育秧方式对免耕稻立苗期根系生长特性的影响

研究了编织布隔层旱育秧、编织布隔层湿润育秧和塑盘旱育秧3种育秧方式对免耕稻立苗期的根系生长的影响。结果表明,立苗期编织布隔层旱育秧和编织布隔层湿润育秧处理的单株总根数、白根数、一次分枝根数量、二次分枝根数量、根半径、根表面积、根冠比、单株根生物量、根系活力和超氧化物歧化酶活性均显著或极显著高于塑盘旱育秧处理。编织布隔层育秧对免耕水稻单条根长影响不大,但促进了根毛的生长。与编织布隔层湿润育秧处理相比,编织布隔层旱育秧对根系生长的促进作用更大。     

稻草还田对免耕水稻根系生长及产量的影响

研究了稻草还田对免耕水稻根系生长和产量的影响.结果表明,稻草还田可显著提高免耕水稻产量,显著或极显著提高单株根系干重、单株生物鼍、根半径、单株根表面积、单株根长、单条根长、根长密度、根系活力及超氧化物歧化酶活性,但是对单株总根数的影响不大.与3 t/hm<'2>稻草还田量相比,6 t/hm2稻草还田量的增产效果和对根系生长的促进作用更大.     

耕作方式对不同抛秧水稻品种立苗期根系生长的影响

对不同耕作方式2种基因型水稻的立苗期根系特性进行研究.结果表明:两优培九、金优253立苗期免耕抛秧单株根干重、单条根长、根毛区长略低于常耕抛秧,但差异不显著.免耕提高了水稻立苗后期总根数、白根数、根系活力和超氧化物歧化酶活性.立苗期超级稻两优培九的单株根生物量、总根数、一次分枝、二次分枝根数量、根系活力和超氧化物歧化酶活性均显著高于金优253.     

水氮管理对不同氮效率水稻根系性状、氮素吸收利用及产量的影响

【目的】探究水氮管理措施对不同氮效率水稻根系构型、氮素吸收利用和产量形成的影响,以及根系性状特征与氮素吸收利用和产量关系。【方法】试验采用三因素裂裂区设计,主区为2个不同氮效率水稻品种德香4103(氮高效型)和宜香3724(氮低效型),裂区设置"常规灌溉"和"控制性交替灌溉"2种水分管理方式,裂裂区为SPAD指导施肥、优化施肥以及农民习惯施肥3种施氮模式,运用岭回归分析方法探究根系构型与氮素吸收利用和产量的关系。【结果】水稻抽穗期根系性状、产量、每穗粒数、千粒重及总颖花量均存在显著的基因型差异。氮高效品种德香4103每穗粒数多,群体库容量大,产量较氮低效品种宜香3724高0.24%~11.31%;控制性交替灌溉有利于水稻千粒重的增长,常规灌溉则对水稻有效穗数、每穗粒数及群体颖花量提高更为有利;SPAD指导施肥和优化施肥处理能够提高水稻有效穗数和每穗粒数,扩大群体颖花量以保证其对农民习惯施肥的产量优势;由于水氮互作效应的存在,控制性交替灌溉下施氮处理与空白处理水稻千粒重的差距比常规灌溉的大幅降低,使得控制性交替灌溉下施用氮肥的增产效果更佳。德香4103的氮肥生理利用率较宜香3724平均高8.69%,常规灌溉下水稻氮积累量较高,控制性交替灌溉下氮肥回收率、农学利用率、生理利用率均较优;与农民习惯施肥处理相比,SPAD指导施肥与优化施肥模式更有利于水稻氮素吸收利用效率的提高。拔节期、抽穗期和成熟期水稻根系构型与产量岭回归方程的决定系数范围为0.4198~0.9028,其中,抽穗期根系性状与产量关系最为密切,氮高效和氮低效品种的决定系数均超过0.9。在拔节期,水稻细分枝根长对产量影响最大;在抽穗期,氮高效和氮低效品种存在差异,前者是粗分枝根长,后者是细分枝根表面积对产量影响最大;在成熟期,不定根长与产量关系最为密切。水稻抽穗期根系构型对氮积累量变化的解释程度较高,岭回归方程决定系数均接近0.7。就水氮管理措施而言,氮高效和氮低效水稻均应采用常规灌溉配套SPAD指导施肥或控制性交替灌溉结合优化施肥来实现产量的提高。【结论】水稻抽穗期根系构型与产量、氮积累量关系密切,采用合理的水氮管理措施能够实现水稻产量和氮素吸收利用效率的同步提高。     

