el rendimiento de grano y la eficiencia de uso de N al mejorar el metabolismo de carbono y N de las hojas después de la espigazón y retrasar la senescencia de las hojas.