臭氧胁迫对不同敏感型水稻生长和产量形成的影响

【目的】针对不断升高的近地层臭氧浓度,研究臭氧胁迫对不同敏感类型水稻生长动态和产量形成的影响,为抗臭氧品种的选育提供参考依据。【方法】2013年,利用自然光气体熏蒸平台,以23个水稻品种或株系为供试材料,设置对照(10 n L·L~(-1))和臭氧浓度增高(100 n L·L~(-1))处理,采用组内最小平方和的动态聚类方法,根据供试材料地上部最终生物量对臭氧胁迫的响应从小到大依次分为A类(低度敏感型)、B类(中度敏感型)和C类(高度敏感型)3个类别,分析不同敏感类型水稻株高和分蘖动态、籽粒产量以及产量构成因子对臭氧胁迫的响应及其与成熟期生物量响应的关系。【结果】与对照相比,臭氧胁迫使A、B和C类水稻地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,B和C类达极显著水平。除首期外,臭氧胁迫使其他测定期株高下降,降幅随时间推移逐渐增加,但不同类型水稻的降幅相近。与此不同,臭氧胁迫对分蘖发生的影响因不同水稻类型而异:全生育期平均,臭氧胁迫对A类水稻分蘖数没有影响,但使B类和C类水稻分别下降17%和23%,均达极显著水平。臭氧胁迫使水稻籽粒产量及产量构成因子均显著或极显著下降,其中单位面积穗数(A类水稻没有响应,B和C两类水稻分别下降16%和26%)、每穗颖花数(A、B和C类水稻分别下降16%、19%和27%)和单位面积颖花数(A、B和C类水稻分别下降11%、31%和46%)的降幅在不同类型水稻间差异明显,但在饱粒重、饱粒率和最终产量方面,3类水稻的降幅差异较小。臭氧胁迫导致的产量损失主要与饱粒率和总库容量大幅下降有关,其次亦与穗数和饱粒重的下降有关。臭氧胁迫下,水稻成熟期地上部生物量的响应与生育中后期分蘖数和最终穗数、每穗颖花数以及单位面积颖花数的响应均呈极显著正相关,但与各期株高、饱粒率、饱粒重和最终产量的相关性均不密切。【结论】100n L·L~(-1)臭氧浓度矮化水稻植株,使分蘖发生和颖花形成,特别是灌浆结实明显受抑,进而使最终产量大幅下降,其中生育中后期分蘖数和最终成穗数、每穗颖花数以及总颖花量的变化与水稻敏感类型关系密切,可作为抗臭氧品种选育的参考依据。     

不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻光合作用、物质生产和产量的影响

近地层臭氧浓度升高使水稻生长受抑进而使产量下降,但这种影响是否因不同栽培条件而异尚不清楚.2011年依托先进的稻田臭氧FACE( Free Air gas Concentration Enrichment)技术平台,以汕优63为供试材料,臭氧设置大气臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient高50％),秧苗素质设置弱苗(移栽时无分蘖)和壮苗(移栽时带两个分蘖),移栽密度设置低密度(16穴/m2)、中密度(24穴/m2)和高密度(32穴/m2),研究不同秧苗素质和移栽密度条件下臭氧胁迫对水稻生长和产量的影响.结果表明:高浓度臭氧使水稻结实期叶片SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显下降,但胞间CO2浓度和叶温无显著变化.高浓度臭氧对水稻拔节前物质生产量没有影响,但使拔节至抽穗期、抽穗至成熟期物质生产量平均分别降低13％和29％,进而使成熟期生物产量和籽粒产量均显著下降.方差分析表明,臭氧与秧苗素质间没有互作效应,但臭氧与移栽密度的互作对最终产量的影响达显著水平.以上结果表明,臭氧胁迫使水稻生长后期光合受阻,导致物质生产和产量显著下降;适当增加移栽密度可能会减少臭氧胁迫下水稻产量的损失.     

