小麦茎蘖动态模拟模型的研究

采用菲波拉奇数列来模拟小麦个体拔节前理想条件下的茎蘖动态，并将小麦分蘖能力作为品种遗传参来修正不同品种的分蘖潜力；采用叶面积指数影响因子和群体同化物供应状况来描述群体自身对茎蘖发生的影响；采用水分和氮素丰缺因子来模拟水分和氮素条件对群体茎蘖数的影响。拔节后群体茎蘖数的下降受到同化物供应状况和有效热时间的影响，并将有效分蘖可靠叶龄期的茎蘖数作为不同品种最小茎蘖数。利用不同田间试验资料对模型的检验结果表明，模型对小麦茎蘖动态的预测具有较好的解释性和可靠性，预测平均误差小于10％。     

杂交晚稻生产潜力的动态模拟与优化群体数量指标研究

本介绍的ＨＤＲＩＣＥ模型由水稻形态发育、干物质积累和分配、ＣＯ２同化、叶面积和分蘖动态等模块组成。模拟充分考虑光温等气象因子对水稻发育速率、光合和呼吸速率等生理生态过程的综合效应，能较好地模拟杂交晚稻在一定气候条件下的发育动态和潜在产量。模型还用于优化协优４６品种在金华地区移栽期、苗龄和基本苗的组合以及为取得潜在产量所必须的茎蘖、叶面积发育动态，粒／叶（ｃｍ＾２）比库源关系等群体数量指标。     

开放式空气CO_2浓度增高对水稻茎蘖动态影响的模拟研究

为了明确开放式空气CO2浓度增高（FACE）对水稻茎蘖消长的影响，借助目前我国惟一的FACE技术平台，通过不同的N肥处理，对FACE条件下水稻茎蘖消长的动态进行了模拟研究并建立了相应的模型。该模型由茎蘖增长动态和茎蘖消亡动态两部分组成，以时间为驱动因子，描述了水稻茎蘖数随移栽后天数的动态变化过程，对常规及CO2浓度增加条件下水稻茎蘖的变化均有很好的拟合性。通过相关试验数据对模型的检验，结果表明模型的拟合程度高，具有很好的适用性。     

杂交晚稻生产潜力的动态模拟与优化群体数量指标研究

本文介绍的ＨＤＲＩＣＥ模型由水稻形态发育、干物质积累和分配、ＣＯ２同化、叶面积和分蘖动态等模块组成．模型充分考虑光温等气象因子对水稻发育速率、光合和呼吸速率等生理生态过程的综合效应，能较好地模拟杂交晚稻在一定气候条件下的发育动态和潜在产量．模型还用于优化协优４６品种在金华地区移栽期、苗龄和基本苗的组合以及为取得潜在产量所必须的茎蘖、叶面积发育动态，粒／叶（ｃｍ２）比库源关系等群体数量指标     

水稻叶片几何参数的模拟分析

【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。     

水稻"三控"施肥技术的生物学基础

水稻"三控"施肥技术是一项高产稳产、省肥省药、节本增效的施肥新技术,其主要生物学基础是:(1)氮肥利用率与总施氮量、基蘖肥施氮量呈显著负相关,穗粒肥的氮肥利用率高于基肥,后者又高于分蘖肥,因此应控制总施氮量和基蘖肥施氮量,实行氮肥后移;(2)分蘖速率由群体已有茎蘖数、叶片含氮量和叶面积指数共同决定,提高成穗率要从控制最高苗数和提高已有分蘖成活率两方而人手,群体成穗率与干物质积累动态密切相关,适当控制幼穗分化前生长速率和提高幼穗分化后生长速率,是提高群体成穗率的重要物质基础;(3)水稻纹枯病的发生主要由气候条件和植株群体指标决定,纹枯病病情指数与最高茎蘖数、抽穗期叶面积指数和叶绿素含量呈正相关,而与抽穗期群体透光率呈负相关,为通过群体调控减少纹枯病的发生提供了依据.     

