东北地区水稻主要株型性状比较分析

以2006年和2007年辽宁、吉林、黑龙江3省水稻区域试验品种(系)为材料,分别在辽宁沈阳、吉林公主岭和黑龙江五常研究了水稻的株型特征及其与产量的关系。结果表明东北地区多数品种是穗型直到半直立(82.6%)、着粒密度中到稀(80.2%)、穗重轻到中(72.8%)、二次枝梗分布下部优势型(98.8%)。黑龙江主要是弯、半直立穗型品种,吉林以半直立穗型品种为主,辽宁则以直立穗型品种为主。吉林和黑龙江品种多数是中、稀穗型和中、轻穗型,辽宁主要是中、密穗型和中、重穗型。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数平均值表现为辽宁＞吉林＞黑龙江。辽宁上三叶长、宽大于吉林和黑龙江,但叶基角较小。穗颈大、小维管束数和第2节间大、小维管束数与一、二次枝梗数和一、二次枝梗粒数及二次枝梗粒率呈极显著正相关,与一、二次枝梗结实率和千粒重呈负相关。聚类分析结果表明,东北地区育种单位选育的品种多数处于中、高产量水平,总体上有穗型直立、着粒密度大、重穗型、穗颈维管束数多、上三叶长且宽而角度小、株高和生物产量高有利于高产的趋势。     

插秧密度对寒地粳稻抗倒伏能力的影响

以穗重型水稻品种东农425和穗数型水稻品种东农427为试验材料,通过密度处理构建不同稻作群体,研究寒地粳稻不同稻作群体条件下水稻茎秆各节间长度、株高、穗长、重心高度、各节间茎粗、茎壁厚度、节间基部到穗顶的长度和鲜重的变化及对茎秆基部第1,2,3(N1, N2,N3)节间的杭折力、弯曲力矩和倒伏指数的影响。结果表明:随着插秧密度的增加,水稻的株高增加,重心高度上移,穗长变短,茎粗变细,茎壁厚度变薄;倒伏指数与茎秆第1,2伸长节间长度呈极显著正相关,与基部茎杆粗度、茎壁厚度呈极显著负相关。通过减少第1和第2伸长节间长度,适当增加茎秆粗度、厚度,降低重心高度,增加穗长,可以提高水稻植株的杭倒性。杭倒伏能力品种间存在差异,穗数型水稻品种东农427的杭倒伏能力强于穗重型水稻品种东农425。     

种植方式对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响

为探讨杂交稻机械化播栽技术的穗粒数形成特点,以F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,研究了3种种植方式和2个穴苗数水平对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响。结果表明,机械精量穴直播和机插的每穗总枝梗分化数及现存数均高于常规手插,每穗总颖花现存数显著低于常规手插。机械精量穴直播的一次枝梗、颖花分化数和现存数显著高于常规手插,机插的一次枝梗、颖花分化数和现存数则显著低于常规手插。机械精量穴直播和机插的二次枝梗分化数和退化数均显著高于常规手插,二次颖花分化数表现为机插>常规手插>机械精量穴直播,二次颖花现存数则是常规手插>机插>机械精量穴直播。不同种植方式之间,二次枝梗分化数和退化数差异主要集中在稻穗基部,不同一次枝梗部位的二次枝梗现存数呈现“先升后降”趋势,主要与稻穗基部二次枝梗严重退化有关。每穗一次颖花现存数从穗基部至顶部呈逐渐下降趋势,不同一次枝梗部位的二次颖花现存数差异则与该部位分化二次颖花的能力有关。高穴苗数处理每穗枝梗和颖花分化数及现存数均显著低于低穴苗数处理。考虑种植方式和穴苗数二者的交互效应,机插和常规手插适宜配合低穴苗数,机械精量穴直播则以高穴苗数为宜。     

行向对不同穗型水稻品种生长发育与产量的影响

研究结果表明,行向对不同穗型水稻品种的产量影响不显著.东西行向配置可极显著地增加一次枝梗粒数,直立穗型品种沈农265采用东西行向配置对增加一次枝梗粒数更为有利.每穗粒数与之趋势一致.不同穗型品种间叶重、茎重、成穗率、千粒重、经济系数等差异显著,但不同行向间差异不显著.     