壮秧剂对机插超级稻的秧苗素质及产量的影响

为了研究壮秧剂培育机插超级稻对秧苗素质及产量的影响,以超级水稻种子晶两优华占为试验材料,施用南宁生产的葵花牌壮秧剂,用泥巴作为育秧基质进行试验。结果表明,壮秧剂培育机插超级稻秧苗能提高秧苗素质,从插种到试验本田,早发优势明显,个体发育良好,增蘖、增苗、增穗、增粒、增产效果显著。其中,使用壮秧剂15g/盘处理产量最高,达到557.2kg/亩。     

双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术研究

2006—2011年,对双季超级稻的高产形成规律及配套栽培技术进行了系统研究。研究表明,在保证穗数的基础上提高每穗粒数和结实率、增加中后期的养分吸收和物质生产是双季超级稻高产的关键,与之相对应的高产栽培策略是前期早发、中期壮秆和后期强源。阐述双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术体系的内涵,从够苗期、生育前期叶片含氮率和叶色差、一次枝梗分化期大茎蘖数、衰老频度和抽穗后SPAD值下降幅度等方面,提出早蘖壮秆强源的相应群体指标;从移栽叶龄、密度、肥料运筹和水分管理等方面,提出明确的技术指标。实践证明,双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术具有高产稳产和提高肥料利用率的显著效果。     

二氧化碳、施氮量和移栽密度对汕优63产量形成的影响——FACE研究

大气二氧化碳(CO2)浓度升高使水稻产量增加,但这种影响是否因不同栽培条件而异尚不清楚。2011年利用中国稻田FACE(Free Air CO2Enrichment)系统平台,以敏感水稻品种汕优63为供试材料,二氧化碳设环境CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度(Ambient+200μmol·mol-1),施氮量设低氮(15 g·m-2)和高氮(25 g·m-2),移栽密度设低密度(16穴·m-2)和高密度(24穴·m-2),研究了不同栽培条件下大气CO2浓度升高对杂交水稻产量形成的影响。结果表明:高浓度CO2对水稻抽穗期和成熟期没有影响,但使结实期株高显著增高(+7%);使单位面积穗数(+8%)和每穗颖花数(+19%)明显增多,进而使单位面积颖花量大幅增加(+29%)。高浓度CO2条件下穗数增多主要与最高分蘖数明显增加有关,而分蘖成穗率显著下降;穗型增大主要由单茎干重而非单位干重形成的颖花数增加所致。高浓度CO2环境下水稻结实能力呈增加趋势,其中平均粒重的增幅达显著水平。大气CO2浓度升高使水稻籽粒产量平均增加36%,其中在低氮低密度、低氮高密度、高氮低密度和高氮高密度条件下分别增加43%、46%、34%、23%。增施氮肥或增加移栽密度使水稻产量略有下降,但均未达显著水平。以上结果表明,高浓度CO2环境下杂交水稻因库容量增大导致产量大幅增加,调整施氮水平和移栽密度可在一定程度上改变这种肥料效应。     

臭氧对水稻生长的影响及外源抗坏血酸的防护作用

利用开顶式气室研究了臭氧浓度升高对水稻(Oraza sativa L.)生长的影响及外源抗坏血酸(Exogenous Ascorbic Acid)的防护作用.臭氧处理共设4个水平:空气NF(No-Filter,臭氧浓度约20～50 nL·L-1)、过滤CF(Charcoal-Filter,臭氧浓度约为5～15 nL·L-1)、臭氧Ⅰ(8 h平均100 nL·L-1)、臭氧Ⅱ(8 h平均200nL·L-1),外源抗坏血酸浓度设置为0.1%(m/V).结果表明,与NF处理相比,高浓度03(200 nL·L-1)处理会造成水稻叶片的叶绿素a、水稻的株高、叶面积、穗粒数及粒重,分别下降了47.9%、17.8%、31.6%、45.7%和42.9%;喷施外源抗坏血酸后,与各自的对照相比,以上各生长指标分别上升了11.6%、7.7%、17.4%、5.6%、11.1%.可见外源抗坏血酸能有效缓解03对水稻的胁迫作用,提高了水稻对03的抗性,促进水稻的生长.     

