旱直播水稻应用高吸水种衣剂效应研究

为解决水稻直播出苗难、成苗率低、秧苗素质差、病虫危害重等技术难点,采用高吸水种衣剂进行种子包衣,研究其在旱直播水稻上的应用效应。结果表明：包衣处理可提高旱直播水稻出苗率、成苗率,提高秧苗素质,减轻病虫危害,增加产量。与未包衣对照相比,包衣处理的出苗率提高13.5%,成苗率提高18.2%,恶苗病、稻蓟马、麻雀、老鼠、干尖线虫等病虫害分别减轻90.5%、94.3%、95.3%、88.2%、89.5%,株高降低,秧苗单株带蘖数、假茎粗、总根数、百苗干重明显增加,各主要生育期茎蘖数多、叶面积指数高,干物质积累量高,增产显著。应用高吸水种衣剂进行种子包衣,可解决直播水稻目前存在的主要技术难点,促进水稻直播技术的发展。     

施氮量对直播稻群体发育及产量的影响

以两系杂交早稻陵两优819为材料,研究了不同氮肥用量对直播水稻群体发育和产量的影响。结果表明,以施氮量165kg/hm2产量最高,为8 760.15kg/hm2。提高氮肥用量有利于促进直播水稻群体发育,其最高茎蘖数、叶面积和叶绿素含量随着施氮量增加而提高;同时增施氮肥也增加了直播稻群体的冗余生长。施氮量低于165kg/hm2时,其有效穗、干物质积累量、稻谷产量和氮素积累量随施氮量增加而递增。但是,茎蘖成穗率和稻谷收获指数随施氮量增加而下降,干物质和稻谷生产氮肥效益随着施氮量增加而递减。     

施氮对干旱条件下晚稻产量与生理的影响

为探究干旱条件下氮素运筹对双季超级稻晚稻的影响。选用超级杂交晚稻品种五丰优T025,于幼穗分化期正常和干旱条件下,进行氮素蘖肥(干旱前)与氮素穗肥(干旱后)重施处理,考查产量及有关生理生态指标,结果表明:干旱将导致水稻产量显著下降,幼穗分化期是晚稻水分亏缺敏感期;2种水分条件下,氮素蘖肥重施产量均显著高于穗肥重施处理,分蘖期是晚稻需氮关键期;干旱条件下氮素蘖肥重施处理的单株有效穗数和结实率高于穗肥重施处理,差异均达显著水平;干旱条件下相对于氮素蘖肥重施处理,氮素穗肥重施处理抽穗期和开花期的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)等光合指标不同程度提高,但茎、叶部位氮素及干物质转运率低,滞留严重,转运至穗部的氮素相对较低,叶片渗透调节物质含量下降,丙二醛(MDA)含量生育后期提高,同时硝酸还原酶(NR)与谷丙转氨酶(GPT)等氮代谢酶活性在旱后短期内呈现增高趋势。因此,水稻上存在一定的"以氮调水"效应,适当提高氮素蘖肥可在一定程度上减轻晚稻穗分化期干旱胁迫造成的产量损失。     

不同灌溉方式对双季稻植株生理特性和干物质积累及产量的影响

灌溉方式是影响水稻植株生长和产量重要的农艺措施,为探明双季稻区不同灌溉方式对水稻植株理化和生特学特性及产量的影响,系统比较研究了间歇灌溉(Ⅱ)、湿润灌溉(WI)和节水灌溉(WSI)3种灌溉方式条件下早稻和晚稻植株生理生化特性、干物质积累及产量的变化。结果表明,早稻和晚稻生育期,各灌溉方式处理水稻植株的分蘖数量大小顺序均表现为ⅡWIWSI;植株叶面积指数大小顺序均为WIⅡWSI;Ⅱ和WI条件下,植株叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高;叶片净光合速率(Pn)大小顺序均为WIⅡWSI。早稻和晚稻各处理植株的根系、茎、穗干质量大小顺序均为ⅡWIWSI,叶干质量均为WIⅡWSI;各处理间水稻植株的穗干质量均无显著性差异。早稻和晚稻植株Ⅱ处理的有效穗数均最高,均显著高于WI和WSI处理。穗粒数、结实率和千粒质量在各处理间均无显著差异。早稻和晚稻产量均以Ⅱ处理产量为最高,2个年份早稻产量分别比WI和WSI处理增加107.9,461.7 kg/hm~2和98.8,422.2 kg/hm~2,晚稻分别比WI和WSI处理增加250.1,683.6 kg/hm~2和220.3,661.8 kg/hm~2,其大小顺序均表现ⅡWIWSI。在稻田不同水分管理中,可采取间歇灌溉的方式有利于提高水稻植株叶片保护性酶活性、增加植株干物质积累,改善产量构成因素,从而获得较高的水稻产量。     

