直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析

为探讨水稻不同直播方式对产量和生理特性以及成本的影响,该文设置了旱直播、水直播和机条播3种直播方式,研究了水稻的产量表现、群体发育、生理特征以及经济效益。结果表明,与旱直播相比,机条播和水直播的产量分别增加了11.9%和6.3%,氮肥农学利用率分别增加了10.1%和4.9%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积穗数的增多。机条播显著提高了茎蘖成穗率、花后与成熟期干物质积累量、生长中后期的茎蘖数、叶面积指数与持续期、群体生长速率、叶片光合速率和根系氧化力。机条播因其机械作业效率高、费用低以及除草成本低使得总成本降低和经济效益提高,说明机条播方式提高了直播水稻叶片光合性能,并促进了地上部群体合理生长和地下部根系活力,从而获得了较高的产量和经济效益。     

太阳辐射减弱对冬小麦叶片光合作用膜脂过氧化及同化物累积的影响

为了探究气溶胶的太阳辐射减弱效应对农作物叶片生理特性及同化物累积的影响,以扬麦13为供试材料,在大田试验条件下系统研究了不同辐射减弱处理（100%、60%、40%、20%、15%）对冬小麦叶片光合作用、膜脂过氧化水平和同化物积累的影响。结果表明：太阳辐射减弱至自然光的60%-15%时,冬小麦叶片净光合速率减少15.8%-70.1%,光合色素的含量（叶绿素a、b和类胡萝卜素）显著提高,其中叶绿素b含量的增加最明显。太阳辐射减弱会抑制冬小麦叶片膜脂过氧化程度,减少细胞膜透性,且辐射减弱的程度越高,影响越大。当太阳辐射为自然光的60%-15%时,冬小麦叶片的可溶性糖含量比对照降低了32.22%-76.45%,可溶性蛋白含量降低了19.02%-48.12%,但总游离氨基酸含量比对照增加了47.46%-177.87%。上述结果表明,太阳辐射减弱后会减弱冬小麦光合作用,增加光合色素含量,抑制膜脂过氧化程度,从而导致作物体内同化物的累积受阻,糖类及蛋白质的含量显著降低,必然会影响作物的产量及品质形成。     

不同遮光度对冬小麦生长发育和水分利用效率的影响

[目的]探究不同程度遮光对冬小麦生长发育和水分利用效率的影响,分析遮光条件下小麦的生长发育状况及耗水特性,为节水灌溉提供新途径。[方法]通过小区试验,设置不遮光(CK)、20%遮光(L_(20))、40%遮光(L_(40))、60%遮光(L60)、80%遮光(L_(80))共5个处理组,分析冬小麦株高、叶面积、干物质、产量和水分利用效率的变化特征。[结果]遮光处理使冬小麦生育期延长,叶面积增加,但各处理间的株高无明显变化;L_(40),L60,L_(80)处理抑制了冬小麦茎、穗干物质的积累;遮光使得光合产物在茎、叶、穗各器官中的分配比例发生变化,但L_(20)处理对冬小麦茎、叶、穗干物质的积累和分配无明显影响;遮光使得土面蒸发量和冬小麦的总耗水量均明显降低,且遮光度越大,降低幅度越大;与CK相比,L_(20)处理的产量下降了4.23%,水分利用效率则提高了10.11%,其他处理的产量和水分利用效率均有所下降。[结论]L_(20)处理对产量无明显影响,但有效提高了水分利用效率,起到了明显的节水作用。     

