施氮量对超级稻‘松粳9号’产量及氮肥利用率的影响

为了探讨施氮量与‘松粳9号’干物质积累、产量、氮肥利用率之间的关系,明确最佳氮肥施用量,使其在生产中真正发挥超级稻的增产潜力。以超级稻‘松粳9号’为材料,通过田间小区对比试验,研究了不同氮肥施用量对超级稻‘松粳9号’产量及氮肥利用率的影响。结果表明,在水稻齐穗期,地上部植株干物质积累量和吸氮量都随着施氮量的增加而增加;成熟期地上部植株干物质积累量和吸氮量都随着施氮量的增加出现先增后减的趋势。氮肥利用率随着施氮量的增加而降低。随着施氮量的增加产量出现先增后减的趋势。产量与成熟期稻穗和植株干物重、齐穗期稻穗含氮量、成熟期稻穗和植株含氮量呈极显著正相关,与氮肥生理利用率呈显著正相关。施氮量195 kg/hm²能实现超级稻‘松粳9号’最高产量。     

不同种植方式水稻高产栽培条件下的光合物质生产特征研究

为探明不同种植方式水稻在长江下游稻-麦两熟制条件下的干物质及光合生产特征,以早熟晚粳、迟熟中粳和中熟中粳3种类型水稻品种(含常规粳稻和杂交粳稻两种)为材料,对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻的干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率等方面进行了系统的比较研究。结果表明,(1)不同种植方式水稻产量与总干物质积累量和抽穗至成熟期干物质积累量呈极显著正相关,与拔节至抽穗期的干物质积累量(在确保抽穗期干物质积累量适宜的前提下)也呈极显著正相关,与播种至拔节期干物质积累量和收获指数相关不显著;(2)群体干物重拔节前无明显差异,拔节后均是手栽稻最高,机插稻次之,直播稻最小,并随生育进程差异越来越大,而单茎干物重整个生育期都是手栽稻最大,直播稻最小;(3)阶段干物质积累上,播种至拔节期差异较小,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期都是手栽稻极显著高于机插稻,机插稻极显著高于直播稻,占总干物重的比例播种至拔节期手栽、机插、直播依次增大,拔节至抽穗期大体相当,抽穗至成熟期依次降低;(4)干物质分配上,成熟期穗和茎干物重占总干物重的比例手栽、机插、直播依次降低,而叶和鞘的比例依次增大,但叶的比例在孕穗、抽穗、蜡熟3个时期手栽、机插、直播依次降低;(5)物质输出和转化上,叶、茎物质输出率和转化率手栽、机插、直播依次降低,且蜡熟期后茎都有物质回运现象,手栽回运的最多,直播最少;鞘物质输出率相当,转化率手栽和机插低于直播;(6)光合生产上,拔节前不同种植方式水稻叶面积指数相当,光合势手栽、机插、直播依次降低,群体生长率和净同化率依次增大;拔节至抽穗期,光合势也是依次降低,群体生长率和净同化率差异较小;抽穗期有效叶面积率不同种植方式水稻间没有明显差异,而高效叶面积率手栽极显著高于机插,机插又极显著高于直播;抽穗以后,叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率均是手栽最大,直播最小。说明不同种植方式水稻干物质和光合生产有各自特征,与机插稻和直播稻相比,手栽稻前期物质积累量适宜,中后期物质积累量显著高,干物质总量大而且分配合理,运输转化效率高,抽穗后光合生产能力强。     

播期对直播水稻产量、花后各器官干物质和氮素积累及转运的影响

为探究播期对直播水稻产量、花后干物质和氮素积累与转运的影响,以水稻品种白粳1号、长白9号和龙粳31号为供试材料,设置3个播期（SD1、SD2和SD3）,比较不同播期条件下3个品种的产量、抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累与转运特点。3个品种抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累量、抽穗至成熟期各器官干物质及氮素转运量和产量均表现为SD2>SD3>SD1。相关分析表明,产量与成熟期穗干物质及氮素积累量呈显著正相关,与叶片干物质和氮素转运量呈显著正相关。在本试验条件下,播期的推迟提高了3个品种有效穗数及结实率,进而提高了产量,同时促进了各器官物质转运量与转运率的提高。各品种SD2处理的产量及花后干物质、氮素积累量最高,SD2为适宜播期。     

