穗肥施氮量和结实期遮光对水稻产量和干物质积累特征的影响

穗肥施氮量和结实期遮光通过改变灌浆结实期植株营养和叶片光合影响水稻产量。以淮稻5号、南粳9108为材料，设置3种穗肥施氮量处理和结实期2种光照处理，研究穗肥施氮量和结实期遮光对水稻产量及其构成因素和干物质积累特征的影响。结果表明，随穗肥施氮量的增加，结实期2种光照处理下水稻产量均表现为先增后降的趋势。结实期遮光显著降低了水稻产量，且水稻产量于穗肥施氮量处理间的差异也减小。穗肥施氮量的增加有利于有效穗数和穗粒数的增加，群体颖花量同时增加，但结实率和千粒质量下降。结实期遮光显著降低水稻的结实率和千粒质量。随穗肥施氮量的增加，水稻成熟期干物质积累量增加，淮稻5号抽穗至成熟阶段的干物质积累量增加，南粳9108抽穗至成熟阶段的干物质积累量呈先增后降的趋势。与自然光照处理相比，结实期遮光显著减少了水稻成熟期干物质积累量和抽穗至成熟阶段干物质积累量与比例。水稻抽穗至成熟阶段的光合势随穗肥施氮量的增加而增大，群体生长率和净同化率呈先增大后减小的趋势。结实期遮光提高了各穗肥施氮量处理下水稻抽穗至成熟阶段的光合势，但显著降低了群体生长率和净同化率。     

玉米闽紫糯1号高产结构与需肥特性研究

通过对玉米闽紫糯1号群体结构及需肥特性试验,探讨不同密度处理及肥料配比对闽紫糯1号光合群体特性、产量及品质的影响.试验结果表明,种植密度为6.75万株·hm-2时,群体叶面积发展动态合理,光合势、净同化率与叶面积系数最高,生育期内干物质积累量最大.氮肥、磷肥、钾肥对玉米产量贡献:氮肥＞钾肥＞磷肥;氮肥对玉米籽粒重量、蛋白质含量、淀粉含量的影响最大.氮、磷、钾3种肥料的最佳施用量为N 187.5kg·hm-2、P2O5 112.5 kg·hm-2、K2O 180.0 kg·hm-2.     

江苏淮北地区水稻不同种植方式下光合物质生产的研究

以江苏省苏北、苏中地区主推的4个中粳水稻品种为试验材料,设置直播、机插、手栽共12个处理,于2012年在江苏省连云港市东海县平明试验基地研究不同种植方式下水稻的光合物质生产及产量特征。主要结果表明:不同种植方式下水稻群体干物质质量在拔节前无明显差异,拔节后基本为手栽最大,机插次之,直播最小,并随生育进程的推进,差异越来越大;单茎干物质质量在整个生育期都是手栽最大,直播最小。在光合生产上,拔节前不同种植方式的水稻叶面积指数相当,光合势表现为手栽、机插、直播依次降低,群体生长率和净同化率依次提高;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;抽穗期不同种植方式的水稻有效叶面积率间没有明显差异,而高效叶面积率表现为手栽极显著高于机插,机插极显著高于直播;抽穗以后,叶面积指数、光合势、群体生长率、净同化率均表现为手栽最大,直播最小;不同种植方式下水稻产量差异极显著,手栽最高,机插次之,直播最低。     

寒地粳型超级稻群体构建及其超高产特征研究

以超级粳稻品种龙粳21为材料,对超高产群体进行构建研究,并探讨高产群体形成机制。结果表明,产量与株距和行距呈显著负相关关系,与每穴苗数相关性不显著,对产量的影响程度表现为株距行距苗数。超级粳稻品种龙粳21最优群体插植规格是行距24 cm×株距12 cm,每穴5株基本苗,产量达到10 473.0 kg·hm-2,高产原因主要是群体颖花量增多(45 000×104个·hm-2以上)。超高产群体在生育前期群体茎蘖稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期(6月25日)达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期(7月6日),数量少(为预期穗数的1.2倍),抽穗期成穗率高(85%)。超高产群体在拔节—抽穗期干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、群体质量优(高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶(cm2)、单茎茎鞘重均高),在抽穗—成熟期光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率和净同化率均高)、干物质积累量高(占生物学总量的40.0%以上)、群体库容的总充实量大(充实度达97.5%,总充实量达10 500 kg·hm2以上)、茎鞘物质的输出与转运协调(实粒/叶、粒重/叶均高)。     

