东北三省水稻产量和品质及其与穗部性状关系的初步研究

以2004年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种（品系）为试材，在栽培管理水平高、有代表性的沈阳、公主岭、佳木斯区试点，研究穗部性状及其与产量和品质关系的结果表明，东北三省各自产量及其构成因素的品种间差异均达到极显著水平，辽宁产量极显著高于另两省，后两省间差异不显著；辽宁穗数和每穗粒数分别极显著低于和高于另两省，其他产量构成因素省份间差异不显著；除一次枝梗结实率外，三省各自穗部性状的品种间差异都达到显著或极显著水平；辽宁穗部性状特点一是穗长较另两省短2 cm左右，接近显著水平，着粒密度极显著高于另两省，二是一次枝梗数和一次枝梗粒数极显著高于另两省；糙米率是吉林＞辽宁＞黑龙江，精米率是吉林＞辽宁、黑龙江，整精米率有黑龙江＞吉林＞辽宁的趋势，长宽比是辽宁、黑龙江＞吉林，垩白率是吉林＞辽宁、黑龙江，食味值是黑龙江＞吉林＞辽宁；每穗粒数及其密切相关的着粒密度、一次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、二次粒率与加工品质均呈负相关趋势，而结实率及其组成部分一、二次枝梗结实率与加工品质均呈正相关趋势，食味值与穗部性状的关系也表现类似趋势。     

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。     

齐穗期减源对粳稻沈农265穗部性状的影响

以粳稻品种沈农265为试材,在齐穗期进行剪叶处理,研究减源对沈农265穗部性状的影响.结果表明:齐穗期剪去沈农265不同部位的叶片,主要影响二次枝梗籽粒的实粒数和结实率.10个处理中,叶片全部剪去的处理一次枝梗籽粒的实粒数、结实率、二次枝梗籽粒的实粒数、结实率均极显著低于其它各处理;总结实率的下降主要是由于二次枝梗籽粒实粒数降低导致的.减源主要影响二次枝梗籽粒的千粒重,进而导致整穗千粒重和单稳重降低.一般而言,剪去的叶片数越多,每穗实粒数、千粒重、结实率和单穗重就有不同程度的下降.     

水稻亚种特性与经济性状相关性的研究

采用程氏指数法研究的结果表明：水稻亚种特性与经济性状有一定相关性,其中与结实率呈极显著正相关,与株高、穗数、穗重呈显著相关;亚种特性特别是与一次枝梗的各项性状如个数、千粒重、粒数、结实率,二次枝梗的二次粒率有密切相关性。亚种特性与穗颈大维管束数、小维管束数均呈极显著相关。     

东北三省水稻穗上不同部位碾磨及外观品质的比较研究

为明确中国东北地区水稻品种品质的特点,以2007年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种(品系)为试材,在栽培管理水平高、有代表性的沈阳、公主岭、五常区试点,对三省穗上不同部位碾磨及外观品质进行比较.结果表明,辽宁省品种糙米率和整精米率均居于三省之首;辽宁省品种精米率较高,略高于黑龙江和吉林,但三省之间差异不显著;粒长和长宽比呈现黑龙江>辽宁>吉林的趋势;吉林白度高于辽宁,显著高于黑龙江;垩白度和垩白率均为吉林略高于辽宁,二省均极显著高于黑龙江.     

北方粳稻不同品种产量及其与穗部性状相关性研究

研究北方超级稻沈农265和沈农6014的产量及其与穗部性状相关性的结果表明,沈农265和沈农6014产量水平较高.其中沈农265比对照品种辽粳294和辽粳371分别增产7.96%和14.16%,与二者的产量差异均达到了显著水平;沈农6014比对照品种辽粳294和辽粳371分别增产9.50%和15.80%,与它们的产量差异也达到了显著水平.虽然沈农265和沈农6014的千粒重和穗数较低,但可以通过保证较高的每穗粒数来获得高产.结实率与一次枝梗数、一次枝梗粒数、一次枝梗结实率、一次枝梗着粒密度、二次枝梗结实率、二次枝梗着粒密度呈显著或极显著的正相关.产量与着粒密度呈显著的正相关,而结实率与着粒密度的相关性不显著,表明遗传改良已经克服了着粒密度对结实性的不利影响,提高千粒重是超高产品种进一步高产的重要途径.     