播期对苏北盐碱地不同水稻品种生长发育进程及产量的影响

为了探究播期对苏北盐碱地环境下不同水稻品种的生长发育进程及产量的影响,本试验采用大田小区试验,调查和比较不同播期下‘南粳9108’和‘连粳11号’的生育期、干物质积累量、株高和产量等相关性状。结果表明：随播种时间推迟,‘南粳9108’和‘连粳11号’的全生育期变短;‘南粳9108’的拔节期、齐穗期和成熟期的干物质重呈减小趋势,‘连粳11号’呈先升后降趋势;播期对‘连粳11号’株高影响差异显著,且株高随播期推迟呈下降趋势;‘南粳9108’和‘连粳11号’的播种时间推迟,其有效穗、每穗粒数和产量呈下降趋势。‘南粳9108’在苏北盐碱地区的最佳播种时间为5月24日,‘连粳11号’为5月31日。     

稻虾共作模式下不同优良食味粳稻物质生产及产量特征研究

为筛选稻虾共作模式下优质高产且多抗的水稻品种,提高稻、虾综合效益,以11个优良食味粳稻品种为试验对象,研究不同品种在稻虾共作模式下物质生产及产量形成特性。结果表明,稻虾共作模式下,不同品种干物质积累均符合Logistic曲线。干物质快增期在拔节后10d至抽穗后10d,最大增长速率和干物质积累量最多时期出现在拔节至齐穗期之间,泗稻301、南粳5718和南粳9108干物质平均增速较高,干物质积累多。泗稻301、南粳9108和南粳5718后期茎叶物质转运量较多,丰粳1606、金香玉1号和南粳9108茎鞘物质转运率和贡献率较高,武香粳5245、宁香粳11和泗稻301叶片物质转运率和贡献率较高。干物质生产主要与产量和千粒重有显著线性正相关关系,结实率主要受后期干物质转运影响。稻虾共作模式下可以选用生长势强、干物质积累快且多、穗大粒多、产量高的泗稻301和南粳5718。     

南方粳型超级稻物质生产积累及超高产特征的研究

以超级粳稻品种武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号为材料,对高产(8.25~9.75 t hm^-2)、更高产(9.75~11.25 t hm^-2)和超高产(＞11.25 t hm^-2) 3个产量等级群体的物质生产与产量的关系、干物质积累、输出与转运等方面进行了系统的比较研究。结果表明,4个超级稻品种成熟期、抽穗至成熟期的干物质重与产量呈极显著正相关,抽穗期干物质重均与产量呈抛物线关系,拔节至抽穗期的干物质重与产量呈极显著正相关(高产—更高产、更高产—超高产以及将3个产量等级综合起来);从高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的生物学产量不断提高(差异显著),而超高产群体的经济系数则与更高产水平相当(0.5000以上),显著高于高产水平;较之更高产、高产群体,超高产群体在生育中期(拔节至抽穗期)干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、株型挺拔、群体质量优[有效叶面积率、高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm²)、基部节间粗、单茎茎鞘重均高],在生育后期(抽穗至成熟期),光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率、净同化率高)、干物质积累量高(占生物学产量的40.0%以上)、茎鞘物质的输出与转运协调[实粒/叶(cm²)、粒重(mg)/叶(cm²)均高]。     

施肥量对2个超级稻品种叶片SPAD值的影响

为探讨超级稻品种‘松粳9 号’和‘松粳15’叶片SPAD 值的变化规律，明确叶片SPAD 值与产量性状的关系，以超级稻‘松粳9 号’和‘松粳15’为材料，通过田间小区对比试验，研究了不同肥力条件下超级稻‘松粳9 号’和‘松粳15’上部4 个叶片在拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期SPAD 值的变化。结果表明，随着施肥量的增加，2 个超级稻品种叶片SPAD 值呈逐步增加的趋势，施肥量越高增加的幅度越小。在整个调查期内，‘松粳15’叶片SPAD 值明显高于‘松粳9 号’。2 个超级稻品种叶片SPAD 值与每穴穗数、每穗粒数、公顷产量呈正相关，与结实率、千粒重呈负相关，与每穗粒数、结实率相关性更为紧密，相关性达到了显著或极显著水平。     