水稻物质生产特性研究

以2005-2007年早晚造种植的5个水稻品种为材料,研究不同水稻品种的物质生产特性。研究结果表明,不同时期不同水稻品种的物质生产特性表现有一定的相似性,抽穗至乳熟期是水稻产量形成的关键时;2005年晚稻新丰两优6、2007年早稻富瑶美3号的产量最高,可能是因其中后期（抽穗期-乳熟期）具有较高的叶面积指数、群体净同化率和群体生长率。为提高水稻产量,要适当延迟氮肥的施用时期和水稻的生育期,加强水稻中后期管理,提高水稻干物质积累,以提高籽粒产量。     

玉米闽糯0018的高产群体结构

闽糯0018群体结构试验表明:种植密度为6.0万株.hm-2时,群体叶面积发展动态合理,净同化率与叶面积系数最高,生育期内干物质积累量最大,库源比及经济系数较合理,产量及产量性状表现最优,有效调控各个时期的群体叶面积,对中后期干物质的积累以及产量的形成有重要影响。     

不同饲用高粱品种群体光合性能指标变化的研究

研究了不同饲用高粱品种群体光合性能指标的变化规律。结果表明，在全生育期，饲用高粱的叶面积指数呈单峰曲线变化，以蒙农青饲1号叶面积指数最高。饲用高粱的光合势呈“单峰”曲线变化，拔节前增长缓慢，拔节后光合势呈直线上升。各品种按光合势峰值大小排序为蒙农青饲1号〉牧特利〉标兵〉苏波丹〉乐食。在全生育期牧特利呈“单峰”曲线变化，其余各品种净同化率均呈“双峰”曲线变化，各品种在出苗后31～44 d达到第一个峰值后开始下降。在全生育期牧特利的净同化率与群体生长率均呈“单峰”曲线变化，其余品种的净同化率与群体生长率均呈“双峰”曲线变化，各品种间乐食净同化率平均值最高，蒙农青饲1号群体生长率最高。单产之间比较，蒙农青饲1号单产最高，标兵和健宝次之，乐食产量最低。在呼和浩特地区及气候相似地区，蒙农青饲1号、健宝、标兵具有推广价值。     

杂交水稻生育与施氮量相关性研究

在龙海市设置杂交水稻氮肥试验,结果表明:在所试验氮肥施用量范围内,杂交水稻分蘖期各器官的干物质积累和群体生长率与施氮量呈线性相关,中、后期除叶片外,茎鞘、穗及全株的干物质积累和群体生长率与施氮量呈抛物线型相关;群体生长率与叶面积呈高度正相关,与净同化率呈一定程度的负相关;稻谷产量与干物质总积累量呈高度正相关,并与施氮量呈抛物线型相关。在试验条件下,杂交水稻每公顷目标产量11 000kg的适宜施氮量为200 kg,平均生产100 kg稻谷施氮1.8 kg,其中穗粒肥占30%~40%。     

优质食味粳稻控混肥一次性基施效应

【目的】 将控混肥（由2种不同释放期的控释肥组成）和常规氮肥在钵苗机插条件下掺混后一次性基施,以期筛选与优质食味迟熟中粳稻养分吸收相匹配的最优控混肥处理,为钵苗机插下优质食味迟熟中粳稻高产简化施肥提供科学依据。【方法】 于2018—2019年的水稻季（5—10月）开展试验,以优质食味多穗型迟熟中粳品种南粳9108和丰粳1606为材料,在270 kg·hm ^-2纯氮条件下,将控混肥和常规氮肥以5﹕5的固定比例组配,控混肥由2种释放期的控释肥以4﹕1组成,共设置6种组合方式,分别为60 d+ 40 d、60 d +80 d、80 d +60 d、80 d +100 d、100 d +80 d、100 d +120 d,并以常规分次施肥（CK）为对照,测定产量、群体质量指标及氮素吸收利用的特性。【结果】 相较CK,南粳9108 的100 d+80 d处理2年平均增产4.66%,丰粳1606的该处理平均增产4.29%,增产的原因是有效穗数和群体颖花量显著增加,而穗粒数和结实率无显著差异;除2019年的南粳9108外,100 d+120 d处理的产量均仅次于100 d+80 d处理。80 d+60 d、80 d+ 100 d处理2年产量均与CK无显著差异,而60 d+40 d、60 d+80 d处理则较之显著减产。播种至拔节阶段,控混肥处理的群体氮素积累量均较CK增加,平均增幅达14.86%,从而促进了群体茎蘖的发生,叶面积指数和净同化率的同步增加,光合生产能力提高,干物质积累增加。拔节至抽穗阶段,100 d+80 d和100 d+120 d处理的氮素积累、干物质积累与CK同处于最高水平,较最低的60 d+40 d处理分别增加47.02%—55.01%和14.52%—18.15%;和100 d+80 d、100 d+120 d处理相比,此阶段CK的净同化率虽相对提高,但抽穗期的叶面积指数却显著降低。抽穗至成熟阶段,100 d+120 d处理的氮素积累高于其他处理,其中较CK显著增加9.23%—22.03%,而干物质积累则以100 d+80 d和100 d+120 d处理同处于最高水平,较CK显著增加5.44%—8.58%,原因可能是100 d+80 d和100 d+120 d处理的养分释放能相对协调地提高光合叶面积和净同化率,致抽穗后的光合产物相对充足,而CK的净同化率虽较高,但其光合叶面积相对不足。对于氮素利用效率,100 d+80 d处理的氮肥偏生产力、氮肥农学利用率较CK分别增加3.90%—4.92%、9.42%—11.93%,100 d+80 d、100 d+120 d处理的氮肥表观利用率较CK分别增加5.29%—7.21%、5.79%—8.51%。【结论】100 d+80 d、100 d+120 d处理的养分释放与南粳9108和丰粳1606养分吸收最为匹配,促进了高产群体的形成,因此其可以作为钵苗机插下优质食味迟熟中粳稻高产简化施肥的氮肥运筹方式。     