光照亏缺对橡胶-作物农林复合系统中作物生产力的影响

为探明农林复合系统中光照亏缺对不同间作作物生产力的影响,以橡胶-豆薯和橡胶-花生农林复合模式为研究对象,测定光照强度、作物生物量、光合生理等指标,研究光照亏缺对不同喜光间作作物生产力的影响及可能的影响因素。结果表明,复合系统中间作区域的光照强度日变化呈单峰型,间作区域平均光照强度为裸地对照的51.3%～59.0%。间作作物的产量显著低于相应单作处理(P0.05);间作豆薯产量可达22.9 t×hm~(-2),为单作处理的85.3%;而间作花生产量仅为单作处理的39.2%。光照亏缺环境对间作豆薯和花生不同位置叶片的RuBisCO活性没有显著影响,但显著提高叶绿素(特别是叶绿素b)含量,降低类胡萝卜素含量(P0.05),其光合能力亦低于相应单作处理。复合系统中间作豆薯叶面积高于单作豆薯,而间作花生叶面积则较单作花生显著降低59.1%～88.4%(P0.05)。综上所述,豆薯比花生更适合在橡胶-作物农林复合系统中进行间作,间作豆薯应该是通过维持较高的叶面积来捕获光能并制造更多的光合产物,从而维持相对较高的生产力。     

干湿交替灌溉与施氮量对水稻叶片光合性状的耦合效应

【目的】探讨干湿交替灌溉与施氮量耦合对水稻光合性状及其效应的影响,从光合源及光合质方面阐明不同水氮组合处理在光合性状上的差异。【方法】以新稻20为材料进行土培试验,设置浅水层灌溉 (0 kPa)、轻度干湿交替灌溉 (–20 kPa) 和重度干湿交替灌溉 (–40 kPa) 3种灌溉方式及不施氮 (N0)、中氮 (MN, 240 kg/hm2) 和高氮 (HN, 360 kg/hm2) 3种氮水平,研究不同水氮耦合处理对水稻产量、叶片叶绿素含量、叶面积指数、叶片氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率的影响。【结果】灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,轻度干湿交替灌溉增加了主要生育期叶片叶绿素含量、氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率,提高抽穗后群体叶面积指数,且与MN耦合后产量最高,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度干湿交替灌溉则显著降低主要生育期叶片叶绿素含量、叶片氮含量、叶面积指数、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率;在同一灌溉方式下,中氮处理提高叶片净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率,有利于穗后叶片叶绿素含量及叶面积指数提高,重施氮肥反而降低叶片光合及荧光效率。水稻叶片叶面积指数、光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ潜在活力及最大光化学效率与产量均呈显著或极显著的正相关关系。水稻主要生育期光合性状指标的供氮效应均为正效应,轻度干湿交替灌溉下主要生育期叶片叶绿素含量、氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率的供水效应及耦合效应均为正效应,而重度干湿交替灌溉的控水及耦合效应则为负效应。【结论】轻度干湿交替灌溉耦合中氮处理水稻叶片净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率提高,有利于穗后叶片叶绿素含量及叶面积指数形成,表明通过适宜的肥水调控发挥水氮耦合效应,可以创造良好的光合性状,提高水稻光合生产能力,从而促进水稻高产。     

高CO2浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响

CO2和光能是植物光合作用的动力和底物,它们的变化必然引起植物光合特性和生长的变化。研究大气CO2浓度和光强变化对植物光合生理的影响,有利于认识作物对全球生态变化的生理响应机制。试验以高大气CO2浓度和遮荫为处理手段,通过测定小麦(Triticum aestivum)旗叶的光合气体交换参数、光强光合速率响应曲线和产量构成因子,分析光强光能利用效率之间的关系,研究高大气CO2浓度(760μmol.mol 1)和遮荫对小麦叶片光合特性及产量构成因子的影响。结果表明,高大气CO2浓度下,小麦叶片的净光合速率(Pn)增加;同时最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)显著升高;遮荫处理使小麦叶片的Pnmax、LSP、LCP降低。正常光照下大气CO2浓度升高使小麦叶片呼吸速率(Rd)显著下降,遮荫后大气CO2浓度升高对Rd无显著影响。大气CO2浓度升高能显著提高小麦叶片表观量子效率(AQY),而遮荫对AQY的影响因大气CO2浓度而异,高大气CO2浓度下遮荫使AQY显著提高,正常大气CO2浓度下遮荫则使AQY明显下降。高大气CO2浓度下遮荫使小麦株高、穗长增加,而穗粒数、单株穗粒重、千粒重减小。受光合特性的变化和光强限制,高大气CO2浓度下遮荫使小麦叶片呼吸增强,导致Pn下降,不利于干物质积累和籽粒产量的形成。     

