机插密度与施氮量对超级杂交籼稻‘准两优527’源库特性的影响

为探明不同机插密度与施氮量下超级杂交籼稻源库特性。在机插条件下,于2012年以超级杂交籼稻‘准两优527’为供试材料,研究密度与施氮量对超级杂交籼稻源库特性的影响。结果表明,随着施氮量的增加,移栽—孕穗和抽穗—成熟阶段的作物生长率以及群体总作物生长率、抽穗期叶面积指数、光合势、拔节—抽穗阶段叶面积比率均有增加的趋势,拔节—孕穗阶段的叶源总量值、总颖花量和总库容量亦有相同规律,而高效叶面积率、有效叶面积率和粒叶比刚好相反,但当施氮量超过150 kg/hm2时,孕穗—抽穗阶段的作物生长率和净同化率以及叶源总量值、单茎茎鞘重、叶绿素相对含量、冠层光合有效辐射截获率有下降的趋势。随着机插密度的降低,拔节—抽穗阶段的作物生长率和总作物生长率、孕穗期的叶绿素相对含量、高效叶面积率和有效叶面积率均呈增加趋势,拔节—孕穗阶段的光合势和净同化率及叶源总量值、总颖花量和总库容量亦增加,而抽穗—成熟阶段的作物生长率、孕穗—抽穗阶段的净同化率刚好相反,但当机插密度低于20.83万穴/hm2后,最大叶面积指数、孕穗—抽穗阶段的叶源总量值、冠层光合有效辐射截获率、抽穗期的叶绿素相对含量、拔节期的单茎茎鞘重和粒叶比随密度降低呈降低趋势。实粒数/叶面积与饱粒千粒重呈显著负相关,而与结实率呈显著正相关;最大群体叶面积指数、总颖花数、千粒重、总库容量与产量呈显著正相关。由此得出,提高氮肥施用量,降低机插密度,能够改善超级杂交籼稻‘准两优527’的源库质量,但过量施氮,机插密度太高或太低,反而会造成源库质量下降,导致产量下降。     

不同施氮量对机插杂交籼稻群体质量及产量的影响

在机插条件下,研究了不同施氮量对超级杂交籼稻群体质量及产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,株高、最高茎蘖数、成穗率、穗前干物质积累量、叶面积指数、总颖花量、有效穗数和产量均有增加的趋势,而茎鞘物质输出率和转换率、结实率呈相反的趋势,穗后干物质积累、粒叶比、每穗总粒数有先增后减的趋势。合理施用氮肥才能获得较高的产量,在试验条件下,实现水稻最高产量的施氮量为230.09 kg/hm~2,最高产量为10596.76 kg/hm~2。     

氮、钾施用量对中粳稻群体质量和产量的影响

以中粳品种“皖稻68”为材料,研究N、K施用量对单季中稻群体质量和产量的影响。结果表明,在施N量为262.5kg/hm2和施kcl为375.0kg/hm2时产量最高,达11211.1kg/hm2。水稻的总茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量、有效穗数和每穗粒数随着施氮量的增加而增高,而分蘖成穗率、有效和高效叶面积率、抽穗后干物质生产积累量和总颖花量以施N量为262.5kg/hm2为最高,进一步增施氮肥则下降,不利于群体质量的提高。钾肥对水稻的有效穗和穗粒数影响不大,但能提高结实率和千粒重,随着施钾量的增加,穗下节间长度占株高的比例增加,有利于提高植株抗倒性,而抽穗后干物质生产积累量也随着施钾量的增加而增加,水稻的群体质量得到优化,产量有增高的趋势,但是不显著。     