机械旱直播对水稻生育进程、光合特性及产量的影响

探讨2种种植方式对水稻生育进程、光合特性及产量的影响,为辽宁省水稻直播栽培提供技术指导。以辽宁省中早熟水稻品种辽星21、旱稻品种旱403和旱9710为试验材料,采用移栽和直播2种种植方式,对水稻生育进程、茎蘖动态、光合特性和产量进行比较分析。结果表明,2种种植方式下,不同品种水稻产量均表现为移栽高于直播,辽星21直播种植产量高于移栽种植的旱403和旱9710;与移栽种植相比,直播种植水稻株高降低,水稻主茎叶片减少约2片,剑叶和倒二叶的净光合速率（P_n）下降,单位面积茎蘖数增加。水稻直播种植宜以主茎成穗为主,优化群体结构,提高光合特性,进而实现产量的增加。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

施氮量和密度对机插杂交晚稻产量构成及干物质积累的影响

以杂交晚稻金优928为材料,研究了施氮量和机插密度(株距)对杂交晚稻产量构成及干物质积累的影响。研究结果表明:机插杂交晚稻金优928的产量随施氮量的增加先增加后降低,施氮量较高时,适当扩大株距,能够增产,施氮量180kg/hm2和株距14cm的组合产量最高;每穗颖花退化率随施氮量的增加、栽插株距的扩大而降低。适当增施氮肥和扩大株距,有利于中后期地上部干物质积累。分析表明:机插晚稻金优928的产量主要取决于单位面积有效穗数和每穗粒数,千粒重和结实率的影响不明显;产量与最高茎蘖数极显著正相关,与成穗率极显著负相关;成穗期的地上部干物重与产量极显著正相关,中后期的干物质生产量对产量的影响较大。     

播种量对北方寒地旱直播粳稻产量和光合特性的影响

以粳稻品种吉隆868和通禾833为供试材料,研究在旱直播条件下播种量对产量、干物质积累与分配以及光合特性的影响。结果表明,水稻产量随播种量的增加呈先增后减趋势,吉隆868和通禾833的最高产量分别出现在播种量为180万和150万粒/hm ²;随播种量增加,有效穗数先增后减,每穗颖花数和每穗成粒数均减少,千粒重变化不大。在拔节期两品种茎蘖数均随着播种量的增加而增大。产量达到最高时,不仅成熟期单茎和群体干物质积累量最大,且抽穗期-成熟期的干物质积累量和群体生产率也最高。剑叶和倒二叶的叶绿素含量和净光合速率均随着播种量的增大而减小。研究表明通过控制播种量保证足够的基本苗数,既可以优化群体结构又可以提高光合效率,从而获得高产。     

不同播种量对直播水稻品比试验的影响研究

为探讨直播水稻品比试验常规粳稻的适宜播种量,以常规中熟中粳扬粳3012为试验材料,设计4种不同的播种量和机条播、人工撒播2种播种方式,分析播种量和播种方式对出苗、秧苗素质、茎蘖动态和产量的影响。结果表明,随着播种量的增加,基本苗数增加,成苗率下降,秧苗素质下降,最高茎蘖苗和有效穗数上升,成穗率下降,理论产量和实际产量先上升再下降。扬粳3012直播品比试验播种量以60~90 kg·hm^-2为宜。     