不同生育期弱光对超级稻Ⅱ优航2号产量及品质的影响

以超级杂交稻"Ⅱ优航2号"为试验材料,大田条件下,分别在前期(移栽期)、中期(拔节期)、后期(始穗期)55%遮光处理14d,以全生育期自然光处理为对照,对不同生育期弱光胁迫条件下超级稻生长发育、产量及品质进行研究。结果表明,移栽期弱光胁迫主要使超级稻分蘖数和叶面积指数减少,有效穗数降低10.77%,产量下降6.70%,源不足是产量损失的主要因素,但对稻米品质无显著影响;拔节期弱光胁迫主要使茎鞘物质积累减少,株高降低10.64%,每穗粒数和千粒重分别下降14.26%和7.87%,减产幅度较大,减产22.44%,库小是减产的主要原因;拔节期弱光胁迫使稻米的糙米率、精米率及整精米率等加工品质下降;而始穗期弱光胁迫则主要影响谷粒的充实度,结实率和千粒重分别下降26.54%和14.10%,减产幅度最大,减产36.14%,流不畅是导致减产的主要原因;始穗期弱光胁迫对稻米品质影响显著,使加工品质与外观品质变劣。弱光逆境对超级稻营养生长期的影响最小,对幼穗发育期的影响次之,对始穗结实期的影响最大。     

育苗床土对超级稻机插秧苗素质及产量的影响

以甬优12为材料,研究不同育苗床土对机插超级稻秧苗素质及产量的影响。结果表明,采用育苗基质或育苗基质拌干细土和壮秧剂培育机插超级稻秧苗能提高秧苗素质,插种到本田,早发优势明显,个体发育良好,增蘖、增苗、增穗、增粒、增产效果显著。其中,以培蕾牌育苗基质拌干细土和壮秧剂所培育的秧苗素质及增产效果最为突出。     

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     

两系杂交稻穗部解剖特征及其与结实关系的研究

选用不同类型两系杂交稻组合进行穗部解剖构造和籽粒结实分布的研究,结果表明籼粳杂交稻组合1286S/2410在穗颈节上的维管束数和面积均大于其它组合,但其韧皮部占维管束面积比率则小于汕优63和两优培特;结实颖花主要分布在一次枝梗和中上部二次枝梗上,空秕粒分布在中下部二次枝梗上;穗颈节上可分配给每朵颖花的韧皮部面积,1286S/2410>鄂粳杂一号>汕优63>两优培特;上部二次枝梗上的结实颖花平均占有的韧皮部面积大于下部二次枝梗,1286S/2410组合的二次枝梗供给结实颖花和饱粒颖花韧皮部面积都比其它组合大.     

播期和栽插密度对协优084主要农艺性状及产量的影响

[目的]寻求最适宜的杂交籼稻协优084播期和栽插密度。[方法]在大田小区试验中,设4个播期:5月1日5、月11日5、月21日、5月31日,设5个密度:12万、18万2、4万3、0万和36万穴/hm2,研究不同的播期和栽插密度对协优084主要农艺性状及产量的影响。[结果]随栽插密度的增加,协优084的基本苗、最高苗和有效穗呈上升趋势。协优084随栽插播期的推迟,其穗长呈下降趋势,每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单位面积的总颖花量和产量呈先增加后降低的趋势;随栽插密度的增加,其结实率、千粒重变化不明显,穗长、每穗总粒数和每穗实粒数呈下降趋势。[结论]协优084在长江中下游地区的适宜播期为5月上中旬,中上等肥力水平下的适宜栽插密度为30万穴/hm2。     

弱光胁迫对分蘖期超级稻与常规稻叶片光合特性的影响

[目的]本文旨在探明超级稻与常规稻的光合特性对弱光胁迫的响应及其机制。[方法]以‘国稻6号’‘Ⅱ优084’(超级杂交稻)和‘扬稻6号’(常规稻)为试验材料,采用室内营养液培养,通过供应低强度(200μmol·m~(-2)·s~(-1))光照模拟弱光胁迫的方法,分析弱光胁迫对分蘖期超级稻及常规稻叶片光合特性的影响。[结果]弱光胁迫导致水稻生物量及叶片光合速率(P_n)显著降低,超级杂交稻的P_n显著高于常规稻;弱光胁迫下水稻叶片的光系统Ⅱ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、羧化效率(CE)及叶片叶肉导度均显著降低,且超级稻降幅大于常规稻;弱光导致超级稻及常规稻的1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶(Rubisco)含量显著降低,且弱光胁迫下超级稻Rubisco活性(CE/Rubisco)显著高于常规稻。[结论]弱光胁迫对叶片光合速率的抑制主要是由于叶片ΦPSⅡ下降及暗反应过程中叶肉导度下降导致羧化效率下降造成的;超级稻弱光胁迫下光合速率高于常规稻主要是由于其具有更高的Rubisco活性及叶肉导度。     