双季晚稻不同类型品种产量及其群体动态特征差异研究

在长江中游双季稻地区(江西上高),以籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻4种类型20个具有代表性的品种为材料,采用湿润育秧大苗移栽种植方式,设置各类型品种最适的高产栽培处理,系统比较分析了不同类型水稻品种产量及其构成、茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长率和净同化率等方面的差异,以期为双季稻区适宜品种的选用以及高产栽培提供理论依据与技术支撑。结果表明,双季晚稻不同类型品种产量表现为籼粳杂交稻杂交粳稻常规粳稻杂交籼稻,差异极显著。籼粳杂交稻群体产量最高的原因是在保持一定穗数的基础上,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。与杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻群体相比,籼粳杂交稻群体茎蘖数于生育前期稳步增长,在有效分蘖临界叶龄期及时够苗,够苗后增长平缓,高峰苗数量较少、下降平缓,成穗率中等(73.19%左右);群体叶面积指数前期增长较缓,最大值出现在孕穗期,为7.93左右,此后平稳减少,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增高,成熟期仍保持3.85以上;群体干物质积累量有效分蘖临界叶龄期和拔节期少,拔节后干物质积累速度较快,孕穗期、抽穗期、乳熟期和成熟期显著或极显著增高,且生育中后期干物质积累比例高;群体光合势、群体生长率和净同化率表现为"前小,中高,后强"。     

硅肥对水稻群体质量及产量影响的研究

施用多效硅肥可以明显增加单位面积上群体的总颖花量和结实粒数;提高成穗率;提高叶面积指数、粒/叶和粒重/叶;显著提高花后干物质的生产积累能力;改善茎系结构,提高抗倒伏能力,从而使群体质量明显提高。研究结果表明,150 kg/hm2硅肥作基肥和分蘖肥对水稻群体质量和产量的影响效应较好,而拔节期不同硅肥用量中以225 kg/hm2效果最好。     

不同时期施用硅肥对水稻群体质量及产量的影响

研究结果表明，在水稻拔节期前施用多效硅肥可以明显增加单位面积上群体的总颖花量和结实粒数，扩大“总库容”；显著提高花后干物质的生产积累能力；提高粒／叶和粒重／叶，协调库源关系； 缩短基部一、二节间长度，增加基部茎粗，改善茎系结构，提高抗倒伏能力；减轻稻瘟病等病害的发病率，具有较好的增产效果。     

不同施氮水平对杂交水稻保持系源库特征的影响

为了明确不同施氮水平下杂交水稻保持系的源库特性差异,以两个杂交水稻保持系中9B和优1B为试验材料,研究了不同施氮水平对保持系的源（叶片）、库（籽粒）及其相互关系（粒叶比）的影响。结果表明：增施氮肥可增源,但施氮过多不利于灌浆期间保持较高的光合绿叶面积。高氮条件下中9B的籽粒潜在库容（总颖花数）和现实库容（实粒数）均增加,而优1B籽粒库容量却有降低趋势。不同杂交水稻保持系在不同施氮水平下的源库关系随籽粒灌浆进程而变化,粒叶比大小取决于各时期单位绿叶面积所承担的总颖花量和结实粒数。     

氮肥施用量对杂交粳稻氮素吸收和利用的影响

探索不同氮肥施用量对水稻产量形成及氮肥吸收利用的影响。以杂交粳稻‘6优53’为材料,应用精确定量栽培技术原理,设置5个氮肥用量处理,分析氮素吸收利用指标。结果表明：叶片和茎鞘的氮素积累高峰出现在孕穗期,成熟期稻穗氮素总积累量随施氮量的增加而增加。叶片和茎鞘的氮素转运量、转运率、转运贡献率、氮生理效率和氮肥表现利用率在施氮量300.00 kg/hm²时达最大值。氮素收获指数、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥农艺利用率、生理利用率和氮肥偏生产力、土壤氮素依存率随施氮量增加均呈下降趋势。氮肥表现利用率与产量极显著正相关,与穗数显著正相关,与每穗颖花数显著负相关;穗数与氮肥吸收效率、氮素收获指数极显著负相关,与氮肥效率、农艺利用率、生理利用率、偏生产力、土壤氮素依存率显著负相关;千粒重与氮素转运量和转运率显著正相关。合理施用氮肥对提高产量、促进氮素吸收利用具有重要作用。     

