不同穗型水稻品种生理特性及其与产量关系的研究

结合辽宁省2000～2001年区域试验,对不同穗型水稻品种生理特性与产量关系进行了研究。结果表明,直立穗、半直立穗型品种(系)产量显著高于弯穗型品种。增加直立穗型品种的成粒率、半直立穗型品种的每穗颖花数和弯穗型品种的千粒重可以提高水稻产量。拔节期、成熟期干物质积累均与产量呈显著正相关。直立穗型品种产量与抽穗期剑叶叶绿素含量呈显著正相关,弯穗型品种产量与拔节期、抽穗期LAI呈显著正相关。由此可见,根据穗型进行栽培上的调控,可以获得高产。     

粳稻光合物质生产及光能利用率差异研究

以85个粳稻品种为试验材料,比较研究不同产量水平粳稻叶面积指数、SPAD值、光合势、净同化率、比叶重等光合物质生产指标以及光能利用率差异,为粳稻高产栽培和优良品种选育提供理论依据.结果表明,不同产量水平粳稻品种抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值、抽穗期-成熟期光合势和净同化率、光能利用率均随产量水平升高而增加,成熟期茎鞘和叶片氮素分配比例随产量水平升高而降低,产量水平间差异极显著.相关分析表明,抽穗期-成熟期光合势和净同化率对产量影响极显著(r≥0.75**),其次是光能利用率(r=0.68**).同时抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值与光能利用率呈极显著正相关;抽穗后20 d剑叶SPAD值对光能利用率影响高于倒二叶和倒三叶;成熟期籽粒氮素分配比例与比叶重、光能利用率呈显著正相关,与抽穗期氮光合利用效率呈极显著正相关.因此,较高水平抽穗期叶面积指数和抽穗后剑叶SPAD值,有利于提高粳稻抽穗后光合生产能力和成熟期籽粒氮素分配比例,促进光合物质生产和光能利用率提高,此为粳稻获得高产重要原因.     

辽宁省水稻灌浆期光合特性及其与产量品质的相关性分析

【目的】近年来,辽宁省育成一批直立穗和半直立穗品种和杂交组合并在生产上大面积应用。本研究旨在阐明直立穗和半直立穗品种产量和品质形成期水稻叶片的光合特性及其与产量和品质的相关性。【方法】以辽宁省新育成的27个水稻品种,在两年多点条件下,对品种的光合特性、产量、产量结构和品质表现进行研究。【结果】光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈显著的二次曲线关系,光合速率与胞间CO2浓度呈极显著的直线关系;水稻灌浆中期叶片的净光合速率与产量呈显著正相关,气孔导度和蒸腾速率与每穗成粒数成显著正相关。回归分析表明,水稻产量随着叶片光合速率的增加而提高,二者呈显著的幂指函数关系。     

不同类型高产小麦品种的光合特性研究

以多穗型、中穗型和大穗型3种类型9个小麦品种为试验材料,对高产小麦品种光合特性及其与产量性状的相关性进行了研究。结果表明,在陕西关中灌区生产条件下,高产小麦品种与丰产品种相比,其光合性能在小麦生育后期具有明显的优势:灌浆期叶面积系数(LAI)和叶绿素(Chl(a+b))含量一直维持较高水平;旗叶丙二醛(MDA)增长速率和净光合速率(Pn)下降速率明显小于丰产品种。旗叶Pn与Chl(a+b)呈较高的正相关,与MDA含量呈显著或极显著负相关。千粒重、穗粒数、穗粒重及产量均与灌浆后期旗叶的Chl(a+b)含量、Pn及叶面积持续期呈显著或极显著正相关,与后期MDA含量呈显著负相关。     

