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深入探究不同施氮量以及不同基因型水稻对光合氮素利用效率的影响,是有效提高水稻叶片对氮素营养的吸收效率,进而高效利用资源和实现作物高效高产的有效途径。为了探明籼型杂交稻光合氮素利用效率对不同施氮量的响应特征,于2019-2020年在贵州省黄平县旧州镇开展不同施氮量的田间试验,2019年以Q优6号（V1）、宜香优2115（V2）,2020年增加黄华占（V3）为供试品种,试验采用两因素裂区设计,设品种（V）、施氮量（N）2个因素,主区处理为V,副区处理为N,设5种不同的施氮量水平,分别N0（0 kg/hm2）、N1（75 kg/hm2）、N2（150 kg/hm2）、N3（225 kg/hm2）、N4（300 kg/hm2）。主要研究结果如下:1.不同施氮量对水稻叶片光合色素的影响水稻孕穗期、抽穗期和成熟期叶绿素a、b、类胡萝卜素含量随着施氮量的增加均呈上升趋势,黄华占光合色素在拔节期和孕穗期均呈上升趋势,而在抽穗期和成熟期均呈先升后降趋势。2019年抽穗期宜香优2115叶片类胡萝卜素含量低于Q优6号13.8%。2020年抽穗期Q优6号叶片叶绿素a、b和成熟期叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量高于黄华占（19.1%、23.5%、41.5%、26.0%）,孕穗期宜香优2115叶片类胡萝卜素含量高于Q优6号10.2%。2.不同施氮量对水稻叶片光合特性的影响随着施氮量的增加,水稻孕穗期和抽穗期的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）和成熟期的Gs均呈先增加后降低趋势,而抽穗期胞间CO2浓度（Ci）与之相反;孕穗期和成熟期Ci呈下降趋势,而成熟期的Pn和Tr均与之相反。黄华占拔节期的Ci、Gs和Tr,孕穗期和抽穗期、成熟期的Gs、Tr和Pn均呈上升趋势,拔节期Pn呈先增加后降低趋势。在抽穗期,随着施氮量的增加,水稻最大羧化速率（Vc max）、最大电子传递速率（Jmax）、光补偿点（LCP）和最大净光合速率（Pnmax）呈先增加后降低趋势,表观光量子效率（AQE）呈上升趋势,而光饱和点（LSP）和暗呼吸速率（Rd）呈降低趋势;黄华占的LSP、AQE和Pnmax呈先升后降趋势,Vcmax、Jmax和Rd呈上升趋势,LCP与之相反。2019年在抽穗期,Q优6号的Pnmax和Pn高于宜香优2115（7.59%、7.64%）;2020年Q优6号的Vcmax和Pnmax高于黄华占（19.05%、17.76%）,宜香优2115的LSP、Tr、Gs和Pn高于黄华占（21.18%、9.85%、19.64%、20.92%）,宜香优2115的AQE低于Q优6号21.18%。3.不同施氮量对水稻叶片荧光特性的影响随着施氮量的增加,水稻抽穗期的PSⅡ实际光量子效率（ΦPSⅡ）、PSII相对电子传递速率（ETR）、非光化学淬灭系数（q N）、PSII处调节性能量耗散的量子产量（Y（NPQ））、非调节性能量耗散的量子产量（Y（NO））,孕穗期光化学淬灭系数（q P）、q N、Y（NPQ）和成熟期的Y（NPQ）、Y（NO）均呈先升后降趋势,而孕穗期的光系统II（PSII）最大光合量子产量（Fv/Fm）和成熟期的ETR与之相反,抽穗期的Fv/Fm,孕穗期ΦPSⅡ、ETR和成熟期q P、q N呈下降趋势,而成熟期的Fv/Fm、ΦPSⅡ,孕穗期Y（NO）和抽穗期q P呈上升趋势。黄华占拔节期的ETR和Y（NO）,孕穗期的Y（NPQ）,抽穗期的ΦPSⅡ、q P和成熟期的q P、Y（NPQ）、Y（NO）均呈先升后降趋势,拔节期的Y（NPQ）与之相反;拔节期、孕穗期、抽穗期和成熟期Fv/Fm,孕穗期和成熟期ETR,孕穗期Y（NO）,抽穗期Y（NPQ）、Y（NO）和成熟期的ΦPSⅡ均呈上升趋势,而孕穗期的ΦPSⅡ,拔节期和孕穗期的q P、q N,抽穗期和成熟期的q N抽穗期ETR均呈下降趋势。