花期短时高温对不同品种水稻颖花开放动态及产量的影响

以耐热型水稻品种N22和热敏型水稻品种YR343为材料,进行盆栽试验。从抽穗扬花当天开始,利用人工气候室进行高温处理,以32℃/25℃（昼/夜）为对照,设置38℃/30℃为高温处理,连续处理7d。分别于处理第1、3、5、7天取样,研究花期不同天数高温胁迫对水稻颖花开放动态、颖花生理特性及产量的影响。结果表明：（1）高温胁迫后水稻产量和结实率均呈降低趋势,其降幅与高温持续时间有关。高温处理7d时,品种N22的产量与结实率分别降低49.1%和37.4%,YR343分别降低85.1%和65.3%。（2）高温胁迫后,水稻的花药开裂率和花粉活性均出现不同程度降低,且高温持续时间越长,降幅越大。（3）高温胁迫后水稻的总颖花开放量显著降低,其中,N22与YR343分别降低33.3%和65.5%。花期高温还改变了水稻开花峰值和峰值出现时间,与常温相比,高温下N22的开花高峰提前1h出现,峰值比例下降0.5%,YR343峰值出现时间无变化,但峰值比例降低2.8%,高温胁迫下YR343出现了花期缩短的现象。（4）高温胁迫下,水稻颖花可溶性蛋白、可溶性糖及脯氨酸含量总体呈下降趋势;丙二醛及过氧化氢含量呈上升...     

江汉平原近50年中稻花期危害高温发生的初步分析

长江流域的水稻花期高温危害已成为生产中的一个重大问题。采用湖北省荆州市农业气象观测站最近50a即1954-2003年的气温观测数据,利用趋势分析和气温距平分析方法对可能导致中稻花期严重结实障碍的7-8月的月平均气温距平、月最高气温距平及连续3d和5d持续高温天气日的发生频次和高温发生随时间的分布规律进行了分析。结果表明:最近50a江汉平原的平均气温和最高气温并未升高,整体保持基本稳定,长期温度变化表现出一定的周期特征;对中稻花期可能产生致命性伤害的7-8月连续3d和5d的平均气温≥30℃和最高气温≥35℃的天气出现的频次高,有增加趋势;高温天气集中发生在每年的7月中、下旬和8月上旬,7月下旬-8月上旬一般高温危害天气发生的概率超过了100%,而严重高温危害天气发生的概率也达到62%。因此,生产上应采取适当调整播期以避开花期高温高发期和培育抗高温品种等技术措施,以减轻和避免高温引起的危害。     

花期高温对水稻花器官性状和结实的影响

为探讨花期高温对水稻花粉育性的生理生态影响,以耐热品种钱江3号B与热敏感品种协青早B为材料,在花期进行不同方式的高温胁迫处理,比较分析了花期高温对水稻花粉粒直径、花粉活力、结实率等的影响。结果表明,与适温处理相比,高温胁迫对钱江3号B的花粉活力、花药开裂率和开裂孔长度的影响很小,而对协青早B的影响则达极显著,且长期的持续高温胁迫同样危害耐热水稻品种的结实率。此外,2个水稻品种对高温胁迫最敏感时期均为抽穗开花第3天。本研究可为选育耐热性水稻品种提供理论依据。     

抽穗扬花期高温对水稻重组自交系群体RIL47结实率的影响

以水稻重组自交系群体RIL47 的254 个株系为材料, 在抽穗扬花期于逆境气候鉴定室进行高温处理,并设自然常温对照, 研究了高温对RIL47 群体结实率的影响。结果表明, 自然条件下该群体结实率正常且呈正态分布; 而高温处理下RIL47 群体结实率极显著下降, 平均降幅达81.6%, 结实率下降绝对值符合正态分布。同时, 以热害指数为筛选指标, 从RIL47 中筛选出5 个耐高温株系(07H1619、1590、1521、1706、1608)和3个高温敏感株系(07H1751、1710、1719), 可用于水稻抗高温相关研究。     

寒地水稻耐冷基础的研究Ⅲ.花期低温对水稻结实的影响

利用人工气候箱在水稻始花后进行了４～１０ｄ的１６℃低温处理，结果表明水稻的结实率随低温处理时间长度的增加而下降，花期低温导致水稻不育率的升高与柱头上着落花粉量的减少和萌发花粉量的降低有关，推测柱头上的萌发花粉数在６个以上的颖花基本上能够正常结实。     