不同施氮量对钵苗机插水稻产量形成及氮素利用率的影响

[目的]寻求钵苗机插水稻的适宜施氮量,以期为当地钵苗机插水稻的合理施氮提供理论依据,促进钵苗机插技术的推广与应用。[方法]在统一钵苗机插条件下,以常规粳稻武运粳24和籼粳杂交稻甬优2640为试验材料,设置6个不同的氮肥水平N0(0)、N1(187.5kg/hm~2)、N2(225.0 kg/hm~2)、N3(262.5 kg/hm~2)、N4(300.0 kg/hm~2)、N5(337.5 kg/hm~2),研究不同施氮量对2个水稻品种产量形成及氮素利用率的影响。[结果]2个品种产量随氮肥水平的提高均呈先增后减的趋势,在N4水平下最高;移栽至拔节与拔节至抽穗阶段的干物质积累量均随氮肥水平的提高而增加,而抽穗至成熟阶段干物质积累量呈先增后减的趋势,其中N4处理最大;2个品种的氮素吸收利用率均随施氮量的增加呈先增后减的趋势,其中常规稻品种在N4水平下吸收利用率最高,杂交稻品种在N3水平下最高。[结论]在氮肥用量为300.0 kg/hm~2时,2种钵苗机插水稻各项群体指标较优,干物质积累多,有效穗数足,产量较高,氮素吸收利用率较大。     

播期对直播稻光合物质生产特征的影响

【目的】探讨播期对直播稻干物质生产特征和光合生产特征的影响。【方法】以中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3 种类型具有代表性的4个水稻品种（含常规粳稻和杂交粳稻两种）为材料,通过分期播种试验,对直播稻干物质的积累、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】（1）无论是从单茎还是群体来看,拔节、孕穗、抽穗、蜡熟和成熟期的干物重均随播期的推迟呈明显的下降趋势,且随着生育进程的推进,差异愈加明显。（2）随着播期的推迟,播种期至拔节期和拔节期至抽穗期的干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例呈一定的上升趋势,抽穗至成熟期则呈一定的下降趋势,各阶段的干物质积累量随播期的推迟呈显著或极显著的下降趋势。（3）随着生育进程的推进,单茎叶重和单茎鞘重均呈逐渐下降的趋势,单茎茎重呈先增后减再增的趋势,单茎穗重则呈逐渐增加的趋势;随着播期的推迟,单茎叶重和单茎鞘重在孕穗期和抽穗期呈显著或极显著的下降趋势,蜡熟期差异很小,成熟期呈略微增加的趋势,单茎茎重和单茎穗重在各时期均呈显著或极显著的下降趋势。（4）随着生育进程的推进,生育中后期的叶、茎、鞘、穗各部分所占的比例与其干物重的变化趋势一致;随着播期的推迟,叶比例和鞘比例在孕穗期呈略微的下降趋势,抽穗期变化不大,蜡熟期和成熟期均呈显著或极显著的上升趋势,茎比例在孕穗期和抽穗期呈略微的下降趋势,蜡熟期呈略微的增加趋势,成熟期呈一定的下降趋势,穗比例在孕穗期呈略微的增加趋势,抽穗期变化不大,到蜡熟期和成熟期则呈显著或极显著的下降趋势。（5）随着播期的推迟,叶、茎和鞘的输出量、输出率和输出物质转化率均呈显著或极显著的下降趋势。（6）随着播期的推迟,叶面积指数拔节期相当,孕穗期、抽穗期和蜡熟期呈显著或极显著的下降趋势,成熟期略微下降,播种期到拔节期、拔节期到抽穗期和全生育期的的光合势均呈显著或极显著的下降,抽穗期到成熟期有所下降,差异不显著。（7）随着播期的推迟,群体生长率播种期至拔节期呈极显著的上升趋势,拔节期至抽穗期差异不显著,抽穗期至成熟期呈极显著的下降趋势,净同化率播种期至拔节期和拔节期至抽穗期呈明显的上升趋势,抽穗期至成熟期呈明显的下降趋势。【结论】播期对直播稻光合物质生产特征具有较大的影响。较迟播而言,早播具有前期物质生产量适宜,中后期积累旺盛,干物质总量大且分配合理,运输转化效率高,抽穗后光合生产能力强的特点。     