生化试剂对机插水稻生长发育特征的影响

为了给机插水稻抗逆高产栽培提供实践参考,以‘南粳9108’为材料,通过始穗期喷施劲丰(1.5L/hm²)、碧护(60g/hm²)、矮壮丰(675g/hm²)、磷酸二氢钾(750g/hm²)、赤霉酸(15g/hm²)处理的方法,研究不同生化试剂对毯苗机插和钵苗机插水稻倒伏、株型及生育期的影响。结果表明,劲丰和赤霉酸分别将抽穗历期推迟和延长1天。赤霉酸显著增加株高、穗下节间长度和重心高度,增加倒伏风险。矮壮丰、碧护、磷酸二氢钾不影响抽穗历期,通过增加基部节间充实,降低重心高度,提高植株抗倒能力。生化试剂对同种机插方式水稻全生育期、穗长、剑叶鞘长无影响,钵苗机插较毯苗同期播栽成熟期迟2天,有利于充分利用温光资源促进灌浆结实和培育壮秆大穗。钵苗机插水稻易于实现稳定高产,矮壮丰、碧护、磷酸二氢钾能有效缓解异常气候不利影响,生产中应加快研究推广应用。     

机械化种植对杂交籼稻F优498产量构成与株型特征的影响

为探明机械化种植杂交籼稻高产群体的株型特征, 以F优498为材料, 采用二因素裂区设计, 研究了不同穴苗数与播期下机直播、机插、手插3种种植方式的株型特征及其与产量构成的关系。结果表明: (1) 不同种植方式株型特征差异显著, 机直播和机插上三叶叶长、叶宽和叶间距大, 但叶基角和披垂度也较大; 手插上三叶大小适宜, 叶片厚而挺直; 机直播和机插株高和着生高度显著大于手插, 但手插比叶重、单株穗数和总叶片数显著高于机械化种植; 机直播的茎蘖夹角、穗粒数和单穗重显著低于机插和手插。推迟播期和低苗处理均使叶片增大, 比叶重、粒叶比、单株穗数、穗粒数和结实率随播期延迟显著降低。单穗重与上三叶长度、宽度、着生高度和株高均呈显著或极显著正相关, 以机插最高, 手插次之, 机直播最低。(2) 机直播产量显著低于机插和手插, 且随播期延迟和穴苗数减少显著降低。产量及其构成与株型特征密切相关, 机械化种植杂交籼稻高产株型的显著特征为适宜的株高、上三叶长度、群体LAI和茎集散度; 叶宽、比叶重、叶间距大和直立性好。足穗和大穗的统一是实现水稻高产的关键, 塑造个体优良的株型与优化群体结构是增产的前提, 机械化种植杂交籼稻应在时间允许的条件下尽早播栽, 穴苗数以3苗左右为宜。     

籼粳稻杂交后代维管束性状与穗部性状的关系

以籼稻中优早8号和粳稻丰锦杂交育成的重组自交系F6代群体为试材,研究了水稻维管束性状与穗部性状的关系.结果表明,水稻穗颈和倒二节间大小维管束数、大维管束效率和一次枝梗效率与一二次枝梗数、一二次枝梗总长度、一二次枝梗实粒数、一二次枝梗总粒数、二次粒率、穗颈粗、穗长、穗重、着粒密度、穗实粒数、穗总粒数和单株产量都呈极显著正相关,而与穗数呈极显著负相关,且与二次枝梗性状关系更为紧密.倒二节间大小维管束数比、大维管束数比、小维管束数比与穗部性状关系却相反.维管束性状与结实率、千粒重、穗型指数和第1节位长度关系不大.逐步回归及通径分析表明:一次枝梗效率对穗总粒数、一二次枝梗数、一二次枝梗总粒数的直接作用都较大,对单株产量直接作用最大;而大维管束效率对穗部性状的间接作用都较大,对单株产量间接作用最大.籼型和偏籼型水稻大维管束效率＞1/2,而粳型和偏粳型＜1/2.粳型和偏粳型水稻一次枝梗效率接近1,而籼型和偏籼型在1/2左右.大维管束效率和一次枝梗效率与穗部性状和单株产量关系密切,在亲本及杂交后代中所分化的程度明显不同,能反映出穗部性状良好的形态和机能,可以作为选择良好穗部性状的参考指标.     