干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响及其生理原因分析

【目的】旨在阐明全生育期干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响。【方法】以抗旱性差异显著的4个水稻品种(籼稻扬稻6号和两优培九,粳稻旱优8号和镇稻88)为材料,以常规水层灌溉(CI)为对照,在盆栽条件下研究了轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD)对水稻产量、根系、叶片及籽粒部分生理特性的影响。【结果】与CI相比,WMD处理下抗旱性较强品种扬稻6号和旱优8号产量分别提高6.90%和7.45%,抗旱性较弱品种两优培九和镇稻88产量分别降低7.28%和8.10%。WSD处理下,4个水稻品种的产量均显著下降,抗旱性较弱的品种产量降幅远高于抗旱性较强的水稻品种。WMD处理下,扬稻6号和旱优8号复水后根系氧化力、根系与叶片细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性均较CI有不同程度提高,而两优培九和镇稻88上述指标则与CI持平或有不同程度降低。WSD处理下,4个品种上述指标均较CI不同程度降低。【结论】轻干湿交替灌溉条件下,根系活性强、叶片细胞分裂素含量和光合速率高、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性强是抗旱性较强水稻品种的基本生理特征。     

结实期干湿交替灌溉对水稻根系、产量和土壤的影响

[目的]干湿交替灌溉(WMD)对水稻根系生长和产量形成有重要影响,但其对土壤性状的影响,以及与根系生长的关系尚不明确.[方法]本研究以5个不同类型的水稻品种为材料,在结实期设置常规灌溉(CI)和干湿交替灌溉(WMD)两种灌溉方式处理,研究了其对水稻产量、根系形态生理及土壤性状的影响.[结果]1)与CI相比,结实期WMD...     

灌溉模式与施氮量互作对水稻茎蘖产量形成的影响

【目的】明确灌溉模式与施氮量及其互作对水稻根系形态、茎蘖产量形成的影响,以期为水稻绿色生产及水肥高效利用提供理论依据。【方法】采用大田试验的方法,以两优287为材料,设置浸润式灌溉(W1)、常规灌溉(W2)和淹水灌溉(W3)三种灌水模式,不施氮(N0,0 kg/hm²)、常规施氮(N1,165.0 kg/hm²)和高氮(N2,247.5 kg /hm²)三个氮肥用量共9个处理。在水稻关键生育期取样,测定根系形态和活力、茎蘖动态、生物量和养分含量,研究灌溉模式与施氮量及其互作对水稻生长发育、产量、氮肥利用率和品质的影响。【结果】与W2处理相比,尽管W1处理水稻成穗率平均减少9.2%,但主茎、一次分蘖和二次分蘖的产量分别增加32.7%、18.1%和33.4%,总体产量平均增加18.5%;W3处理水稻成穗率平均减少5.0%,主茎、一次分蘖和二次分蘖的产量分别平均增加9.3%、2.0%和46.4%,总体产量无显著差异。与N0处理相比,各施氮处理的水稻成穗率平均增加6.1%,主茎和一次分蘖的产量分别平均增加8.1%和92.6%,二次分蘖产量平均增加0.57 t/hm²(N0处理无二次分蘖),总体产量平均增加88.0%。方差分析结果显示,灌溉模式与施氮量对茎蘖产量、总体产量及每穗粒数存在显著交互作用。此外,灌溉模式与施氮量对根系形态、根系活力、氮素吸收以及氮素干物质生产效率均产生了显著影响。方差分析结果显示,灌溉模式与施氮量对总根长、根体积、根尖数、根系伤流速度以及根、茎、叶、穗各器官生物量、群体生长速率等均存在显著交互作用。【结论】灌溉模式和施氮量显著影响水稻根系形态、分蘖形成及产量,且存在明显的交互作用。本试验条件下,浸润式灌溉模式下施用适量氮肥(165.0 kg/hm²)可在获得较高产量的同时提高水分和氮肥利用效率并改善稻米品质。     

