有序摆抛栽对超级稻植株抗倒伏能力的影响

以粳型超级稻武运粳24和南粳44为试材,设置摆栽、点抛和撒抛三种抛栽方式,并以机插为对照,从茎秆抗折力、茎秆壁厚、节间长度、粗度、干质量等方面系统研究了有序摆抛稻的茎秆特性及其抗倒伏能力,结果如下:1)超级稻不同抛栽方式间抗倒伏能力差异显著,茎秆倒伏指数不同抛栽方式间表现为摆栽点抛撒抛、机插,基部节间抗折力、弯曲力矩和抗倒伏能力均表现为摆栽点抛撒抛、机插。就各抛栽方式下不同连孔处理而言,基部N1节间倒伏指数差异不显著,N2、N3、N4抗倒伏能力表现为2连孔、3连孔单孔。2)有序摆抛栽水稻相对重心高度稍低,成熟期茎鞘干物质量大,单穗干质量大,尤其2连孔和3连孔植株优势明显。不同抛栽方式间基部节间粗度、壁厚、节间质量和单位干质量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。除基部第1节间外,节间长度在抛栽方式间表现为摆栽点抛撒抛的趋势,不同连孔节间表现为2连孔、3连孔单孔的趋势。2连孔、3连孔钵苗有序摆抛在高产条件下稻株茎秆粗壮,节间短粗,节间壁厚,茎秆单位节间重,基部节间抗折力大,抗倒伏能力强,是一种利于提高水稻抗倒能力的新型水稻轻简高产栽培方式。     

机械化播栽对杂交籼稻根系性状的影响

以杂交籼稻宜香优2115和F优498为材料,手栽为对照,采用二因素裂区设计,使用新设计加工的取样工具,研究机直播和机插对杂交籼稻根系性状的影响。结果表明:1) 创新设计的水稻根系取土器能够便捷而准确地进行根系取样甚至根系的分层取样;2)移栽前及返青后总根长、根体积、根尖数均表现为直播>手栽>机插,返青期间,机插和手栽秧苗的根系生长快速,根冠比呈增大趋势,同期的直播稻地上部的生长快于根系,根冠比减小。3)直播稻根系早期生长迅速,抽穗期根多而细,根尖数大于机插和手栽,根冠比最大;机插根系具有后发优势,分蘖盛期后快速生长,抽穗期总根长、根体积最大;手栽根系少而粗,根冠比最小。4)与手插相比,抽穗期直播和机插根系分布浅,0~10 cm土层直播、机插、手栽根干质量分别占植株根系总干质量的76.9%、76.5%、67.9%,10~20 cm及20 cm以上土层直播和机插根干质量所占比例均低于手栽;横向分布上,直播在植株正下方0~12 cm直径范围内根干质量所占比例较机插和手栽分别高3.5%和3.3%,根系更加集中分布在植株正下方。5)移栽前,根活性表现为直播>机插>手栽,差异极显著;移栽后,机插和手栽根活性快速提高,返青后无显著差异;至抽穗后35 d,直播、机插和手栽方式下,宜香优2115根系伤流强度较抽穗0d分别降低84.7%、75.4%和74.3%,F优498分别降低79.3%、75.9%和74.3%,直播的根系衰老快于机插和手栽。总的来看,机械化播栽对杂交籼稻根系性状有显著影响,抽穗期机插根系分布浅,根粗而多;直播根系分布浅,根直径最小,根尖数最多,抽穗后衰老快;手栽根系分布深,根粗而少。     

施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响

 以东北粳稻牡丹江27和牡丹江31为试验材料,研究了不同氮肥水平对东北粳稻根系形态和生理特性的影响。结果表明,在同一生育时期,随着氮肥用量的增加,水稻根数、根长、根粗、根体积和根干质量等指标也有所提高,根系的总吸收面积均也有所增加。三种氮肥水平下地上部干质量均随生育进程急剧增加,两品种的根干质量在孕穗期和抽穗期达最大值,抽穗期后根冠比降低,而地上部干物质量增大,单株根系伤流强度都随着抽穗后时间的推移先升高后降低,两品种根系α 萘胺氧化力分别在抽穗期和乳熟期达最大值,且根系氧化力在各时期的变幅随施氮量的提高逐渐变小。水稻在孕穗期的根数、根长、根粗、根干质量和根冠比与产量之间的相关性达到显著水平,各生育期根系的总吸收面积和比表面积均与产量呈正相关,且在乳熟期时相关系数最大。     