新疆不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征的研究

[目的]研究滴灌条件下不同耐密型玉米品种光合性能及产量构成特征,为新疆玉米大面积高产栽培提供理论支持.[方法]在新疆气候生态条件下,选择5个不同耐密型玉米品种,在3个种植密度条件下探讨各处理群体冠层光合性能指标、干物质积累及其产量构成的特征.[结果]耐密型品种中单909叶面积指数(LAI)大小适宜,LAI到达峰值的时间较早,抽雄前与灌浆后LAI变化速率较小;花后光合势的比例、净同化率较高,粒叶比较大,总干物质和生殖器官干物质积累时间较长,高密度下收获株穗数和产量较高;稀植大穗型品种中单808虽然叶面积指数、光合势均较高、植株干物质积累量大,但花后光合势所占比例、净同化率和粒叶比均随密度增加显著降低.在高密度条件下(13.5×104株/hm2),群体收获穗数及穗粒重显著降低,严重制约了产量的进一步提高.[结论]在新疆干旱气候生态条件下,利用膜下滴灌技术,充分利用丰富的光照资源优势,选用冠层光合性能强的耐密型玉米品种,通过增加种植密度,挖掘品种自身的高产潜力,最终实现大面积丰产稳产.     

不同生态条件下栽植方式对中籼迟熟杂交稻组合Ⅱ优498氮素积累与分配的影响

【目的】明确水稻氮素积累特性及生产效率与生态条件、栽植方式及二者互作效应的关系。【方法】采用随机区组多点试验设计,研究了秧龄和移栽方式对四川不同生态稻区水稻氮素积累、分配及生产效率的影响。【结果】3个生态点中,高光照、低土壤肥力的仁寿点,其植株含氮量和氮素积累量较低,氮素生产效率及收获指数则显著高于雅安和郫县。不同栽植方式间,50 d秧龄移栽提高了拔节-抽穗阶段氮素积累速率和积累量,促进抽穗后叶片和茎鞘氮素转运;单苗优化定抛加快了拔节前和抽穗后氮素积累,提高植株氮素总量。相关分析表明,仁寿水稻产量与播种-拔节阶段氮素积累量和叶片氮素转运呈显著水平以上正相关;郫县产量与抽穗-成熟阶段氮素积累量呈显著正相关;雅安有效穗数与成熟期植株含氮量显著正相关,颖花数与茎鞘氮素转运量显著正相关。【结论】长秧龄单苗优化定抛提高了仁寿和郫县水稻植株氮素积累总量,增产显著;长秧龄单苗手插则能协调雅安水稻氮素积累与分配,确保稳产高产。     

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”。     

基于SPOT-5影像的冬小麦拔节期生物量及氮积累量监测

【目的】建立基于SPOT-5遥感信息的冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的遥感监测模型,为利用SPOT-5影像进行大面积小麦生产力预测和氮素调控提供依据。【方法】分析冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量与同期SPOT-5光谱参数之间的定量关系,筛选出适宜的光谱参数,建立并评价冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的遥感监测模型。【结果】绿光、红光和近红外波段反射率与冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量的相关系数均达到极显著水平。其中,近红外波段反射率对地上部生物量反应最敏感,绿光波段反射率则对地上部氮积累量反应最敏感。利用归一化植被指数（NDVI）为变量建立地上部生物量指数函数遥感监测模型表现最优,决定系数（R2）达到0.696**,均方根误差（RMSE）达到258.92 kg•hm-2。利用近红外和绿光波段反射率的比值为变量建立地上部氮积累量线性函数遥感监测模型表现最优,R2达到0.717**,RMSE达到19.24 kg•hm-2。依据上述模型,制作了研究区冬小麦拔节期地上部生物量和氮积累量遥感监测专题图。【结论】SPOT-5影像在冬小麦拔节期小麦长势监测中能够获得较高精度,具有广泛的应用前景。     