栽培条件对水稻粒重的影响及其原因分析

应用３个水稻品种,设计氮、磷肥处理３７个,从籽粒着生部位,谷粒体积,比重,灌浆过程,灌浆物质供应水平以及根系活力等方面,对不同栽培条件下饱粒千粒重的差异及其原因进行了探讨。（１）不同处理间全穗饱粒千粒重的极差汕优６３为３．９１ｇ,Ｋｏｇａｎｅｍａｓａｒｉ为５．４３ｇ,９００４为７．６２ｇ;（２）稻穗不同部位饱粒千粒重的提高幅度为下部枝梗籽粒大于中部枝梗籽粒,中部枝粳籽粒大于上部枝梗籽粒,一、二次枝     

水稻穗不同部位籽粒品质性状差异的比较

以直立穗型品种辽粳5号和弯曲穗型品种丰锦及其杂交衍生的4个RILs株系为试验材料,研究水稻穗不同部位籽粒品质性状的差异。结果表明,不同穗型水稻糙米率、精米率和整精米率的差异主要由中、下部二次枝梗籽粒差异较大引起的,特别是下部二次枝梗籽粒精米率较低是直立穗型品种碾磨品质明显低于弯曲穗型品种的主要原因。不同穗型品种穗内不同部位籽粒的外观品质差异较小,只有粒长和粒宽比表现为弯曲穗型大于直立穗型。蒸煮和食味品质在不同穗型间差异不明显,穗上不同部位籽粒间蛋白质的含量差异较小,直链淀粉的含量表现为一次枝梗籽粒小于二次枝梗籽粒,食味值表现为一次枝梗籽粒中部的要好于上部和下部,二次枝梗籽粒表现为上部>中部>下部。     

两种穗型水稻穗上不同粒位籽粒淀粉黏滞谱特征的比较分析

利用3个直立穗型和3个弯曲穗型粳稻品种研究了两种不同穗型水稻穗上不同粒位籽粒淀粉RVA谱特征的差异。结果表明:穗内不同粒位间籽粒的淀粉黏滞特性的差异幅度和变异系数大小因品种而异,与穗型特征无关。淀粉黏滞特性好坏与其颖花在穗上的开花顺序有密切联系,早开花籽粒的淀粉黏滞特性强于晚开花籽粒。一次枝梗上的6个粒位的RVA谱特征值排列顺序以第1,6,5粒位较高,第2粒位最低;二次枝梗上的3个粒位排序为第1粒位>第3粒位>第2粒位。从空间上看,整穗粒位间从上到下,淀粉黏滞特性有逐渐变劣的趋势。     

外源ABA和GA对水稻不同粒位籽粒主要米质性状的影响

以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,灌浆初期通过喷施低浓度的ABA (75.7 μmol L^-1)和GA (57.7 μmol L^-1)处理,研究其对水稻穗部不同粒位籽粒品质的影响。结果表明,灌浆初期喷施低浓度的外源ABA和GA对米质影响较大,影响程度因激素种类和籽粒着生部位不同而异。ABA增加千粒重和整精米率,降低垩白度;其影响对同枝梗上开花较迟的籽粒大于对其他粒位籽粒,对同部位二次枝梗籽粒大于对一次枝梗籽粒。外源GA处理则显著或极显著降低千粒重、整精米率、胶稠度、粗蛋白含量,增加垩白度、直链淀粉含量;同一枝梗不同粒位籽粒间,对较早开花籽粒千粒重和整精米率的影响大于对较迟开花籽粒,对垩白度、直链淀粉含量和蛋白质的影响则与ABA相反。     

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003－2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12～19 d）及后期（19～32 d），弱势粒平均分别比强势粒高16.67%、154.55%。PR₁处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5～12 d迅速降低，花后12～19 d迅速上升，花后19～32 d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR₁处理在花后19 d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32 d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩白粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19 d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。     

中国气候变化对农作物育种策略影响探究

气候变化直接影响农作物产量,根据生产实际和气候特征,因地制宜选育农作物新品种,对保障中国粮食安全具有重要的意义。本文利用1979—2014年中国粮食主产区和西北地区气象站点数据及粮食产量数据,通过进一步的统计分析,明确粮食产量与气候变化特征。结果表明：中国东北地区、黄淮海地区、长江流域地区和西北地区年平均气温增幅均值分别为0.30℃/10 a、0.37℃/10 a、0.38℃/10 a和0.48℃/10 a,与粮食产量相关性显著;年平均气温空间上从南到北、从东到西呈降低趋势;由于热量资源分布不均导致各地区年降水量变化差异显著,但与粮食产量相关性不显著。粮食作物应以优质、高产、多抗以及适宜于机械化生产为原则,采用传统育种和现代分子生物学技术相结合的育种策略,重点提高东北地区水稻品种的耐涝性和抗倒性,黄淮海和长江流域地区水稻品种的耐高温性,西北地区晚稻品种的耐低温性,以及各地区小麦和玉米品种的耐旱性。     

