有序摆抛栽超高产栽培对水稻根系形态生理特征的影响

为研究不同抛栽方式对水稻根系形态生理的影响,探索抛秧稻超高产轻简栽培新途径,以粳型超级稻武运粳24和南粳44为试验材料,设置摆栽、点抛和撒抛三种抛栽方式,并以机插为对照,系统研究了有序摆抛稻根系的形态和生理特征。结果显示,水稻有序摆栽和点抛后秧苗根系长度、根数、单株根质量高于撒抛和机插,栽后7 d 3连孔稻苗优势明显,栽后15d2连孔秧苗表现出较强的优势。各生育时期群体根干质量、根冠比、根系活力表现为摆栽点抛撒抛机插,不同连孔稻株间表现为2连孔3连孔单孔,根系吸收总面积、活跃吸收表面积和吸收面积比与穗后根系伤流量亦呈现相同趋势。各生育时期的根系干质量、根冠比、根系活力及抽穗期单茎根系伤流量、根系吸收表面积、活跃吸收表面积、活跃吸收比与产量极显著相关。齐穗后15d,70%以上根系分布在0~5cm,90%以上根系分布在0~10cm,各层根干质量、根体积、根干质量密度抛栽方式间表现为摆栽点抛撒抛,不同连孔处理间为2连孔3连孔单孔,5~10cm、10~15cm、15~20cm的根系比例亦呈现此趋势。0~20cm内,各层根系干质量、根系体积、根干质量密度与产量极显著相关,上层根系对产量贡献较大,0~10cm贡献率达90%以上。总之,水稻有序摆抛栽根系发生快,各生育期活力强,后期分布合理,其良好的根系特性是超高产形成的生理基础。     

水稻秸秆还田和耕作方式对小麦抗倒伏能力的影响

为了解水稻秸秆还田与耕作方式对小麦抗倒伏能力的调节作用,分析了不同耕作方式(免耕、旋耕、浅翻耕、深翻耕)下水稻秸秆还田后小麦茎秆基部第1至第4节间主要物理性状及抗倒性的变化.结果表明,水稻秸秆还田后小麦株高降低,茎秆节间变短,基部节间茎秆抗折力增强,花后倒伏指数降低,抗倒性提高,尤以深翻耕处理表现最好;茎秆基部节间茎壁加厚,茎秆干重增加,充实度提高,从而增强了茎秆抗折力.     

不同种植方式对寒地粳稻干物质积累与茎秆抗折力的影响

以寒地粳稻垦稻12和垦稻31为试验材料,试验采用随机区组设计,应用Richards方程对旱直播(A1)、水稻垄畦栽培(A2)和常规栽培(A3)三种不同的种植方式下的水稻干物质累计过程进行拟合,探讨茎秆基部抗折力、倒伏指数与茎秆主要物理性状的相关性。研究不同种植方式对寒地粳稻干物质积累与茎秆抗折力的影响。结果表明,不同种植方式对垦稻12和垦稻31干物质累积、节间长度、基部第一节间、第二节间的抗折力、弯曲力矩和倒伏指数的影响程度达到显著。对茎秆抗折力和倒伏指数与茎秆主要物理性状间的相关特征分析表明,茎秆抗折力和倒伏指数受茎秆多个物理特性的影响,主要与茎秆基部节间长度、节间充实度等关系密切。     

密度和施氮量对强筋小麦藁优2018产量和抗倒性的影响

为明确减量播种和减施氮肥对强筋小麦品种藁优2018茎秆质量和抗倒性的影响,采用双因素裂区试验,研究了种植密度(D210,210万株·hm-2;D330,330万株·hm-2;D450,450万株·hm-2)和施氮量(N0,0kg·hm-2;N120,120kg·hm-2;N240,240kg·hm-2)对小麦倒伏高发期茎秆形态的影响,以及抗倒伏指数与茎秆形态指标的相关性。结果表明,在籽粒形成期和蜡熟期,密度由D210增加至D330,小麦茎秆重心高度显著增加,基部节间充实度、秆壁厚度、茎秆机械强度和抗倒伏指数降低;茎秆重心高度以N0最小,N240最高;基部节间秆壁厚度在3个施氮量处理间差异不显著;茎秆充实度、茎秆机械强度和抗倒伏指数随施氮量增加呈降低趋势,但在乳熟期和蜡熟期N120和N240差异不显著。相关分析表明,基部第1节间抗倒伏指数与节间粗度、充实度和第1节间秆壁厚度呈极显著正相关,与第2节间秆壁厚度相关性不显著。逐步回归分析表明,种植密度对小麦抗倒性的影响大于施氮水平。籽粒产量在不同密度处理间差异性不显著,但在不同施氮量间表现为N120和N240处理显著高于N0处理。因此,210万株·hm-2至330万株·hm-2的种植密度和120kg·hm-2的氮素水平在获得较高产量的同时具有较强的抗倒伏能力,是本试验条件下小麦抗倒高产的最优组合。     