土壤铜胁迫对水稻磷素吸收利用及产量的影响

在土培盆栽条件下,研究移栽至成熟期100~800 mg/kg铜胁迫对早熟晚粳水稻品种武香粳14号磷素吸收利用及产量的影响。随着土壤铜含量的增加,水稻拔节期、抽穗期和成熟期吸磷量均显著下降,降幅为拔节期>抽穗期>成熟期;对水稻拔节期、抽穗期磷素生产效率没有显著影响,但成熟期磷素生产效率和磷素籽粒生产效率均显著下降;随着土壤铜含量的增加水稻产量下降10%~96%。相关分析表明,水稻拔节期和抽穗期吸磷量与穗数、每穗颖花数以及生物产量均呈显著或极显著正相关(r=0.842*~0.999**)。说明在土壤铜胁迫条件下水稻吸磷能力明显下降,影响植株光合生产,进而使水稻分蘖发生和颖花形成受阻,最终导致水稻显著减产。     

水稻单茎茎鞘重与产量形成关系及其高产栽培途径的探讨

试验于1987～1990年在扬州进行。以汕优63和盐粳2号为材料。采用施肥量、栽培密度等不同因素处理。塑造抽穗期不同的单茎茎鞘重和叶面积指数的群体。结果表明:水稻抽穗期单茎茎鞘重与植株性状(比叶重、消光系数、穗粒数等)、群体粒叶比、经济系数等均呈极显著的线性正相关,与抽穗期叶面积指数呈二次曲线关系,与抽穗后叶面积衰减速度呈显著负相关。在最适叶面积指数相近时。单茎茎鞘重高的群体,最适叶面积指数保持时间长,抽穗后的光合势和净同化率高,产量提高。因而塑造一个抽穗期叶面积指数适宜,单茎茎鞘重高的群体是水稻超高产的途径。     

不同小麦品种叶面积、叶绿素相对质量分数、根系性状及产量的研究

旨在阐明高海拔生态条件下小麦品种顶二叶光合特性与产量的关系,为高产栽培和高产育种提供理论依据.试验于2013-2014年在云南丽江以云南省主栽的5个小麦品种为供试材料,研究了不同品种顶二叶叶面积、叶绿素SPAD值、根系性状差异及与籽粒产量的关系.结果表明,不同小麦品种在开花期顶二叶叶面积、开花期和成熟期顶二叶叶绿素SPAD值、根系性状(次生根根数、根长和根干质量)上差异有统计学意义.倒二叶和顶二叶叶面积与籽粒产量呈极显著正相关,但旗叶叶面积与籽粒产量相关性无统计学意义.成熟期旗叶、倒二叶和顶二叶叶绿素SPAD值与籽粒产量分别呈显著或极显著正相关,开花期、成熟期旗叶和倒二叶叶绿素SPAD值与叶面积的乘积和籽粒产量分别呈显著或极显著正相关.高海拔生态区次生根根系发达、生育后期顶二叶维持相对较大叶面积和较高叶绿素SPAD值的协调型小麦品种(如云麦53)具有较大增产潜力.     

河南省小麦品种主要农艺性状的演变规律

为了解河南省小麦品种主要农艺性状的演变规律,对河南省1980年以来审定和大面积推广品种的农艺性状数据进行分析。结果表明,随着育成年份的推移,农艺性状中的株高、穗下节长、脖长、旗叶长呈下降趋势,而旗叶宽、旗叶面积和穗长呈上升趋势。产量性状中穗粒数、千粒重、单穗重和产量则随着品种审定年限的延迟表现为增长趋势。通过对各性状间的相关分析可知,旗叶面积与旗叶长和旗叶宽极显著正相关;穗下节长与旗叶长、旗叶面积和株高呈极显著正向关,而与产量和千粒重呈显著负相关;产量与千粒重呈极显著正相关,但与株高、穗下节长和脖长呈极显著负相关关系。     

