孕穗期淹水胁迫对早稻生长发育及产量的影响

为探明淹水胁迫对孕穗期水稻生长发育及产量的影响,为受淹以后的减灾避灾措施的制定提供技术支撑,本研究选取嘉兴8号和早籼807两个早稻品种,设置半淹和没顶2个淹水深度,3 d、6 d、9 d和15 d 4个淹水时间,于孕穗期进行淹水处理,以未淹水作对照,研究不同淹水时间和深度对植株生长特性及产量的影响。结果表明,淹水胁迫后两早稻品种生育期均相应延迟,且与淹水时间和深度呈极显著正相关。半淹水各处理株高在胁迫后24 h及成熟前7 d与对照相比差异不显著;没顶超过6 d的处理在处理后24 h及成熟前7 d株高显著低于对照;淹水胁迫后绿叶数、绿叶面积显著低于对照;顶叶SPAD及净光合速率在处理后24 h显著低于对照,且随着淹水时间推移和深度加深下降幅度越大,但到成熟前7 d时除没顶9 d、半淹15 d及没顶15 d 3个处理显著低于对照外,其余处理均与对照无显著差异。产量及其构成分析显示,半淹处理情况下有效穗数与对照无显著差异,而没顶淹水则显著高于对照;千粒重与淹水时间和深度相关性不显著;淹水胁迫使得植株每穗粒数和结实率显著降低,这是造成产量显著低于对照的主要原因,其中半淹水9 d和没顶淹水6 d处理的产量已经下降至对照的50%左右,植株每穗粒数、结实率及产量与淹水时间和深度呈极显著负相关。     

早稻灌浆期淹水对剑叶理化特性及产量和品质的影响

以天优998和桂农占为试验材料,盆栽条件下在灌浆期进行2/3淹水和没顶淹水处理(淹水历时0 d、1 d、3 d、5 d和7 d,0 d为对照),对淹水后早稻剑叶理化特性以及产量和品质进行分析。 结果表明,灌浆期水稻在1 d~3 d短期2/3和没顶淹水后产量和品质显著下降,淹水5 d~7 d产量下降最为严重。有效穗数下降是淹水导致产量下降的主要因素。相同淹水条件下,两个水稻材料间产量和品质变化差异不显著。灌浆期水稻淹水后水稻剑叶的游离脯氨酸和MDA含量升高,SPAD值和SOD酶活性下降,随淹水深度和持续时间的延长变幅增大。灌浆期淹水后水稻剑叶SPAD值和MDA含量与产量和品质呈显著或极显著相关,是反映淹水后水稻产量和品质变化生理指标。     

淹水对大豆生长和产量的影响

以南农99-6为材料,通过盆栽试验研究了淹水胁迫(水面淹至大豆子叶节部位)对大豆生长与产量的影响。结果表明:淹水抑制了大豆的生长,随淹水时间延长大豆的主、侧根逐渐腐烂,茎淹水部分产生大量不定根,为大豆适应淹水环境提供条件。在淹水处理0~10 d内,植株的生物量、叶面积、光合参数较对照有一定增加,但10 d以后随时间延长呈下降趋势;叶片中的色素含量降低,随时间延长与对照差异显著;叶片丙二醛、过氧化氢含量随胁迫时间延长呈上升趋势,显著高于对照。淹水胁迫最终导致单株荚数和产量明显降低,淹水时间越长,降低幅度越大。综合各指标来看,光合参数、丙二醛和过氧化氢含量等生理指标在0~10 d与对照差异不显著,而10 d后差异显著,可以推断该大豆品种的淹水胁迫临界期为10 d。     

拔节期淹水对不同株高夏玉米产量、形态特征及物质生产的影响

选择不同株高夏玉米品种登海661(DH661,矮秆品种)和登海605(DH605,高秆品种),设置两个种植密度(52 500株/hm~2和75 000株/hm~2),比较研究因自然降雨引起拔节期淹水对玉米植株形态和物质生产的影响及其与产量的关系。结果表明,拔节期淹水后,两个类型品种子粒产量均显著降低,穗粒数明显降低,千粒重降幅较小。淹水后不同株高夏玉米各个节间干物量显著降低,玉米株高、穗位高降低,各节间长及茎粗均变小,其中,第3节间及穗位节间降幅最大,高秆品种高密度条件下更为显著。相关分析表明,淹水处理后株高、穗位高、平均节间长与产量显著负相关,粒叶比、冠根比与产量相关不显著。表明夏玉米子粒产量降低主要是淹水胁迫降低了植株茎秆中物质积累量(特别是第3节间和穗位节间),明显抑制了穗分化而导致穗粒数减少所致。     