不同栽培方式对双季稻植株干物质积累和产量的影响

栽培方式是影响水稻生长发育和产量的重要农艺措施。为探明双季稻区不同栽培方式对水稻干物质积累及产量的影响,研究了抛栽、手插和机插3种栽培方式条件下早稻和晚稻分蘖动态、干物质积累与分配、水稻产量的差异。结果表明:与手插和机插处理相比,抛栽处理有利于促进植株提早分蘖和提高成穗率。早、晚稻各生育时期,水稻叶面积指数均呈抛栽手插机插的趋势。各处理植株群体根系干物质量和群体地上部干物质量均表现为抛栽手插机插;植株茎、叶、穗干物质量均表现为抛栽手插机插,其中抛栽处理显著高于机插处理(p 0. 05)。早、晚稻各生育时期,根系干物质量占总干物质量的比例以抛栽处理最高,机插处理最低;茎所占比例均以抛栽处理最低,叶所占比例均以机插处理水稻最大,穗所占比例均以抛栽处理最大。早稻和晚稻产量均表现为抛栽手插机插,抛栽和手插处理早稻和晚稻产量分别比机插处理增加1506. 7、1205. 3 kg/hm2和1444. 5、981. 0 kg/hm2。可见与手插、机插处理相比,抛栽处理水稻植株干物质总量大而且分配合理,有利于协调产量构成因素,提高水稻产量。     

剪根处理对不同秧龄杂交稻幼苗生长及生理特性的影响

以超级杂交稻F优498为材料,采用旱育秧方式育苗,设置不同秧龄(25d和40d)和幼苗伤根处理(整株根系剪去1/3、2/3、全部,以不剪根为对照),进行水培试验,研究根系损伤后(0~48h和1~29d)的生理响应、物质积累、根系形态及氮素吸收特性。结果表明,剪根后不同秧龄秧苗受影响的程度及反应速度不同,秧苗地上部脯氨酸和可溶性糖含量均出现了明显峰值,伤根程度越大,峰值越高,到达峰值的时间越早;25d秧龄的幼苗在剪根后的生理抗性及恢复能力均明显强于40d秧龄的幼苗。从剪根程度来看,不同秧龄下,剪根1/3处理对幼苗生长有一定促进作用,25d秧龄,剪根1/3处理在处理后22d,根系长度、根系表面积、地上部、根系干质量以及根冠比均大于对照,同时该处理氮素积累显著高于对照;40d秧龄,整个生育期根系表面积均随剪根程度的增大而减小,剪根1/3处理在处理后22d,根冠比显著大于对照,处理后29d,地上部、根系干质量、根系长度、氮素积累量以及含氮率均大于对照,而伤根程度较大不仅会导致水稻幼苗根系生长受阻,同时会严重抑制根系对养分的吸收,从而影响水稻幼苗的生长发育。     

不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻根系生长及氮素利用特征的影响

【目的】机插秧是当前我国水稻种植发展的主要方向,探索不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻根系生长及氮素利用特征的影响,对提高水稻产量和氮肥利用率,加快水稻机械化高产高效栽培技术的集成具有重要意义。【方法】以超级杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,在25 d和40 d秧龄下,通过"钵苗机插+高密度"、"钵苗机插+中密度"、"钵苗机插+低密度"、"毯苗机插+高密度"、"毯苗机插+中密度"、"毯苗机插+低密度"6种机插方式与密度配合的处理,研究其对氮素利用特征、根系生长特性的影响,并探讨根系生长与氮素利用及产量的关系。【结果】各生育时期氮素吸收与各阶段氮素积累量,齐穗至成熟期氮素吸收速率、茎和叶的氮素转运量、穗部氮素增加量、氮素偏生产力、拔节后根系干质量以及产量,25 d秧龄均较40 d秧龄优势明显。在相同秧龄下,与毯苗机插相比,钵苗机插可促进杂交稻各生育时期根系生长,提高氮素积累及吸收速率,增加结实期各器官氮素的转运量,从而提高稻谷产量;尤其在秧龄25 d、钵苗机插株距为15.5 cm时,较其他处理优势明显,为本研究最优处理。毯苗机插在25 d秧龄与株距为12 cm时,也能够获得较高产量;密度降低,提高了根冠比及茎叶转运率,但降低了各时期的氮素积累量、吸收速率以及结实期茎叶的转运量,产量较低。相关性分析表明,不同秧龄机插方式与密度配合下,主要生育时期根干质量与产量及氮素吸收利用均存在极显著正相关(r=0.47**~0.83**),齐穗和成熟期根冠比与产量及氮素吸收利用均极显著负相关(r=-0.52**和-0.79**)。【结论】机插杂交稻25 d秧龄根系生长及氮素利用特性均优于40 d秧龄,且钵苗较毯苗机插能优化水稻个体与群体关系,但其机插密度不宜过高或过低,行距与株距以33 cm×15.5 cm为宜,可促进氮素吸收利用及产量同步提高;且拔节与成熟期根系的生长对产量影响显著。研究结果可为水稻钵苗机插秧高产高效栽培技术集成及应用提供技术和实践依据。     

