不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性

【目的】 明确不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性,为西南稻区中籼杂交稻机插高产栽培和品种选育提供理论和实践依据。 【方法】 以西南稻区的20个中籼杂交稻品种为材料,依据日产量将供试品种聚类为高日产、中日产和低日产3个类型,进而研究了不同日产量类型机插杂交籼稻间的氮素积累、分配、转运及氮素生产利用效率的差异及其与日产量的关系。【结果】（1）不同日产量类型机插杂交籼稻间氮素积累特性差异明显。较中日产和低日产类型,高日产类型机插杂交籼稻在拔节前（播种—拔节期）具有较低的氮素积累比例,但其能有效提高拔节期和齐穗期各器官及植株含氮量,成熟期穗部和植株含氮率,以及2017年拔节—齐穗阶段的氮素积累量和2018年齐穗—成熟阶段氮素积累速率,进而提高全生育期氮素积累速率,使全生育期植株氮素积累量分别增加了3.70%—5.97%和16.57%—18.63%。（2）高日产类型机插杂交籼稻具有较高的齐穗期茎鞘和成熟期穗部氮素分配比例,以及较低的成熟期叶片氮素分配比例,其地上部营养器官（特别是茎鞘）氮素转运量明显高于中日产和低日产类型。（3）低日产类型机插杂交籼稻显著提高了氮素干物质生产效率,而高日产类型则能有效提高氮素收获指数和偏生产力。（4）相关分析表明,随日产量增加,各生育时期植株含氮率,拔节—齐穗阶段植株氮素积累量和积累速率,齐穗期茎鞘氮素分配比例和氮素偏生产力均显著增加,拔节前氮素积累比例、成熟期叶片氮素分配比例和氮素干物质生产效率均显著降低。【结论】整体看来,拔节—齐穗阶段植株氮素积累速率快、积累量大,齐穗期茎鞘和成熟穗部氮素分配比例高,可作为高日产类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特征指标。     

不同产量类型水稻基因型氮素吸收、利用效率的差异

【目的】明确不同产量基因型水稻氮素营养吸收、利用差异。【方法】采用大田试验,以长江中下游地区5种生育期类型中相对高产和低产的20个粳稻品种为材料,研究施氮量为225kg·hm-2水平下两种产量类型水稻的产量、氮素积累量、氮素吸收速率和氮素利用效率的差异及其之间的相互关系。【结果】随着生育期的延长,高产水稻类型的平均产量分别比低产类型高31.62%、31.94%、39.47%、26.21%和21.82%;氮素生育期累积量和氮素利用率随着生育期的延长呈逐渐增加的趋势,高产类型明显高于低产类型;氮素阶段性积累量和阶段性吸收速率的变化为:移栽至拔节和拔节至抽穗阶段为高产类型高于低产类型;抽穗至成熟阶段部分基因型表现为低产类型高于高产类型,但差异不大。相关分析表明,水稻产量与氮素积累量、氮素利用率呈显著或极显著正相关,与各阶段的氮素吸收速率亦呈正相关关系,其中移栽至拔节阶段达极显著水平,其余阶段未达显著水平。【结论】相对于低产基因型水稻,高产基因型在各个生育阶段的氮素积累量、抽穗前的氮素吸收速率及氮素利用效率均较高。可见,高产与提高氮素的积累和利用在品种本身的改良上可得到统一。     

水稻不同器官氮积累及转化效率与氮素利用效率的关系

【目的】分析灌浆过程中不同器官的氮素含量和积累及分配变化与氮素利用效率的关系。【方法】在田间试验条件下,研究了10个水稻基因型的各组织器官氮素积累、分配利用与氮素利用效率间的相互关系。【结果】在籽粒灌浆过程中穗中的氮素含量品种间没有显著的差异而鞘叶和茎中的氮素含量主要在灌浆后期呈显著的差异。穗中氮素积累的增加伴随着鞘叶和茎的氮素积累的下降,尤其是鞘叶更明显,植株总吸氮量在器官中的分配比例随籽粒灌浆进程穗中氮素比例增加伴随鞘叶和茎的氮素比例减少。同样,穗、鞘叶、茎的氮素积累量和分配比例籽粒灌浆后期品种间呈显著的差异。籽粒灌浆不同时期的氮素利用效率品种间呈显著差异,其中成熟期氮素利用效率与成熟期穗和鞘叶氮素含量、鞘叶的氮素积累量和鞘叶氮素分配比例呈显著的负相关,与灌浆中后的穗氮素积累分配比例呈显著的正相关。【结论】在水稻氮高效育种工作中,结合组织氮素进行选择,可有效地提高选择效果。     

