高产水稻群体茎蘖组成和叶面积指数及其关系的研究

 试验以源库类型不同的中籼稻汕优63（库限制型）和中粳稻香粳3017（源限制型）为材料,研究高产水稻茎蘖和叶面积指数组成及其关系结果表明:（1）高产水稻茎蘖组成特点:有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以上大分蘖多,小分蘖少。（2）高产水稻叶面积指数组成特点:有效分蘖临界叶龄期和拔节期3叶以下小分蘖的叶面积指数占总叶面积指数的比例小,与总叶面积指数相关不密切:4叶以上大分蘖的叶面积指数占总叶面积指数比例大,是群体的主要组成部分。（3）叶面积指数与茎蘖组成关系:有效分蘖临界叶龄期3叶以下分蘖数和4叶以上分蘖数与总叶面积指数关系不密切,而拔节期4叶以上分蘖数与总叶面积指数相关显著。     

水稻生育中期群体质量与产量形成关系的研究

以中粳稻盐粳4号和杂交中籼稻汕优63为材料,采用密肥试验与拔节期疏蘖处理,研究水稻生育中期群体叶面积组成和光合特性与产量形成的关系。结果表明：高光效群体在（N-n）叶龄期够苗,拔节期的总茎蘖数相当于适宜穗数的1.2～1.3倍;拔节期4叶龄以上分蘖数量等于适宜穗数,3叶龄以下分蘖在总茎蘖数中的比例为15%～20%;在适宜叶面积下,有效和高效叶面积率分别为90%～95%和75%～80%;则抽穗期叶片含N率和叶片的净光合率高,抽穗后叶面积衰退慢,光合势和净同化率大,籽粒产量高。     

双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征

【目的】研究双季稻区晚稻季条件下,甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征,以期为双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产栽培提供理论依据。【方法】以籼粳杂交稻有代表性的品种甬优538、甬优2640、甬优1538、甬优1540为试验材料,通过栽培措施的调控,形成超高产(≥10.50 t·hm-2)和高产(9.75 t·hm-2≤产量10.50 t·hm-2)群体,对产量及其结构、茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等方面进行系统比较研究。【结果】与高产群体相比,超高产群体表现穗数足、穗型大、群体颖花量多(50 000×104颖花/hm2以上)的显著特点,但结实率和千粒重略降低,差异不显著;群体茎蘖于生育前期稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期,数量少,成穗率高(75%),此后群体下降平缓,至抽穗期达适宜穗数;群体叶面积指数前期增长相对较缓慢,最大值出现在孕穗期,为8.1左右,此后下降缓慢,抽穗期叶面积指数、有效叶面积率、高效叶面积率及粒叶比均极显著高于高产群体,成熟期叶面积指数仍保持在3.5以上;群体光合势生育前期较小,中后期较大,总光合势为580×104m2·d·hm-2以上,抽穗期至成熟期的光合势占总光合势的50.0%以上;群体拔节前干物质积累速度相对较缓,拔节后干物质积累速度较快,至抽穗期群体生物量为10.0 t·hm-2左右,抽穗后积累量亦高,至成熟期干物重达19.0 t·hm-2左右;有效分蘖临界叶龄期之前,超高产群体群体生长率较高产群体大,有效分蘖临界叶龄期至拔节期,超高产群体生长平稳,群体生长率较高产群体小,拔节以后,群体生长率极显著高于高产群体。【结论】超高产群体起点质量高,栽后分蘖早生快发,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。超高产栽培水稻适宜产量构成应以足量穗数与较大穗型协调产出足够的群体颖花量,同时保持较高的结实率和千粒重。     

水稻拔节期群体茎蘖结构与叶面积指数及产量关系的研究

以中粳稻广陵香粳和中籼稻汕优63为材料，采用不同的肥料运筹和插栽密度等措施，研究水稻拔节期茎蘖结构与叶面积指数(LAI)及产量的关系。结果表明：水稻抽穗期适宜的LAI，拔节至抽穗期叶面积生长速率大于N-n期至拔节期，有利于形成高产叶面积动态类型；拔节期茎蘖数结构与拔节期、抽穗期LAI关系密切，拔节期适宜的茎蘖结构有利于抽穗期适宜LAI的形成。     