基于开花期地域差异的中稻高温热害天气指数保险设计

高温热害是湖北省中稻单产的主要限制因子,高温热害天气指数保险的设计与推广,对于转移农业气象灾害风险,降低农民损失具有重大意义。在开顶式生长室(open-top chamber,OTC)的控制下,以中稻品种"广两优香66"为试材,模拟开花灌浆期高温热害,建立了高温热害减产模型,并用大田调查资料作对比,筛选最优投保集中时段。基于10个试点县(市)1981-2016年每年7月16日-8月31日日最高气温观测资料,采用Weibull分布模型,构建分时段的高温热害风险分布模型。综合减产率模型和概率分布模型,厘定了不同免赔率下,以县(市)为单位的,多个投保时期的中稻高温热害天气指数保险的纯费率,为被保险人提供多种投保方案。结果表明:中稻开花灌浆期高温热害保险的最优投保时间为开花始期后20d,开花始期为7月下旬时费率最高,随着开花期的延迟,费率逐渐降低。纯费率的区域差异较大,咸安、赤壁、浠水、麻城等热害高风险区费率较高,襄阳、随州等低风险区费率较低。     

抽穗期高温胁迫对水稻开花结实的影响

以常规稻南粳43和杂交稻常优2号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对花药生理机制、花粉活力和籽粒结实率的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理.结果表明:高温胁迫下水稻花药中的脯氨酸(Pro)、游离氨基酸、可溶性蛋白质、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量较对照处理均显著降低(p<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,其花粉活力、花粉萌发率、结实率、每穗实粒数与单株产量均有所下降,而千粒重的变化较小,说明高温胁迫破坏花药细胞膜结构与功能,影响花粉活力与萌发能力,从而降低结实率与每穗实粒数,最终导致产量下降.两个水稻品种相比,高温胁迫对常优2号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率的伤害都明显小于南粳43,说明常优2号耐热性稍强于南粳43.相关分析表明,常优2号与南粳43品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关关系(p<0.01),因此影响水稻结实率降低的原因之一可能是花粉活力与花粉萌发率的降低.研究结果可为江淮地区生产中防御高温危害提供理论依据.     

花期夜温升高对水稻颖花开放及籽粒结实的影响

利用盆栽常规籼稻黄华占（HHZ）和黄丝占（HSZ）,将人工气候箱设置3种昼/夜温度处理,以36℃/25℃（T1）、36℃/29℃（T2）和36℃/33℃（T3）,分别代表日最高温升高4℃情况下夜温升高4℃和8℃的情景,以32℃/25℃（CK）为对照。从抽穗扬花当天开始,连续处理7d,每日9：00?11：00逐小时观测开花数、花粉活力以及花药开裂率,处理结束后移至室外,成熟后观测结实率。结果表明：（1）在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻每日的开花高峰期提前1h,两个品种表现一致;（2）在日温升高条件下,花期夜温升高导致水稻花粉活力逐渐下降。夜温升高4℃（T2）和8℃（T3）时,黄华占的花粉活力分别下降 13.6和17.6个百分点,黄丝占的花粉活力分别下降1.1和4.5个百分点,说明黄华占花粉活力对夜温升高较黄丝占更敏感;（3）在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻花药开裂率显著降低（P<0.05）,处理时间越长影响越大,在T3处理下,黄华占平均花药开裂率为73.2%,黄丝占为79.0%;（4）夜温升高导致水稻结实率下降,黄华占与黄丝占表现趋势一致,黄华占对夜温升高更为敏感。结实率下降的主要原因为花药开裂率与花粉活力的降低。     

高温对抽穗开花期至灌浆结实期水稻源库特性的影响

以超级杂交稻组合天优998为材料,通过人工气候箱模拟高温胁迫,于抽穗开花期至灌浆结实期的不同生育阶段(抽穗期、乳熟期、蜡熟期和黄熟期)分别对其进行不同程度(日最高气温分别为32、35、38、40和42℃,日较差为6℃)的高温处理,以研究高温对超级杂交稻源库特性的影响.结果表明,高温胁迫下,剑叶SOD酶和POD酶活性逐渐下降,MDA含量逐渐上升,光合活性降低,蜡熟期和黄熟期尤为严重.另外,高温胁迫导致水稻结实率下降,籽粒可溶性糖和可溶性蛋白含量上升,其中以抽穗期籽粒以及乳熟期中下部籽粒的变幅最大.抽穗期和乳熟期剑叶显著受损的日最高温度为38℃,籽粒则为35℃;而35℃以上处理主要使蜡熟期和黄熟期剑叶光合能力显著降低,对籽粒影响不大.这表明抽穗期和乳熟期日最高温度38℃以上对水稻的源和库影响均较大,但在蜡熟期和黄熟期主要影响剑叶光合活性.     