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。     

超高产杂交水稻超优1000的根系特征研究

比较研究了超高产杂交水稻超优1000与对照Y两优1号的根系性状差异。结果表明,与对照Y两优1号相比,超优1000各生育时期的根干重、根冠比、根体积、根密度、根系伤流量及颖花根流量较大,且生育后期根干重、根系伤流量下降幅度较小,下层土壤(10 cm以下)的根干重、根体积占其总量的比例较大,扎根较深。     

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。     

播期和栽插方式对水稻南粳9108产量和品质的影响

以南粳9108为材料,设计3个播种时间(5月14、21、28日)和3种插秧方式(硬盘机插25 cm行距、硬盘机插30 cm行距、钵苗摆栽),研究其对优良食味水稻产量和品质的影响。结果表明,早播(5月14日)条件下,水稻钵苗摆栽产量高,品质好;晚播(5月28日)条件下,硬盘机插25 cm行距处理产量高。播期、栽插方式对南粳9108糙米率、精米率影响不显著;垩白粒率、垩白度、整精米率、胶稠度、碱消值均随着播期的推迟而下降,稻米品质降低。     

稻秆还田深度对盆栽冬小麦结构和生理特性的影响

为了明确稻秆还田深度影响小麦生长发育的生理机制,采用盆栽试验研究了不同稻秆还田深度对小麦出苗、根系发育、根系结构、旗叶光合特性、旗叶SOD和CAT活性及胚乳细胞中淀粉体的影响。结果表明,(1)稻秆还田深度对小麦出苗率没有显著影响,但影响出苗整齐度;(2)15cm的稻秆还田深度能显著促进小麦根系生长,增加次生根数目,提高根冠比、根系总吸收面积、活性吸收面积及根系TTC还原强度;(3)不同稻秆还田深度对拔节期小麦次生根皮层结构影响不大,但对导管结构影响较大,还田深度越深,导管发育越慢;(4)15cm的稻秆还田深度能显著提高小麦旗叶叶绿素含量和光合速率,在生育后期能延缓旗叶叶绿素的降解速度,增加小麦产量;(5)15cm的稻秆还田深度能提高小麦生育后期旗叶中SOD和CAT的活性,延缓叶片的衰老;(6)15cm的稻秆还田深度能延缓小麦胚乳细胞中淀粉体发育时间。     

钵苗机插密度对双季晚稻产量及群体质量的影响

以杂交籼稻品种五丰优T025、籼粳杂交稻品种甬优538、常规粳稻品种小叶迟熟为材料,设置5个钵苗机插密度(D1,33 cm×12 cm;D2,33 cm×13 cm;D3,33 cm×14 cm;D4,33 cm×15 cm;D5,33 cm×16 cm),以毯苗机插为对照(CK,30.0 cm×13.2 cm),比较研究了不同钵苗机插密度对双季晚稻产量及群体质量的影响,旨在探明水稻钵苗机插在双季晚稻区的适宜栽插密度。试验结果表明:(1)三种类型水稻的产量均随移栽密度的增加而增加,相同密度条件下D1处理产量均极显著高于CK,2年平均增产8.13%~9.50%;(2)钵苗机插水稻移栽后群体的茎蘖数均表现为处理D1D2D3D4D5,与CK相比,D1处理的茎蘖数栽后增长快,拔节后群体茎蘖数消减缓慢,成穗率高;(3)移栽期至拔节期、拔节期至抽穗期、抽穗期至成熟期三种类型水稻钵苗机插的干物质积累量、群体生长率、光合势均表现为处理D1D2D3D4D5,移栽期至拔节期CK的干物质积累量和光合势大于D1处理,拔节期至抽穗期、抽穗期至成熟期D1的干物质积累量、群体生长率及光合势均高于CK;(4)钵苗机插水稻主要生育期的群体干物质量均表现为处理D1D2D3D4D5,而单茎干物质量却表现出相反的趋势;(5)钵苗机插水稻在主要生育时期的叶面积指数及抽穗期群体的有效叶面积率、高效叶面积率及粒叶比均随密度的增加呈上升趋势,抽穗期群体的有效叶面积率、高效叶面积率及粒叶比D1处理极显著高于CK。本试验结果表明,在双季晚稻区不同类型水稻品种钵苗机插最适宜行株距为33 cm×12 cm。     