立丰灵对粳稻抗倒性及产量和品质的影响

以优质粳稻品种稻花香2号为材料,研究了立丰灵对其抗倒伏能力及产量和品质的影响.结果表明,在拔节前10 d叶面喷施立丰灵能显著降低株高,不同程度缩短基部3个节间长度、增加茎粗及茎鞘中可溶性糖和钾、硅含量,显著增加茎秆基部各节间的抗折力,从而提高茎秆的抗倒伏能力,而且能提高产量,且对稻米品质没有不良影响.     

不同叶龄期追施N、K肥料对籼稻抗倒性的影响

以籼型杂交稻两优6326为材料,通过不同时期追施不同剂量的N肥与K肥,研究了不同时期追肥对水稻抗倒性的影响,及水稻茎秆的生长发育与植株抗倒性的关系。结果表明,N肥试验中,倒伏指数最小的是倒5叶期施肥,最大的为倒1叶期施肥;K肥试验中,倒伏指数最小的是倒2叶期施肥,最大的为倒3叶期施肥。基部节间的健壮程度与水稻的抗倒伏关系为:基部第二节间基部第一节间基部第三节间;对茎秆倒伏指数的影响大小为:基部节间干质量基部节间长度基部节间壁厚基部节间内径,而节间外径大小与植株抗倒关系不密切。     

籼、粳超级稻茎秆抗倒支撑特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻茎秆抗倒支撑特征的差异,以当地主栽且具有代表性的2个超级杂交籼稻组合和2个常规粳型超级稻品种为试验材料,在稻麦两熟制条件下对籼、粳超级稻茎秆形态特征、充实性状和力学特性以及弯曲力矩、抗折力、倒伏指数、田间表观倒伏率和实收产量等进行了系统的比较研究。结果表明,1)粳稻实收产量较籼稻高12.30%,差异极显著;基部0~20cm节间抗折力极显著高于籼稻、倒伏指数极显著低于籼稻,没有出现明显倒伏现象,而籼稻扬两优6号和两优培九两年平均田间表观倒伏率分别达11.97%和12.50%;2)粳稻基部四个节间弯曲力矩均极显著小于籼稻,抗折力均极显著大于籼稻,最终粳稻基部第1至第4节间的倒伏指数均极显著低于籼稻;3)粳稻各节间长度和株高以及基部节间外径、秆型指数、单穗质量、重心高和相对重心高度均小于籼稻,差异显著或极显著,而穗下节间长/秆长粳稻极显著大于籼稻;4)粳稻六个伸长节间的茎秆粗度和茎壁厚度均小于籼稻,其中,基部第1至第4伸长节间的茎秆粗度达到显著或极显著水平;5)粳稻各节间茎秆干质量均小于籼稻,两优培九各节间叶鞘干质量极显著高于其他3个品种,且粳稻基部第2节间单位节间茎秆干质量略高于籼稻,而基部第1、3、4、5、6节间粳稻单位节间茎秆干质量均低于籼稻;6)粳稻单穴固持力和抗弯阻力均显著或极显著大于籼稻,而按压恢复度显著或极显著小于籼稻。可见粳稻固持抗倒能力较强,籼稻抗倒恢复能力较强,且粳稻能协调实现高产与抗倒,这可能与其弯曲力矩小、抗折力大、株高矮、节间配置合理、重心低以及基部节间物质充实足等有关。     

群体密度对玉米茎秆农艺性状及抗倒伏性的影响

以抗倒伏性能不同的玉米品种为试验材料,研究密度对其农艺性状及茎秆抗倒伏性能的影响。结果表明,随着密度的增加,基部向上各节长和节粗变化不规律。节干重、单位茎长干重和茎秆抗折力均随着密度的增加先增加后降低,其中,单位茎长干物质重均在密度7万株/hm²时最大,各节干重和茎秆抗折力最大值出现时间因品种和节位而不同。相关分析结果表明,玉米倒伏率与第3、第4节所有指标均呈显著相关,与第5、第6节间单位茎长干物质重、节干重和茎秆抗折力均呈显著正相关,与株高、穗位高和穗位高系数的相关性因品种而异。     