不同机械化栽培方式下控释肥配比对迟熟中粳水稻产量形成及氮素吸收利用的影响

以优质食味粳稻南粳9108为材料,纯氮270 kg hm–2施氮条件下,设置了钵苗机插、毯苗机插2种栽培方式,将控释肥与速效氮肥以5∶5的比例混合,其中控释肥由4种不同释放期(40、80、100、和120 d)肥料按照1∶4的比例混合形成了3种配比方式,分别为40+80、40+100、40+120,同时设置常规分次施肥(CK)为对照,研究不同机械化栽培方式下控释肥配比对迟熟中粳水稻产量形成以及氮素积累的影响。结果表明,相同肥料处理下,钵苗机插2年产量较毯苗机插分别增加了3.9%和4.9%,其原因是钵苗机插能够提高中后期的光合物质积累,获得较大的穗型,具有更高的每穗粒数、结实率以及千粒重。钵苗机插与毯苗机插栽培方式下,40+80和40+100控释肥处理2年产量均高于CK, 40+100控释肥处理产量最高, 2年较CK分别显著增加7.3%和9.2%,其原因在于40+100控释肥处理具有更高的有效穗数和群体颖花量。与40+80和40+120控释肥处理相比,40+100控释肥处理与南粳9108的养分吸收规律更为匹配,即保证了前期分蘖的发生,又保证了后期稳定的光合物质生产,获得稳定的穗数、穗粒数...     

水稻甬优12不同产量群体的株型特征

以籼粳交超级稻甬优12为试材,比较研究高产(10.5~12.0 t hm^-2)、更高产(12.0~13.5 t hm^-2)、超高产( >13.5 t hm^-2) 3个群体的株型特征。结果表明,穗长、穗粒数、一次和二次枝梗数,超高产群体分别为21.56、356.34、20.46和73.98 (两年平均值),均高于对应的高产和更高产群体,但一次和二次枝梗的结实率略微降低。超高产群体上部三叶的长、宽以及卷曲率高,倒一、二、三叶的卷曲率分别为1.84、1.47、1.26,叶基角和披垂度小,抽穗后的主茎绿叶数多。超高产群体株高为143.50 cm,分别较更高产、高产群体高1.98%和3.83%,上部第一、二、三节间长度增加,穗长加穗下节间长占株高比例、穗下节间占秆长比例高,分别为39.84%和37.75%;基部第一、二、三节间长度缩短,茎秆粗度和茎壁厚度增加,茎、鞘干物重以及K、Si含量高,提高了基部节间的抗折力同时降低了倒伏指数。     

稻穗枝梗结实特性的研究

连续三年对66个水稻品种考种分析发现,水稻品种间一次枝梗数及其着粒数差异不大,二次枝梗数差异大,而着粒数较稳定.每穗粒数与一、二次枝梗数密切相关.二次枝梗数对每穗粒数和空秕率的增加起主导作用,一次枝梗数对空秕率有一定的抑制作用.每穗空秕率与二次枝梗数有关,还与品种的遗传特性有关.由于二次枝梗籽粒有两段灌浆现象,如遇不利因素,可导致空秕率增多.增加单位面积总粒数,保持较高结实率,在一定范围内增加每亩穗数已是水稻大面积丰产栽培的一条重要途径.因此,育种工作者可将一次枝梗着粒较多,二次枝梗空秕率较低的穗型作为选择高产品种的形态指标.     