Ⅱ优084高产制种技术

Ⅱ优084是江苏丘陵地区镇江农科所用Ⅱ-32A与自选高抗白叶枯病的优质恢复系镇恢084配制而成的杂交籼稻新组合。其亲本特征特性如下：镇恢084主茎总叶片数17叶左右，播种至始穗102-105天，株高115厘米，分蘖力强，穗型较大，平均每穗总粒数160粒左右，结实率93％以上，花时集中，花粉量足。Ⅱ-32A主茎总叶片16-17叶，播种至始穗94-96天；分蘖力强，株型紧凑，茎秆粗壮抗倒伏，每穗颖花数多，平均150．5个，柱头外露率高，平均为83．7％，其中双柱头外露率占71．2％，单柱头外露率占28．2％。结合穗大粒多的特点，Ⅱ-32A的潜在有效花期长。     

臭氧胁迫对冬小麦干物质生产和产量构成的影响

利用开顶式气室(OTC)开展了大田实验条件下地表臭氧浓度增加对冬小麦干物质(DM)生产和产量构成的影响。结果表明,与对照组相比,100nL·L-1臭氧熏气下干物质量略有降低,150nL·L-1臭氧熏气下显著降低;100nL·L-1和150nL·L-1臭氧熏气下叶面积,净同化速率(NAR)变化规律不明显;100nL·L-1和150nL·L-1臭氧熏气都使抽穗期的叶/总干重增加,根/总干重下降,抽穗后根/总干重上升,而成熟期的各器官干重分配均没有达到显著性水平;100nL·L-1臭氧熏气使单位面积穗数和空秕率显著降低,150nL·L-1臭氧熏气使空秕率、单位面积穗数、穗粒数、穗粒重出现了显著或极显著降低,臭氧熏气对千粒重没有显著性变化。以上结果表明,NAR是影响干物质累积速度的关键因子,在不同生育阶段,通过干物质的分配,对小麦生长发育起关键作用的器官在一定程度上能够抵抗臭氧对其的损害。臭氧通过影响粒数和粒重使冬小麦减产。     

控蘖剂对超级早稻金优458生长发育及产量形成的影响(英文)

[目的]研究控蘖剂对超级早稻品种金优458生长发育及产量形成的影响。[方法]试验设喷施控蘖剂和喷施清水两种处理,研究了控蘖剂对产量及其构成因素,稻株形态,孕穗期田间小气候及群体质量特征的影响。[结果]喷施控蘖剂处理能显著减少无效和低效分蘖的发生,增加高峰苗期分蘖构成中高效分蘖(单茎4叶及以上分蘖)所占比重。喷施控蘖剂处理的穗长、穗粒数、穗着粒密度、二次枝粳数及着生其上的二次颖花数及结实率均显著高于未喷施控蘖剂的对照。同时喷施控蘖剂能增加株高,中后期群体生物量和叶面积指数,提高孕穗期上三叶叶温和群体的透光性,增加叶片SPAD值,从而增强光合作用能力,但也表现出稻株节间长度增加,茎秆粗度减小等特点。[结论]喷控蘖剂措施处理最终表现为茎蘖成穗率、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重协调上升而增加产量。     

种子内质营养液浸种对机插早稻生长发育和产量的影响

以水稻品种陵两优916为材料,以当地传统浸种方法 (强氯精消毒浸种)为对照,研究了稼禾宝种子内质营养液浸种对机插秧苗素质、移栽早稻生长发育和产量的影响。结果表明,与对照相比,营养液浸种处理秧苗成苗率增加5.1个百分点,白根数增加0.7条/株,株高和根长分别增加0.5 cm和0.7 cm。移栽后秧苗的缓苗期比对照缩短5 d,全生育期缩短2 d。分蘖数均明显高于对照,茎蘖成穗率比对照增加0.6个百分点,两者间无明显差异。稼禾宝营养液浸种处理水稻有效穗数比对照增加0.7万穗/667m2,穗粒数增加2.7粒/穗,结实率增加0.7个百分比;水稻产量比对照增产2.56%。     