直播稻不同品种茎秆和根系性状与抗倒伏性关系

选用6个早稻品种,通过直播栽培探讨茎秆和根系性状表现与抗倒伏的关系。结果表明,不同品种茎秆和根系性状存在不同程度的差异,品种间抗倒性差异显著。植株茎秆抗倒性与茎粗呈显著正相关;与第一伸长节间长度显著负相关。直播稻根系固持力与表土层根系数量有极显著相关外,与根系干质量和纤维素含量存在显著或极显著相关。茎秆抗倒性强弱与根系固持力不完全一致,陆两优996表现单株茎秆抗倒伏力与根系固持力都较大,分别为0.738和232.260 N;嘉育948茎秆抗倒力较高,为0.699 N,而根系固持力较低,为143.080 N。直播稻宜选用茎秆粗壮、茎基部伸长节间短、根数多、根干质量大、根系纤维素含量高的品种。     

不同栽培方式对水稻产量和物质生产特征影响

以武运粳24号和南粳44为材料,对钵苗机栽、精确点抛和毯苗机插3种栽培方式水稻的产量、干物质积累、茎蘖动态、LAI等进行比较研究。结果表明,不同栽培方式间水稻产量存在显著差异,钵苗机栽、精确点抛产量极显著高于毯苗机插,钵苗机栽显著高于精确点抛,产量差异主要来源于每穗粒数;物质生产上,移栽至N-n期钵苗机栽和精确点抛物质积累量多于毯苗机插,无效分蘖期毯苗机插物质积累量较多,至拔节期不同栽培方式干物质量相当,拔节至抽穗期、抽穗至成熟期钵苗机栽、精确点抛水稻物质积累量极显著高于毯苗机插,钵苗机栽显著高于精确点抛。说明与毯苗机插相比,钵苗机栽、精确点抛水稻全生育期干物质积累(除无效分蘖期)都具有一定优势,特别是生育中、后期光合能力强,物质积累多,LAI较大,叶片不早衰,结实率和千粒重较高,且钵苗机栽优于精确点抛。     

中微量元素肥料不同用量对超级稻品种倒伏及产量的影响

为了明确中微量元素肥料(主要成份Ca O、MgO、SiO_2和ZnO含量分别为20%、12%、10%和3%)不同用量对超级稻抗倒伏能力和产量形成的影响,于2014年早、晚季以超级稻品种天优3618为材料,设置4个用量水平(F0,对照,全生育期不施用,F1、F2和F3用量分别为25 kg/667 m~2、50 kg/667 m~2和75 kg/667 m~2)进行大田试验,研究中微量元素肥料施用对水稻的茎秆抗折力、形态结构和产量形成的影响。结果表明,中微量元素肥料的施用显著降低了早晚稻的倒伏指数和重心高度,与对照相比,F1和F2处理分别使水稻的倒伏指数和重心高度下降10.50%、8.37%和2.56%、2.22%;显著提高了水稻的单株和单茎抗折力、节间抗折力、节间的鲜质量百分比和茎壁厚度,分别较对照平均提高10.78%、13.49%、12.33%、11.93%和4.81%;同时基部不同节间对中微量元素肥料的响应存在差异,其中第2节间倒伏指数的下降幅度较第3节间多5.51个百分点,而第2节间的鲜质量百分比、鲜质量/干质量、茎壁厚度和粗度则分别多增加3.55个、2.41个、0.98个和0.19个百分点;中微量元素肥料的施用也有利于水稻产量的形成,但除成穗率和抽穗期绿叶面积外,其他指标各处理与对照的差异并未达显著水平。上述结果表明,中微量元素肥料能提高水稻的抗倒伏能力,有利于水稻产量的形成,其适宜用量为25~50 kg/667 m~2。     

减氮对机插杂交籼稻茎秆生长及抗倒伏特性的影响

以宜香优2115和F优498为材料,设置4个不同氮肥用量处理,研究减氮对机插杂交籼稻产量和茎秆生长特性的影响,及其与抗倒伏能力的关系。结果表明,与对照（品种最高产施氮量,180 kg/hm²）相比,随着减氮量的增加,参试两个水稻品种的产量均逐渐降低,但N150处理（施氮量150 kg/hm²）的产量降低不显著,而N120处理（施氮量120 kg/hm²）和N0处理（不施氮）的产量降低显著;水稻株高和重心高度均降低,基部节间长度缩短,基部节间的秆型指数逐渐增加,节间充实度（节间干物质量、单位长度节间干物质量和单位体积节间干物质量）先增加后降低,弯曲力矩逐渐减小,折断弯矩逐渐增加,倒伏指数降低,抗倒伏能力增强。相关分析表明,倒伏指数与产量、株高、重心高度、弯曲力矩和节间长度整体上呈正相关;与节间粗度、折断弯矩、茎壁厚度、秆型指数和节间充实度整体上呈负相关。综上,适宜减氮（N150）能够同步实现机插杂交籼稻减氮稳产和高抗倒伏能力;而过量减氮（N120或N0）虽能大幅度提升抗倒伏能力,但难以实现高产或稳产。     