水稻生育前中期几个株型指标的动态关系及其对产量的影响

[目的]研究水稻生育前中期主要株型指标的动态变化,为水稻高产株型栽培提供理论依据。[方法]以杂交籼稻汕优63和粳稻武香粳14为材料,通过栽插密度及肥水调控等措施,培育不同产量水平的群体,分析水稻生育前中期几个株型指标的动态关系及其时产量的影响。[结果]水稻有效分蘖临界叶龄期（N-n）的叶片松散度和叶鞘载叶量对单茎蘖干重的影响要高于拔节期,并通过调节拔节期株型而间接影响单茎蘖干重。同时抽穗期叶片的光合作用对产量的影响要高于拔节期,而拔节期叶片光合量通过抽穗期的光合速率对产量有较大的间接影响．其影响程度已接近抽穗期的直接影响。[结论]水稻有效分蘖·陆界叶龄期（N-n）控制叶面积发展、促进叶鞘干物质积累与拔节期同等重要,同时提高拔节期及抽穗后叶片的光合能力对进一步提高产量都有积极的作用。     

水稻茎蘖动态的模拟研究

依据文献资料和田间试验 ,建立了基于生理生态过程的水稻茎蘖增长与消亡的模拟模型。用指数函数描述潜在茎蘖数增长量与叶龄之间的关系。采用品种分蘖特性、有效分蘖叶位数、群体叶面积指数 (LAI)以及植株含氮量等影响因子对潜在茎蘖增长量进行调节 ,从而得到实际生长条件下茎蘖数增长动态模型。拔节至抽穗期间 ,分蘖的衰亡量决定于分蘖的生理年龄和同化物供应状况。利用有广泛生态条件和栽培条件变异的试验资料对模型检验的结果显示 ,模型能较好地模拟茎蘖数增长和衰亡动态。     

寒地粳型超级稻群体构建及其超高产特征研究

以超级粳稻品种龙粳21为材料,对超高产群体进行构建研究,并探讨高产群体形成机制。结果表明,产量与株距和行距呈显著负相关关系,与每穴苗数相关性不显著,对产量的影响程度表现为株距行距苗数。超级粳稻品种龙粳21最优群体插植规格是行距24 cm×株距12 cm,每穴5株基本苗,产量达到10 473.0 kg·hm-2,高产原因主要是群体颖花量增多(45 000×104个·hm-2以上)。超高产群体在生育前期群体茎蘖稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期(6月25日)达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期(7月6日),数量少(为预期穗数的1.2倍),抽穗期成穗率高(85%)。超高产群体在拔节—抽穗期干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、群体质量优(高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm2)、单茎茎鞘重均高),在抽穗—成熟期光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率和净同化率均高)、干物质积累量高(占生物学总量的40.0%以上)、群体库容的总充实量大(充实度达97.5%,总充实量达10 500 kg·hm2以上)、茎鞘物质的输出与转运协调(实粒/叶、粒重/叶均高)。     

小麦茎蘖动态模拟模型的研究

采用菲波拉奇数列来模拟小麦个体拔节前理想条件下的茎蘖动态，并将小麦分蘖能力作为品种遗传参来修正不同品种的分蘖潜力；采用叶面积指数影响因子和群体同化物供应状况来描述群体自身对茎蘖发生的影响；采用水分和氮素丰缺因子来模拟水分和氮素条件对群体茎蘖数的影响。拔节后群体茎蘖数的下降受到同化物供应状况和有效热时间的影响，并将有效分蘖可靠叶龄期的茎蘖数作为不同品种最小茎蘖数。利用不同田间试验资料对模型的检验结果表明，模型对小麦茎蘖动态的预测具有较好的解释性和可靠性，预测平均误差小于10％。     