不同灌水次数与氮肥运筹对‘豫教5号’叶面积指数及产量的影响

为给冬小麦提供“更合理、更节约、更高效”的水肥运筹技术方案,以‘豫教5号’为试验材料,采用三因素裂区方法研究了不同灌水次数和施氮处理对小麦叶面积指数和产量的影响。结果表明,灌水次数、施氮量以及基追比例分别对小麦叶面积指数、产量及构成因素有显著影响。在W1（底墒水）处理下叶面积指数与施氮量均呈线性正相关关系;在W2（底墒水+拔节水）、W3（底墒水+拔节水+灌浆水）处理条件下,拔节期、孕穗期、抽穗期的叶面积指数与施氮量呈线性正相关关系,抽穗后20天与施氮量则呈二次曲线关系,且以N3R2为最大值。在不同灌水次数条件下,产量、穗数、穗粒数与施氮量呈二次曲线关系,千粒重随施氮量的增加呈线性下降趋势。在灌溉底墒水+拔节水+灌浆水、施氮量为240 kg/hm²及基追肥5:5处理组合下实现了水肥的高效配合,产量、穗数、穗粒数分别为8609.60 kg/hm²、688.2×10⁴株/hm²、37.9粒,其中产量比对照W1N0 (3517.5 kg/hm²) 增产144.8%。由此可知,在小麦生长后期降雨量偏少的黄淮豫东地区,小麦生产中灌溉水的节约空间相对较小,氮肥的节约空间则相对较大。     

杂交稻主季库源性状对再生稻发育的影响

选用6个不同类型杂交稻组合,通过常规高产栽培措施,探讨主季库源性状对再生稻发育的影响。结果表明,再生稻每穗颖花数、实粒数、和粒重与主季库因素极显著相关,再生稻穗数与主季穗数负相关。随着主季灌浆进程,再生稻活芽率下降,成熟期倒2节活芽率可达100%,倒4、5节活芽率仅33.28%~58.21%。单茎成苗数与主季穗数极显著负相关。单茎成苗数与成熟期叶干重、叶面积、叶绿素含含量和茎鞘干重均呈正相关,与乳熟期茎鞘物质输出率呈显著负相关。主季中期源库关系协调、群体质量良好,是主季获得高产和再生芽发育的基础;后期茎鞘物质输出率低、叶片衰老速率慢、高效叶面积多、叶片生理活性高以及光合产物及时输出,是获得主季高产、确保再生芽发育良好的关键。     

中籼水稻品种产量与株型演进特征研究

以江苏省近60年生产上应用的16个代表性中籼品种(含杂交稻组合)为材料,依品种应用时期结合株型和基因型,将供试品种分为早期高秆（ET）、改良高秆（IT）、矮秆（DC）、半矮秆常规品种（SDC）、半矮秆杂交稻（SDH）和超级稻（SR）6个类型,研究其产量、源库关系和株型变化特性。结果表明,随着品种改良,籽粒产量逐步提高。这主要是由于总颖花量的增加,其关键在于每穗粒数的增多;结实率以DC最高,SR最低,千粒重变化不大。由ET到DC,植株高度降低,生物产量与收获指数同步提高,收获指数的提高更为明显。由DC到SR,植株高度略有增加,生物产量明显提高,抽穗后增加的量尤为显著,收获指数变化较小。品种改良明显减小了顶部3叶的着生角度,增加了抽穗期的叶面积,但颖花量的增加超过叶面积的增加,导致粒叶比（颖花数与叶面积之比）提高。随品种的演进,抽穗期根重以及根冠比提高,但根系伤流液量减少。抽穗至成熟根系伤流液和叶片中玉米素＋玉米素核苷浓度下降的速度表现为SR>SDH>SDC。依据品种演进特征,对进一步提高产量的途径进行了讨论。     