不同生育期干旱胁迫条件下施钾对水稻生理性状和产量的影响

明确不同生育时期干旱胁迫对水稻影响与钾素调控干旱胁迫机制，可为水稻的钾素管理和节水抗旱提供理论依据。采用不同时期水分和钾素管理两因素盆栽试验，设置施钾（+K）、不施钾（-K）两个钾肥处理；有效分蘖期干旱胁迫（TD）、孕穗期干旱胁迫（BD）、灌浆期干旱胁迫（MD）和正常灌溉（WW）四个水分处理，分析在不同生育期干旱胁迫钾肥对水稻产量和生理性状的影响。结果表明：干旱胁迫显著降低了稻谷产量，TD、BD、MD处理相较于WW处理，在-K条件下稻谷分别减产53.9%、45.2%、7.6%；而在+K条件下稻谷分别减产28.3%、16.5%和5.9%，不同生育期的干旱胁迫对产量的影响程度为：TD>BD>MD，且缺钾加剧了水分亏缺的负面影响。同时，干旱胁迫也造成冠层蒸腾速率、叶水势和叶片净光合速率下降，减少干物质积累，TD、BD处理相较于WW处理，叶片生物量分别平均降低42.9%、31.2%；茎鞘生物量分别降低43.8%和38.0%。不同生育期水分亏缺对生物量的影响为：TD＞BD。而缺钾不仅造成净光合速率下降，也使叶面积和叶绿素含量降低，植株截获光辐射能力显著下降，干物质积累量减少，相较于+K处理，TD、BD及相应同时期WW处理的叶片生物量在缺钾条件下分别降低52.6%、32.7%、42.1%、31.2%，茎鞘生物量分别降低55.3%、63.6%、52.2%、28.0%，干旱胁迫加剧缺钾的消极影响。综上，干旱胁迫会降低净光合速率与叶水势，造成水稻减产，其中有效分蘖期和孕穗期的减产效应较灌浆期明显；缺钾不仅降低叶片净光合速率，也减少叶面积与叶绿素含量，水稻同化积累物质能力下降，抗旱性显著降低。     

颖花分化期低温处理对早稻叶片光合能力和产量的影响

以超级杂交稻金优458为试验材料,利用人工气候箱设置17℃和15℃两个低温水平,对颖花分化期的盆栽水稻处理3d后(17℃3d和15℃3d分别为T1和T2),以大田盆栽为对照(CK),测定低温处理解除后0~32d早稻叶片气体交换参数、光响应参数、SPAD值及产量构成因子,以探讨低温对早稻叶片光合能力和产量的影响,以及低温解除后光合能力的恢复情况。结果表明:(1)低温处理显著降低了水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr);T1处理低温解除后3d、T2低温解除后6d,水稻叶片气体交换能力均恢复至对照水平,但17d后Pn、Gs均明显下降,Tr显著增加。(2)低温解除后0~6d时T1处理光响应能力增强,而T2则显著下降,低温解除6d后其最大光合速率(Pm)恢复至对照水平,但至32d时T1和T2的Pm、表观量子效率(AQY)和半饱和光强(Ik)均降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加。(3)低温处理显著降低了水稻叶片叶绿素含量,T1处理低温解除3d后及T2低温解除6d后,叶绿素含量恢复至对照水平。(4)低温处理导致早稻穗粒数、结实率和千粒重明显下降,空壳率和秕谷率显著增加,产量下降达25%。由此可见,颖花分化期低温会显著降低叶片气体交换能力,15℃低温还会显著降低光响应能力,低温解除后叶片光合能力出现一定程度恢复,但长期影响无法消除,最终产量也明显下降。研究结果可为水稻气象灾害影响评价和气象灾害指标制定等提供科学依据。     