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。     

土壤铜含量对水稻氮素吸收利用及其产量的影响

在盆栽土培条件下,以武香粳14为材料,设置不同土壤铜含量(100、200、400、600、800mg·kg-1),研究铜胁迫对水稻移栽至成熟期氮素吸收利用及其产量的影响.结果表明:随着土壤铜含量的增加,水稻拔节期、抽穗期和成熟期吸氮量均显著下降,拔节期的降幅明显大于抽穗期和成熟期;土壤铜处理后,拔节期水稻氮素物质生产效率增加,但抽穗和成熟期氮素物质生产效率以及成熟期氮索籽粒生产效率均下降.水稻产量随着土壤铜含量的增加显著下降,主要原因在于铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显减弱,其次为氮素籽粒生产效率的下降;相关分析表明,水稻拔节和抽穗期植株吸氮量与穗数、每穗粒数以及生物产量均呈显著或极显著正相关(r=0.844*～0.999**).综合而言,土壤铜胁迫条件下水稻吸氮能力明显下降,影响植株光合生产,进而使分蘖发生和颖花形成受阻,最终导致水稻显著减产.     

不同穗型粳稻的光合作用与物质生产特性

【目的】为了明确不同穗型粳稻产量形成的物质来源。【方法】以27个粳稻品种或品系为试材，对光合特性和干物质生产、分配及其与产量的关系进行了研究。【结果】齐穗期、灌浆期直立和半直立穗型品种的剑叶和倒2叶净光合速率高于弯穗型品种。齐穗期直立和半直立穗型品种的剑叶和倒2叶气孔导度大于弯穗型品种，但灌浆期各类品种气孔导度的差异变小。灌浆期细胞间隙CO2浓度比齐穗期有所增高，其中弯穗型品种增高幅度较大。齐穗期和成熟期细胞间隙CO2浓度与产量呈显著正相关。【结论】直立和半直立穗品种由于具有较强的光合效率和物质转运能力，干物质分配到穗部的比例较大，产量较高。     

小麦叶面积指数的遗传变异及其影响因素与产量的关系

以"小偃54×京411"的96个重组自交系(RILs)为试材,分析小麦叶面积指数(LAI)相关性状的遗传变异及其影响因素。结果表明,不同生育时期的LAI、MTA(平均叶倾角)、DIFN(无截取散射)均在RIL间存在极显著差异。LAI在RIL群体中呈连续的正态分布。LAI自抽穗期增大,至开花期达最大,灌浆后期降低。不同生育时期的LAI均与群体总茎数、株高和倒三叶叶长呈极显著正相关。灌浆后期的LAI与生物量和产量呈极显著正相关。当控制总茎数和株高不变时,LAI主要与顶三叶的叶面积和叶长呈正相关,其相关系数在开花期最大,灌浆后期降低。对抽穗期LAI>4.0的RIL系而言,该时期LAI与生物量和产量相关性不显著,但灌浆后期的群体平均叶倾角与生物量和产量呈显著正相关。对产量高于京411且株高小于80cm的8个RIL系的分析表明,旗叶与倒二叶叶长比与生物量和产量呈正相关。     