不同直播方式水稻产量及其物质生产特点

以常规稻常农粳7号、超级稻南粳44和杂交稻甬优2638、甬优7号为材料,设置水(湿润)直播点播和条播2种栽培方式,研究不同播种方式水稻产量及其物质生产特点。结果表明:与条播方式相比,点播方式水稻有效分蘖临界叶龄期(N-n)和拔节期LAI显著较高,抽穗后叶面积衰减慢;冠层各层高叶面积占总叶面积比例差异较大,除距离地面20cm处外,其余层高点播方式透光率较低;有效分蘖临界叶龄期、拔节期和成熟期干物质积累量以及抽穗期至成熟期的干物质净积累量及对籽粒产量贡献率点播方式显著高于条播方式;此外,点播方式抽穗后干物质积累净同化率高,且茎鞘干物质输出率、表观转换率和表观转化率低。最终,4个品种点播方式水稻产量较条播方式提高5.33%,产量构成因素上表现为单位面积穗数少,每穗粒数、结实率和千粒重较高。点播方式在水稻产量与干物质生产和积累上具有显著优势。     

水稻基本苗经验公式的论证

本文根据适宜穗数(Y)与单株成穗数的关系,即有效分蘖临界叶龄期(N-n),秧龄(SN),秧苗单株3叶以上大蘖(t_1)与2叶以下小蘖(t_2),以及主茎与大蘖本田的有效分蘖发生率(r_1)与小蘖移栽成活率(r_2),建立基本苗(X)经验公式为: X=Y/((1+t_2)[1+(N-n-SN-1-a)r_1]+t_2r_2) 试验在江苏省不同生态区进行,选择不同类型代表品种,秧苗经密度、秧龄等处理,大田进行不同移栽方式和密,肥处理,并通过4年大面积生产实践,确认该公式能较全面地反映单株成穗数,依靠主茎还是分蘖成穗以及分蘖穗应占的比例,在指导生产上是切实可行的。     

水稻“精苗稳前、控蘖优中、大穗强后”超高产定量化栽培模式

【目的】寻求水稻稳定超高产的栽培模式。【方法】以早熟晚粳品种武粳15、常优1号为供试材料,其它栽培措施统一在最佳技术指标前提下,就氮肥运筹与穗肥施用叶龄期,设置了稳前优中强后、平衡促进和促前控中3种栽培模式,并以长江中下游地区单季稻大面积生产上的常规栽培模式为CK,对产量及其结构、群体生长发育动态以及根系活力等方面进行系统比较。同时,在江苏东海、兴化、高邮、常熟等地,以徐稻3号、常优1号、陵香优18、武粳15等品种为材料,进行(15—50)×667m2连片的稳前优中强后超高产栽培综合试验与扩大到100×667m2连片试验田上的生产性验证试验。【结果】2品种稳前优中强后、平衡促进2模式的实产均达到了超高产水平(≥750kg/667m2)。与CK相比,稳前优中强后、平衡促进2模式每穗粒数多、群体颖花量大,单位面积穗数、结实率和千粒重则与之相当;2模式的群体于有效分蘖临界叶龄期准时够苗,高峰苗出现在拔节期,且数量适中(适宜穗数的1.3—1.4倍),此后群体平缓消减,至抽穗期基本稳定,最终成穗率显著高于CK;其群体LAI动态与茎蘖动态趋势基本一致,最大LAI均出现在孕穗期,为8.0—8.5,成熟期仍保持3.5—4.0;群体光合势与干物质积累,2模式在生育前期(移栽—拔节期)较CK低,中期(拔节—抽穗期)与CK相当,后期(抽穗—成熟期)显著高于CK;2模式在拔节期的根系干重与CK相当,抽穗期和成熟期则显著高于CK,而这3个时期的根冠比均显著高于CK,其抽穗后(抽穗—腊熟期)的根系平均伤流量与颖花根流量均显著高于CK。同时,连续2年多地的稳前优中强后超高产综合栽培试验以及后3年扩大到100×667m2连片试验田上的生产性验证试验,实产均达800kg/667m2左右。【结论】揭示了水稻超高产栽培的根本在于"强支撑、扩库容、促充实";提出了水稻精苗稳前、控蘖优中、大穗强后的超高产定量化栽培模式。     