减氮对机插杂交籼稻产量及光合特性的影响

探索不同减氮量对机插杂交籼稻产量及光合特性的影响,为水稻合理减氮提供理论依据。以宜香优2115和F优498为试验材料,在品种最高产施氮量(180 kg/hm²,N180)基础上,设置减氮1/6(150 kg/hm²,N150)、减氮1/3(120 kg/hm²,N120)和不施氮(0 kg/hm²,N0)共3种减氮处理,研究减氮对机插杂交籼稻茎蘖生长动态、叶面积指数、光合势、粒叶比、干物质积累与转运、产量及其构成因素的影响。结果表明:(1)与N180处理相比,两水稻品种在N150、N120和N0条件下的产量平均分别降低3.09%、9.04%和34.37%,其中N150与N180产量差异未达显著水平。与N180相比,N150条件下2个水稻品种的有效穗数和穗粒数平均分别降低7.57%和0.81%,结实率和千粒重分别提高1.98%和0.87%;N120条件下水稻结实率和千粒重有所提高,但有效穗数和穗粒数持续显著降低。(2)与N180相比,3种减氮条件下水稻各时期的茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量以及各生育阶段的光合势、群体生长率均呈不断降低趋势;N150条件下水稻抽穗期叶面积指数较N180未有显著差异,但高效叶面积率平均提高4.58%,粒叶比增加,同时抽穗至成熟阶段的干物质积累率平均提高4.11%,干物质转运率和转化率平均分别提高13.82%和6.89%,这是其保持较高产量的重要生理原因。因此,适量减氮条件下杂交籼稻品种可通过自身调节以优化群体光合结构,促进抽穗后干物质积累与转运,维持较高产量水平;过量减氮造成群体生长量显著降低,难以高产。     

氮肥分期施用对机插稻产量构成及氮肥利用率的影响

通过田间试验,对分蘖肥、穗肥氮素一次和分次施用时机插水稻的产量构成、氮肥利用效率以及与二者紧密相关的茎蘖动态、高光效叶面积和叶片SPAD值进行了研究。结果表明:分蘖肥氮素分次施用对产量形成无显著影响,而穗肥氮素分次施用使产量增加6.1%~6.5%,氮肥利用率提高10.0%~11.6%。主要原因在于:分蘖肥氮素分次施用对水稻生育前期茎蘖动态和叶龄进程基本无影响。但是,穗肥氮素分次施用显著增加开花时倒一叶和倒二叶叶面积,较穗肥一次施用分别增长10.1%~13.7%和32.1%~39.9%,并减缓了开花后20 d内倒二叶SPAD值降解速率,为水稻后期光合物质累积提供良好物质基础,使水稻成穗率提高5.1%~6.1%,且大幅提高实粒数。因而,机插秧水稻分蘖肥一次施用,穗肥分次施用有利于增加产量,提高氮肥利用效率,同时一定程度降低劳动投入量。     

有机资源等氮替代化肥对免耕稻田N2O排放及水稻产量的影响

试验设置两种稻田免耕模式［常规免耕（C）、粉垄免耕（F）］,两种免耕模式下各设置四种施肥方式,绿肥与化肥配施（C3、F3）、蚕沙与化肥配施(C4、F4）,同步设置不施肥的空白对照（C1、F1）,施全量化肥的常规对照（C2、F2）处理,采用分离式静态箱−气象色谱法测定双稻季水稻生育期内稻田N₂O排放通量,并测定水稻收获期干物质量、产量和根冠比等,以探讨集约化稻作下有机氮替代化学氮对稻田N₂O排放及水稻产量的影响,为稻田有机资源与化肥配施提供科学依据。结果表明：（1）有机资源替代化学氮肥能够显著降低稻田N₂O累计排放量。C3、C4、F3、F4的N₂O累计排放量较C2、F2在早稻季分别降低69.1%、86.3%、69.9%和63.4%,晚稻季分别降低7.3%、67.2%、38.5%和60.4%;（2）免耕稻田下绿肥替代化肥利于水稻稳产。粉垄免耕下F3较F2产量提升0.6%～10.0%,F4较F2产量下降1.7%～6.6%;常规免耕下C3较C2产量降低1%～1.1%,C4较C2产量下降1.1%～8.4%。（3）有机资源等氮替代化肥影响水稻根系生长,显著提高植株干物质量、有效穗数和穗粒数。早、晚稻生长季C3、F3的植株干物质量较C2、F2分别提高22.6%和5.4%;有效穗数和穗粒数分别提高6.3%～13.5%和0.3%～6.2%。稻田免耕下两种有机资源替代化学氮肥均能有效降低N₂O排放,粉垄免耕下绿肥替代化学氮肥显著提高水稻干物质量及根系活力,能够维持水稻产量稳定并减少稻田N₂O排放,采用绿肥等氮替代化肥可作为一种集约化稻作可持续生产调控技术。     