喷施不同化学制剂对高温胁迫水稻干物质积累与碳氮代谢的影响

以陵两优268为研究对象,采用盆栽试验,在水稻拔节末期连续3 d对叶片分别喷施22.04 mmol/L磷酸二氢钾(KH_2PO_4)溶液和20.0 mmol/L的氯化钙(CaCl_2)溶液,以喷施蒸馏水为对照,然后利用人工气候箱进行5 d高温处理(6∶00—18∶00,40℃±0.5℃/18∶00—次日6∶00,30℃±0.5℃,日平均气温为35℃),在高温处理5 d期间和高温处理结束5 d后分别测定水稻剑叶光合速率、叶片和茎秆的干物质量、含氮量和可溶性糖含量,成熟时测定产量,以探讨不同化学制剂对高温胁迫水稻干物质积累与碳氮代谢的影响。结果表明,在高温胁迫下和高温结束后的恢复过程,喷施2种化学制剂皆可提高水稻剑叶的光合速率和蒸腾速率,提高水稻叶片和茎秆的干物质量、含氮量和可溶性糖含量;喷施2种化学制剂均能提高水稻的穗粒数和结实率,每穗粒数分别比对照多21.00粒和18.66粒,结实率分别高10.83%和5.90%,穗粒重分别高0.44 g和0.36 g。喷施22.04 mmol/L KH_2PO_4溶液的处理提高水稻抗高温胁迫能力效果要好于喷施20.0 mmol/L CaCl_2溶液的处理。     

返青期没顶淹水对粳稻生长及产量的影响与对策

采用系统调查方法,探讨了水稻返青期没顶淹水持续时间对粳稻生长发育及产量的影响,同时进行了灾后补救机插秧和水直播栽培试验。结果表明,随没顶淹水时间的延长,水稻株高变矮,始穗期推迟,有效穗数、每穗粒数变少,千粒重变小,产量下降,且没顶淹水时间持续越久,受害程度越深,但没顶淹水5 d内未死亡的水稻植株仍有利用价值;对于灾后秧苗生长点2/3以上死亡的田块,选择生育期短的粳稻品种进行机插秧补栽或水直播仍能取得一定的经济产量,是灾后重要的技术补救措施。     

高温胁迫下水稻产量的高光谱估测研究

为了定量分析不同生育期冠层反射光谱参数与水稻产量及产量构成要素的相互关系,确定能够准确预测高温胁迫下水稻籽粒产量的敏感光谱参数,通过盆栽试验,测定了孕穗期4种温度胁迫处理后的2个水稻品种不同生育期冠层高光谱反射率以及成熟后的理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量和结实率。结果表明,相对于蜡熟期的光谱参数,抽穗期和灌浆期的光谱参数与理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量以及结实率的相关性都较高,均达到显著水平。此两个时期可以作为预测水稻产量的关键时期。其中,差值植被指数DVI[810,A(450,560,680)]、垂直植被指数PVI(810,680)、红边幅值Dλred和红边峰值面积可以同时预测成熟水稻的理论产量和实际产量。而差值植被指数DVI(810,450)和DVI(810,560)、垂直植被指数PVI(810,680)和Dλred可以同时预测成熟水稻的穗数、每穗粒数和千粒重。相对于灌浆期的模型,抽穗期的模型能较可靠地监测水稻产量。     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

【目的】探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。【方法】以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。【结果】两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常规灌溉相比,轻度水分胁迫下旱优73的根系总吸收表面积、活跃吸收表面积、根体积、根直径、根尖数、根系抗氧化酶活性均无显著变化,而重度水分胁迫下则显著降低;在两种水分胁迫下,H优518根系形态生理指标均显著下降。【结论】节水抗旱稻旱优73在轻度水分胁迫下可维持较高的产量,在重度水分胁迫下产量降幅明显低于高产水稻H优518,良好的根系形态和较强的根系活力是其抗旱稳产的重要原因。     