关于用水稻“顶3顶4叶叶色差”作为高产群体叶色诊断统一指标的再论证

【目的】进一步论证用水稻"顶3顶4叶叶色差"作为高产群体叶色诊断的统一指标。【方法】以2001—2002年的试验结果进行再论证。选择叶色(SPAD)差异较大的金南风、9915、越光、9325等4个粳稻材料,白稻、H97-322等2个籼稻材料;通过不同施氮量试验,用SPAD-502型叶绿素计于有效分蘖临界叶龄期(N-n)、倒2叶期和齐穗期测定全株各叶的SPAD值,比较单叶SPAD值、顶3顶4叶色差跟植株含氮率、产量形成的关系差异。【结果】单叶SPAD值品种间或生育期差异很大,难以用某一叶的SPAD值诊断氮素营养状态,而在生育各期会出现顶4顶3、顶4=顶3和顶4顶3三种叶色差,是氮素不足、正常和过剩的生理反映;单叶的SPAD值与分蘖率、成穗率、每穗颖花数和结实率之间没有规律性的关系,不能作为共同诊断指标,而顶3顶4叶叶色差和产量三因素的形成存在规律性的变化关系;单叶SPAD值不能作为产量诊断的指标值,而在N-n叶龄期、倒2叶龄期和齐穗期3个叶龄期顶3顶4叶色差值相等的群体,均可以获得最高的产量。【结论】顶3叶顶4叶叶色差是稻体氮素营养水平的表观指标;单叶SPAD测定和顶3顶4叶色差诊断配合,可以准确诊断水稻植株氮素的丰亏。     

钵苗机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨

【目的】旨在阐明钵苗机插水稻产量构成特征和群体动态特征以及高产形成机制。【方法】2010年选用24个不同单穗重粳稻品种统一高产栽培,以成熟期平均单穗重聚类分析划分3种穗型,并每种穗型筛选2个具有代表性品种。2011-2012年采用大穗型品种甬优8号和甬优2640,中穗型品种武运粳24号和宁粳3号,小穗型品种淮稻5号和淮稻10号为试验材料,在江苏省兴化市钓鱼镇进行大田试验,以毯苗机插水稻为对照,系统研究钵苗机插水稻产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态特征,并从秧苗素质、栽后物质积累、阶段光合物质生产、光合势、群体生长率、净同化率、株型特征、茎鞘物质输出与转运、根系活力等方面深入探讨钵苗机插水稻高产形成机制。【结果】钵苗机插水稻产量显著或极显著高于对照,大穗型品种增产8.71%-11.11%,中穗型品种增产6.85%-7.89%,小穗型品种增产5.30%-6.34%。钵苗机插水稻产量的提高主要原因是在足够穗数的基础上,显著或极显著增加每穗粒数,进而提高群体颖花量,同时保持稳定的结实率和千粒重。与对照相比,钵苗机插水稻群体茎蘖数栽后增长快,高峰苗适宜,拔节后群体茎蘖数消减缓慢,最终有效穗数足,成穗率高;群体叶面积指数和干物质积累量,有效分蘖临界叶龄期钵苗机插水稻显著高于对照,拔节期两者相当,孕穗后钵苗机插水稻显著或极显著高于对照,成熟期叶面积指数钵苗机插水稻较对照高出5.17%-11.00%,干物质积累量钵苗机插水稻较对照高出5.36%-9.20%。钵苗机插水稻高产形成机制为带土带蘖栽插,秧苗素质高,群体起点质量优,活棵早,分蘖快,低位分蘖多,栽后地上和地下部物质积累多,为争足穗、促壮秆和攻大穗奠定生物学基础;抽穗期株型紧凑,叶系配置优,叶面积大,比叶重高,基部茎秆粗壮,粒叶比高,形成高光效高质量群体;生育后期根系活力强,叶面积衰减慢,光合势大,群体生长率和净同化率高,干物质积累多,灌浆充实量大,茎鞘物质输出与转运合理。【结论】钵苗机插水稻群体起点质量高,栽后分蘖早生发快,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。钵苗机插水稻产量构成特征表现为“穗数足、穗型大、粒数多”。     