移栽秧龄对机插杂交稻产量及群体质量的影响

为探明中、迟熟型杂交稻品种在不同机插秧龄条件下的适应性及品种间生长发育及产量的差异,研究了不同移栽秧龄对机插中、迟熟杂交稻产量及群体质量的影响。结果表明,21 d适龄移栽杂交稻的产量、各生育时期的群体茎蘖数、分蘖成穗率、叶面积指数、抽穗后剑叶光合、群体透光、抽穗期的有效叶面积、高效叶面积、有效叶面积率以及高效叶面积率显著大于迟栽处理。品种选择上,迟熟杂交稻品种无论在产量还是在各群体指标方面均优于中熟品种,尤其是迟熟型中F优498分蘖力中等,株型好,这些特征改善了机插条件下杂交稻群体光合生产和通风透光状况,穗型大且穗粒数较多,茎蘖成穗率较高,秧龄弹性较大,可适当延长秧龄到28 d也能保持较高产量。中熟型中辐优838虽然穗数多,但其穗粒数限制了产量的增加,且其分蘖力过强,导致无效分蘖过多,对机插产量的发挥造成一定影响。研究结果为生产中选择机插适栽秧龄及高产杂交稻品种提供参考。     

花后增温对双季优质稻产量和品质的影响

为明确未来气候变暖对双季优质稻产量和稻米品质的影响,采用开放式主动增温系统,早稻以金早47(常规籼稻)、两优287(杂交籼稻),晚稻以象牙香珍(常规籼稻)、万象优华占(杂交籼稻)和甬优5550(籼粳杂交稻)为试验材料,研究花后增温对双季优质稻产量和稻米品质的影响。结果表明,花后増温(早稻1.29℃,晚稻1.73℃)对早晚稻产量均无显著影响。增温条件下,早稻加工品质和垩白粒率均无显著变化,垩白度平均提高了16.0%;晚稻糙米率、整精米率、垩白粒率和垩白度分别平均提高了1.8%、3.5%、30.3%和27.2%;早晚稻蛋白质含量平均提高了6.27%,但直链淀粉含量平均降低了3.53%,淀粉颗粒的平均粒径提高了0.09 μm。增温对稻米RVA谱特征值的影响在季别和品种间存在较大变异。综上,花后增温对早晚稻产量无显著影响,有利于改善稻米的加工品质和营养品质,但降低了稻米的外观品质。本研究结果为未来气候变暖下双季优质稻的优质丰产栽培提供了理论依据。     

稻草覆盖对旱地小麦产量与土壤环境的影响

江苏淮北丘陵岗岭地区光热资源充足，但水资源匮乏，季节性干旱突出，严重制约了农业生产的发展。为寻求适合于该区农业可持续发展的合理农艺措施，在东海县岭沙土上进行稻草覆盖田间试验，结果表明：稻草覆盖可明显减少土壤水分蒸发，土壤含水率增加13.5%～59%，小麦平均增产12.5%，而且对提高后茬作物产量和改善土壤物理性状，均具有一定作用。     

新型低压高效精米机组研发

针对当前精米加工普遍采用强力碾削的现状，指出“过碾”是导致“出米率”低和电耗高的原因。新型低压高效精米机组，采用全程低压碾米技术，符合现代精米加工“多机轻碾”工艺要求，实现真正内因致导型低温升碾米。在核心主机铁辊米机设计中，采用独特的大长径比榄形铁辊和锥台型碾白室构造，将碾白室内部压力分段设定为摩擦碾白、擦离抛光和擦离刷亮所对应的压力范围，以实现碾、抛、刷综合精碾功能。新型低压精米机组具有增碎率低、糙出白率高、动力消耗低和制得精米表面质量好等特点，尤其适合于南方稻产区的籼稻与杂交稻加工。     