不同氮素水平对超级稻产量形成的影响

以超级稻铁粳7号为试材,分析了不同氮素水平对群体干物质积累、茎蘖动态及产量形成的影响。结果表明:随施氮量的增加,水稻在分蘖前期的干物质重有所增加,但对茎蘖数影响不大,而在分蘖后期,干物质重未表现出优势,但茎蘖数显著提高。综合来看,施纯氮157 kg/hm2效果最好,通过提高实粒数7.4%～14.4%、千粒重1.6%～2.8%和结实率11.6%～24.2%来维持产量稳定,达到低投入平产出,从而提高经济效益。     

中粳稻分蘖穗率与苗质,秧苗密度和群体质量关系的研究

研究了中粳稻不同分蘖穗率群体与秧苗素质、秧苗密度、茎蘖动态、齐穗期群体质量和稻谷产量的关系。试验结果表明,分蘖穗率与秧苗密度。大田穴苗和最高茎蘖数呈显著负相关,一苗质、分成穗率和齐期的比叶重、粒叶比等群体质量指标均呈显著正相关,提高大田分蘖穗率显著提高穗谷重、谷草比、经济系数和经济产量。在保持秧大田比一致的条件下,培育稀播壮秧,减少大田穴苗数,提高分蘖穗率,建立合理的群体结构,提高群体质量,是水稻     

小麦分蘖芽发育规律及其有效性的研究

结果表明,小麦蘖芽出现与伸长跟母茎出叶或叶龄之间存在着严格的关系。主茎形成蘖芽数为冬性>半冬性>春性,导致蘖芽数变化的主要栽培因素是播期。决定分蘖和有效分蘖数多少的先决条件为播期。而确定分蘖、蘖芽有效率的主导因素是个体营养条件。主茎和有效蘖出叶数在冬前冬后的分配上具有规律性。通过分析表明争取有效分蘖必须采取措施,建立分蘖的冬前营养体,并需改善个体营养条件。     

不同氮肥运筹下寒地粳稻产量形成机理的研究

以寒地粳稻松粳6号和寒地超级稻松粳9号为材料,在相同施氮量条件下,研究了不同氮肥运筹对寒地水稻茎蘖动态、有效穗数、分蘖成穗率及产量的影响。结果表明:减少基肥施氮比例、增加穗粒肥施氮比例两品种分蘖数到达峰值时间延迟,每平方米有效穗数和分蘖成穗率均呈增大的趋势,但比例过大时,每平方米有效穗数和分蘖成穗率反而下降;适当减少基肥施氮量,增加后期穗粒肥施氮量可以显著的提高穗粒数、结实率和产量,松粳6号和松粳9号两品种产量均表现为M2处理最高,与M3处理差异不显著,与其它处理差异显著。由此说明,合理比例的基肥、蘖肥、穗肥、粒肥配比才能实现水稻的高产,配比失衡对产量影响严重。     

Physiological basis for the differences of productive capacity among tillers in winter wheat

The quality or structure of a wheat population is significantly affected by the compositions of tillers. Little has been known about the physiological basis for the differences of productive capacity among tillers. Two winter wheat cultivars, Shannong 15(SN15) and Shannong 8355(SN8355), were used to investigate the differences of productive capacity among tillers and analyze the physiological mechanisms that determine the superior tiller group. Low-position tillers(early initiated tillers) had a higher yield per spike than high-position tillers(late initiated tillers) in both cultivars, which was due to their more grain number per spike, more fertile spikelet per spike, less sterile spikelet per spike and higher grain weight. According to cluster analysis, tillers of SN15 were classified into 2 groups: superior tiller group including main stem(0), the first primary tiller(I) and the second primary tiller(II); and inferior tiller group including the third primary tiller(III) and the first secondary tiller(I-p). Tillers of SN8355 were classified into 3 groups: superior tiller group(0 and I), intermediate tiller group(II and III) and inferior tiller group(I-p). In comparison with other tiller groups, the superior tiller group had higher photosynthetic rate of flag leaves, higher antioxidant enzyme(SOD, POD and CAT) activities and lower levels of lipid peroxidation in leaves, higher grain filling rate in both superior and inferior grains during grain filling, higher single-stem biological yield and larger single-stem economic coefficient. Correlation analysis showed that yield per spike was positively and significantly correlated with the flag leaf photosynthetic rate, grain filling rate, the antioxidant enzyme activities and soluble protein content(except for SN15 at 5 days post-anthesis(DPA)) of flag leaf, the single-stem biological yield, and the single-stem economic coefficient. Remarkable negative correlation was also found between yield per spike and MDA content of flag leaf. These results suggested that superior tiller group had stronger leaf photosynthetic capacity, more predominance in terms of grain filling, slower senescence rate, higher biological yield and larger economic coefficient, and therefore, showed greater productive capacity than other tiller groups.     