小麦叶面积指数的遗传变异及其影响因素与产量的关系

以"小偃54×京411"的96个重组自交系(RILs)为试材,分析小麦叶面积指数(LAI)相关性状的遗传变异及其影响因素。结果表明,不同生育时期的LAI、MTA(平均叶倾角)、DIFN(无截取散射)均在RIL间存在极显著差异。LAI在RIL群体中呈连续的正态分布。LAI自抽穗期增大,至开花期达最大,灌浆后期降低。不同生育时期的LAI均与群体总茎数、株高和倒三叶叶长呈极显著正相关。灌浆后期的LAI与生物量和产量呈极显著正相关。当控制总茎数和株高不变时,LAI主要与顶三叶的叶面积和叶长呈正相关,其相关系数在开花期最大,灌浆后期降低。对抽穗期LAI>4.0的RIL系而言,该时期LAI与生物量和产量相关性不显著,但灌浆后期的群体平均叶倾角与生物量和产量呈显著正相关。对产量高于京411且株高小于80cm的8个RIL系的分析表明,旗叶与倒二叶叶长比与生物量和产量呈正相关。     

中籼3037高产栽培技术初步探讨

中籼3037由江苏农学院育种教研组育成,具有较好的丰产性、稳产性和抗逆性,米质优:每亩总颖花量在3000万以内时产量随总颖花量的提高呈线性增加(r=0.8273);就扩库而言,增穗比增粒的作用大。每亩穗数在15.9～25.13万范围内,穗数与产量呈极显著线性正相关(r=0.8442)。最适叶面积指数为6.98。培育壮秧,促进早发,争取在适宜穗数的基础上扩大库容量是中籼3037获得高产的重要栽培途径。     

中国水稻种植机械化高产农艺研究现状及发展探讨

水稻种植机械化是中国作物机械化生产的难点。论文在回顾中国水稻机械化种植发展概况的基础上,重点总结与阐述水稻3种机械化种植方式下的高产规律与栽培农艺。（1）系统归纳了盘育毯苗机插水稻的生长发育特性,重点阐述了毯苗机插稻的高产形成规律,即以合理的茎蘖动态与LAI动态,提高群体中后期光合物质生产能力;以合理增加生育中期有效与高效生长量,提高抽穗后物质生产积累量与最终生物学产量;以足量穗数与较大穗型协调产出足够的群体总颖花量,并保持通常的结实率与粒重。同时介绍了相配套的高产栽培农艺：①培育标准化壮秧,提供构建高产群体起点的生物基础;②机械精确栽插,形成高质量群体起点;③前期及早促进,在有效分蘖临界叶龄期稍前群体茎蘖数够到高产适宜穗数值;④及早适度搁田,把群体高峰苗控制为适宜穗数值的1.4-1.5倍,为及早重施壮秆促花肥创造条件;⑤主攻中期优化生长,增加有效与高效生长量,以适量壮秆大穗构成高光效群体;⑥强化后期物质生产与积累,提高群体库容充实量。（2）系统介绍了钵苗机插水稻高产栽培具有的诸多优势：利于精确培育大秧龄带土钵壮秧;几乎无植伤地精确机插;可精确实现高产栽培设计的基本苗;利于培育适宜数量的壮秆大穗,改善群体通风透光条件,增强植株抗倒性;源库较协调,群体中后期光合生产能力强,利于稳定高产与创造超高产;同时可充分利用温光资源,利于多熟制周年高产。实施高产栽培的关键农艺为：①精确培育加大秧龄的壮秧;②精确定量机插;③适当重施分蘖肥与促花肥。（3）阐述了机直播稻生长发育特点与产量形成特征,介绍了合理确定机直播稻种植范围、选用相适生育期的抗倒大穗型品种、抢早机械精播、切实加强化学除草与肥水管理等增产增效的农艺措施。同时,进一步分析了中国水稻种植机械化存在的主要问题,紧贴国情,明确提出专业化培育标准化壮秧与机械精确移栽,并配套稳定高产高效农艺,应是中国多数稻区栽培机械化的基本方向,机械化直播可在稻季热量丰裕的部分地区应用。接着,指明了相应的研发重点与关键：①强调把毯苗机插高产栽培列为中国水稻主产区机械化主体方向加以重点研发,认为必须加强研发的重点是：增强毯苗秧龄弹性与秧苗素质;秸秆机械高质量还田整地与精确栽插秧苗;促进大田稳靠早发,培育适量壮秆大穗,增加群体总库容量。②降低机具成本,提高作业效率以及稳定超高产高效农艺的构建,则是水稻钵苗机插栽培研究的重点。③机直播稻高产栽培农艺发展应重点研究以高效的机械作业提高前茬秸秆还田质量与整地质量,提高机械精确播种质量与全苗早发的技术。文章最后还强调各水稻主产区,应据本区特点切实搞好当地主体机械化种植方式高产栽培全程机械化模式的技术集成与示范推广。     

