抛秧稻生长发育特征及产量形成规律的探讨

通过抛秧稻器官建成，群体动态与产量构成特点研究分析，从产量形成的生物学基础上，明确地抛秧稻具有４个方面的优势；（１）缓苗期短或无，群体生长起步快，分蘖多，植株多呈辐射状，表现出较强的生长势；（２）株间受光均匀，叶层垂直分布相对匀称，单位面积负载绿叶量较大，形成结构良好，规模较大的光合生产系统；（３）单位面积容纳的穗数及颖花量均多，抽穗后光合层厚，源强库大，有旺盛的物质生产能力；（４）根系发达，活力     

抛秧稻生长发育特征及产量形成规律的探讨

通过抛秧稻器官建成、群体动态与产量构成特点研究分析,从产量形成的生物学基础上,明确抛秧稻具有4个方面的优势①缓苗期短或无,群体生长起步快,分蘖多,植株多呈辐射状,表现出较强的生长势;②株间受光均匀,叶层垂直分布相对匀称,单位面积负载绿叶量较大,形成结构良好、规模较大的光合生产系统;③单位面积容纳的穗数及颖花量均多,抽穗后光合层厚,源强库大,有旺盛的物质生产能力;④根系发达,活力强,有旺盛的水肥吸收能力.同时,抛秧稻也表现出3个方面的弱势①分蘖成穗率略低;②下层穗比重稍大,对穗型有一定影响;③分蘖节与部分根系分布浅,土壤软烂条件下抗根倒能力弱.     

高产麦田群体结构与光合作用的关系

研究表明，高产麦田小麦单株分蘖数与单株、单蘖的光合速率呈正相关；单位上地面积上的群体分蘖数与单蘖光合速率呈负相关；基本苗少的处理单位叶面积指数的光合速率高于基本苗多的处理；拔节前群体分楼群体分蘖数与群体光合速率呈正相关，开花后呈负相关。适当减少基本苗，控制群体分蘖，依靠增加单株分蘖数实现合理群体指标，可有效地提高个体光合能力，增强开花后的群体光合能力，从而获得高产。     

杂交晚稻机插不同播量条件下育插秧试验研究

以杂交晚稻“江四优992”为供试材料，进行了不同播量软盘育秧机插与常规水育秧手插的对比试验。结果表明：机插软盘育秧随播种量增加，漏插率降低，以90～100g芽谷／盘为最佳播量；机插秧虽然前期分蘖稍慢，但后期具有分蘖稳健、无效分蘖少、成穗率高的特点；机插稻的全生育期比手插稻延长2～3d；与手插稻相比，机插稻的穗粒结构合理，穗粒数多，产量高，平均增产10．2％。     

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”。     

不同氮素水平对直立穗型水稻品种群体光合特性的影响

在田间条件下测定了两种氮素水平下直、弯穗型水稻品种的群体光合特性。结果表明：参试的两个水稻品种群体光合速率（CAP）的生育期变化为单峰曲线，在籽粒灌浆期，直立穗型品种CAP下降幅度慢于弯曲穗型品种；增施氮肥可提高CAP，并延长其高值持续期；直立穗型品种不同叶位单叶净光合速度（PN）最大值差异不明显，增施氮肥可延缓PN高值持续期，但对提高PN影响不大，于水稻开花期及乳熟期田间高氮区群体饲喂^14CO2，测定结果表明：直立穗型品种冠层中项部三片叶的光合速率最高，其光合量占单株总光合量的87.4%；弯曲穗品种测定结果与直立穗型品种相似。直立穗型品种抽穗后剑叶叶绿素含量、光合速率、比叶重、单株根伤流量和冠层生态条件大都优于弯曲穗型品种，这可能是直立患得患失同穗后CAP下降较缓慢的主要原因。     