秸秆全量还田与氮肥运筹对机插粳稻产量及氮素吸收利用的影响

以常规粳稻南粳5055、南粳46为材料,在总施纯氮量为300 kg hm–2条件下,设置9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6共6种基蘖肥与穗肥比例,探讨秸秆全量还田条件下不同氮肥运筹对机插粳稻产量及氮素吸收利用特征的影响。结果表明,与秸秆不还田相比,秸秆全量还田具有显著的增产效应,南粳5055、南粳46平均增产5.04%、4.64%;随着基蘖氮肥占总施氮量比例的下降,秸秆全量还田机插粳稻产量呈先增后减的趋势,基蘖氮肥与穗氮肥比例为7∶3时,水稻产量最高。相同氮肥运筹模式下,秸秆全量还田处理水稻拔节期及移栽至拔节阶段的群体干物质积累量均低于秸秆不还田处理,抽穗期、成熟期及拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的群体干物质积累量则高于秸秆不还田处理。氮肥运筹间表现为随基蘖氮肥占总施氮量比例的下降,拔节期及移栽至拔节阶段的群体干物质积累量下降,而抽穗期、成熟期及拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的群体干物质积累量呈现先增后减的趋势。当基蘖氮肥与穗氮肥比例为7∶3时,秸秆全量还田条件下的水稻群体干物质积累量最高,经济系数也最高。秸秆全量还田水稻拔节前的氮素积累量低于秸秆不还田处理,拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的氮素积累量则高于秸秆不还田处理,秸秆全量还田处理的氮肥表观利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均高于秸秆不还田处理。不同氮肥运筹间表现为随基蘖肥占总施氮量比例的下降,氮肥表观利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥偏生产力均呈现先增后减的趋势,当基蘖氮肥与穗氮肥运筹比例为7∶3时最高。     

麦秸还田和氮肥运筹对超级杂交稻茎鞘物质运转与籽粒灌浆特性的影响

为探究不同栽培条件和耕作方式对大穗型超级稻籽粒灌浆结实的影响及不同粒位籽粒间差异,寻求超级稻高产优质栽培调控途径。以超级杂交籼稻扬两优6号和II优084为材料,设置麦秸还田和氮肥运筹两因素试验,研究其对茎鞘光合同化物生产、运转及强、弱势粒灌浆特性影响。结果表明,抽穗前麦秸不还田处理(A1)的叶片SPAD值和茎鞘干物质积累量大于麦秸还田处理(A2),抽穗期以后则相反;抽穗前,基蘖肥∶穗肥=7∶3 (B2)的处理叶片SPAD值高于基蘖肥∶穗肥=5∶5 (B1)处理,生育各期茎鞘物质积累量与运转率均为B2大于B1,但干物质积累量抽穗期前差异不大,抽穗与成熟期呈显著与极显著差异;A2与B2互作显著提高生育中后期茎鞘干物质积累量、茎鞘物质输出率与运转率及非结构性碳水化合物(NSC)运转率;强、弱势粒粒重与抽穗至成熟期干物质积累量、抽穗期茎鞘NSC积累量、成熟期干物质量均呈显著正相关,与成熟期NSC积累量呈显著负相关;强、弱势粒的起始灌浆势与抽穗期NSC含量均呈极显著正相关,平均灌浆速率与抽穗期NSC含量及运转率呈显著正相关,强势粒的最大灌浆速率与抽穗期NSC含量及NSC运转率呈显著正相关,弱势粒的最大灌浆速率与NSC运转率呈显著正相关。     