不同穗型的3个粳稻品种的抗倒性研究

试验选用不同穗型的3个粳稻品种为材料,分析其抗倒机理及与倒伏密切相关的各性状,并初步探讨穗型与倒伏之间的关系。结果表明:株高与倒伏指数呈极显著正相关;节间长、茎粗、穗部性状等均与倒伏指数存在显著相关;直立、半直立穗型品种较弯曲穗型品种倒伏指数小,株高偏矮,基部茎杆节间短且粗壮坚韧,穗短而穂颈角小,表现出较好的抗倒性能。     

重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究

以18个不同穗重型水稻品种为材料，研究了重穗型水稻植株的抗倒伏能力及其与茎秆的物理性状、机械组织特性的关系。结果表明：重穗型品种单穗重大、产量高与其株高的适当增加密切相关。重穗型品种由于单穗重和株高的增加，弯曲力矩加大，但抗折力也明显提高，故而其茎秆抗倒伏能力并未降低。重穗型品种茎秆抗折力强的主要原因     

迟熟中粳稻穗茎生长与每穗颖花数的关系

在盆栽条件下以粳稻品种武育粳3号和86优8号为材,穗肥施氮量设高、中、低三个水平,研究水稻植株穗分化过程中幼穗与茎的生长动态与每穗颖花数的关系。结果表明,穗分化前期幼穗生长较慢,对营养物质的竞争能力小于茎秆,86优8号（大穗型品种）穗分化前期经历的时间比武育粳3号（小穗型品种）长4 d。从抽穗前16 d开始,幼穗进入旺盛生长阶段,并与由上而下的第3节间伸长期相同,对营养物质的竞争能力超过茎秆。大穗型品种的穗茎比大于小穗型品种。抽穗期穗重、茎重与每穗颖花数呈正相关。抽穗前4~16 d穗重增长率与茎重增长率之比与颖花数也关系密切,该时期氮肥充足,穗重增加快,对促进颖花分化有利。     

种植方式对杂交籼稻植株抗倒伏特性的影响

为探讨机械化播栽方式对杂交籼稻植株抗倒伏能力的影响,以F优498为材料,在大田进行了以种植方式为主区、穴苗数为副区的裂区试验,种植方式包括机直播、机插和手插3种,穴苗数分低苗和高苗2个处理。在齐穗后30 d,调查植株茎鞘物理性状、力学和抗倒伏特性,并分析茎鞘性状与抗倒伏特性的相关性。结果表明: (1)不同种植方式之间水稻倒伏指数差异极显著,手插稻最低,机插稻最高,机直播稻介于二者之间。这种差异主要与节间折断弯矩有关,N₁–N₄节间折断弯矩与节间粗度和厚度、秆型指数、比茎重、节间干重、断面模数和弯曲应力都呈显著或极显著正相关,与节间长度呈显著或极显著负相关;基部节间的植株折断弯矩变异较小,且低位节间的弯曲力矩显著高于高位节间,这是水稻植株基部第1、第2节间易倒伏的主要原因。(2)手插稻基部节间短,茎粗壁厚,秆型指数、茎鞘充实度和弯曲应力高,最终表现为植株折断弯矩和抗倒伏能力强;机插稻群体大,个体生长受抑制,倒伏指数大。为构建合理的群体结构,以机械化播栽稻每穴3~4苗、手插稻每穴2苗,有利于相对实现高产与抗倒的协调。     

优质稻核心种质青六矮1号及其衍生品种的性状相关性研究

对青六矮1号及其衍生品种(品系)的相关分析表明: 产量与有效穗数呈极显著正相关, 与每穗总粒数和每穗实粒数呈显著负相关; 倒三叶长与倒二叶长呈极显著正相关, 与着粒密度呈显著负相关, 与粒长呈显著正相关, 与垩白率呈显著负相关, 与垩白度呈极显著负相关, 与胶稠度呈显著正相关, 与直链淀粉含量呈显著负相关. 主成分分析表     