水稻不同部位伤流强度的差异及其与籽粒充实的关系

为明确水稻弱势籽粒充实的作用机理,以豫粳6号(粳稻)和两优培九(籼稻)为试验材料,于幼穗分化期设置不同的氮素穗肥处理(即0、90、180 kg hm^-2纯氮)试验,研究了基部节间和穗颈节间伤流强度、伤流液中可溶性糖的灌浆期动态变化,灌浆盛期伤流强度日变化规律及穗颈节间伤流强度和伤流液中可溶性糖与籽粒充实度的关系。结果表明,水稻基部节间和穗颈节间伤流强度灌浆期变化不同,基部节间伤流强度于花后5 d达最大值,之后呈下降趋势;穗颈节间伤流强度于花后5 d、17 d各出现一个峰值,花后11 d达低谷,平均穗颈节间伤流强度表现为无氮肥处理最高,高氮肥处理最低。穗颈节间伤流强度日变化以白天较低,夜晚较高且随着施氮量的增加而降低。籽粒灌浆期,花后10、15、25和35 d粳稻穗颈节间伤流强度与其弱势粒充实度呈显著或极显著正相关关系,而籼稻相关性不显著;穗颈节间伤流液中可溶性糖含量与强弱势粒充实度均极显著正相关。基部节间伤流与籽粒充实度的关系不显著。说明穗颈节间伤流与弱势粒充实关系密切,可以此作为衡量弱势粒充实程度的指标之一。因此,以氮素调控为手段提高穗颈节间伤流强度来提高弱势粒充实度是可行的。     

基于灰色关联度分析法和聚类分析法筛选小麦高产优质新品种（系）的研究

为了给筛选和评价高产优质小麦新品种提供多元化的分析方法,以黄淮南片试验中16个小麦新品种（系）为试验材料,用灰色关联度分析、聚类分析和相关性分析对其农艺性状、产量、品质进行评价。结果表明,运用灰色关联度分析法的排序结果和产量排序结果大体上一致;生育期、饱满度、株高等指标与参考数列关联度最大,关系最紧密;相关性分析表明千粒重是关乎产量与品质的一项重要指标;结合灰色关联度分析和聚类分析结果,筛选出产量、品质均较好的3个小麦新品种（系）,分别为‘轮选146’、‘安麦1350’、‘苑丰12’。这两种方法能够准确、全面地分析小麦新品种（系）,为高产优质小麦的选育提供了多元化的分析方法。     

不同玉米品种（系）在东北早熟春播区丰产、稳产及适应性分析

为筛选东北早熟春播玉米区的优良新品种,为该区域玉米生产推广提供参考。本试验以5个新品种为试验材料,以‘吉单27’为对照,比较了参试品种的丰产、稳产及适应性等指标,并对不同试点进行了统计分析。结果表明：参试品种平均产量为9642.8~12663.2 kg/hm²,‘XS60’、‘XS63’、‘XS64’的产量极显著高于对照品种,分别增产4.4%、6.4%和3.6%;对参试品种稳定性进行F测验得出,不同品种稳定性差异极显著,‘XS63’和‘吉单27’的稳产性较好;‘XS61’、‘XS63’和‘XS64’与‘吉单27’的生育期相同,百粒重以‘XS63’为最重,‘XS62’、‘XS63’和‘吉单27’的出籽率超过80%,‘XS61’和‘XS63’的空杆率小于‘吉单27’。综上,‘XS63’的综合性状表现突出,在东北早熟春玉米区具有较好的丰产性、稳产性和适应性,可在该地区进一步推广应用。     

杂交水稻籽粒比重与产量品质性状相关分析及其在育种中的应用

为了探究杂交水稻籽粒的比重与产量因素及品质因素相关性,以高产优质品种天优华占为对照,对7个三系不育系与5个自选恢复系进行杂交配组后得到组合的单株穗数、每穗总粒数、籽粒体积、比重、充实度、千粒重等进行研究。结果发现,千粒重是影响产量的最大因素,其次是单株穗数；籽粒比重的提高可以提高整精米率和降低垩白度,从而改善水稻的产量和品质。研究认为,杂交稻水稻的选育中,籽粒较大的情况下兼顾单株穗数和充实度,且单方面强调通过增加粒重去提高产量会导致整精米率降低,因此为兼顾产量与品质,籽粒比重适中为宜。     

水稻籽粒非结构性碳水化合物及充实的氮素调控

为了提高籽粒充实度和改善稻米品质,以籼、粳水稻品种为材料,研究不同氮素穗肥施用量对水稻强、弱势粒中可溶性糖积累和直链淀粉含量的影响,探讨淀粉直/支比与籽粒充实度的关系。结果表明,强、弱势粒中可溶性糖含量随着生育进程均呈“L”型变化趋势,弱势粒明显高于强势粒;不同处理间均随着氮素穗肥施用量的增加,籽粒中可溶性糖含量呈增加趋势,这说明随着施氮量的增加水稻籽粒淀粉合成能力趋于减弱。直链淀粉含量在整个籽粒灌浆期基本呈上升趋势,不同氮素处理间均随着施氮量的增加,直链淀粉含量基本上呈下降趋势,成熟期直链淀粉平均含量表现为籼稻高于粳稻。淀粉直/支比在整个籽粒灌浆期内呈上升趋势,强、弱势粒淀粉直/支比峰值出现的时间不同,表现为弱势粒滞后于强势粒。相关分析表明,强、弱势粒直/支比与其籽粒充实度呈显著或极显著的直线正相关关系,说明提高淀粉直/支比可以提高籽粒充实度。     