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理（常淹灌溉）相比,OP处理（稻田增氧）可显著提高水稻产量7.6%~8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为:提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。     

花后渍水时长对小麦根系形态和抗氧化酶活性及产量的影响

为研究花后渍水对小麦根系形态特征和衰老特性及产量的影响,以小麦品种齐民7号和淮麦44为试验材料,采用柱栽试验方法,在开花期设置0 d(W0)、3 d(W3)、6 d(W6)和9 d(W9)四个渍水时长,分析了不同渍水处理间小麦根系平均直径、总根长、根干重和根系衰老相关酶活性及产量的差异。结果表明,在整个测定时期,W3处理的小麦根系平均直径、总根长、根干重、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性与W0处理无显著差异,但成熟期千粒重和产量显著低于W0处理。花后21 d, W6和W9处理的根系平均直径、总根体积、总根长、根干重、CAT和SOD活性显著低于W0和W3处理,POD活性和MDA含量显著高于W0和W3处理。成熟期不同处理之间穗数无显著差异,W9处理的穗粒数显著低于其他处理,千粒重和产量表现为W9W6W3W0。齐民7号各处理的穗粒数和产量均显著高于淮麦44,但W3处理下,齐民7号的产量损失显著低于淮麦44。随渍水时长的增加,两品种的产量损失均显著增加,渍水9 d时最终产量损失均达到51%以上,品种之间无显著差异。这说明本试验条件下,开花期渍水胁迫会加快小麦根系衰老,进而影响籽粒灌浆,最终导致产量降低,且渍水时间越长,其影响越大。     

我国超级稻根系特性及根际生态研究现状与趋势

以超级稻为代表的一批超高产水稻研发成功使水稻单产获得大幅度提高。较大的根系生物量、根重密度、根长、根长密度和根直径,根系偏向纵深分布且土壤深层根系生物量增大是超级稻根系生物学主要特征;高的单株根系氧化力、总吸收表面积、活跃吸收表面积、根系细胞分裂素(玉米素与玉米素核苷)含量是超级稻扩库增产的重要根系生理基础。生产中的施肥管理、水分管理、种植方式和根际土壤生态环境pH、氧、微生物、氮素形态等均可显著影响水稻根系的生长发育。通过适当的技术措施调控水稻根际生态环境向有利于水稻生长生理需求方向发展,以促进水稻根系健壮生长,实现水稻增产。水稻高产群体根系构型的形成与根际土壤生态因子匹配原理与调控,高产水稻地下根系、根际生态因子与地上群体的互作机制与调控路径,水稻根系定量化等方面是今后水稻根系深入研究的主要方向。     

稻油轮作下油菜秸秆还田与水氮管理对杂交稻群体质量和产量的影响

【目的】研究秸秆还田与水氮配施的理论与技术,探讨对水稻群体质量和产量形成的影响。【方法】选用宜香优2115为试验材料,三因素裂裂区设计,主区为油菜秸秆堆腐还田和直接还田两种秸秆还田方式,裂区为淹水灌溉和控制性交替灌溉两种水分管理方式,裂裂区为4种施氮量,分析对水稻群体质量及产量的影响,并探讨秸秆还田与水氮管理模式下群体质量和产量形成的关系。【结果】秸秆还田与水氮管理对主要生育时期水稻干物质积累量、叶面积指数(LAI)及产量均存在显著或极显著的调控效应,互作效应显著;且群体质量指标与产量呈显著或极显著正相关。秸秆堆腐还田对水稻群体质量指标的调控显著高于秸秆直接还田,齐穗期高效叶面积指数提高了4.71%～6.50%,群体干物质显著增加了9.22%～13.30%;并对水稻产量及其构成因素影响显著,有效穗数及每穗粒数分别提高了5.9%～9.8%和1.5%～5.2%,从而使产量提高了9.5%～13.4%。控制性交替灌溉相对于淹灌能保证足够的穗数,提高干物质积累量,减缓拔节至齐穗期叶面积衰减,加快结实期群体生长率,利于穗粒数及产量的提高;且随着氮肥用量的增加,分蘖数、干物质积累量、有效叶面积率和高效叶面积率均呈先增后降的趋势。【结论】从三因素间的互作效应来看,秸秆堆腐还田处理下,控制性交替灌溉与施氮量150 kg/hm^2,可有效提高齐穂期高效叶面积指数(4.80～5.32),具有较高的结实期干物质积累量(6.94～7.36t/hm^2),显著提高了有效穗(181.6万～220.9万/hm^2)及每穗粒数(180～200粒),从而显著提高产量达到10328.1～12464.1 kg/hm^2,为本研究节水减氮增效最佳的处理。     