不同有机肥对旱直播水稻干物质积累和产量的影响

为了探究不同有机肥对旱直播水稻产量和干物质转运的规律,于2018年和2019年,以龙粳31为试验材料,在旱直播条件下比较了零肥(T0,对照)、常规施肥(T1,对照)、生物炭+常规施肥(T2)、海藻生物肥+常规施肥(T3)、凹凸棒有机肥+常规施肥(T4)、腐熟有机肥+常规施肥(T5)6种肥料处理下水稻的干物质积累、产量和产量构成的差异。结果表明:与T1相比,T3、T4、T5不同程度地提高了水稻齐穗期上三叶叶面积指数,而T2呈相反趋势;综合2 a水稻齐穗期-成熟期群体干物质量,与T1相比,水稻齐穗期T3、T4、T5处理平均增幅12.03%,5.07%,3.36%,T2降低14.73%,水稻成熟期群体干物质量,T3、T4、T5与T1之间差异虽不显著,但T3、T4、T5均表现不同程度大于T1的趋势,T2则降低14.11%;与T1相比,T3、T4、T5改善了齐穗期-成熟期群体结构,提高了叶和茎鞘的输出量、输出率和转化率,T2呈相反趋势;与T1相比,T3、T4、T5处理水稻实测产量平均分别增产4.40%,2.70%,2.98%,T2降低11.02%,通过产量构成分析发现,T3、T4、T5处理可有效提高每平方米穗数,但不利于穗粒数的提高,相关分析表明,产量与每平方米穗数呈极显著正相关关系,与穗粒数和千粒质量呈正相关关系,而与结实率呈极显著负相关关系。综上所述,施用海藻生物有机肥、凹凸棒有机肥和腐熟有机肥能有效提高旱直播水稻分蘖,增加穗数,改善齐穗期-成熟期群体结构,提高了叶面积指数和群体干物质量,促进叶和茎鞘物质输出和转化,最终使旱直播水稻产量得到提升。     

成都平原水稻直播方式对出苗状况及产量形成的影响

为研究水稻不同直播方式在成都平原的适应性,确定最佳的直播方式,以杂交稻‘川优6203’和常规稻‘金农丝苗’为材料开展了田间试验,研究了成都平原生态条件下翻耕旱直播、免耕旱直播及翻耕水直播3种直播方式对直播稻出苗状况、生长发育、水分利用及产量形成的影响。结果表明：不同类型品种直播方式间产量的差异主要取决于有效穗数的多寡。翻耕旱直播处理前期出苗状况好、有效穗多,产量潜力最高;翻耕水直播处理前期出苗状况和产量虽不及翻耕旱直播处理,但有利于减少杂草和落田谷发生,播种后所需灌水量也最少;免耕旱直播处理存在着杂草和落田谷滋生严重、出苗差及播种后田间耗水量大等问题,产量最低。这表明翻耕条件下旱直播和水直播在成都平原各有优点,但从生产实用的角度考虑水直播更为适合。     

直播方式与播种量组合对水稻群体发育及产量构成的影响

为优化直播稻群体质量及其产量构成,研发直播稻提质增效配套技术、挖掘新品种生产潜力,本研究采用裂区设计,主区为湿润直播与旱直播2种直播方式,副区为5个播种量,研究直播方式与播量组合对水稻群体发育及产量构成的影响。结果表明,旱直播更能显著改善直播稻的出苗状况;‘华盛早香’和‘中早35’在播量为45~75 kg/hm²范围内,提高播种量能显著提高直播稻单位面积有效穗数、极显著提高其高峰苗数,而湿润直播方式的分蘖能力和成穗率均优于相同播量的旱直播;在播种量为45~75 kg/hm²范围,其实际产量随播种量增大而增大,但湿润直播方式更有利于直播稻增产,其增产的原因与湿润直播方式下单位面积有效穗数显著增加有关,穗实粒数和千粒重对其影响不大。     

栽培方式对粳型巨胚稻干物质积累和产量的影响

为了研究不同栽培方式对粳型巨胚稻各器官干物质积累动态及产量构成的影响,用粳型巨胚稻新品系‘西巨胚1号’为试验对象,以常规粳稻‘合系22-2’作对照。采用淹水、旱种和垄畦3种栽培方式进行种植,大田的移栽规格为(20+14) cm × 14 cm宽窄行双行种植,每穴种2苗,采用随机区组设计,3次重复。详细记载生育进程;于孕穗期、齐穗期和成熟期每个处理取4穴测定其叶面积和干物质重;成熟后,每处理取10穴考种测其产量性状,全小区收割计产。结果表明,3种栽培方式中,垄畦栽培下巨胚稻植株的分蘖增多,茎叶干物质积累较多,有利于构建早期高产群体;生育后期延长了叶片的寿命,提高了干物质运转率,有效穗和穗粒数显著增加,从而提高了稻谷产量。因此,在巨胚稻生产中建议采用垄畦栽培以提高物质积累和运转和获得最大产量。     