不同生长因素变化对小麦产量及品质的影响——以驻马店市近10年小麦生产情况为例

河南省驻马店市的小麦播种面积常年在66.67万hm²以上,是河南乃至全国的重要小麦生产基地。为深入了解该地区气象、土壤、病虫害和品种等因素对小麦产量和品质的影响,更好地指导小麦生产,对2010-2019年当地气象、土壤、病虫害和品种等因素与小麦产量和品质的关联性进行了分析。结果表明：平均气温和日照时数与小麦单产存在明显关联。生长期的降水量与小麦品质也有着较为明显的变化趋势,尤其是5月份的降水量对小麦籽粒品质影响至关重要,在未构成干旱胁迫的条件下,降水量与降水天数的适度减少可提高籽粒品质。土壤养分的提升可促进小麦产量的提高。小麦病虫害防治面积,以及防治面积与总发病面积占比均与小麦的单产和品质变化趋势一致。主导品种面积占比与产量和品质变化趋势存在一致性。     

玉米子粒脱水研究与机械粒收对策

我国玉米产区跨度大、生态类型和种植模式多样、品种繁多,多数地区收获时子粒含水率偏高,影响玉米机械粒收质量,是限制我国玉米机械粒收技术推广的关键因素。根据国内外有关玉米子粒脱水过程的研究文献,认为：玉米子粒脱水包括生理脱水和自然脱水两个阶段,各阶段脱水速率的主控影响因素不同,使得区域间、品种间和年际间子粒脱水特征差异显著;当前影响玉米子粒脱水动态的遗传基础及生理生态机制尚不明确,难以对机械粒收技术措施和扶持政策的制定形成支撑。结合玉米生产实际情况,提出了推动我国玉米机械粒收工作发展的建议：加强早熟、子粒脱水快、耐破碎品种的选育;在黄淮海、东北、西北及西南四大玉米产区开展玉米子粒脱水特征及其影响因素的生态联合试验,明确影响区域子粒脱水动态的主控生态因素和生理生态机制,寻找区域机械粒收技术突破口,以协调子粒成熟与降低含水率的关系为核心,充分利用区域热量资源,因地制宜,综合运用粒收品种选育、品种熟期配置、收获期决策、栽培技术配套以及制定扶持政策等手段,推进机械粒收技术快速发展。     

江淮下游地区水稻品种生产力纬向差异及其合理利用

以江苏种植的代表性水稻品种类型为材料,在稻麦两熟制条件下,于江苏沛县(34.7°N)、东海(34.5°N)、宿豫(34.0°N)、建湖(33.4°N)、扬州(32.4°N)、昆山(31.3°N) 6地分别设置5个播期试验,系统研究不同生育类型品种丰产性和稳产性的纬向差异,并探讨了江苏水稻品种的合理布局。结果表明,不同生育类型水稻品种产量在纬向与播期间存在极显著差异,产量(Y)与播期(t)可用Y = at²+bt+c拟合,因方程a、b取值不同,产量与播期的关系可分为3种,且在温光条件不同的地区或年份间转化。迟熟中粳类型品种丰产性和稳产性具较强优势,适宜种植区域较广。但随着品种熟期的进一步推迟,晚粳类型品种的丰产性指数(P_i)下降,稳定性指数(S_i)上升,丰产性与稳定性均有变差趋势。杂交中籼两优培九产量丰产性较好,仅次于迟熟中粳类型品种,产量稳定性仅高于早熟中粳类型品种。与早熟类型品种相比,偏晚熟类型品种在丰产性和稳产性方面均有明显优势。根据不同生育类型品种丰产性和稳产性以及江苏省不同稻区常年温光气候条件,划分为适宜种植区、亚适宜种植区、可种植区和不宜种植区来确定不同生育类型水稻品种的合理布局。苏北、苏中、苏南稻区分别以中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳类型品种为主体,兼作生育期相近的类型品种;杂交中籼类型品种仅适宜于江苏西部丘陵稻区。江苏淮北稻区以早播为宜,苏中、苏南稻区强调适期播种,过早或过迟播种均不利于提高产量。在确保安全生育成熟的前提下,选用偏迟熟类型品种及在籼粳同季兼作地区扩种粳稻均有利于提高水稻生产力。