水稻叶色变化与氮素吸收的关系

【目的】明确水稻叶色变化与氮素吸收的关系。【方法】采用水培试验的方法，对水稻植株的叶色黑黄动态变化及氮素吸收速率进行研究。【结果】水稻植株在整个生育期存在着明显的叶色和氮素吸收变化。吸氮速率高峰分别出现在刚移栽后、抽穗前20 d左右和抽穗开花期，低谷分别出现在拔节前和抽穗前10 d左右。水稻氮素吸收速率与其后2周的叶色SPAD值密切相关。【结论】水稻地上部叶色的黑黄动态变化主要是由于根系吸收氮素变化引起的，这种变化主要受制于其自身内在节奏所制约的生物学节律。在氮素浓度恒定的条件下，水稻的叶色和氮素吸收速率亦受其生物学规律所制约。     

水稻乳苗抛栽与其它栽培方式干物质生产特性的比较研究

对水稻乳苗抛栽和手插秧、抛秧、水直播的干物积累与分配进行了分析。结果表明，不同群体经济产量与总干物质积累量、抽穗期至灌浆期的干物质积累速度之间的正相关达极显著水平，与抽穗前干物质积累量的正相关未达显著水平，与抽穗后的干物质积累量呈极显著正相关。水稻乳苗抛栽干物质积累速度低，抽穗灌浆期至成熟期绿叶和茎鞘干重比例较高，抽穗后干物质积累量低。     

水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累模型

 【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长度日线性递减;花后吸收的氮素随籽粒重的增加对数递增。利用独立的田间试验资料对所建模型进行了检验,结果显示模拟值与观测值之间具有较好的一致性,其中花前叶片与茎秆氮素吸收量、花后籽粒氮素吸收量、花后叶片与茎秆中氮素转运量的决定系数分别为0.968、0.980、0.974、0.970和0.976,根均方差分别为16.55%、13.24%、9.53%、10.93%和9.29%;籽粒蛋白质含量的决定系数分别为0.930,根均方差分别为7.82%。【结论】模型对不同栽培条件下水稻植株氮素吸收与转运以及籽粒蛋白质积累具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测提供了量化工具。     

施氮量对不同基因型水稻品种氮素吸收利用的影响

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响。结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同。随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降。植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关。种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显。     

Effect of nitrogen application on nitrogen uptaking and utilization in ten different rice varieties

以10份干物质生产效率不同的水稻品种为材料,用土培盆栽试验研究4种不同施氮水平对水稻植株干物质积累量、氮素积累量和干物质生产效率的影响.结果表明:施氮提高了水稻干物质和氮素的积累,但不同基因型水稻品种对施氮的响应程度不同.随施氮水平的提高,不同基因型水稻植株氮含量、氮素积累量以及干物质积累量显著上升,但氮素干物质生产效率明显下降.植株氮素积累量与植株氮含量、干物质积累量呈极显著正相关,植株氮素干物质生产效率与植株氮含量、氮素积累量呈极显著负相关.种植不同基因型水稻品种的土壤氮素表观平衡间存在显著差异,此差异随施氮水平提高而更加明显.     