直播早稻适宜播种温度分析

为满足近年来直播稻种植的气象服务需求，开展直播早稻适宜播种温度研究。以南昌地区的常规种植早稻‘湘早籼45’为研究对象，设置3月26日、3月29日、4月2日、4月5日以及4月10日共5个播期，研究分析不同播期下直播早稻的出苗率、农艺性状以及产量的特征。结果表明，成苗率与出苗期间平均气温和平均最低气温呈显著正相关关系；适时早播有利于提高直播早稻有效穗数、每穗粒数和结实率；气温对苗高和叶龄变化有明显影响。连续3~5日平均温度达18℃，日最低气温在15℃以上时，有利早稻直播。     

不同生态条件下栽培方式对水稻干物质生产和产量的影响

为明确不同生态条件下栽培方式对水稻物质生产及产量的影响, 采用随机区组多点试验设计, 研究了不同秧龄和移栽方式对仁寿、郫县和雅安生态点水稻干物质积累与分配、茎鞘干物质输出与转化、产量及构成因素的影响。结果表明: (1)水稻的干物质积累特性为生态条件、秧龄、移栽方式及其互作效应共同作用的结果。水稻单茎和群体干物重均受三者显著主效作用; 生态条件与秧龄互作效应极显著影响分蘖盛期至抽穗期群体干物重, 而生态条件与移栽方式、秧龄与移栽方式及三者互作则主要影响抽穗后水稻单茎和群体干物重。(2)高产水稻干物质生产特性因生态条件的变化而改变。仁寿的产量主要来自抽穗后光合产物在籽粒中的积累, 与茎鞘物质的输出和转化相关不显著; 在郫县, 茎鞘物质输出和转化对产量贡献大于在仁寿, 产量与孕穗期茎鞘干物质分配比例(r = 0.775^*)显著正相关, 与成熟期茎鞘干物质分配比例(r = -0.757^*)则呈显著负相关; 在雅安, 抽穗后茎鞘干物质的输出和转化与产量正相关。(3)水稻产量以仁寿最高, 较郫县和雅安高5.52%和17.65%; 秧龄和移栽方式均能影响水稻最终产量, 不同栽培方式间产量差异显著; 仁寿的栽培方式主要通过单位面积有效穗数、结实率和千粒重来影响产量, 在郫县则通过影响单位面积有效穗数和每穗颖花数实现对产量的调控, 雅安的栽培方式主要通过群体颖花量和千粒重调控产量。(4)适宜的栽培方式能有效调控水稻干物质生产, 促进产量的提高。在仁寿和郫县, 50 d秧龄单苗优化定抛有效地协调了不同生育阶段干物质积累量, 促进水稻增产; 在雅安, 50 d秧龄单苗手插具有较高穗前干物质积累量和抽穗后茎鞘干物质输出与转化效率, 增产显著。     

宽幅条播冬小麦水分利用与干物质积累、品质的关系及播种密度的调控研究

为明确冬小麦采用宽幅条播技术的增产及优质机理,于2017-2018年在黄淮海流域西部开展不同播种密度对宽幅条播冬小麦植株干物质积累量、水分利用效率及品质影响的研究。结果表明,播种密度为480万株/hm²时,提高了植株各阶段干物质积累量,增加了花前作物耗水量及生育期总耗水,显著提高了小麦产量,增幅达3.5%~16.2%,提高水分利用效率1.3%~11.8%;显著提高了籽粒蛋白质及其组分含量,总蛋白提高2.5%~11.8%,提高了谷/醇值;显著提高了淀粉、湿面筋和干面筋含量;提高了淀粉糊化特性,其中峰值黏度、保持黏度、最终黏度和糊化温度均达显著水平。较其他播种密度处理,小麦吸水率和面团形成时间以播种密度为240万株/hm²时最高;240万和480万株/hm²处理的面团稳定时间和粉质质量数高于其他处理;弱化度以360万株/hm²处理最高。宽幅条播冬小麦不同播种密度条件下,拔节―开花阶段耗水量与产量、籽粒蛋白质含量、谷/醇值、淀粉含量、湿面筋含量、干面筋含量和面筋指数均呈显著正相关。总之,宽幅条播冬小麦采用480万株/hm²播种密度有利于提高植株干物质积累量,增加花前作物耗水,提高产量、水分利用效率、籽粒营养品质和面粉加工品质,实现了冬小麦优质增产增效。     