不同控蘖措施对淦鑫688分蘖成穗及产量的影响

针对双季稻区高产超高产栽培条件下水稻无效分蘖多、成穗率低的难题,于2008-2009年以超级杂交晚稻淦鑫688为材料,开展了水控(提早晒田)、肥控(减少分蘖肥比例)、化控(喷施控蘖剂)3种不同控蘖措施及其组合措施对水稻分蘖成穗和产量影响的研究。结果表明:3种控蘖措施都能控制无效分蘖发生,促进分蘖成穗,提高成穗率,具有控蘖和促进成穗的双重功能。其中,化控效果最好,其次是肥控,水控较差;各单项措施组合后有较好的协同作用,3项措施组合的效果好于两项措施组合:不同控蘖处理都能降低无效分蘖期间的叶片含氮量和提高茎鞘可溶性糖含量,这可能是各控蘖处理控制无效分蘖发生和促进分蘖成穗的重要原因之一;各控蘖措施及其组合措施都能提高水稻产量,以3项措施组合应用的产量最高,其次是两项措施组合。     

双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征

【目的】研究双季稻区晚稻季条件下,甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征,以期为双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产栽培提供理论依据。【方法】以籼粳杂交稻有代表性的品种甬优538、甬优2640、甬优1538、甬优1540为试验材料,通过栽培措施的调控,形成超高产(≥10.50 t·hm-2)和高产(9.75 t·hm-2≤产量10.50 t·hm-2)群体,对产量及其结构、茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等方面进行系统比较研究。【结果】与高产群体相比,超高产群体表现穗数足、穗型大、群体颖花量多(50 000×104颖花/hm2以上)的显著特点,但结实率和千粒重略降低,差异不显著;群体茎蘖于生育前期稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期,数量少,成穗率高(75%),此后群体下降平缓,至抽穗期达适宜穗数;群体叶面积指数前期增长相对较缓慢,最大值出现在孕穗期,为8.1左右,此后下降缓慢,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高于高产群体,成熟期叶面积指数仍保持在3.5以上;群体光合势生育前期较小,中后期较大,总光合势为580×104m2·d·hm-2以上,抽穗期至成熟期的光合势占总光合势的50.0%以上;群体拔节前干物质积累速度相对较缓,拔节后干物质积累速度较快,至抽穗期群体生物量为10.0 t·hm-2左右,抽穗后积累量亦高,至成熟期干物重达19.0 t·hm-2左右;有效分蘖临界叶龄期之前,超高产群体群体生长率较高产群体大,有效分蘖临界叶龄期至拔节期,超高产群体生长平稳,群体生长率较高产群体小,拔节以后,群体生长率极显著高于高产群体。【结论】超高产群体起点质量高,栽后分蘖早生快发,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。超高产栽培水稻适宜产量构成应以足量穗数与较大穗型协调产出足够的群体颖花量,同时保持较高的结实率和千粒重。     

平茬高度对中国沙棘根蘖能力的影响

林木萌蘖与平茬高度关系的研究目前几乎局限于伐桩萌枝,为探讨中国沙棘根系萌蘖(根蘖数量、生长量、根系扩散)能力对平茬高度的响应规律及其生物量调节机制,对伐桩0、10、20 cm及未平茬(对照)的相关指标进行比较分析。结果表明:随平茬高度增大,根蘖能力及克隆生物量先升后降,且根蘖能力与水平根、垂直根、叶片生物量呈正相关。平茬使克隆对水平根、垂直根、叶片的生物量投资和分配加大,从而增强了根系萌蘖能力。其中,水平根对根蘖数量起主导作用、垂直根对根蘖生长起主导作用、叶片通过促进根系发育而起间接作用。由于水平根、垂直根、叶片生物量随平茬高度的增大先升后降,因此根蘖能力也呈先升后降趋势。     

刈割高度对禾草丛分蘖结构的影响

在温室条件下研究了刈割高度(3,6,10,14,18,24 cm)对生殖阶段黑麦草与营养阶段高羊茅的草丛分蘖结构的影响。黑麦草草丛中,无论是分蘖数目、叶面积或生物量,均以3~4叶蘖(Ⅱ级)的比例占绝对优势,为40%~65%,5叶以上蘖(Ⅲ级)、1~2叶蘖(I级)和生殖蘖的比例较小,死组织的生物量占第二位;高羊茅草丛中Ⅱ级蘖的上述参数之比例随高度上升而下降,约60%~25%,Ⅲ级分蘖变化趋势相反,为25%~60%,Ⅰ级分蘖的比例很小,死组织的生物量居第三位;黑麦草生殖蘖的叶茎比为0.23,远小于营养蘖(0.93~1.03),后者小于高羊茅(1.06~1.26);黑麦草生殖蘖的比叶重(3.3 mg/cm2)也小于营养蘖(4.1~4.3 mg/cm2),后者小于高羊茅(4.1~4.6 mg/cm2);除生殖阶段的黑麦草的分蘖数目以外,草丛的分蘖数目、叶面积和活生物量与刈割高度有极显著的线性关系。其中,分蘖数目与高度为负相关,其它参数为正相关。     