水稻机穴播密度对群体冠层光截获及产量构成影响

以杂交粳稻‘花优14'为试验材料,在机械直播下研究了播种密度对水稻群体冠层光合有效辐射(PAR)分布和产量构成的影响。结果表明:在水稻生长中后期,群体冠层叶面积指数(LAI)、光合有效辐射截获量(IPAR)及PAR截获率与密度呈正向趋势,各层级冠层自下而上逐渐递减,并随生育进程延续而逐渐降低。群体冠层底部光合有效辐射(TPAR)与密度呈负向趋势,同密度群体冠层TPAR自下而上呈递增趋势。在相同播种密度条件下,各层级水稻群体冠层TPAR与LAI呈现对数关系,Y=-1.49 ln(x)+10.27(腊熟期),R~2=0.9965~(**)。在本试验密度处理范围内,密度与单位面积内有效穗数呈正向趋势,而与千粒重存在负向趋势,与穗粒数和产量呈现二次曲线关系。水稻精量穴直播的密度以行穴距20 cm×16 cm,孕穗期群体基部冠层PAR截获率控制在95.0%左右,有效穗数为283.7万/hm~2,则获得较高穗粒数,稻谷产量可突破10 500 kg/hm~2水平。     

麦茬机械水直播稻品种选择及高产栽培途径的探讨

１９９３～１９９５年对１０个水稻品种（系）机械水直播稻和小苗机插稻进行了对比研究。结果表明：（１）不同品种产量差异较大，８８１２２、８９１１两品系的产量较高，均超过７９５０ｋｇ／ｈｍ２；（２）产量与单位面积颖花量呈极显著线性正相关（ｒ＝０．８７５０＊＊）。每穗颖花数对单位面积颖花量的作用大于单位面积穗数；（３）每穗１次枝梗数与每穗颖花数呈极显著线性正相关，每穗退化１次枝梗数与每穗颖花数呈极显著线性负相关。     

水稻直播高产机理研究初报

1998-1999年水稻直播高产机理试验结果表明，直播比对照移栽增产，其增产机理在于：直播稻生育进程加快，分蘖早生快发，低节位分蘖成穗率高，易获得足够的穗数；群体结构协调，光合速率高，光合产物累积速度快；植株养分吸收能力、根系活力和抗倒能力增强。     

海岛棉和陆地棉叶片光合特性、冠层结构及物质生产的差异

【目的】探讨海岛棉和陆地棉两个棉花栽培种群体物质生产存在差异的原因,揭示海岛棉和陆地棉产量形成的机理,为选育高光效棉花品种和高产高效栽培提供理论依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用能适应北疆棉区的海岛棉品种(系)(新海22号、H858)和陆地棉主栽品种(新陆早13号、新陆早33号)为试验材料,分别测定不同棉花品种(系)叶片的叶绿素含量、叶面积指数、冠层开度、叶片向日性运动、群体光合速率和生物量等指标,探讨海岛棉和陆地棉两个栽培种间群体冠层结构、叶片光合组分和光合生产特性等的差异。【结果】陆地棉品种冠层上部叶片数量多,叶面积指数大,冠层开度小,上部叶片光截获量占冠层光截获总量的比例大,冠层中下部光截获量少;海岛棉品种冠层上部叶片少,叶面积指数小,冠层开度大,截获的光占冠层光截获总量的比例小;海岛棉品种群体光合速率均比陆地棉高;两个棉花栽培种光合物质生产能力存在显著差异,海岛棉光合产物总量多,但生殖器官占总光合产物的比例显著低于陆地棉;海岛棉和陆地棉产量构成因子及皮棉产量差异显著,陆地棉单位面积总铃数约为1.30×106个/hm2,皮棉产量为3 000—3 500 kg·hm-2,海岛棉虽然单位面积铃数显著大于陆地棉,达到1.54×106个/hm2左右,但单铃重远低于陆地棉,皮棉产量仅1 500 kg·hm-2左右;在棉铃空间分布上,海岛棉棉铃主要分布在冠层中下部,而陆地棉棉铃在冠层中上部的分布比例大。【结论】与海岛棉相比,陆地棉总光合产物低,但经济系数高,籽棉产量高,通过改善陆地棉冠层结构,延长群体光合功能期,提高光合产物累积量,有利于陆地棉产量的进一步提高;与陆地棉相比,海岛棉冠层光能利用率高,群体光合速率高,光合物质生产潜力大,但单铃重低,总铃库较小,且铃库与光合源比例失衡,光合产物转运效率低,经济系数小,产量较低。选育大铃、早熟性好的海岛棉品种,并适当增大种植密度,可能是海岛棉增产的技术途径。     