不同氮肥水平下早熟晚粳氮和磷的吸收利用特性及相互关系

采用大田试验,以长江中下游地区具有代表性的50个早熟晚粳品种为材料,研究7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2纯氮)下水稻氮和磷积累量、吸收速率、利用效率的差异及其相互关系。结果表明：(1)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着氮肥水平的增加,早熟晚粳的植株含氮率和氮积累量在拔节、抽穗和成熟期均显著增加;植株含磷率和磷积累量在拔节和抽穗期显著增加,成熟期呈先增后减变化。(2)播种至拔节阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加而提高,差异极显著;拔节至抽穗阶段氮和磷吸收速率随施氮量的增加呈现先增加后降低的变化趋势;抽穗至成熟阶段的氮和磷吸收速率规律不明显。(3)在0~337.5 kg hm^-2纯氮范围内,随着施氮量的增加氮素籽粒生产效率和磷素籽粒生产效率均显著降低,随着施氮量的增加基因型之间的差异减小;随着施氮量的增加氮和磷收获指数都呈现抛物线关系,在施氮量为262.0 kg hm^-2纯氮时出现最大值。(4)早熟晚粳对氮和磷的吸收利用具有显著的协同效应,但随生育进程的推进这种效应减弱。水稻在播种至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟3个生育阶段的氮和磷吸收速率都呈二次曲线关系(r=0.892^**,r=0.736^**,r=0.512^**)。(5)相关分析表明,产量与拔节期、抽穗期和成熟期的吸氮量和吸磷量以及播种至拔节期和拔节至成熟期的吸氮速率和吸磷速率呈极显著正相关关系。增施氮肥有利于水稻氮和磷吸收利用的提高,但氮肥过高时氮和磷吸收利用不再增加,甚至有所降低。     

不同优质食味粳稻产量及品质差异研究

以‘南粳9108’、‘南粳3908’和‘南粳5055’为材料,在相同的种植条件下,研究不同优质食味粳稻产量、群体生长特性以及稻米品质的差异。结果表明,‘南粳3908’产量最高,比‘南粳9108’和‘南粳5055’分别高9.02%和6.87%,主要表现为穗大、粒重、结实率高。‘南粳5055’早期发苗快,分蘖能力强,但拔节后消亡速度快,最终成穗率较低;‘南粳9108’和‘南粳3908’分蘖能力相对较弱,但最终成穗率较高。分蘖期‘南粳5055’叶面积指数最高,拔节期后‘南粳3908’最高,结实期叶面积指数衰减率‘南粳3908’最低。‘南粳5055’抽穗前干物质积累最快,抽穗至成熟逐渐放缓;‘南粳3908’分蘖期干物质积累慢,生育中后期干物质积累加快,干物质积累量及其比例最高。对稻米品质而言,‘南粳9108’的垩白度和垩白粒率显著高于‘南粳3908’和‘南粳5055’;‘南粳9108’的直链淀粉含量高,胶稠度短,而‘南粳3908’和‘南粳5055’的直链淀粉含量较低,胶稠度长;‘南粳5055’的蛋白质含量显著高于‘南粳9108’和‘南粳3908’;‘南粳9108’峰值黏度高、崩解值大、消减值小,食味表现最佳。综合来看,‘南粳3908’的产量表现最佳,适宜大田常规种植;‘南粳9108’品质表现最佳,适宜使用有机方式种植,打造中高端稻米品牌。     

水稻高产氮高效型品种的物质积累与转运特性

选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种,在各自最适氮素水平下,研究了干物质积累与转运特性的差异及其与氮效率的关系。结果表明,较之低产类型品种,高产类型品种物质生产总量提高20.29%,差异达显著水平。其中在够苗前、拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的干物质积累量和群体生长率分别提高15.05%、27.04%、24.75%和15.05%、28.38%、23.00%,够苗至拔节阶段则互有高低。同为高产类型品种,因氮利用率的差异物质积累与转运特性不同。较之高产氮中效型,高产氮高效型品种各生育时期的单位面积茎蘖数均呈下降趋势,其中够苗、拔节、抽穗和成熟期平均分别降低5.76%、11.61%、7.01%和5.70%,差异均达显著水平,而成穗率显著提高。各生育时期的干物质积累量均有所下降,其中,够苗、拔节、抽穗和成熟期分别降低12.18%、10.54%、8.29%和5.01%,收获指数却显著提高。抽穗至成熟阶段的干物质积累率提高5.40%,群体生长率提高5.19%。说明抽穗前适当控制群体生长,抽穗后保持较高的群体生长水平及较高的收获指数是高产氮高效型品种的重要物质生产特性。     