江西省双季水稻生长季气候适宜度评价分析

通过对江西省双季水稻生长季温、光、水的需求及当地气候条件进行分析,建立了双季水稻各生育期光、温、水及气候适宜度评价模型,确定了双季水稻各生育期多年平均日照百分率达50％时的日照时数为适宜的光照状态,根据模型分别计算了1961-2010年江西省早稻和晚稻生长季各气候因子的适宜度.结果表明,双季晚稻的温、光、水及气候适宜度明显高于早稻,双季水稻各生育期以光照适宜度最大,温度次之,降水最小;降水是影响双季水稻生产的重要因素,尤其对晚稻的影响更为显著;温度是双季水稻生长发育的关键气候因子,早稻苗期和分蘖-孕穗期低温,早稻乳熟期高温以及晚稻抽穗扬花期低温是双季水稻温度适宜度偏低的主要原因.     

Towards an understanding of the high productivity of rice with System of Rice Intensification (SRI) management from the perspectives of soil and plant physiological processes

The System of Rice Intensification (SRI) is based on a set of practices such as transplanting young seedlings and aerobic soil management during the vegetative stage without using costly external input, which attracted rice researchers because of higher yields compared with conventional flooded practices. This review assesses some field data for SRI performance in light of current knowledge about certain agronomic practices, focusing particularly on nitrate production in aerobic paddy soil and the possible effect of differences in nitrate uptake on rice growth, as this could help explain some part of rice performance with SRI. Aerobic soil environments realized with SRI management might be favorable for nitrification as well as for the expansion of rhizosphere area, which could enhance nitrate uptake and boost the yield potential of rice. The effect of nitrate uptake and assimilation under SRI practice on dry matter production should be studied comprehensively to explore the possibility of breaking the yield ceiling of rice.     

Effects of soil water content on growth,tillering, and manganese uptake of lowland rice grown in the water‐saving ground‐cover rice‐production system (GCRPS)

A 2‐year field experiment and a pot experiment were carried out to compare Mn uptake, tillering, and plant growth of lowland rice grown under different soil water conditions in the ground‐cover rice‐production system (GCRPS) in Beijing, North China. The field experiment was conducted in 2001 and 2002, including two treatments: lowland‐rice variety (Oryza sativa L. spp. japonica) grown under thin (14 μm) plastic‐film soil cover (GCRPS_plastic) at 80%–90% water‐holding capacity (WHC) and traditional lowland rice (paddy control) grown with 3 cm standing‐water table. The pot experiment was conducted in a greenhouse with four treatments: (1) traditional lowland rice: paddy control; (2) GCRPS, water‐saturated soil: GCRPS_saturated; (3) GCRPS at 90% water‐holding capacity (WHC): GCRPS_90%WHC; and (4) GCRPS at 70% WHC: GCRPS_70%WHC. Results of the field experiment showed that dry‐matter production, number of tillers, as well as N and Mn concentrations in rice shoots of GCRPS were significantly lower than in paddy control, while there was no significant difference in shoot Fe, Cu, Zn, and P concentration and nematode populations. In the pot experiment, shoot Mn concentration significantly decreased with decreasing soil water content, while soil redox potential increased. Shoot–dry matter production and tiller number of GCRPS_saturated were significantly higher than in other treatments. Significant correlations were observed between the shoot Mn concentration and tiller number at maximum tillering stage in the field and pot experiment, respectively. We therefore conclude that the limitation of Mn acquisition might contribute to the growth and yield reduction of lowland rice grown in GCRPS. The experiment provides evidence that GCRPS_plastic combined with nearly water‐saturated soil conditions helps saving water and achieving optimum crop development without visual or latent Mn deficiency as observed under more aerobic conditions.     