施肥水平对不同氮效率水稻氮素利用特征及产量的影响

【目的】研究不同施肥水平下不同氮效率杂交水稻产量差异与氮素吸收和利用的关系,以期为水稻品种改良和高产高效栽培技术提供依据。【方法】以氮高效品种(德香4103)和氮低效品种(宜香3724)为材料,通过设置低肥(75 kg N·hm~(-2),37.5 kg P_2O_5·hm~(-2),75 kg K_2O·hm~(-2),记为N_1P_1K_1)、中肥(150 kg N·hm~(-2),75 kg P_2O_5·hm~(-2),150 kg K_2O·hm~(-2),记为N_2P_2K_2)、高肥(225 kg N·hm~(-2),112.5 kg P_2O_5·hm~(-2),225 kg K_2O·hm~(-2),记为N_3P_3K_3)3种施肥水平,并在各施肥水平下均增设一不施氮处理,研究其对不同氮效率水稻产量和氮素利用效率的影响及其结实期氮素吸收、转运和分配特性。【结果】品种与施肥水平对杂交稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积、转运、分配,以及氮素利用特征和产量均存在显著影响;品种对氮肥回收利用率、千粒重,以及总颖花数的影响均不同程度的高于施肥水平的调控效应;施肥水平对主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,结实期叶片和茎鞘氮的运转,以及产量调控作用显著。N_2P_2K_2相对于N_1P_1K_1处理能促进不同氮效率水稻主要生育时期及各生育阶段氮素的累积,提高氮收获指数,促进结实期叶片和茎鞘中氮素的运转,进而显著提高稻谷产量及氮肥利用效率,且N_2P_2K_2均显著高于同品种下其他的肥料施用处理,为本试验最佳的氮磷钾肥施用模式;N_3P_3K_3处理易造成结实期叶片及茎鞘中氮滞留量增加,氮转运贡献率显著降低,导致产量及氮肥利用效率显著降低。氮高效品种具有总颖花数、结实率高的特征,其主要生育时期氮素累积量,氮素干物质生产效率,氮素稻谷生产效率及氮素收获指数等均显著高于氮低效品种,但千粒重并不是氮高效品种所独有的特征;此外,氮高效品种结实期更有利于叶片与茎鞘氮素的运转及穗部氮素的累积,尤其氮高效品种具有较高的茎鞘氮素转运率,其与氮肥生理利用率、回收利用率及农艺利用率均存在显著正相关性(r=0.699*—0.743*),是导致不同氮效率品种氮肥利用效率、产量差异的重要因子,可作为氮效率及品种鉴选的评价指标,也可以以进一步提高抽穗至成熟期氮高效水稻品种茎鞘氮素运转率,作为实现水稻高产与氮高效利用协调统一的另一重要途径。【结论】本试验条件下,氮高效品种具备的结实期茎鞘高氮素转运、高总颖花数及结实率是优于氮低效品种而形成产量差异的主要因素,N_2P_2K2_为氮高效品种配套的最优氮磷钾肥施用模式。提高抽穗期至成熟期氮累积量,促进叶片与茎鞘氮运转量,尤其应提高茎鞘氮素运转率,可实现高产与氮高效利用的同步提高。     

不同施氮量下水稻灌浆期氮磷钾的积累与氮素籽粒生产效率

选用10个氮素利用效率不同的粳稻品种,研究在3个氮素处理水平下水稻灌浆期营养物质积累的动态变化及与氮素利用效率的关系.结果表明:鞘叶和茎中氮的含量均以灌浆前期最高,以后逐渐降低,穗都氮素总积累量在整个籽粒灌浆时期均呈增加的趋势,N10、N20处理更有利于促进植株对氮的吸收及含量的提高.施氮后灌浆前期能够促进籽粒中增加磷、钾的积累,后期能加快磷、钾的转移速度.鞘叶和茎秆的氮素积累量与成熟期氮素籽粒生产效率在灌浆后期均呈负相关,鞘叶的NO和N2O处理达到极显著水平,N10处理达到显著水平;3种处理水平下氮素在穗中的分配比率与成熟期氮素籽粒生产效率均达到极显著正相关,氮素在鞘叶和茎秆的分配率与成熟期氮素籽粒生产效率在灌浆后期呈负相关,所有处理中鞘叶部分达到极显著的负相关.     