小麦秸秆还田条件下轻简栽培水稻的生长特性

 以粳稻品种扬辐粳8号作试验材料,设小麦秸秆还田处理,以秸秆不还田作对照,进行直播、机械插秧、抛秧,并对水稻物质生产、产量形成及有关生理指标进行了分析。与秸秆不还田相比,秸秆还田处理穗数均有所下降,每穗粒数、结实率和千粒重均有所增加,产量均显著提高;各生育期的茎蘖数均明显降低。光合势、叶面积指数和干物质积累抽穗前低于秸秆不还田,抽穗后则相反;各生育期的根冠比均较高。抽穗期高效叶面积、高效叶比例以及粒叶比均较大,结实期茎鞘中贮存的碳水化合物的输出率及转换率以及收获指数明显大于秸秆不还田。结实期根系活力、伤流液、光合速率和ATP酶活性均高于秸秆不还田。阐明了秸秆还田轻简栽培水稻的生育特性和增产效应。同时,对秸秆还田水稻高产的生理原因进行了讨论,并提出秸秆还田水稻的关键调控技术。     

两个杂交粳稻组合超高产生长特性的研究

 : 将两个杂交粳稻组合（陵香优18和常优1号）于大田条件下种植,对超高产（产量＞12.0 t/hm2）田块的水稻物质生产和产量形成生长特性进行了分析。结果表明,与高产栽培（CK, 10.5～11.0 t/hm2）水稻相比,超高产栽培水稻穗数、每穗粒数显著高于CK,结实率和千粒重略高于CK,但差异不显著;超高产栽培水稻二次枝梗数、二次枝梗总粒数显著高于CK;有效分蘖临界叶龄期之前,超高产栽培条件下水稻生长比CK快,在有效分蘖临界叶龄期茎蘖数达到预期的穗数,叶面积指数、光合势、干物质积累和群体生长率较CK大;有效分蘖临界叶龄期至拔节期,超高产栽培条件下水稻生长平稳,无效分蘖发生少,高峰苗低,叶面积指数、光合势、干物质积累和群体生长率较CK小;拔节以后,超高产栽培条件下水稻茎蘖数下降平缓,成穗率高,叶面积指数、光合势、干物质积累和群体生长率较CK高,尤其是抽穗以后,超高产栽培条件下水稻具有明显的生长优势,叶面积指数、光合势、干物质积累和群体生长率均极显著高于CK。     

Effects of Soil Copper Concentration on Growth, Development and Yield Formation of Rice （Oryza sativa）

Pot experiments were conducted in 2002 and 2003 to investigate the effects of soil copper（Cu） concentration on growth, development and yield formation of rice by using the japonica cultivar Wuxiangjing 14 and hybrid rice combination Shanyou 63. The plant height, leaf number, elongated internode number and heading date of rice plants were not affected at soil Cu levels below 200 mg/kg, but affected significantly at above 400 mg/kg. The inhibitory effects on rice growth and development were increased with the increment of soil Cu levels. The grain yields decreased significantly with raising soil Cu levels. The main reasons for the grain yield reductions under lower soil Cu levels （100, 200 mg/kg） were mainly due to the decrease of number of spikelets per panicle, however, under higher soil Cu levels （more than 400 mg/kg）, both panicle number and number of spikelets per panicle contributed to the yield loss. The decreases of panicle number by Cu stress were mainly attributed to slow recovery from transplanting, delayed tillering and reduced maximum tiller numbers. The reduction of number of spikelets per panicle under soil Cu stress resulted from the decreases of both shoot dry weight （SDW） at the heading date and the ratio of spikelets to SDW. Total biomass at maturity decreased significantly with the increase of soil Cu levels, while economic coefficient showed non-significant decrease except under soil Cu levels above 800 mg/kg.     