中国抛秧稻作技术体系及其特征

 自20世纪80年代以来，中国对抛秧稻作进行了大量的研究与示范推广工作，使抛秧稻作获得了惊人的进展，逐渐形成了集省工省力与高效于一体、能适应各种稻作体制和中国农村经济状况的抛秧稻作技术体系。该体系主要由以下6个方面构成：（1）阐明了抛秧立苗过程；（2）剖析了田间分布格局及其生态生理效应；（3）揭示了生长发育与产量形成的基本特征；（4）研明了高产形成规律及调控途径；（5）创立了多样化实用育秧方法；（6）研究并集成了大田培管配套技术。该技术体系的4个主要特征：（1）是一个内涵极为丰富的多元结构技术体系；（2）具有在实事中求“是”的科学基础；（3）实用性强、应用性广、推广速度快；（4）紧扣现代稻作发展实际，不断破旧创新。     

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。     

超高产粳型水稻生长发育特性的研究

【目的】水稻是中国最重要的粮食作物，实现水稻超高产对保证国家粮食安全有重要作用。本研究旨在探讨超高产水稻（产量>11 t·ha-1）的生长发育特性。【方法】4个中熟粳稻品种（含品系）连嘉粳2号、华粳5号、0026和9823种植于大田，对其物质生产和产量形成进行了观察分析。【结果】与高产水稻（CK，产量为8.98～9.16 t·ha-1）相比，超高产水稻每穗颖花数多，结实率高，千粒重与CK无显著差异；超高产水稻移栽至拔节期的茎蘖数较CK少，但分蘖成穗率较高；超高产水稻的叶面积指数、光合势和干物质积累，生育前期较CK低，抽穗期与CK无显著差异，抽穗后则显著高于CK。超高产水稻各生育时期的根冠比、抽穗至成熟的根系伤流量以及粒叶比、茎鞘物质运转率和收获指数均显著高于CK。【结论】提出了中熟粳稻超高产群体的生育诊断指标：总颖花量>4.5万/m2，结实率>90%，千粒重>26 g；茎蘖成穗率>80%，抽穗期叶面积指数7.5～8.0，全生育期光合势>5×106 m2·d·ha-1，成熟期总干重>22 t·ha-1，收获指数>0.51；抽穗期粒叶比[颖花/叶(cm2)]>0.58，根冠比>0.25，根系伤流量>5 g·m-2·h-1。对培育超高产水稻群体的调控途径与关键栽培技术进行了讨论。     

机械直播水稻田间简易诊断及调控技术研究

通过田间试验和大面积生产调查 ,经统计分析认为 :机械直播水稻关键生育期单位面积总苗数 (基本苗数或总茎蘖数 )、干物重、LAI(叶面积指数 )与产量及产量构成因素中单位面积穗数、每穗实粒数关系最为密切 ,可作为高产栽培中田间简易诊断的指标。 6叶和 9叶期是诊断产量及穗数、实粒数的适宜时期 ,并提出直播中粳水稻单产 82 5 0kg/hm2 以上的诊断指标及其调控技术     

水稻乳苗抛栽与其他栽培方式的比较研究

不同栽培方式的水稻产量差异达极显水平，手插秧和抛秧的产量极显地高于乳苗抛栽。乳苗抛栽的成苗率低，成穗率低。乳苗抛栽比手插秧和抛秧在田间的生长期大大缩短，各个生育时期均有所延后，乳苗抛栽群体的灌浆比手插秧和抛秧延迟，灌浆持续期比手插秧和抛秧短，千粒重降低。     