氮肥和密度对毯状苗移栽油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响

【目的】研究油菜育秧盘毯状苗移栽,大田不同氮肥和密度耦合对油菜碳氮积累、运转和利用效率的影响,探讨植株碳氮代谢与油菜产量形成的关系。【方法】以宁杂1818油菜品种为试验材料,通过毯状苗的培育和移栽试验,比较不同年份、氮肥以及密度条件下碳氮积累、运转以及利用效率差异。【结果】油菜毯状苗适宜条件下移栽也可以获得3 750 kg·hm~(-2)高产。不施氮肥以及225 kg·hm~(-2)氮肥处理条件下随着密度增加产量显著增加,在300 kg·hm~(-2)氮肥处理和125 000穴/hm~2移栽密度条件下1穴1株、1穴2株和1穴3株间产量无显著差异。油菜植株中碳素积累能力显著高于氮素积累能力,初花期前植株C/N比较低,为16.30,初花期后C/N比较高,为114.37。碳素籽粒生产效率、氮素籽粒生产效率随着氮肥用量增加呈下降趋势,其中氮素籽粒生产效率随施氮量增加下降幅度更大。初花期至成熟期叶片氮素运转率最高,不同处理变化范围为73.90%—78.56%,其次是茎枝氮素运转率,变化范围为38.96%—67.08%,根中氮素运转率最低,变化范围为24.45%—37.06%。不同处理叶片中氮素运转率差异较小,茎枝和根中氮素运转率随着氮肥用量增加逐渐降低。初花期至成熟期叶片碳素运转率为正值,不同处理变幅为23.16%—29.08%,随着密度增加叶片碳素运转率总体上呈增加趋势,不同氮肥处理间差异相对较小。初花期至成熟期根和茎枝仍然以积累碳素为主,两者碳素运转率表现为负值。【结论】油菜毯状苗机械移栽,可有效提高茬口较迟地区的油菜生产能力。油菜在初花期之前氮代谢能力强,初花期以后碳代谢能力强,前期氮素供应有利于植株营养体的建成,从而使得后期积累更多的碳素,促进后期的产量形成。     

不同灌溉和施肥模式对水稻产量、氮利用和稻田氮转化特征的影响

【目的】阐明常规淹灌和干湿交替灌溉下,不同施肥模式对水稻关键生育期氮吸收转运、氮素利用率和稻田氮转化特征的影响及其与水稻产量的关系,以期为绿色高效稻田水肥管理提供理论依据。【方法】 2018—2019年连续进行2年,以杂交籼稻中浙优1号为供试材料,设常规淹灌（FI）、干湿交替（AWD）2种灌溉模式以及空白对照（N₀）、常规施氮（PUN₁₀₀）、减氮20%（PUN₈₀）、缓控释复合肥减氮20%+生物炭（CRFN₈₀-BC）和稳定性复合肥减氮20%+生物炭（SFN₈₀-BC）5种施肥模式,对比分析了不同灌溉和施肥模式下水稻产量、氮吸收利用及稻田氮转化特征。【结果】（1）与FI灌溉模式相比,AWD灌溉显著增加了各处理水稻产量（P<0.05）,CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻产量分别达9 721 kg·hm^-2、10 056 kg·hm^-2（2018年）和9 492 kg·hm^-2、9 907 kg·hm^-2（2019年）,且均显著高于PUN₈₀和PUN₁₀₀处理（P<0.05）,这可能与水稻穗粒数、有效穗增加密切相关。（2）与N₀、PUN₁₀₀和PUN₈₀处理相比,AWD灌溉显著提高了抽穗前CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻茎鞘和叶片氮累积量、抽穗至成熟期茎鞘和叶片氮转运量及其氮转运贡献率;同时,显著增加了成熟期0—30 cm剖面稻田可溶性总氮（dissloved total N,DTN）和NO₃^-含量,并有效降低稻田渗滤液中DTN、NH₄⁺和NO₃^-质量浓度。（3）相关分析结果表明,水稻产量与营养生长期叶片和茎鞘氮累积量,抽穗后氮转运量和氮转运贡献率,成熟期水稻氮素利用率和稻田氮有效性显著正相关,表明适宜的水氮管理能协同促进氮素在水稻中的吸收和运转畅通,增加稻田氮素有效性,进而显著提高水稻产量和氮素利用率。【结论】综合2年水稻产量与氮素吸收利用、稻田氮素有效性特征,干湿交替灌溉下生物炭配施缓控释/稳定性复合肥能有效提高水稻高产群体构建、氮吸收转运和氮素利用效率,并降低稻田氮淋溶损失。     