免耕覆草旱作条件下水稻的生长特性

 通过田间定位试验,研究了免耕覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕水作3种栽培方式对晚稻生长状况和产量的影响。结果表明,免耕覆草旱作水稻产量与免耕水作差异不大,但两者明显高于免耕裸地旱作。与免耕裸地旱作相比,免耕覆草旱作明显提高水稻的有效穗数和每穴总粒数。免耕覆草旱作水稻可获得与免耕水作相当的地上部干物质量。与免耕水作相比,免耕旱作显著降低抽穗期水稻功能叶叶面积。与免耕裸地旱作相比,免耕覆草旱作明显提高灌浆期水稻总根长和根数。     

Physiological Basis of Stagnant Flooding Tolerance in Rice

Stagnant flooding(SF) is an important constraint which prolonges partial submergence damages of rice plants and reduces grain yield. Due to the heterogeneity in flood-prone ecosystem, many different types of traditional rice varieties are being grown by the farmers. The local landraces adapted to extreme in water availability could be the sources of new gene(s) which would be utilized to improve the adaptability of rice to SF with high yield. The main goal of this study is to identify new genetic resources tolerant to SF based on morpho-physiological traits. A total of 16 rice varieties were selected after initial screening from more than 400 rice varieties which were collected from eastern states of India. The increase rate of plant height was higher under SF compared to control, whereas no such trend was observed in the increment rate of aboveground total dry weight and culm dry weight. Area of aerenchyma gas spaces per tiller increased whereas root oxidase activity decreased under SF. The reduction of root oxidase activity, leaf area, and leaf dry weight was higher in susceptible varieties under SF compared to control. Stability index for different grain yield and yield attributes revealed that the impact of SF differed among different varieties. Correlation coefficient studies among different parameters taking stability index showed significant association with the grain yield. Based on the findings, it was concluded that maintenance of equivalent panicle weight and panicle number, plant height and harvest index at the maturity stage, leaf area, leaf and culm dry weights, root oxidase activity and tiller numbers at the flowering stage under SF compared to control help the plant to counteract the adverse effects of SF.     

节水灌溉下南方双季稻区主栽机插水稻品种的光合特性和产量

为了比较不同品种在干湿交替条件下的品种特性,以11份水稻品种为材料,分析比较了水稻秧苗素质、光合特性、产量及产量构成因素的差异。研究结果表明：不同品种秧苗素质差异显著,主要以苗高、白根数、总根数差异较为明显,其中以24d61（A2）品种秧苗地上、地下部性状最佳,为最适宜机插品种。不同品种抽穗期光合特性有所差异,其中24d44（A 6）品种净光合速率最高,为27.01 μmol/(m ²·s),中早39（A7）品种气孔导度与蒸腾速率最高,分别为1.69 mmol/(m ²·s)和12.10 mmol/(m ²·s),中嘉糯（A1）品种胞间CO₂浓度显著高于其他品种,为376.09 μmol/(m ²·s)。不同品种产量及其构成因素显著,陆两优996（A10）品种株高、单株产量、结实率与每穗着粒数均为最高。抽穗期光合特性与产量构成各指标相关性分析表明,净光合速率与蒸腾速率、单株有效穗数、千粒重呈正相关,与胞间CO₂浓度与结实率呈显著负相关;单株产量与每穗着粒数、结实率呈显著正相关,与株高、千粒重呈正相关,与光合特性各指标呈负相关,但差异均未达到显著性。因此,本研究对节水灌溉条件下水稻机械化种植模式适宜品种的筛选有重要意义。