水稻不同节位和数量分蘖对经济产量的作用

试验在盆栽条件下采用人工剔除特定节位分蘖的方法研究水稻不同节位的生产能力、生长冗余现象以及产量的补偿能力。结果如下:不同处理水稻单株的有效穗数与单株产量、抽穗期单株叶面积及单株生物量有极显著的正相关,与平均穗重呈极显著的负相关;早发的低节位分蘖(1,2,3)是增加有效穗数、抽穗期叶面积及生物量的主要节位,但低节位分蘖同时也是导致水稻生长冗余,加剧资源消耗的主要节位;当低节位分蘖空位时,中节位(4,5,6)或高节位的分蘖(7,8,9)将会发挥其补偿潜力,虽有效穗减少,但平均穗重变大。     

阔叶箬竹分株繁殖和埋鞭繁殖技术优化

为有效扩大阔叶箬竹种群数量和栽培范围，对阔叶箬竹繁殖方法进行了研究。测量了分株繁殖和埋鞭繁殖2种方法下的生长指标变化并比较分析了2种繁殖方式。结果表明，采用分株方法繁殖时，秆数对阔叶箬竹的成活率、新竹高度、叶片数、叶长、叶宽和出笋数都有显著性影响。采用3秆·丛^-1的分株繁殖方式相比1秆·丛^-1和5秆·丛^-1成活率更高，植株生长状况更好。采用埋鞭方法繁殖时，鞭长对阔叶箬竹的成活率和新竹高度有显著性影响，而对其叶片数、叶长、叶宽以及出笋数没有显著性影响。采用10 cm鞭段长度的埋鞭繁殖方式相比5 cm和20 cm鞭段长度成活率更高，植株生长状况更好。相同养护条件下，埋鞭繁殖成活率稍高于分株繁殖，而分株繁殖的竹苗比埋鞭繁殖的株高更高并且出笋数也更多。这些数据可为今后阔叶箬竹的产业化生产提供重要的基础依据。     

钵苗机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨

【目的】旨在阐明钵苗机插水稻产量构成特征和群体动态特征以及高产形成机制。【方法】2010年选用24个不同单穗重粳稻品种统一高产栽培,以成熟期平均单穗重聚类分析划分3种穗型,并每种穗型筛选2个具有代表性品种。2011—2012年采用大穗型品种甬优8号和甬优2640,中穗型品种武运粳24号和宁粳3号,小穗型品种淮稻5号和淮稻10号为试验材料,在江苏省兴化市钓鱼镇进行大田试验,以毯苗机插水稻为对照,系统研究钵苗机插水稻产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态特征,并从秧苗素质、栽后物质积累、阶段光合物质生产、光合势、群体生长率、净同化率、株型特征、茎鞘物质输出与转运、根系活力等方面深入探讨钵苗机插水稻高产形成机制。【结果】钵苗机插水稻产量显著或极显著高于对照,大穗型品种增产8.71%—11.11%,中穗型品种增产6.85%—7.89%,小穗型品种增产5.30%—6.34%。钵苗机插水稻产量的提高主要原因是在足够穗数的基础上,显著或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。与对照相比,钵苗机插水稻群体茎蘖数栽后增长快,高峰苗适宜,拔节后群体茎蘖数消减缓慢,最终有效穗数足,成穗率高;群体叶面积指数和干物质积累量,有效分蘖临界叶龄期钵苗机插水稻显著高于对照,拔节期两者相当,孕穗后钵苗机插水稻显著或极显著高于对照,成熟期叶面积指数钵苗机插水稻较对照高出5.17%—11.00%,干物质积累量钵苗机插水稻较对照高出5.36%—9.20%。钵苗机插水稻高产形成机制为带土带蘖栽插,秧苗素质高,群体起点质量优,活棵早,分蘖快,低位分蘖多,栽后地上和地下部物质积累多,为争足穗、促壮秆和攻大穗奠定生物学基础;抽穗期株型紧凑,叶系配置优,叶面积大,比叶重高,基部茎秆粗壮,粒叶比高,形成高光效高质量群体;生育后期根系活力强,叶面积衰减慢,光合势大,群体生长率和净同化率高,干物质积累多,灌浆充实量大,茎鞘物质输出与转运合理。【结论】钵苗机插水稻群体起点质量高,栽后分蘖早生发快,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。钵苗机插水稻产量构成特征表现为“穗数足、穗型大、粒数多”。