北方粳稻穗重指数及其与产量品质关系的研究

为研究北方粳稻穗重指数及其与产量品质的关系,以东北地区近年来育成的水稻品种(品系)为试材,分别在辽宁、吉林和黑龙江进行比较试验,提出用穗重指数(PWI,单穗重与每穴穗数之比)反映穗数与穗(穗粒数和千粒质量)的关系。结果表明,试材平均穗重指数0.155 g/穗,99%置信区间为[0.109,0.200],据此将参试材料划分为穗重型、中间型和穗数型。穗重指数与产量、穗粒数及决定穗粒数的穗部性状(一二次枝梗数、二次枝梗粒率)、穗颈及倒2节间大小维管束数、株高、叶面积指数、上部三叶长宽呈显著或极显著正相关,与单位面积穗数和剑叶基角显著或极显著负相关,穗重型品种产量显著高于穗数型品种。穗重指数与加工品质、营养品质、食味及相关指标显著负相关,与外观品质无明显关系,穗数型品种品质明显优于穗重型品种。穗重指数是综合反映穗数与穗大的明显指标。在稳定单穗重的基础上,适当降低穗重指数,可能是进一步提高产量、改善品质的有效途径。     

种植密度对贵州春玉米茎秆抗倒伏性能及籽粒产量的影响

为了明确密植条件下春玉米茎秆特性和产量的变化及其相互关系,为贵州春玉米密植高产提供理论依据和实践指导。以贵州广泛种植的玉米品种先玉1171和新中玉801为材料,设置3.0、4.5、6.0、7.5、9.0和10.5万株hm-26个密度,于2018—2019年开展田间试验,研究种植密度对春玉米茎秆形态特征和力学特性、空秆率、倒伏率和产量的影响。结果表明:(1)春玉米株高和穗位高随密度增加先增高后降低;增密后第3节长增幅最大,第3节单位茎长干重、穿刺强度和抗折力,第7节茎粗、干重和横截面积下降幅度最大;密度对茎秆横截面扁率影响不显著。品种之间比较,先玉1171节间长,第3、5节的节间干重和第3节穿刺强度显著高于新中玉801,第7节干重、节间粗、单位茎长干重、节间横截面积、横截面扁率和抗折力显著低于新中玉801。(2)倒伏率和空秆率随密度增加而增大,增密后先玉1171倒伏率显著高于新中玉801,空秆率显著低于新中玉801。(3)产量随密度增加先增加后降低,先玉1171和新中玉801分别在9.3万株hm^-2和8.6万株hm^-2时产量最高。增密后先玉1171比新中玉801增产10.28%,有效穗数和穗粒数更高。(4)相关和多元回归分析表明,株高、穗位高与倒伏率显著正相关,节间粗和单位茎长干物质对玉米茎秆抗折力的正向影响显著。产量与茎秆性状密切相关,株高对产量的正向影响最大。可见,不同春玉米茎秆抗倒伏性能和籽粒产量对密度的响应有差异,新中玉801增密后茎秆节间短而粗,单位茎长干重较大,抗倒伏能力较强。而先玉1171由于在高密度下空秆率比新中玉801低,有较高的有效穗数和穗粒数,因此高密度下产量更高。综合考虑茎秆性状和产量,先玉1171和新中玉801在贵州适宜密度分别为9.0万株hm^-2和8.5万株hm^-2。     

水稻中胚轴伸长特性的遗传分析

以长中胚轴/短中胚轴杂交组合的两个亲本、F₁、B₁、B₂和F₂为试验材料，在小型人工气候箱黑暗条件下培养幼苗，对水稻中胚轴伸长特性的遗传规律进行了研究。结果表明，中胚轴伸长特性受两对隐性基因控制。F₂群体中长、短中胚轴植株在节间长度、穗长、株高和剑叶长等性状上均存在较明显的差异，而中胚轴伸长特性与节间粗、剑叶宽、单株穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等性状关系不明显。还对水稻中胚轴伸长特性的遗传改良以及长中胚轴材料在直播稻育种上的利用进行了探讨。