不同淹涝胁迫强度对杂交中稻头季稻及再生稻生长的影响

以杂交中稻冈优725为试验材料,通过人工模拟"洪涝",研究了在水稻孕穗期、抽穗期、乳熟期不同淹涝胁迫强度处理对其生育期、叶绿素含量(SPAD值)以及产量构成的影响。结果表明,孕穗期和乳熟期淹没会明显推迟水稻的成熟期3~9 d,抽穗期淹没对成熟期影响较小,但在孕穗期和乳熟期淹没都有将再生稻成熟期提前的趋势;淹没不会引起叶片SPAD值的降低;在植株被全淹情况下,只要气温高于15℃,被淹没的水稻就不会因水温而影响其生长;不同淹水时期对杂交中稻头季稻产量影响程度表现为抽穗期﹥孕穗期﹥乳熟期,淹顶﹥淹没2/3;淹水时间越长,产量损失越大,总体上看,淹没36 h以上产量明显下降;单就对再生稻的影响而言,不同淹水时期对其产量影响程度表现为乳熟期﹥抽穗期﹥孕穗期,全淹没与淹没2/3处理间差异较小,不同淹水时间对再生稻产量的影响差异也不大。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

开花期水分胁迫对水稻生长及稻米品质的影响

以水稻品种准两优527和Ⅱ优162为材料,研究了开花期水分胁迫对其生长和稻米品质的影响。结果表明,水分胁迫下,千粒重和结实率显著下降,导致单株产量降低,同时株高降低、叶面积减小、叶绿素含量降低;水分胁迫后,稻米的整精米率降低,垩白度和垩白粒率上升,蛋白质含量增加,直链淀粉含量下降,其中,整精米率受到的影响最大。因此,水稻开花期田间保持适宜的水分极其重要。     

Alleviation of waterlogging damage in winter rape by application of uniconazole: Effects on morphological characteristics,hormones and photosynthesis

Oilseed rape seedlings (Brassica napus L.) treated with uniconazole were transplanted at the five-leaf stage into specially designed experimental containers, and then exposed to waterlogging for 3 weeks. Pre-treatment of rape seedlings with uniconazole significantly increased seedling height, shoot width, number of green leaves and leaf area per plant, and consequently the shoot, root, and total dry weight after waterlogging. Following waterlogging stress, the uniconazole treated plants had a significantly improved growth including plant height, length and width of leaves, number of green leaves, leaf area per plant, and canopy width at the stem elongation stage, and plant height, stem width, and root, shoot and total dry weight at the flowering stage. At harvest, uniconazole treatment increased the number of primary and secondary branches, seeds per pod, and number of effective pods in branches and in terminal raceme after waterlogging treatment. The uniconazole-induced increase in the number of pods per plant and number of seeds per pod were the two yield components responsible for the significantly greater seed and oil yields obtained from the uniconazole plus waterlogging treated plants, over either the control or waterlogged plants. Uniconazole also reduced waterlogging-induced rise in the erucic acid content of the seeds. The modification of GA₃, zeatin, ABA and ethylene levels due to pre-treatment of rape seedlings with uniconazole might have helped to delay the chlorosis and senescence induced by waterlogging. Uniconazole treatment also increased the leaf photosynthetic rates of waterlogged plants, in part, due to the changes in leaf conductance and hormone levels which ultimately affected various physiological processes.     

水分胁迫对节水抗旱稻产量形成和根系形态生理特性的影响

目的 探究节水抗旱稻组合旱优73在不同灌溉条件下产量形成特点及其根系形态生理的变化情况。方法 以节水抗旱稻旱优73和高产水稻H优518为材料,通过根管试验设置三种水分处理(常规灌溉、轻度水分胁迫、重度水分胁迫),调查株高、分蘖、根系形态特征和生理特性以及产量构成因素,分析性状之间的关系,探究不同程度水分胁迫对旱优73和H优518产量形成和根系形态生理的影响及其差异。结果 两年的重复试验结果表明,与常规灌溉相比,在轻度水分胁迫下,旱优73的产量及其构成因素无显著变化,H优518的产量在两年内平均减少了25.6%,每穗粒数、结实率、千粒重也显著降低;在重度水分胁迫下,两品种产量及其构成因素均显著降低,其中,旱优73的产量两年内平均减少了28.8%,H优518产量减少了46.1%。与常     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。     