臭氧对原位条件下水稻叶片光合、穗部性状及产量构成的影响

利用开顶式气室(OTCs)研究了4个水平的O3处理:过滤(charcoal filter air CF)、2×10-6mol/L(A处理)、4×10-6mol/L(B处理)和8×10-6mol/L(C处理)对原位条件下水稻叶片光合速率、气孔导度、蒸腾速率、穗部性状和产量构成的影响。结果表明,随着臭氧浓度的升高,水稻叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著降低(P<0.05);稻穗的一次枝梗数、二次枝梗数、穗长、穗粒数明显下降(P<0.05),而小花败育率则显著上升(P<0.05);有效穗数和产量明显降低,千粒重变化不大;收获系数在低浓度O3条件下略高于CF,C处理降低7.6%;相对于CF,A处理、B处理和C处理的水稻产量分别下降了28.7%、31.8%和57.9%。由试验结果可以看出臭氧对水稻的影响是多方面的,特别是高浓度的臭氧对穗部的一次枝梗和二次枝梗分化的影响比较显著,从而影响到水稻的产量构成和产量。     

氮肥运筹对机械穴直播早稻产量的影响

选用常规稻品种中嘉早17和杂交稻品种株两优189,利用2BX-10水稻精量穴直播机,研究氮肥运筹对机械直播早稻产量的影响。结果表明:在施氮总量为165 kg/hm2的相同条件下,穗肥用量为总量的20%时比30%的产量显著下降;穗肥为总量的30%,苗、蘖肥用量的变化对产量影响差异不显著。增加苗肥用量促进分蘖;苗肥用量达40%时,分蘖高峰值最大,无效分蘖大量发生,成穗率显著下降。最高茎蘖数与苗肥施用量显著正相关。中嘉早17的有效穗因苗肥和分蘖肥的不同用量影响差异很小。株两优819有效穗数则随着苗肥用量的增加有效穗增加,但成穗率下降。株两优819叶面积指数高于中嘉早17,叶面积指数达高峰后,中嘉早17下降量少,株两优819叶面积指叶面积指数下降很快。增施苗、蘖肥对干物质总积累量影响的差异不大,但是重施苗肥、不施分蘖肥、少施穗肥的处理,其干物质总积累量显著减少。苗、蘖肥占总用量30%时,苗、蘖肥用量的变化对产量影响差异不显著。机械穴直播早稻合理的氮肥运筹方式以m(基肥)∶m(苗蘖肥)∶m(穗肥)=4∶3∶3为好。     

稻米品质与水稻穗部性状的相关研究

采用2001年参加辽宁省水稻新品种(系)区域试验中熟组的全部参试材料,对水稻的穗部性状与稻米品质性状进行相关分析,结果表明:糙米率与千粒重呈显著正相关;垩白率与每穗实粒数呈显著的负相关,与结实率、秕粒数、一次枝梗数呈显著的正相关;垩白大小与穗数、每穗实粒数、二次枝梗数呈显著正相关,与千粒重、结实率、每穗秕粒数呈显著的负相关性;垩白度与每穗实粒数、千粒重呈显著负相关,与每穗秕粒数、二次枝梗数、一次枝梗数呈显著的正相关;透明度与穗数、秕粒、结实率、实粒、千粒重都有较大的相关性。各穗部性状与直链淀粉含量和胶稠度的相关性不显著。糙米率、垩白度、粒长、粒宽、透明度5个品质性状都显著地受相同的穗部性状影响,主要包括每穴穗数、穗长、实粒数、秕粒数、结实率、千粒重。精米率、垩白大小和直链淀粉含量显著受相同穗部性状影响,主要包括穗数、穗长、总颖花数、二次枝梗数、千粒重。胶稠度显著受穗长、每穗实粒数、每穗秕粒数、每穗总颖花数、二次枝梗数等性状影响。     

干旱胁迫对不同超级稻品种植株形态和干物质积累的影响

通过水分仪结合称重法严格控制土壤水分的盆栽试验,研究不同时段干旱胁迫对不同穗型超级稻品种植株形态和干物质积累的影响。结果表明:穗生长发育阶段的干旱胁迫在影响穗器官生长的同时,也抑制剑叶和倒2叶的伸长,导致光合叶面积下降,株高降低。穗分化发育至灌浆结实阶段中度干旱胁迫均导致生物产量和各器官干物重较对照明显降低。不同品种受干旱胁迫影响的程度有所不同,超级稻品种受影响程度比普通杂交稻品种(汕优63)小,大穗型超级稻品种(国稻6号、两优培九)受影响程度低于中穗型超级稻品种(Ⅱ优602、天优998)。干旱胁迫对水稻植株形态和干物质积累的影响与具体品种有关。