不同杂交中稻品种在川南再生稻区的两季产量及头季稻米品质差异

川南高温伏旱区杂交中稻因高温逼熟,产量低且稻米品质较差。杂交中稻蓄留再生稻是充分利用秋季温光资源提高稻谷产量和改善品质的重要途径。以2015—2016年审定的12个杂交中稻新品种为材料,分别在川南有一定生态代表性的隆昌、江安、富顺、宜宾4个地点采取统一的栽培技术方案,研究了杂交中稻品种与环境对头季稻及其再生稻产量与头季稻米品质的影响。结果表明, 4个地点间的头季稻产量、再生稻产量和两季总产量差异达极显著水平。12个水稻品种的头季稻产量、再生稻产量均达极显著差异,而两季总产量间差异则不显著。其中有7个品种(‘创两优华占’‘内5优907’‘宜香4245’‘泸香优104’‘花优357’‘内6A/绵恢138’‘隆两优1813’)两季产量在11 000kg·hm~(-2)以上。6个稻米品质性状在4个地点间的差异除胶稠度不显著外,其余5个性状均达极显著水平,以宜宾和江安2个点的米质稍好。12个水稻品种在4个地点间的品质差异均达极显著水平,综合考虑总体米质相对较好的为‘创两优华占’‘隆两优1813’两个品种。再生稻产量和头季稻产量间呈显著负相关关系,头季稻产量与整精米率、垩白粒率、垩白度相关不显著。说明川南特定生态下需要改良的整精米率、垩白粒率、垩白度3个米质性状与高产并没有明显矛盾,长宽比大的品种有利于降低垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量,提高胶稠度。     

利用杂交水稻开花比例鉴定耐高温性的方法

选用水稻开花期耐高温能力强的品种,是缓解极端自然高温导致大幅减产的有效途径之一。为改进水稻品种耐高温性的鉴定技术,2013年和2014年以4个杂交水稻品种为材料,用钵栽方法,分别在开花前后不同时间将钵栽水稻移至人工气候室38.0℃高温下处理5 h,以室外常温(穗层日最高气温31.2~32.8℃)处理为对照,研究极端高温时段对结实率的影响。2015年和2016年以40个杂交中稻组合为材料进行5个分期播种试验,于水稻穗层温度达35℃以上时期,从5个播种期中选择20个同期开始抽穗、生长整齐的稻穗挂牌标记,观察不同时段开花比例,以研究品种间开花期耐高温能力与不同时间开花比例关系。结果表明,杂交水稻开花期高温下11:30前的开花比例、常温下12:00前开花比例分别与耐高温指数呈极显著正相关关系,耐高温品种主要通过提高高温下的结实率而间接增强其耐高温指数,而高温下的结实率则直接影响耐高温指数。高温下开花早的品种在常温下开花也早,杂交水稻开花时间主要集中在9:30—12:30,品种间在不同时刻开花的比例各异。开花后2 h遇高温对结实率影响不明显;穗层气温34℃、35℃且频率达80%以上的最早出现时间分别在13:30和15:30,选择日最高温度≥34℃或35℃出现前2 h开花比例高的品种,能有效地避开高温伤害。基于以上分析分别建立了利用开花期高温下11:30前开花比例、常温下12:00前开花比例和高温下结实率3个指标预测鉴定耐高温指数回归模型,准确率(预测值/实测值)高达92.29%~102.73%。为水稻品种开花期耐高温性鉴定提供了科学适用的新方法。     