精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻产量与群体质量的影响

【目的】水稻产量在很大程度上受环境、栽培技术等多种因素的影响。根据各地的气候特点有针对性地采用栽培技术,可以充分挖掘水稻产量潜力,大幅度提高单产。论文旨在探明精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻群体质量及产量形成的影响效应。【方法】于2010-2011年在贵州省黄平、绥阳、余庆、兴义4个不同生态稻区,以当地具有高产潜力的杂交籼稻品种为试材,设计精确定量施肥模式（accurate fertilizer,AF）与常规施肥模式（conventional fertilizer,CF）,通过对两种施肥模式的比较,研究不同施肥模式的群体质量及产量形成的差异。精确定量施肥模式以斯坦福（Stanford）方程为基础,根据目标产量需氮量、土壤供氮量及氮肥当季利用率计算总施氮量,各阶段的施肥量根据目标产量的阶段需氮量确定。精确施肥模式的总氮按照基肥﹕分蘖肥﹕促花肥﹕保花肥为30%﹕20%﹕35%﹕15%施用,常规施肥模式氮素总量按基肥﹕分蘖肥﹕促保花肥为20%﹕60%﹕20%施用。在有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期、成熟期分别取地上部分测定叶面积和干物质量,成熟期考查穗数、穗粒数、结实率和千粒重。【结果】精确定量施肥模式显著提高了黄平、绥阳、余庆、兴义4个点的水稻产量,增产幅度为12.4%-48.0%,从产量构成因素看,穗数和穗粒数均较常规施肥模式有不同程度提高,穗数增加8.1%以上,穗粒数增加2.5%以上,群体颖花量增加14.3%以上,而结实率和千粒重两种施肥模式的差异较小;比较分析两种施肥模式的穗型大小,精确定量施肥模式较常规施肥模式穗粒数小于100粒的小穗比例降低、100-250粒的大穗和250粒以上的特大穗比例增加,小穗比例减少了36.7%-100%,大穗比例提高了2.2%-11.4%,特大穗比例提高了23.3%-94.9%;在叶面积指数与粒叶比方面;精确定量施肥模式比常规施肥模式的群体叶面积指数拔节前有所降低（4.2%-11.8%）、抽穗期显著提高（4.2%-13.9%）;粒叶比明显增大,其中颖花/叶为9.3%-32.7%、实粒/叶为12.8%-35.7%、粒重/叶为10.1%-36.3%;干物质积累量表现为精确定量施肥模式比常规施肥模式拔节前有所降低,拔节至抽穗期提高了9.8%-50.8%,抽穗至成熟期提高了26.9%-62.7%。【结论】精确定量施肥模式显著提高了贵州杂交籼稻产量,其途径主要通过控制拔节前的群体生长,促进拔节后的群体发展,适度减小拔节前群体叶面积和干物质积累,扩大拔节后尤其是抽穗后群体叶面积和干物质积累,在稳定提高穗数的基础上,控制晚生小穗数量、促进大穗形成,提高穗粒数和粒叶比,实现抽穗后群体干物质的高积累,从而获得高产。