成都平原栽培方式对不同类型水稻品种生长发育及产量形成的影响

为明确成都平原水稻直播技术的适宜品种和配套高产栽培技术,以杂交籼稻‘德香4103’和常规籼稻‘金农丝苗’为材料开展了田间试验,调查测定了直播、机插秧及人工移栽等3 种栽培方式的生育期、分蘖成穗、叶面积消长、干物质积累、产量及其构成因素。结果表明,栽培方式间产量的差异与品种有关,杂交籼稻品种直播产量与人工移栽产量相当,高于机插秧;常规籼稻直播产量最高,机插其次,人工移栽最低。此外,直播稻群体数量增长最快,成穗以主茎和一次低位分蘖为主,抽穗后光合生产能力品种间存在显著差异。直播稻群体规模大,采用常规籼稻直播更有利于协调群体和个体的关系,依靠穗数优势实现高产。     

覆膜直播与常规手栽种植方式对水稻光合物质生产特征的影响

为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示:在2种不同种植方式下主要生育期(孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期)单株茎干物质量、群体干物质量,以及各主要生育阶段群体干物质积累量,单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值,成熟期降为最低;茎干物质比例在抽穗期达到最高,蜡熟期降为最低,之后又会出现一个短暂的回升,所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下,在光合生产上,叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高,由于覆膜直播后期灌浆速度较快,造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。     

双季稻区不同栽培方式对早稻生育期、干物质积累及产量的影响

为探明洞庭湖平原双季稻区不同栽培方式对早稻生育期、干物质积累及产量的影响, 以常规稻和杂交稻为材料, 系统比较研究了塑料软盘育秧抛栽、手插和机插3种栽培方式。结果表明, 与机插相比, 抛栽和手插促进了早稻生育进程, 全生育期缩短, 抛栽和手插分别缩短5~8 d和2~4 d。群体根系和地上部干重均表现为抛栽>手插>机插, 差异均达显著水平。成熟期植株根系和穗干物质占总干物质量的比例为抛栽>手插>机插, 茎干物质的比例为手插>抛栽>机插; 叶干物质比例在分蘖期和齐穗期为机插>手插>抛栽, 灌浆期和成熟期为手插>抛栽>机插。分蘖期、齐穗期和灌浆期, 抛栽和手插水稻叶片SPAD值均显著高于机插; 成熟期, 各处理间无显著差异。水稻叶面积指数表现为抛栽>手插>机插。不同栽培方式间水稻产量差异显著, 抛栽最高, 机插最低; 抛栽和手插分别比机插增产1203.3~1346.7 kg hm^-2和776.7~1045.4 kg hm^-2。说明不同栽培方式水稻干物质积累和产量有各自特征, 与手插和机插相比, 抛栽处理干物质总量大而且分配合理, 有利于改善产量构成因素, 增加水稻产量。     

三种栽植方式下不同株型和化感特性水稻对无芒稗的干扰控制作用

以直播、小苗移栽和大苗移栽3种栽植方式为主处理,接种和不接种稗草为裂区处理,17份不同株型和化感特性水稻材料为再裂区处理,设计了对无芒稗干扰控制田间试验。结果表明,直播和小苗移栽对无芒稗株高、分蘖和干重有较好的抑制作用,优势株型和化感特性水稻对无芒稗具有较好的干扰控制作用。在30株 m^-2无芒稗的竞争干扰下,3种栽植方式间水稻产量差异不显著,杂草竞争干扰使水稻减产21.73%,化感作用水稻吓一跳、IR644-1-63-1-1、谷梅2号对稗草竞争力强,仍具一定产量水平。无芒稗竞争干扰对直播水稻株高、分蘖和植株干重影响大,与移栽水稻的差异显著。杂草干扰对供试水稻材料的农艺性状产生不同影响,水稻化感种质吓一跳中期分蘖强、植株高、干重大。无芒稗竞争干扰对成熟水稻株高无影响,但对分蘖、植株茎秆和穗干重差异显著。杂草竞争对3种种植方式的水稻千粒重无显著影响,但单株谷粒重以大苗移栽显著大于直播,移栽水稻的穗型较大,每穗总颖花数、每穗实粒数和结实率显著大于直播水稻。化感作用水稻谷梅2号、IR644-1-63-1-1、TN1和PI312777每穗颖花数不高、每穗实粒数少,化感作用水稻吓一跳每穗颖花数不高,但结实率高。水稻材料中早27、早籼浙207、早籼浙101、中早22等拥有较高的千粒重,化感作用水稻谷梅2号的千粒重显著高于IR644-1-63-1-1、TN1和PI312777。早籼浙101、早籼浙207和中早22等拥有较高的单株谷粒重,化感作用水稻中156的单株谷粒重显著高于谷梅2号、吓一跳、IR644-1-63-1-1、TN1和PI312777。