精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻产量与群体质量的影响

【目的】水稻产量在很大程度上受环境、栽培技术等多种因素的影响。根据各地的气候特点有针对性地采用栽培技术,可以充分挖掘水稻产量潜力,大幅度提高单产。论文旨在探明精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻群体质量及产量形成的影响效应。【方法】于2010-2011年在贵州省黄平、绥阳、余庆、兴义4个不同生态稻区,以当地具有高产潜力的杂交籼稻品种为试材,设计精确定量施肥模式（accurate fertilizer,AF）与常规施肥模式（conventional fertilizer,CF）,通过对两种施肥模式的比较,研究不同施肥模式的群体质量及产量形成的差异。精确定量施肥模式以斯坦福（Stanford）方程为基础,根据目标产量需氮量、土壤供氮量及氮肥当季利用率计算总施氮量,各阶段的施肥量根据目标产量的阶段需氮量确定。精确施肥模式的总氮按照基肥﹕分蘖肥﹕促花肥﹕保花肥为30%﹕20%﹕35%﹕15%施用,常规施肥模式氮素总量按基肥﹕分蘖肥﹕促保花肥为20%﹕60%﹕20%施用。在有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期、成熟期分别取地上部分测定叶面积和干物质量,成熟期考查穗数、穗粒数、结实率和千粒重。【结果】精确定量施肥模式显著提高了黄平、绥阳、余庆、兴义4个点的水稻产量,增产幅度为12.4%-48.0%,从产量构成因素看,穗数和穗粒数均较常规施肥模式有不同程度提高,穗数增加8.1%以上,穗粒数增加2.5%以上,群体颖花量增加14.3%以上,而结实率和千粒重两种施肥模式的差异较小;比较分析两种施肥模式的穗型大小,精确定量施肥模式较常规施肥模式穗粒数小于100粒的小穗比例降低、100-250粒的大穗和250粒以上的特大穗比例增加,小穗比例减少了36.7%-100%,大穗比例提高了2.2%-11.4%,特大穗比例提高了23.3%-94.9%;在叶面积指数与粒叶比方面;精确定量施肥模式比常规施肥模式的群体叶面积指数拔节前有所降低（4.2%-11.8%）、抽穗期显著提高（4.2%-13.9%）;粒叶比明显增大,其中颖花/叶为9.3%-32.7%、实粒/叶为12.8%-35.7%、粒重/叶为10.1%-36.3%;干物质积累量表现为精确定量施肥模式比常规施肥模式拔节前有所降低,拔节至抽穗期提高了9.8%-50.8%,抽穗至成熟期提高了26.9%-62.7%。【结论】精确定量施肥模式显著提高了贵州杂交籼稻产量,其途径主要通过控制拔节前的群体生长,促进拔节后的群体发展,适度减小拔节前群体叶面积和干物质积累,扩大拔节后尤其是抽穗后群体叶面积和干物质积累,在稳定提高穗数的基础上,控制晚生小穗数量、促进大穗形成,提高穗粒数和粒叶比,实现抽穗后群体干物质的高积累,从而获得高产。     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

用4个小麦品种，研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响，在基肥量相同的情况下，每公顷追施氮素150kg，追肥由越冬至返青期（N1），延迟到返青至拔节期（N2）和拔节至孕穗期增加籽粒产量的作用，其效果N3处理优于N2处理。     

不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异

 【目的】研究不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异,为大穗型品种遗传改良及从栽培角度调控源库提高穗重提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,2001年、2002年分别以88个、122个常规籼稻品种为材料,测定叶面积、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单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种源库性状的差异。【结果】大穗型籼稻品种抽穗期和成熟期叶面积系数、绿叶重及比叶重均较大,但结实期叶面积系数下降比例小。在一定的范围内,增大叶面积系数有利于提高单穗重;大穗型籼稻品种结实期净同化率大于小穗型品种;大穗型品种库容量较大,适当增大穗重有利于库容量的提高;大穗型品种单位叶面积籽粒产量、单位叶面积库容量、单位干物质库容量、单位氮素库容量较大;影响穗重的主要叶源性状是抽穗期绿叶重、净同化率;影响穗重的主要库性状是库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量。【结论】大穗型品种叶面积系数及其构成、库容量及其构成（或库源比）显著大于小穗型品种,绿叶重、结实期净同化率是影响穗重的主要叶源性状,库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量是影响穗重主要库容性状。     

小麦品种改良过程中物质积累转运特性与产量的关系

【目的】探明小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及其与产量形成的关系,为选育高产品种、制定育种目标提供理论依据。【方法】选用32个20世纪不同年代代表性小麦品种于2007-2009年进行大田试验,分析小麦不同生育时期干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。【结果】随着品种改良进程,籽粒产量和收获指数逐步提高,而20世纪60年代品种生物产量显著降低随后保持稳定;开花期叶面积、叶面积指数及旗叶光合速率逐步提高,为花后物质积累提供了物质和能量来源。品种改良显著提高了小麦拔节前和开花后物质积累量及群体生长速率,但降低了拔节至开花期积累量和生长速率;提高了花前干物质转运量、转运率及贡献率,但降低了花后干物质贡献率。小麦籽粒产量与拔节前及开花后干物质积累量、生长速率及花前干物质贡献率显著正相关,与拔节开花阶段物质积累量和生长速率及花后干物质贡献率显著负相关。【结论】品种改良提高了小麦物质生产能力和生产效率,协调了不同生育阶段物质积累,平衡了花前和花后干物质对籽粒的贡献。因此,提高拔节前营养生长、增加花后干物质积累和花前物质转运是小麦产量改良的重要物质基础,也是今后小麦高产育种的重要目标。     