不同氮肥群体最高生产力水稻品种的物质生产积累

 【目的】研究不同氮肥群体最高生产力水稻品种间物质生产积累特性之间的差异。【方法】以长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种为供试材料,设置7个氮肥群体（0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg•hm-2）,得出各品种在这7个氮肥群体下出现的最高生产力及其对应施氮水平,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。根据各品种的氮肥群体最高生产力将50个供试材料分成4个生产力等级：低层水平（氮肥群体最高生产力≤9.00 t•hm-2）、中层水平（9.00 t•hm-2≤氮肥群体最高生产力≤9.75 t•hm-2）、高层水平（9.75 t•hm-2≤氮肥群体最高生产力≤10.50 t•hm-2）、顶层水平（氮肥群体最高生产力≥10.50 t•hm-2）。在此基础上,对各类型品种间的干物质积累量、叶面积指数、光合势、群体生长率、净同化率等方面进行系统的比较研究。【结果】（1）在总施氮量0—337.5 kg•hm-2范围内,随着氮肥群体的增加,50个粳稻品种在拔节、抽穗期干物质积累量均显著增加,而成熟期则表现为先增后减的变化趋势。（2）拔节期群体干物质积累量随着生产力等级的增加而减小,抽穗期4个生产力等级间的干物质积累量差异较小,成熟期干物质积累量则随着生产力等级的增加而显著增加。（3）水稻生育前期（播种至拔节阶段）干物质积累量与氮肥群体最高生产力呈显著负相关,表现为随生产力等级增加而减小;而生育中、后期（拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段）干物质积累量与氮肥群体最高生产力呈显著正相关,表现为随生产力等级增加而增加。各生育阶段干物质积累量占总干物重的比例变化规律与阶段干物质积累量一致。（4）不同生产力等级水稻品种的经济系数随着生产力等级的增加而显著增加。（5）拔节前4个生产力等级品种间叶面积指数和光合势差异较小,而群体生长率和净同化率则随着生产力等级的递增呈显著递减趋势;拔节至抽穗及抽穗至成熟阶段,叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率均随着生产力等级的递增呈增加趋势。【结论】氮肥群体最高生产力处于顶层水平品种干物质生产在抽穗至成熟阶段优势明显,具有较高的叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率。     

水稻有序摆、抛栽的生理生态特征及超高产形成机制

【目的】研究水稻有序摆栽和点抛超高产形成的生理生态特征及机制,探索水稻超高产轻简化栽培途径。【方法】本试验通过塑盘旱育摆栽、点抛、撒抛3种栽插方式及与机插稻产量形成的生理生态特征比较,从活棵发苗、分蘖发生、光合物质生产、后期根系活性、群体透光率和抗倒伏性等方面,探究了水稻有序摆、抛栽的生理生态特征及超高产机制。【结果】有序摆栽和点抛群体起点质量好,发棵快,各生育时期群体叶面积、光合势、粒叶比、物质生产积累与转运均显著或极显著优于撒抛,且后期通风透光性好,群体衰老慢,保持较强的物质生产能力,抗倒伏性强,产量高。【结论】有序摆、抛栽群体起点质量高,活棵快,各时期生长优势显著,产量潜力大,是实现水稻超高产轻简化栽培的精良基础。     