2019年抽穗期宜香优2115的ETR高于Q优6号48.7%;2020年孕穗期黄华占的Fv/Fm、ΦPSⅡ和ETR高于宜香优2115（7.57%、5.29%、7.96%）,而Q优6号和宜香优2115的Y（NPQ）高于黄华占（24.68%、37.66%）,宜香优2115的Y（NO）低于黄华占5.08%;抽穗期宜香优2115的ETR高于Q优6号11.14%;成熟期宜香优2115、黄华占的q N高于Q优6号（21.90%、21.14%）。4.不同施氮量对水稻叶片光合氮素利用效率的影响随着施氮量的增加,水稻单位叶面积氮含量（Narea）在孕穗期、抽穗期和成熟期均呈上升趋势;光合氮素利用效率（PNUE）在孕穗期呈先升后降趋势,抽穗期与之相反,成熟期呈上升趋势。黄华占在拔节期和抽穗期Narea呈上升趋势,孕穗期和成熟期Narea呈先升后降趋势,拔节期、孕穗期（除N0处理外）和抽穗期PNUE呈下降趋势,成熟期PNUE呈先降后升趋势。2019年水稻孕穗期PNUE,抽穗期Narea和PNUE为宜香优2115高于Q优6号（20.26%、13.89%、23.03%）;2020年,拔节期和孕穗期Narea为黄华占高于宜香优2115（18.19%、24.00%）,而拔节期和抽穗期的PNUE为宜香优2115高于黄华占（26.48%、37.36%）。5.不同施氮量对水稻叶片光合系统氮分配的影响在抽穗期,随着施氮量的增加,水稻叶片氮分配到Rubisco中的比例（PR）均呈下降趋势,而氮分配到生物力能学组分中的比例（PB）氮分配到捕光组分中的比例（PL）、光合系统氮分配比例（Pp）均呈先降后升趋势。黄华占,PR和PB均呈下降趋势,PL呈先升后降趋势（N0处理除外）,PP与之相反。2020年,黄华占的PR、PB和PP低于Q优6号（33.33%、34.07%、31.36%）和宜香优2115（37.50%、33.33%、34.15%）。6.不同施氮量对水稻氮素利用率的影响随着施氮量的增加,水稻氮肥农学利用率（FAE）、氮肥偏生产力（PFP）均呈逐渐降低趋势,而氮肥吸收利用率（FRE）、氮肥生理利用率（FPE）呈先升后降趋势。2019年Q优6号的FAE、PFP高于宜香优2115（78.18%、18.68%）;2020年黄华占的FAE高于Q优6号、宜香优2115（68.21%、72.37%）。7.不同施氮量对水稻产量及其构成因素的影响随着施氮量的增加,水稻千粒重和结实率呈逐渐降低趋势,而有效穗数与之相反,实际产量呈先升后降趋势,每穗粒数与之相反。黄华占的有效穗数和每穗粒数呈逐渐增加趋势,千粒重和实际产量呈先增加后降低趋势,而结实率与之相反。2019年Q优6号的每穗粒数和实际产量高于宜香优2115（24.27%、17.96%）;而宜香优2115的千粒重和结实率高于Q优6号（14.33%、7.65%）;2020年黄华占有效穗数和每穗粒数高于Q优6号（8.08%、13.06%）、宜香优2115（14.05%、20.42%）,而宜香优2115千粒重高于Q优6号和黄华占（13.93%、34.40%）,宜香优2115、黄华占结实率高于Q优6号（15.01%、15.96%）。8.水稻光合氮素利用效率与相关参数的关系此外,相关性分析发现,水稻叶片光合氮素利用效率,在孕穗期,与ETR呈显著或极显著负相关,而与Pn、FPE、结实率呈显著或极显著正相关关系;在抽穗期,与叶绿素a、b、Pn、ETR、q P、Y（NO）、有效穗数呈显著或极显著负相关关系,而与ΦPSⅡ、Fv/Fm、PL、PR、PB、PP、FAE、PFP、FRE、千粒重呈显著或极显著正相关关系;在成熟期,与Ci、q N、Y（NPQ）、FRE、FPE呈显著或极显著负相关,而与Pn、ΦPSⅡ、Fv/Fm、有效穗数呈显著或极显著正相关关系。综上所述,氮素营养对水稻叶片光合色素合成、光合功能、荧光特性以及光合系统氮分配有显著的调控作用。氮素供应的高低与光合色素含量呈显著正相关关系,适量增施氮肥,可以提高水稻功能叶自我保护能,PSII反应中心的开放程度,有助于PSⅡ量子产量的提高,提高叶片内部光能转换效率,同时有利于提高气孔导度,增加蒸腾速率,提高光合速率,促进叶片吸收CO2参与光合作用。在本研究进一步证实了,实际产量受有效穗数和每穗粒数的影响较大,以及叶片氮含量在光合系统分配差异是影响水稻叶片光合氮素利用效率的重要因素。