拔节期阶段性干旱对小麦茎蘖成穗与结实的影响

【目的】针对黄淮海地区自然降水季节分布不均、阶段性干旱频发导致小麦产量和水分利用效率低的问题,探索拔节期阶段性干旱对冬小麦主茎和分蘖成穗与结实的影响,可为该地区冬小麦节水栽培提供理论和技术支持。【方法】于2017—2019年冬小麦生长季,在室外遮雨条件下进行盆栽试验。以小麦品种山农29和衡0628为试验材料,在拔节后0—10 d期间设置5个水分处理:充分供水（CK,保持土壤相对含水量75%—80%,土壤有效含水量为42.2—46.7 mm）;拔节后0—5 d轻度干旱（T1,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.8 mm）、重度干旱（T2,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1 mm）;拔节后0—10 d轻度干旱（T3,保持土壤相对含水量为65%—70%,土壤有效含水量为33.4—37.83 mm）、重度干旱（T4,保持土壤相对含水量为45%—50%,土壤有效含水量为15.6—20.1mm）,测定了茎蘖幼穗发育进程及茎蘖成穗和结实性状等指标。【结果】在拔节后0—10 d期间不同程度干旱对小麦主茎成穗无明显影响,但是随着干旱时间的延长和干旱程度的加大,低位蘖（Ⅲ和Ⅰp）成穗率迅速下降,而高位蘖（Ⅱp和Ⅰ1）成穗率呈先升高后下降趋势。拔节后0—5 d轻度或重度干旱,高位蘖成穗率均较高,单位面积成穗数与CK无显著差异;拔节后0—10 d轻度干旱,高位蘖成穗率虽与CK相近,但由于低位蘖（Ⅲ、Ⅰp）成穗率下降幅度较大,导致单位面积成穗数显著降低,山农29和衡0628单位面积穗数下降幅度分别为4.94%—5.06%和6.77%—8.33%;拔节后0—10 d重度干旱,Ⅱ蘖以上分蘖成穗率均下降,山农29和衡0628单位面积成穗数下降幅度分别为10.97%—11.52%和15.00%—15.55%。拔节后0—5 d轻度干旱,2个品种主茎和各蘖位分蘖的结实性、单穗产量和单位面积产量均与CK无显著差异。拔节后0—5 d重度干旱,2个品种各中位蘖的结实小穗数和穗粒数均显著减少,主茎和高位蘖受影响不明显;山农29各茎蘖单粒重不受影响而单穗产量显著降低;衡0628各茎蘖单粒重和单穗产量显著降低;山农29和衡0628单位面积籽粒产量均显著降低,分别比CK减少5.14%—5.46%和5.45%—6.24%。拔节后0—10 d轻度和重度干旱,2个品种茎蘖的总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重、单穗产量和单位面积籽粒产量均显著降低,且以中位蘖下降幅度较大;重度干旱处理各茎蘖的穗粒数和单穗产量及单位面积籽粒产量显著低于轻度干旱处理。山农29和衡0628单位面积籽粒产量在T3处理下分别比CK减少12.87%—13.30%和15.52%—16.59%;在T4处理下分别比CK减少23.18%—25.92%和26.05%—31.22%。【结论】拔节后短时间轻度干旱（拔节后0—5 d保持土壤相对含水量65%—70%,土壤有效水含量33.4—37.8 mm）对小麦成穗和结实无显著影响;干旱时间过长、程度过大则会大幅度降低低位蘖（Ⅲ和Ⅰp）成穗率、总小穗数、结实小穗数、穗粒数、单粒重和单穗产量,导致单位面积籽粒产量显著下降。在拔节后5 d干旱或拔节后10 d轻度干旱条件下,高位蘖（Ⅱp和Ⅰ1）成穗率有所提高,在一定程度上可弥补干旱造成的损失,这可能与低位分蘖受旱后成穗率降低,群体变小,动摇分蘖分配的营养增多、生存空间增大有关,为生产中通过合理措施调控,实现小麦稳产提供了理论依据。山农29对拔节期阶段性干旱的抗性高于衡0628。     

高产特优组合库、源、流特性研究

以杂交稻特优多系1号和特优63为供试材料,汕优63为对照,研究高产杂交稻特优组合的库、源、流特性。结果表明:特优多系1号和特优63源、库、流特性相似,差异不大;高产杂交稻特优组合库容量大,主要体现在大穗优势上;冠层叶挺直,比叶重高,叶面积指数大,光合产物积累量大,特别是生育中、后期干物质生产优势明显,粒叶比高;花后光合产物对籽粒充实的贡献大,源库流间流的通畅性好,库、源、流能在较高水平上协调是特优组合高产的主要成因。     

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.     

精量露播小麦的群体质量分析

以连续四年小区试验和多年多点同田大区对比试验为基础,分析了精量露播小麦的群体质量。精量露播栽培小麦表现出明显的早发生长优势、根系生长优势和持续生长优势,这三大生长优势显著提高了精量露播小麦的群体质量,形成了构建高光效能的高产群体的生物学基础。