不同年代中籼水稻品种的叶片光合性状

旨在探明中熟籼稻在品种改良过程中籽粒产量和叶片光合性能的变化特点。以江苏省近70年来不同年代在生产上应用的12个代表性中籼水稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据应用年代将其分为20世纪50-60年代、60-70年代、80-90年代和21世纪00-10年代(超级稻) 4种类型,研究其产量、冠层结构及叶片光合特性的变化。结果表明,随品种的改良,中籼水稻品种的产量不断提高。群体总颖花量、面积指数和粒叶比显著增加,叶基角减小,群体透光率、光合势(绿叶面积持续期)、抽穗期剑叶光合速率、气孔导度、蒸腾速率和PSII最大和实际光化学效率以及荧光与非荧光淬灭系数增加。最大叶面积指数和全生育期总光合势与籽粒产量呈极显著正相关。灌浆期剑叶光合速率、气孔导度、PSII最大和实际光化学量子效率以及荧光和非荧光淬灭系数与结实率或粒重呈显著相关。表明在品种改良过程中,株型和叶片光合性能的改善是中籼水稻产量提高的重要原因。     

江苏省粳稻品种近60年演进过程中产量与形态生理特征的变化

以江苏省近60年来各阶段具有代表性的12个粳稻品种(含超级稻)为材料,依据种植推广年代结合株型和基因型将其分为20世纪50年代、60年代、70年代、80年代、90年代和2000年以后6个类型,研究了品种演进过程中产量和形态生理的变化特征。结果表明,随着品种演进产量逐步提高,其原因主要是总颖花量的增加,而这又主要由于每穗粒数的显著增多。自早期的50年代品种,结实率逐步提高,但90年代品种和2000年以后的超级稻品种,结实率有下降的趋势,穗数和千粒重无明显变化。随着品种演进,生物产量和收获指数同步提高,以抽穗后增加的量尤为明显,主要生育期根干重、根冠比、根系氧化力和叶片光合速率显著增加,但现代超级稻品种的根系活力和叶片光合速率在结实期下降较快。品种改良提高了抽穗期总叶面积、有效叶面积、高效叶面积和粒叶比,还增加了穗长、着粒密度、一次和二次枝梗数目。由20世纪50年代到90年代品种,植株高度降低,而2000年以后的超级稻品种显著上升,升至120cm左右。抽穗期顶三叶叶片角度则随品种更替显著降低。上述结果说明随品种演进,粳稻的农艺、生理性状和产量均有明显改良,但超级稻较低的结实率限制了其产量潜力的发挥。     

甬优系列籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力的优势及形成特征

以长江下游地区大面积种植的4种类型(籼粳杂交稻、常规粳稻、杂交粳稻和杂交籼稻)水稻品种中有代表性的品种为材料,设置6个氮肥水平(0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm–2),比较研究其氮肥群体最高生产力及其产量构成、关键生育阶段天数、主要生育时期的叶面积指数和干物重。结果表明:(1)杂交籼稻获得最高生产力对应的施氮量为225.0~262.5 kg hm–2,常规粳稻为300.0 kg hm–2,杂交粳稻和籼粳杂交稻为262.5~300.0 kg hm–2。(2)氮肥群体最高生产力以籼粳杂交稻最高,达12.2(12.0~12.3)t hm–2,较杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻分别高出6.6%、9.8%和19.6%(两年平均值)。群体颖花量和每穗粒数均以籼粳杂交稻最高,但其每穗粒数年度间波动较大。穗数和结实率以常规粳稻最高。(3)播种至抽穗期天数以杂交粳稻最长,抽穗至成熟期天数则以籼粳杂交稻最长,达60 d左右。全生育期天数呈杂交粳稻常规粳稻籼粳杂交稻杂交籼稻。两年中日产量以籼粳杂交稻最高。(4)籼粳杂交稻在抽穗、抽穗后20 d和成熟期的叶面积指数和干物重均显著高于另外3种类型品种,且抽穗至成熟期的干物质积累量也最高。此外,籼粳杂交稻在拔节至抽穗期以及抽穗至成熟期的光合势显著高于另外3种类型品种。较多的每穗粒数、较长的灌浆期天数以及较高的日产量、生育后期(抽穗至成熟期)较强的光合物质生产能力是籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力形成的重要原因和基础。     