不同库容量类型常规籼稻品种氮素吸收与分配的差异

 【目的】研究不同库容量类型水稻品种氮素吸收与分配的差异,为大库容量类型品种的氮素遗传改良提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,测定干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收与分配的基本特点。【结果】供试品种间库容量的差异很大（426%、817%）。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g?m-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g?m-2;大库容量品种抽穗期全株含氮率较高、结实期全株含氮率下降幅度较大;大库容量类型品种吸氮能力强,抽穗后更明显吸氮能力显著受到生育期与吸氮强度的影响,但吸氮强度的作用要大于生育期的作用。;大库容量类型品种氮素在根中比例小、成熟期氮素在茎鞘叶中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大;增加吸氮量,促进茎鞘叶中的氮素运转有利于库容量的提高。【结论】大库容量类型品种吸氮能力特别是抽穗后的吸氮能力强,成熟期氮素在营养器官中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大。     

水稻籽粒蛋白质积累的模拟模型研究

 【目的】蛋白质含量是稻米的重要品质指标。通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型的定量关系，构建一个基于氮流生理过程的水稻籽粒蛋白质形成模拟模型，以期为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测和管理决策提供量化工具。【方法】以田间试验资料为基础，结合已有水稻生长模型，采用生理发育时间作为定量生育进程的尺度，通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运动态的基本规律及其与环境因子和基因型的定量关系，构建花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运及籽粒蛋白质形成过程的模拟模型。【结果】利用不同年份、不同生态点、不同品种类型和不同肥水条件下的大田试验资料对籽粒蛋白质形成模型进行了检验，籽粒蛋白质含量模拟值与观测值之间的决定系数大于0.84，根均方差（RMSE）小于0.26%。表明模型具有较好的通用性和可靠性，可以较准确地预测不同条件下的水稻籽粒蛋白质含量与蛋白质产量。【结论】基于植株氮素积累和转运的生理生态过程，以生理发育时间为主线，建立了较为简化的水稻籽粒蛋白质积累动态的模拟模型，模型的研究不仅为定量预测不同生态与肥水条件下不同水稻品种籽粒蛋白质含量与蛋白质产量的动态变化奠定了基础，而且是对国内外现有水稻生长与产量模拟模型的发展和完善。     

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”。     

增香栽培对香稻香气和产量的影响及其相关生理机制

【目的】探明增香栽培技术对香稻香气含量和产量形成的影响及其机理。【方法】以常规香稻品种桂香占、美香占2号、中香1号、饶平香为材料进行大田对比试验,设置香稻增香栽培技术与香稻常规栽培技术（对照）2个处理,测定水稻分蘖期、孕穗期、抽穗期和灌浆成熟期的生物学指标、糙米香气2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）含量、产量及其构成因素。【结果】与常规栽培技术比较,增香栽培技术显著提高了香稻糙米和精米的香气含量,齐穗后剑叶和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性;分蘖期、孕穗期、抽穗期和成熟期的叶片（剑叶）叶绿素含量（SPAD）、叶面积指数（LAI）和地上部分干物质积累量,抽穗至成熟期的茎鞘物质输出率和群体光合势;有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量,但对千粒重均无显著影响。【结论】增香栽培技术能显著提高香稻叶片和籽粒的游离脯氨酸含量和脯氨酸氧化酶活性,从而显著增加其糙米2-AP的含量;同时增香栽培技术显著提高了香稻生育前中期的地上部分干物质积累和生育后期的茎鞘物质转运率和群体光合能力,从而促进了香稻有效穗数、群体总颖花量、结实率和收获产量的增加,最终表现为增香栽培技术能协同提高香稻糙米和精米的2-AP含量与籽粒产量。     