杂交水稻恢复系和杂交组合的耐热性评价

为减缓高温热害对水稻生产的影响,从品种出发探讨高温抗性,是水稻科研的优先领域和重大问题。本文参考农业部发布的高温行业标准评价指标,在水稻开花期,于人工气候室高温和常温处理条件下,对本课题组新育成的恢复系及生产上常用恢复系成恢727的配组品种(组合)等进行了耐高温特性鉴定,并将恢复系和品种(组合)耐热性分为5个等级。筛选鉴定出1个极耐热恢复系R4093、9个耐热恢复系(其中包括丰产性较好的恢复系,如R1015、R107等)、4个极耐热品种(组合)和25个耐热品种(组合),以及5个极不耐热恢复系、12个不耐热品种(组合)和6个极不耐热品种(组合)等。其中,耐高温对照N22、恢复系R103、R132、R642、杂交水稻品种(组合)‘川优5727’、‘宜香2115’、‘繁源A×R642’、‘中64香A×黄占’、‘川农优华占’、‘蓉18A×R1015’、‘渝香6203’和‘川优5727’在本试验中的常温结实率和相对结实率均高于70%,虽然被鉴定为中间型材料,但具有较大的耐高温潜力。试验还讨论了水稻品种的生产布局。结果表明:第Ⅰ级和第Ⅱ级品种耐高温性较好,可布局在高温易发区、高温轻发区和无高温区;第Ⅲ类品种为中间型,可布局在高温轻发区和无高温区;第Ⅳ类和第Ⅴ类品种为不耐热型和极不耐热型,可布局在无高温区,以避免高温对水稻的伤害。研究还发现父(母)本耐高温性好,不一定品种(组合)耐高温性都好,而父(母)本耐高温性不好,其品种(组合)耐高温性也不一定不好,这与父(母)本的耐高温性及配合力有关。耐热配合力好的父(母)本配出的组合多为耐热型组合,耐热配合力差的父(母)本配出的组合多为不耐热型组合。其中,恢复系R105、R642、R104和R727耐高温配合力较好,但恢复系R107、R1015耐高温配合力相对较差。不育系赣73A和内香6A的耐高温配合力较好,而繁源A、606A、608A和中64香A的耐高温配合力较差。优质稻中‘金10’耐高温配合力较好。为了更好更多地育成耐热性强的杂交稻组合,筛选耐热配合力高的亲本是关键。     

Influence of integrated nutrient management (INM) on nutrient use efficiency,soil fertility and productivity of hybrid rice

A field experiment was conducted during the two consecutive kharif seasons of 2011 and 2012 on sandy-loam lateritic soil of Indian subtropics to investigate the impact of integrated nutrient management (INM) on crop productivity, nutrient use efficiency of applied nutrients and soil fertility in restoring sustainability with hybrid rice cultivation. Application of 50% recommended dose of fertilizer (RDF) + 50% recommended dose of nitrogen (RDN) through mustard oil cake (MOC) or 75% RDF + 25% RDN through MOC + biofertilizer recorded significantly higher grain and biomass yields, greater NPK removal and higher partial factor productivity of applied nutrient (PFPN) than those of the crop having 100% RDF, 100% RDN through MOC and 25% RDF + 75% RDN through MOC, which showed very poor performance. The former treatments also improved organic carbon and available NPK contents in soil in spite of greater removal of NPK by the crop. Results of study suggested integrated use of 50% RDF + 50% RDN through MOC or 75% RDF + 25% RDN through MOC + biofertilizer for increasing hybrid rice productivity, PFPN and improving soil fertility for sustainability.     

气候变化对杭嘉湖地区水稻生育期温度适宜性及生产潜力的影响

在田间试验和实地观测资料的基础上,确定了温度适宜性评价函数和生产潜力计算参数,分析了气候变化对杭嘉湖地区水稻生育期温度适宜性和生产潜力的影响。结果表明,由于气候变化,特别是温度条件的变化,使早稻移栽分蘖期和灌浆成熟期、晚稻抽穗开花期和灌浆成熟期的温度条件有很大改善,4个时期温度适宜性评价的平均值1981～1997年分别比1951～1980年提高了11.1%、5.2%、13.4%和13.2%。除早稻光温生产潜力明显增加外,早稻光能生产潜力和晚稻光能、光温生产潜力均呈下降趋势,但早稻和晚稻光温生产潜力及光能生产潜力比值均呈升高趋势,说明温度条件改善和补偿作用明显。     