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。     

大穗型杂交水稻穗部性状及其影响

通过对几个大穗型杂优组合的穗部性状分析研究结果表明：一次枝梗数/二次枝梗数比例高的大穗型组合易形成高产。其原因主要在于一次枝梗着粒的千粒重高于二次枝梗着粒的千粒重,一次枝梗着粒的结实率高于二次枝梗着粒的结实率;并且其库源关系协调,粒/叶、实粒/叶、实粒重/叶均较高。提出以选育穗长较长、一次枝梗发达、着粒密度较稀的大穗组合来实现高产的育种策略。     

单本密植机插对杂交稻生长和产量的影响

为了研究单本密植机插和常规机插对杂交稻分蘖动态、干物质积累、辐射利用率和产量及产量构成的影响,在湖南省浏阳市以杂交稻泰优390、五优308为材料和在广东省肇庆市以五优308为材料,进行印刷播种和常规播种的秧苗素质比较以及单本密植机插和常规机插的大田栽培试验。结果表明,两试验点印刷播种的叶龄、白根数、总根数、茎基宽、地上部干重和地下部干重均明显高于常规播种。单本密植机插的最高分蘖数和有效分蘖数显著低于常规机插,但单本密植机插的每穗粒数、总颖花数、结实率和千粒重高于常规机插,增产10.28%~13.96%,达到显著水平。从穗部性状来看,单本密植机插的一次枝梗数、二次枝梗数、穗长、着粒密度和单穗重均显著高于常规机插。在生长前期,单本密植机插的干物质积累和叶面积指数低于常规机插,而成熟期干物质量比常规机插高0.61%~9.45%,且收获指数显著高于常规机插。此外,单本密植机插的截获辐射量和截获率低于常规机插,而辐射利用率显著高于常规机插。由此可见,杂交稻单本密植机插不仅可以降低用种量、提高秧苗素质,还能增加每穗粒数、总颖花数、千粒重及提高结实率、收获指数和辐射利用率,从而获得高产。     

籼粳杂交稻甬优2640钵苗机插超高产群体若干特征探讨

选用大穗型籼粳杂交稻甬优2640,以国家粮食丰产科技工程实施基地江苏东海、兴化和海安6.4、6.8和7.3 hm2连片超高产攻关方为依托,对籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体(13.5 t hm–2左右)和高产群体(12.0 t hm–2左右)系统比较研究,旨在阐明秸秆还田条件下钵苗机插水稻超高产产量构成及其群体特征。结果表明,与高产群体相比,籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体表现穗型大、粒数多和群体颖花量高,有效穗数、结实率和千粒重相当;群体茎蘖数生育前期稳步增长,有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,拔节期高峰苗数量少,拔节之后缓慢消减,最终成穗率高;群体叶面积指数有效分蘖临界叶龄期和拔节期较小,孕穗期达最大值(8.5左右),此后平稳减少,成熟期仍保持3.5以上;群体干物质积累量有效分蘖临界叶龄期和拔节期相当,拔节后积累较快,孕穗期、抽穗期和成熟期显著或极显著增高,且生育中、后期干物质积累比例高;群体氮素积累、群体光合势、群体生长率和净同化率表现为"前小,中高,后强"。说明水稻钵苗机插超高产群体生育中、后期具有较强的光合物质生产力和较高的氮素积累量。本文还探讨了秸秆还田条件下水稻钵苗机插超高产栽培关键技术。