植物生长调节剂对再生稻头季抗倒伏能力和两季产量的影响

【目的】为了探明植物生长调节剂对再生稻头季抗倒伏能力及两季产量的影响,【方法】以佳辐占、天优华占和甬优2640为试验材料,于拔节初期叶面喷施多效唑、乙烯利和抗倒酯,研究不同植物生长调节剂对水稻头季茎秆特性、力学指标及两季产量形成的影响。【结果】甬优2640基部节间抗折力和植株抗推力最大,抗倒伏能力强;佳辐占基部节间最长,株高最高,倒伏指数高,抗倒伏能力最差;天优华占基部倒伏指数小,抗倒伏能力介于前二者中间。与喷施清水对照相比,多效唑处理植株节间长、株高、茎壁厚与对照差异较小,增加了倒3节间(N₃)茎粗和倒4节间(N₄)和N₃的抗折力,降低了N₄和N₃的倒伏指数;乙烯利处理则显著增加了N₄长度,N₃茎粗和株高,对茎壁厚没有明显影响, 增强了N₃抗折力,降低了N₃倒伏指数;抗倒酯处理缩短了N₄、倒2节间(N₂)长,降低株高,增加N₃茎粗和N₃、N₂的茎壁厚度,增强了N₄、N₃的抗折力,降低了各节间的倒伏指数。3种植物生长调节剂处理均降低了头季产量,多效唑和抗倒酯处理增加了再生季产量,乙烯利降低了再生季产量。分析产量构成因素,植物生长调节剂处理主要影响了总穗粒数,头季总穗粒数减少,再生季总穗粒数增加。天优华占和甬优2640两季总产量均较对照降低,佳辐占总产量多效唑和抗倒酯处理较对照增加,乙烯利处理较对照降低。【结论】抗倒酯处理增强了再生稻头季茎秆的抗倒伏能力,而对两季总产量无显著影响,对再生稻头季抗倒伏栽培具有现实意义。     

遮阴对重穗型杂交水稻茎秆形态特征和抗倒伏性的影响

以穗数型杂交水稻C两优华占和重穗型杂交水稻渝香203为材料,于拔节期至抽穗期设置遮阴处理,比较两种类型杂交水稻产量及产量构成要素、茎秆力学、节间长度及基部节间茎鞘充实等方面的差异,并分析其与植株抗倒伏性的关系。结果表明,较正常光照处理(CK),遮阴处理(S)显著降低渝香203产量,主要原因是其有效穗数、穗粒数和千粒重降低,C两优华占具有相同的趋势。与CK相比,遮阴显著降低了杂交水稻弯曲力矩,倒伏指数不降反升,主要原因是折断弯矩大幅降低。遮阴处理下,渝香203弯曲应力和断面模数分别降低5.1%,25.5%,C两优华占分别降低19.3%,12.6%。进一步分析发现,遮阴处理下,渝香203茎粗和壁厚分别降低9.1%、11.9%,与断面模数变化相吻合;C两优华占茎鞘充实度分别减少25.6%、14.4%,这与弯曲应力变化相吻合。表明遮阴处理减少了重穗型水稻基部节间折断弯矩,进而增加了植株倒伏风险,同时降低了产量水平。增加基部节间茎粗、壁厚,提高茎秆断面模数,是遮阴下增强水稻茎秆强度和抗倒伏性的有效途径。     