南方稻区杂交中籼稻高产品种的库源结构及其优化调控规律研究进展

探明水稻高产品种的库源结构,对指导育种实践具有普遍意义。在大面积水稻生产中,利用品种自身的库源特征及种植地的生态和土壤肥力关键指标及其与高产栽培技术的相关性,确定品种高产优质高效栽培模式,不仅可节省因种栽培所需的人力、财力,还可加快新品种示范、推广进程。本文根据已报道资料,结合笔者20余年的研究结果,综合分析了杂交水稻高产品种的库源特征及其因种优化调控规律的研究进展。主要内容包括:(1)水稻高产品种的穗粒数以160~220粒为佳,这类品种在协调了"库"与"源"矛盾的同时,还较好地利用了基部绿叶的光合生产能力;大穗型品则应通过适当增施粒肥,充分发挥下部叶片的光合功能以提高结实率和千粒重。(2)采用扩"库"增"源"的高产栽培策略,增施氮肥以补充光合源,从而保证在高粒叶比情况下有较好的籽粒充实度。旱育秧比当地湿润育秧的增产量与海拔高度呈极显著正相关,与当地湿润育秧的产量水平呈极显著负相关;水稻高产高效氮肥施用量与地理位置和土壤肥力呈极显著线性关系。氮后移的增产效果与稻田地力呈显著负相关关系,并通过提高穗粒数和千粒重而增产。建立了以齐穗期剑叶SPAD值(X)预测粒肥高效施用量(Y)的简便适用新方法,Y=-30.798X+1 340.9,r=0.954 7**。形成了水稻高产与蓄水相结合的水分管理技术。(3)水稻高产栽插密度分别与施氮量和不同品种之间的穗粒数呈极显著负相关关系;每穗粒数偏少的品种更适宜强化栽培,生产上以选择传统栽培条件下的穗粒数不超过170粒的中小穗型品种为宜。前氮后移增产量(Y)与杂交组合穗粒数(X)的关系可表述为:Y=2 607.9-11.02X(R2=0.630 8),穗粒数≤237粒可作为采用前氮后移施肥法的杂交品种的选择指标。有待进一步补充和完善的研究内容主要有:适应机插、机收的杂交水稻品种"库""源"结构,杂交水稻前期苗情诊断与高产高效施肥技术,杂交水稻倒伏的早期监测与预防技术,和杂交水稻减氮增产高效技术。     

气候因子对森林土壤有机碳影响的幅度效应研究

揭示不同幅度上气候因子对土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)影响的主控性变化,是预测未来气候变化对SOC演变趋势影响的基础。本文利用中国西南地区363个森林土壤剖面数据,基于大区、省和地级市3个幅度,研究了气候因子对森林SOC密度的影响随幅度变化的规律及不同幅度下的主控气候因子。结果表明,年均降水量与SOC密度的相关性均随着幅度的减小而减弱,而年均气温与SOC密度的相关性随幅度变化的规律不明显,有较强的区域差异。大区幅度上,SOC密度主要受年均降水量和年均气温的综合作用。省级幅度上,西藏自治区东部主控因子为年均降水量,而四川和云南两省为年均气温。地级市幅度上,各市的主控因子基本与其所属的省一致。气候因子对SOC密度变异的解释能力在大区幅度上约20%,且随着幅度的减小解释能力也逐渐减小。     

华南双季杂交稻氮素养分消耗量及其影响因素研究

为找出华南双季早稻和晚稻的氮素养分消耗量(即生产1.kg稻谷植株所吸收的氮素的克数,CN),评价施氮量、施氮时期以及光照和温度等气象因子对CN的影响,20012～005年以杂交稻为材料进行5年7季田间试验。结果表明:1)施氮量和施氮时期对杂交稻CN有显著影响,CN随着施氮量的增加而提高;施用穗粒肥使CN显著提高,而施用基肥和分蘖肥对CN的影响不显著;2)稻谷产量与CN呈开口向下的抛物线关系,在一定条件下,最适CN的产量最高,最适CN与结实期日照时数成正比,结实期光照条件不良,是早稻最适CN低于晚稻的主要原因;3)综合本研究及以往研究结果,初步确定在常年气候条件下华南双季杂交稻CN参数值为早季19,晚季21,可根据目标产量或结实期日照时数对CN参数进一步优化。     

不同移栽期对强化栽培优质杂交水稻生长及产量的影响研究

田间试验研究不同移栽期对强化栽培体系 (SRI)优质杂交水稻生长和产量的影响结果表明 ,幼苗早插可增加低位分蘖数进而促进大穗的形成 ,该措施与稀植结合使水稻形成更多分蘖和有效穗数 ,进而达到高产 ,并节省用种和栽秧用工。