超级杂交稻群体干物质和养分积累动态模型与特征分析

【目的】定量描述超级杂交稻干物质与养分积累的动态变化,为进一步提高超级杂交稻干物质积累的潜力以及肥料的合理施用提供依据。【方法】于2011年在大田条件下,以超级杂交稻准两优527、Q优6号和对照品种Ⅱ优838为供试材料,通过连续测定干物质和氮磷钾含量,并对干物质和氮磷钾积累量及生长时间进行归一化处理,建立超级杂交稻相对干物质和相对氮磷钾积累动态模型,进而分析超级杂交稻干物质和氮磷钾积累的动态特征。【结果】Gompertz方程对超级杂交稻干物质和养分的动态模拟效果较好。利用2009年和2011年试验数据对模型进行验证,干物质积累模型模拟的NRMSE较小,R2值均达到0.9820以上,模拟的准确度（以k表示）约为1,NS均在0.9530以上;对养分积累模型检验表明,模型模拟效果较好,不同模型NRMSE较小,R2和k值以及NS值趋近于1。对超级杂交稻生长特性分析表明,超级杂交稻干物质积累速率在前期略高于对照,后期尤为明显,最大干物质积累速率出现在孕穗至抽穗期;超级杂交稻干物质积累快速增长期持续的时间为71-75 d,比对照持续时间长15-19 d;快速增长期干物质积累量占总积累量的比例,超级杂稻比对照品种高4.47%-11.25%。超级杂交稻氮积累的最大速率出现在孕穗期前10 d;氮积累的快速增长期出现在拔节期前12 d至抽穗期,在快速增长期氮的积累量占氮总积累量的65.60%。超级杂交稻磷积累的最大速率出现在孕穗期前8 d;磷积累的快速增长期出现在拔节期至抽穗期前7 d,在快速增长期的磷积累量占磷总积累量的68.36%;超级杂交稻钾积累的最大速率出现在拔节期后3-4 d;钾积累的快速增长期出现在拔节期前12-16 d至孕穗期前1-5 d,在快速增长期的钾积累量占钾总积累量的60.10%-61.71%。【结论】采用Gompertz模型y=ae-exp(b-cx)模拟了超级杂交稻干物质和养分的积累动态。超级杂交稻干物质和养分的优势在于快速增长期持续时间较长,中后期干物质和养分积累速率较快。     

旱作条件下旱稻和水稻叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的比较

【目的】探讨旱作条件下旱稻、水稻品种叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的变化规律,为旱稻品种的选育和高产栽培提供依据。【方法】选择2个旱稻品种（“旱9710”、“秦爱”）和2个水稻品种（“吉农8号”、“长白12号”）为试验材料进行田间旱作试验,于苗期、开花期、灌浆期、成熟期测定其叶片光合特性及RuBP羧化酶活性。【结果】旱作条件下,在整个生育期,旱稻品种叶片的叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、净光合速率均显著高于水稻品种（P<0.05）,旱稻品种叶片蒸腾速率显著低于水稻品种（P<0.05）,水分利用效率极显著高于水稻品种（P<0.01）;旱稻品种叶片的净光合速率与气孔导度、水分利用效率、RuBP羧化酶活性呈显著正相关。【结论】与水稻品种相比,旱稻品种叶片叶绿素含量高,RuBP羧化酶活性强,蒸腾作用弱,水分利用效率高,从而有利于提高旱稻的抗旱性,维持较高的光合效率。     

溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响

【目的】探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。【方法】试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B（深水稻）和中旱221（旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L ^-1（T₁）、3 mg·L ^-1（T₂）、5.5 mg·L ^-1（T₃）和7.5 mg·L ^-1（T₄）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。【结果】（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T₁处理下最低,T₄处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T₂处理下根系活力均有所提高,T₄处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T_I和T₄处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T₂处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3）3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T₂处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T₃和T₄处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T₂处理较CK增加2.3%—7.3%,T₁、T₃和T₄处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4）3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T₂>CK>T₁>T₃>T₄。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T₁处理表现最高;与CK相比,T₂处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T₁、T₃和T₄均低于CK;T₁处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。【结论】适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。     

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。     

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。