节水灌溉和遮光强度对水稻生长发育的耦合影响

采用两因素随机区组试验设计,通过大田模拟试验研究节水灌溉和遮光强度耦合对水稻生长及物候期的影响。灌溉方式设常规灌溉（F,水深5cm）和节水灌溉（W,无水层）2个水平;遮光强度设3个水平,即对照（CK,无遮光,自然光源）、轻度遮光（S1,单层遮光,光合有效辐射减弱60%）和重度遮光（S2,双层遮光,光合有效辐射减弱90%）。在水稻主要生育期即分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,观测株高、叶面积指数（LAI）、叶绿素含量（SPAD值）、稻穗含水率和冠层高光谱。用冠层高光谱数据提取增强型植被指数（EVI）时间序列,经Spline法插值及小波滤波去噪后预测水稻抽穗盛期的日期。结果表明：随着遮光强度的加重,水稻叶面积指数和叶绿素含量显著下降,物候期明显延迟。节水灌溉对遮光处理下水稻株高和叶绿素含量有抑制作用,对叶面积指数有促进作用,节水灌溉可使遮光处理下水稻物候期提前,使生育期缩短。在一定遮光强度下,水稻冠层光谱反射率在拔节期、抽穗期表现为节水灌溉（W）＞常规灌溉（F）,而灌浆期、成熟期表现为常规灌溉（F）＞节水灌溉（W）。用去噪后的EVI时间序列预测水稻抽穗盛期,准确率为97%。     

氮素及栽培密度影响水稻分蘖动态的机制

【目的】 研究氮水平及栽培密度对水稻分蘖动态的影响,进而通过适宜的施肥与栽培相结合的生产技术来调控水稻高产群体的建成,以期为减少水稻生产上的氮肥用量、降低农业生产中因氮肥过量施用对环境造成的负面影响提供可靠的理论依据。 【方法】 以适宜在江苏省沿江及苏南地区种植的早熟晚粳稻‘镇稻11号’为供试材料,采用田间试验与室内营养液培养试验相结合的方法。田间试验主处理设置N 0、90、180、270、360 kg/hm2 5个水平 (N0、N90、N180、N270、N360);副处理设置高栽培密度 32.5×104 hill/hm2 (HD) 和低密度 25.5×104 hill/hm2 (LD) 两个水平。室内营养液培养试验主处理设置N 5、40、80 mg/kg 3个水平,副处理设置每箱12、24 株两个移栽密度。连续记录水稻分蘖期定植植株分蘖数,测定植株地上部和根系相应指标,分析氮水平、栽培密度对干物质生产能力、干物质向叶片茎鞘的分配特征、茎鞘碳氮浓度、群体净光截获率、根系形态特征等生理生态参数的影响,并计算了两者的交互作用。 【结果】 相同氮水平时,与LD相比,HD条件下水稻提早达到单位面积最大有效分蘖数,且HD条件下N180时,单位面积的有效分蘖数达到最大,约290个/m2。在分蘖中期,各处理水稻的分蘖特征已表现出显著差异,本阶段植株的生长特性将持续影响其下一阶段的分蘖能力,最终导致群体的差异。因而本文着重以水稻分蘖中期的生长特征为例进行分析。结果表明,水稻分蘖速率或分蘖数与叶、鞘相对生长速率,干物质向叶片的分配比例,鞘氮浓度,群体净光截获率,不定根数目、根系表面积、根系体积均呈显著正相关关系;与鞘碳氮比呈显著负相关关系;与鞘碳浓度、根系总长、根尖数之间的相关关系不显著。 【结论】 氮水平及栽培密度通过调控水稻干物质生产能力、干物质分配比例、植株养分浓度、地上部群体对光能的利用及根系的生长发育,进而影响水稻的分蘖能力。本试验条件下,相同氮水平时,LD (25.5×104 hill/hm2) 的水稻个体生长优于HD (32.5×104 hill/hm2) 的;但对于群体而言,高栽培密度更利于高产水稻群体的建立,其对应需氮水平约为180 kg/hm2,低于低栽培密度条件下的需氮水平。