栽插方式和施钾量对杂交籼稻叶源特征及干物质积累与转运的影响

以杂交籼稻F优498为材料,研究机插(T1)和手插(T2)2种不同栽插方式和不同施钾量(0、60、120、180、240 kg/hm~2)对杂交籼稻叶源特征、干物质积累与转运及产量的影响。结果表明:相较于手插稻,抽穗后机插稻剑叶和倒2叶的SPAD值偏低,但其变化相对平稳;齐穗期机插稻的叶面积指数高于手插稻,但齐穗后10~20 d剑叶的净光合速率下降幅度大于手插稻;与不施钾肥比较,施钾能稳定剑叶抽穗后SPAD值及齐穗后净光合速率;随施钾量的增加,机插稻和手插稻的叶面积指数均呈现先增加后降低的趋势,其中机插稻的叶面积指数以施钾量180 kg/hm~2的最高,手插稻以施钾量120 kg/hm~2的最高;随施钾量的增加,不同时期干物质质量呈现出先增加后减少的趋势,相较于手插稻,机插稻在拔节前干物质积累更具优势,而手插稻在齐穗后干物质积累量和积累比例高于机插稻;过高或过低的施钾量均不利于水稻后期茎鞘和叶片干物质的转运;手插稻实际产量(12 517.1 kg/hm~2)较机插稻(12 128.3 kg/hm~2)提高了3.21%,机插稻实际产量较低的主要原因是总颖花量不足,导致穗粒数偏少,施钾能有效提高机插稻的千粒质量和结实率,进而提高产量。在本试验条件下,施钾水平对手插稻实际产量的影响不明显,机插秧较适宜的施钾量为120 kg/hm~2。     

氮肥运筹及密度对中优752源库关系和剑叶温度的影响

以三系籼型杂交中稻中优752为材料,研究了氮肥运筹及密度对其源库关系和剑叶温度的影响。研究表明：在适宜施氮量的情况下,适当增加中后期施氮比例和适度稀植都能提高粒叶比和库源增量比、降低生育后期根系活力的衰退值,有利于源库协调。粒叶比和库源增量比与产量均显著正相关,生育后期根系活力的衰退值与产量极显著负相关。增施氮肥、增加中后期的施氮比例及适度稀植能降低剑叶温度。抽穗期及抽穗后25 d剑叶温度与产量呈极显著负相关,而抽穗期剑叶温度与抽穗期的伤流强度极显著负相关。     

Yield characteristics of japonica/indica hybrids rice in the middle and lower reaches of the Yangtze River in China

Although a lot of researches have been done on yield characteristics of japonica/indica hybrid rice, there is little information on differences of yield characteristics between different types of hybrid. To determine common characteristics of japonica/indica hybrid rice(JIHR) and identify the differences between different types of JIHR, the present study assessed yield characteristics, such as panicle trait, leaf area index(LAI), above-ground biomass accumulation, and nitrogen absorption and utilization, among three types of cultivar of JIHR. In our field experiments, three types of JIHR, e.g., Yongyou, Chunyou and Jiayouzhongke, were divided, and each of them has two cultivars, which were used as materials, meanwhile, using conventional japonica rice(CJR) Wuyingjing 31 and Sujing 9 were as controls. The results showed that the mean yield of those JIHR was above 12 t ha–1 in 2017 and 2018, and was 31.9 and 32.2%, respectively higher than that of CJR in the two years. Spikelet number per panicle of JIHR resulted in high yield. Higher yield of JIHR was likely contributed to greater panicle number and more spikelets per panicle. Higher yielding JIHR showed stronger tillering capacity, larger LAI and above-ground biomass accumulation from jointing to heading stages, which likely contributed to the higher number of spikelets per panicle. The long duration from heading to maturity stages allowed more nitrogen accumulation of higher yielding JIHR.