孕穗期渍水对不同小麦品种根系生长和籽粒产量的影响

为给长江中下游地区小麦高产耐渍品种选用提供参考，以小麦品种扬麦25、扬麦24、宁麦13和宁麦9号为材料，分析了孕穗期连续10 d渍水处理对小麦叶面积和光合速率、地上部干物质积累、籽粒产量及其结构和不同土层（0~100 cm）根系干重的影响。结果表明，与对照（正常水分）相比，渍水处理显著降低小麦籽粒产量，降幅12%~31%，穗粒数和千粒重的减少是减产的主要原因。相比其他品种，渍水后扬麦25产量降幅小，产量构成较协调，受渍水影响轻。渍水处理显著减少小麦开花期和成熟期不同土层根系干重，其中对下层根系的影响大于上层根系；渍水也显著降低乳熟期倒三叶面积、倒二叶和倒三叶净光合速率，明显抑制成熟期地上部各器官和花后光合物质积累。在对照条件下，扬麦25的根系干重在开花期与其他品种相近，成熟期的0~20和80~100 cm土层根系干重则较高；在渍水条件下，扬麦25能在花后维持较高的上层根系生物量，成熟期的0~60 cm土层根干重占总根干重比例较高。不同水分处理下，扬麦25均具有面积大的旗叶且高的净光合速率，花后维持较久的上三叶绿色面积和积累更多的光合产物。因此，小麦花后根系生物量保持稳定（尤其是表层根系），绿叶面积较大且衰减慢（尤其是旗叶），有助于增强小麦花后光合物质积累能力，促进籽粒灌浆和单穗高产稳产，这可作为高产耐渍品种的筛选依据。     

冬小麦根系对不同生育时期渍水胁迫的生物学响应

为了研究不同生育时期渍水逆境对北方地区生态条件下冬小麦根系及地上部生长发育的影响,进行了人工模拟小麦渍水试验。结果表明,各生育时期渍水均能使小麦上位次生根数量有所增加,根系POD活性在小麦生育前期也会因渍水而有所提高。但小麦根系总重、根系活力、根系SOD活性、单株绿叶面积、叶片氮、磷及叶绿素含量均因渍水而明显降低,根细胞过氧化产物MDA含量成倍增长。苗期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期渍水20d分别导致小麦产量降低5.2%、20.8%、43.1%、61.8%和68.3%。     

氮肥用量和栽插密度对杂交粳稻辽优5206生长与产量性状的影响

采用裂区设计,研究了氮肥用量和插植密度对杂交粳稻辽优5206生长和产量性状的影响,为北方粳稻高产高效栽培提供依据。结果表明,随着施氮量增加,水稻分蘖数、抽穗期干物质量、拔节期SPAD值、株高和穗长显著增加,有效穗数、穗粒数和产量虽增加但不显著;随着栽插密度的增加,水稻分蘖数、干物质量、有效穗数明显增加,灌浆期SPAD值、株高、穗长、穗粒数显著降低,抽穗期SPAD值、结实率和产量则先增后降;氮肥用量和密度在产量等多数性状上互作效应不显著;取得高产的最佳肥密组合是240 kg/hm²和16.7万丛/hm²。     

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。     

增氧模式对水稻光合特性及产量的影响

【目的】研究不同增氧模式对水稻光合特性和物质生产的影响,并探讨适宜不同生态型水稻品种生长以及提高其产量的增氧模式,进一步明确稻田根部增氧对水稻生长的作用,为水稻好氧栽培提供参考和理论依据。【方法】以中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)3种不同生态型水稻品种为材料,设置增施过氧化钙(T_1)、微纳气泡水灌溉(T_2)和表土湿润灌溉(T_3)等不同增氧模式以及淹水对照(CK),分别测定水稻叶片光合特性、干物质积累量和产量等指标。【结果】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉处理增加了3个水稻品种主要生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和干物质量,水稻有效穗数和结实率显著高于对照;表土湿润灌溉处理下,3个品种的叶片SPAD值、叶面积指数、光合参数和干物质量下降,结实率显著低于对照,但提高了叶片水分利用率。完熟期,增施过氧化钙处理下,中浙优1号、IR45765-3B和中旱221稻谷产量分别较对照增加了22.38%、18.27%和18.17%;微纳气泡水灌溉处理下,3个品种稻谷产量分别较对照增加了13.89%、10.67%和8.85%;表土湿润灌溉处理下,产量分别比对照减少5.86%、8.19%和6.16%。【结论】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉有助于提高水稻叶片叶绿素含量、叶面积指数和光合作用能力,并显著增加水稻干物质积累和产量;而表土湿润灌溉处理下,水稻水分供应不足,叶片光合作用及产量均有所下降。     

中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm²、8.71 t/hm²和10.14 t/hm²,WUE分别为1.30 kg/m³、1.62 kg/m³和1.91 kg/m³。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。