杂交稻低播量精准条播育秧机插提高群体均匀度和产量的效应分析

【目的】明确杂交稻低播种量下精准条播（precision drill sowing,PS）育秧提高机插群体均匀度和产量的效应,创建杂交稻毯苗稀播少本机插理论与技术。【方法】选用籼粳杂交稻甬优1540为供试品种,在余杭区崇化村和富阳区中国水稻研究所试验基地开展试验。以传统撒播（broadcast sowing,BS）育秧机插为对照,设计标准9寸秧盘横向取秧18穴,纵向取秧40穴的精准条播育秧机插方式,机插每穴播种量为2.5粒（T₁,43.2 g/盘）,3.5粒（T₂,60.5 g/盘）,4.0粒（T₃,69.1 g/盘）,考察种子分布均匀度、秧苗素质、机插质量、机插群体干物质生产、有效穗数均匀度及产量结构的变化。【结果】（1）与BS相比,PS提高了种子分布均匀度。（2）PS显著提高了秧苗素质,增加了秧苗的干物质积累和秧苗均匀度。与BS相比,不同播量下PS的秧苗均匀度平均提高47.5%,播量越低,PS对秧苗均匀度的提高作用越明显。（3）与BS相比,PS的机插漏秧率平均降低了8.9个百分点。同时PS使机插苗数均匀度平均提高了87.8%,其中T₂处理PS机插每穴2—3苗比例最高,机插苗数均匀度最好。（4）PS通过提高机插群体的分蘖高峰苗数进而提高有效穗数,在不同播种量下,PS机插群体的有效穗数平均增加6.7%,同时使有效穗数均匀度提高40.2%,其中T₂处理下PS机插群体的有效穗数和有效穗数均匀度最高,同时PS提高了机插群体的叶面积指数和干物质积累。（5）不同播量下PS通过增加机插群体的有效穗数使产量平均增加9.0%,其中T₂处理产量最高,随着播量的增加,PS机插相对于BS机插的产量增加幅度下降,同时机插苗单株对产量的贡献率降低。（6）相关性分析表明,机插群体有效穗数均匀度和叶面积指数、干物质积累及水稻产量呈显著正相关。【结论】精准条播育秧机插通过提高种子分布均匀度,降低机插漏秧率,提高机插苗数均匀度,进而提升了杂交稻机插群体均匀度和产量,是在毯苗条件下实现杂交稻低播量丰产种植的有效方式。     

减氮对机插杂交籼稻产量和稻米品质的影响

【目的】研究减氮对机插杂交籼稻产量和稻米品质的影响,为机插杂交籼稻合理减氮提供理论依据。【方法】以杂交籼稻品种宜香优2115和F优498为试验材料,基于品种高产栽培施氮量（180 kg/ha,CK）,在贵州贵阳和湄潭2个试验点,研究不同减氮量[减氮30 kg/ha（N_-30）、减氮60 kg/ha（N_-60）和不施氮（N₀）]对机插杂交籼稻产量、加工品质、外观品质、营养品质和蒸煮食味品质的影响。【结果】在贵阳和湄潭试验点,减氮后机插杂交籼稻产量和稻米品质变化趋势基本一致,即随着减氮程度的增加,机插杂交籼稻群体颖花量和实际产量均逐渐降低,稻谷加工品质（糙米率、精米率和整精米率）表现为先增加后降低,稻米外观品质（垩白粒率和垩白度）和蛋白质含量逐渐降低,而稻米蒸煮食味品质（胶稠度和直链淀粉含量）均逐渐增加,综合食味值评分提高。与CK相比,减氮后机插杂交籼稻群体颖花量和实际产量分别降低4.43%~35.08%和1.76%~38.77%,垩白粒率、垩白度和蛋白质分别降低2.08%~29.58%、3.57%~45.33%和3.10%~21.37%,胶稠度、直链淀粉含量和食味值分别提高3.89%~49.28%、0.52%~13.24%和0.25%~5.67%;同一减氮处理下两试验点稻谷加工品质变化趋势略有不同,但整体上差异较小。相关分析结果表明,实际产量与群体颖花量呈极显著正相关（P<0.01,下同）,且实际产量和群体颖花量与稻米蒸煮食味品质（胶稠度、碱消值和食味值）大多呈显著（P<0.05,下同）或极显著负相关,与稻米加工品质（糙米率、精米率）、外观品质（垩白粒率、垩白度）和蛋白质含量呈显著或极显著正相关。【结论】适宜的减氮量（N_-30）能改善稻谷加工品质、稻米外观品质和蒸煮食味品质,且产量仍能维持在9.80 t/ha以上,协同实现机插杂交籼稻稳产和优质;而过量减氮（N_-60和N₀处理）虽能提高稻米外观品质和蒸煮食味品质,但稻谷加工品质有变劣趋势,且产量显著降低,难以实现机插杂交籼稻高产稳产。