不同秸秆还田模式对大豆根系分布的影响

对免耕、灭茬还田和传统耕作条件下大豆根系在土壤剖面中的垂直分布的变化规律进行了研究,为改善在保护性耕作条件下大豆根系发育条件提供参考。结果表明,免耕、灭茬还田和传统耕作模式的根长、根表面积、根体积及根干重均主要分布于土壤剖面0～10 cm深度。在0～10 cm深度内,不同耕作模式之间的根体积密度、根干重密度差异显著,其中免耕模式最低。在10～20 cm深度内,免耕模式根长密度、根表面积密度、根体积密度和根干重密度最低,其根长、根表面积、根体积和根干重占土壤剖面比例最低。土壤剖面根长、根表面积、根体积和根干重累加值亦表现为免耕最低,灭茬还田与传统耕作差异不显著。灭茬还田模式的根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度与传统耕作差异不显著,同时其根长、根表面积、根体积及根干重的垂直分布与传统耕作间差异亦不显著。土壤机械阻力和根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度呈显著负相关,土壤机械阻力是限制免耕模式大豆根系发育的重要因素。     

不同种植密度下东北春玉米根系特征及其干物质积累的差异比较

以郑单958和先玉335为供试品种,对45 000、67 500和90000株/hm2种植密度下春玉米关键生育期0～60 cm土体根系的主要形态指标及其干物质积累进行分析.结果表明,随密度提高,0～ 60 cm土体中玉米单株根系生物量积累下降,但群体根系总生物量呈上升趋势.3个密度下,从拔节期至乳熟阶段郑单958玉米根系的根长、根表面积、根体积与根长密度均随生育进程呈单峰曲线变化,在抽雄吐丝期达最大值;先玉335根系的相应形态指标从拔节期至乳熟阶段呈下降趋势,在拔节期最大.抽雄吐丝期和乳熟期,两个品种的单株根长、根表面积和根体积随密度增加而下降,但群体的总根长、根表面积、根体积和根长密度随密度的增加而增大.     

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。     

机插株距对优质食味水稻品种产量和群体质量的影响

目的 机插密度对水稻产量和品质有重要影响,但机插株距对优质食味水稻品种产量与群体质量的调控作用尚不清楚。明确优质食味水稻品种的适宜机插株距可为水稻机械化高产优质栽培提供理论与实践依据。方法 以南粳9108、南粳5055和南粳46三个江苏优质食味水稻品种为材料,在机插行距固定为30 cm的情况下,研究了10、12、14、16和18 cm五种株距对上述水稻品种产量和群体质量的影响。结果 南粳9108、南粳5055和南粳46三个水稻品种的茎蘖成穗率、高效叶面积指数、粒叶比(粒重/叶面积)、抽穗后群体冠层净光合速率和抽穗至成熟干物质积累量均在株距为12 cm时最大。上述水稻品种产量均随株距增加呈现先增加先减少的趋势,产量与株距呈二次曲线关系。依据曲线方程计算出两年中南粳9108、南粳5055和南粳46高产最适株距分别为11.6 cm,11.6~12.3 cm和10.8~11.4 cm。结论 机插秧行距固定为30 cm时,11~12 cm的株距有利于改善优质食味水稻的群体质量指标并提高其产量,可作为江苏省代表性优质食味水稻品种的适宜机插株距。     

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。     

Effects of Plant Spacing on Grain Yield and Population Quality in Mechanically-transplanted Rice with Good Tasting Quality

【Objective】The mechanical transplanting density plays an important role in grain yield and quality in rice. However, the effects of plant spacing on grain yield and population quality of mechanically transplanted rice with good tasting have not been clearly understood. Clarifying the optimal plant spacing for good tasting rice could lay a theoretical and practical basis for high yielding and good quality in mechanical cultivation.【Method】In this experiment, three rice cultivars with good tasting quality (Nanjing 9108, Nanjing 5055 and Nanjing 46) in Jiangsu Province were used as materials, and the effects of plant spacing (10 cm, 12 cm, 14 cm, 16 cm and 18 cm) on their grain yield and population quality were investigated under mechanical transplanting when the row spacing was fixed at 30 cm.【Result】Productive tillers rate, high efficient leaf area index, grain leaf ratio (grain weight/leaf area), canopy net photosynthetic rate after heading and dry matter accumulation from heading to maturity were the highest under the plant spacing of 12 cm in above three rice cultivars. Grain yields tended to increase at first and then decrease with the increase of the plant spacing, and the relationship of quadric curve was found between grain yield and plant spacing. The optimal plant spacing for grain yield in Nanjing 9108, Nanjing 5055 and Nanjing 46 ranged from 11.6 cm, 11.6－12.3 cm and 10.8－11.4 cm in two years according to the curve equation, respectively. 【Conclusion】When the row spacing was fixed at 30 cm, the plant spacing of 11－12 cm was helpful to improve the population quality and increase grain yield, and it could be used as the optimal plant spacing for the typical rice cultivars with good tasting in Jiangsu Province under mechanical transplanting.