氮肥管理对稻虾共作模式水稻产量和抗倒伏特性的影响

通过设置不同稻作模式（水稻单作、稻虾共作）和氮肥管理（不施氮、常规施氮、减氮）两因素交互试验,研究氮肥管理对稻虾共作模式水稻产量及抗倒伏特性的影响。结果表明,稻虾共作模式下常规施氮和减氮处理的水稻产量分别为7 539 kg/hm²和7 328 kg/hm²,比水稻单作模式降低29.4%~32.3%,这主要是由于试验当年水稻移栽后连续降雨导致缓苗不利所致,也与深水淹灌下水稻有效穂数、每穗粒数和千粒重下降有关。相比水稻单作,稻虾共作模式下水稻茎秆的株高、穂颈高、重心高、弯曲力矩和倒伏指数平均增加12.9%、17.9%、8.0%、20.9%和33.5%,第2节间茎壁厚、抗折力和折断弯矩平均降低38.7%、16.8%和16.6%。在稻虾共作模式中,与常规施氮处理相比,减氮处理仅减产2.9%,水稻茎秆抗折力增加13.5%、倒伏指数降低1.8%。相关分析表明,茎壁厚度与倒伏指数呈极显著负相关（p<0.01）,株高和弯曲力矩与抗折力呈显著负相关（p<0.05）。稻虾共作模式可保证水稻稳产,氮肥减施有助于提高该模式下水稻抗倒伏能力,降低倒伏风险。     

水稻茎秆抗倒性构成因素的研究

选用生产上广泛应用抗倒性强的水稻品种辽粳454-17和抗倒性较差的水稻品种沈农15做亲本,采用亲子回归设计和回交设计,人工组配成一套包括亲本P1、P2、F2、F3、B1、B2世代的材料,对水稻茎秆抗倒性构成有关的因素进行了研究。相关和通径分析结果表明:对水稻高倒伏指数(易倒伏性)贡献大的因素有株高、倒3叶长、重心高度等;对低倒伏指数(抗倒伏性)贡献大的因素有基节折断弯矩、秆型指数、基节干重比等。茎基弯折力和断面模数对折断弯矩有正向极显著作用。全株加在基部节间弯矩、断面模数和叶干重对折断弯矩有正向极显著作用。基节折断弯矩是代表茎秆强度的指标,通过非株高因素提高茎秆抗倒伏性的关键是增强茎秆强度。     

不同施氮量和栽插密度下三角形强化栽培杂交稻抗倒伏性与群体质量的关系

 以杂交水稻组合Ⅱ优498为材料,在三角形强化栽培(TSRI)条件下,研究了施氮量和栽插密度对水稻群体质量及抗倒伏能力的影响,并探讨了主要群体质量指标与茎秆抗倒伏性及产量间的关系。结果表明,TSRI下,施氮量及栽插密度对水稻产量、群体质量以及茎秆基部各节间抗倒伏能力均存在显著的调控作用。施氮量为150 kg/hm2与栽插规格40 cm×40 cm配合可提高结实期叶面积指数(LAI)、群体透光率,协调茎秆基部各节间弯曲力矩与抗折弯矩,缓和高产栽培的穗粒矛盾,显著提高籽粒产量;而施氮量增加至225 kg/hm2,应适当降低栽插密度,来缓解群体质量指标的恶化,降低倒伏指数,栽插规格50 cm×50 cm为宜。相关性分析表明,不同施氮量和栽插密度下水稻群体质量指标与茎秆基部各节间抗倒伏能力显著或极显著相关;结合产量表现,尤以齐穗期、齐穗后30 d中部的群体透光率以及齐穗后30 d的根系伤流量对水稻产量及抗倒伏性影响显著。     

不同穗型粳稻品种抗倒伏性的比较

 选用北方稻区9个不同穗型粳稻品种为材料,初步探讨了不同穗型粳稻品种间抗倒伏性的差异。倒伏多发生在距地面20~40 cm的第2、3节间。基部节间长与倒伏指数呈显著正相关;秆长与倒伏指数呈显著正相关;节至顶鲜质量、长短外径、截面面积与抗折力和弯曲力矩均呈显著或极显著正相关;穗长显著影响各节间的弯曲力矩;穗鲜质量与各节间抗折力、弯曲力矩呈显著正相关;穗颈角对各节间倒伏指数影响不显著。就单个品种而言,弯曲穗型内也存在抗倒性强的品种,不能单纯以穗型来评价品种抗倒性,应综合考虑品种的地域性及品种自身的特性。但从总体水平分析,北方稻区直立、半直立穗型粳稻品种比弯曲穗型品种倒伏指数小,抗倒性好。主要原因在于：直立、半直立穗型品种株高偏矮,基部节间短,更有利于抗倒;直立穗型品种基部茎秆抗倒性状表现良好;直立、半直立穗型品种穗短、轻且穗颈弯曲度小,对茎秆作用力小。此外,还讨论了生态条件、品种特性、穗型与抗倒伏性的相互关系。