节水灌溉条件下氮密互作对双季晚稻丰源优299物质生产特性的影响

为明确湖南双季稻区节水灌溉条件下水稻生产适宜的施氮水平和栽植密度,采用裂区试验设计,以施氮量为主区,栽植密度为副区,研究不同氮密处理对晚稻丰源优299物质生产特性的影响。结果表明:水稻产量随生物量的增加而增加,在水稻生育后期二者呈极显著相关关系;而施氮量对生物量的增加有一定促进作用,密度增加对生物量也有显著提高作用,总体上以低氮高密处理生物量最高。光合势对水稻产量的建成有正向促进作用,而光合势随施氮量和栽植密度的增加呈上升趋势,净同化率对水稻产量的作用不明显。在物质转运方面,水稻产量与穗后干物质积累量呈显著正相关,与茎叶表观输出量、茎叶表观输出率、茎鞘物质转换率及茎鞘物质输出率相关性不大,穗后干物质积累量总体随着施氮量和栽植密度的增加而增加,以施低氮高密处理的穗后干物质积累量最大。水稻产量随叶面积指数的增加呈上升趋势,同时施氮量、栽植密度对叶面积指数呈极显著正相关。水稻产量与叶绿素含量无直接相关性,叶绿素含量随施氮增加有所上升,栽植密度对叶绿素含量无直接影响。水稻产量与根系活力呈正相关关系,施氮量增加明显提高前期根系活力,但后期无明显作用,栽植密度有利于提高根系活力。所以,构建适宜的水稻群体对水稻高产十分重要,研究表明适宜降低施氮量和增加栽植密度能够有效形成水稻高产高效的群体结构,进而促进产量的增加。     

江苏淮北地区粳稻产量与干物质生产特征研究

旨在为鉴定和评选高产粳稻品种及构建配套栽培管理技术提供理论依据,以16个典型粳稻品种为试验材料,通过田间大区试验,分析了江苏淮北地区粳稻的产量性状、干物质生产特征及其相互关系。 产量结果表明,供试粳稻品种间产量差异较大,不同生育期类型产量表现为中熟中粳>早熟晚粳>迟熟中粳。相关分析表明,各产量构成因素与产量均呈正相关,且与产量的偏相关系数均达极显著水平。通径分析表明,产量构成因素对产量的直接作用均为正效应,其中千粒重的贡献作用最大;千粒重对产量的间接作用均为负效应,其中千粒重通过每穗颖花数的负效应较大。干物质生产力分析显示,干物质总产量、全季平均日产量表现为中熟中粳>早熟晚粳>迟熟中粳;‘隆粳968’干物质总产量、谷草比均明显高于其他粳稻品种;籽粒产量与干物质总产量、全季平均日产量呈正相关的关系,且相关系数均达显著水平。综上所述,江苏淮北地区宜选用中熟中粳品种,千粒重作为优先考虑因素;在栽培管理措施上,注重提高每穗颖花数和单位面积有效穗数,促进干物质积累,有利于获得水稻高产。     

籼、粳超级稻光合物质生产与转运特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻干物质积累及光合生产特征的差异,以江苏地区大面积推广种植的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料,对稻麦两熟制条件下籼、粳超级稻干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、秧苗素质、叶型等方面进行了系统的比较研究。结果表明,粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上三叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻,而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻,差异显著或极显著。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻,但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积,且随着生长发育的持续,群体光合物质生产优势不断加大,群体干物质积累量于抽穗后25 d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势,而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出,有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产,是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。