强化栽培下水稻穗分化期叶片光合速率与水分利用率的研究

 用超级杂交稻两优培九、Ⅱ优7954和国稻1号作为研究材料，比较SRI水稻穗分化期不同移栽密度叶片光合速率和水分利用率。结果表明，SRI水稻稀植后能保持一定的叶面积指数，随着移栽密度从1.95×105丛/hm2下降到0.75×105丛/hm2，群体透光率增加，各叶位(第9叶至第13叶)叶片的光合速率和水分利用率明显提高，蒸腾速率降低，抽穗整齐度下降，第9叶和第10叶的光合速率和水分利用率提高的幅度较大。在试验条件下，水稻强化栽培的产量在移栽密度为165×105丛/hm2 时最高。     

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。     

不同时期灌溉对大豆叶片生理特性及水分利用效率的影响

在大豆不同生育时期进行灌水处理,产量存在显著差异.分别是开花期》开花期 鼓粒期》结英期》鼓粒期》对照》分枝期.开花期灌水能提高叶绿素含量,降低气孔导度和蒸腾速率,提高光合速率,使水分利用效率达到最大.在大豆鼓粒期水分胁迫下不同磷肥处理表明,在一定范围内(0～0.56 g/盆)增施磷肥有利于提高光合速率,降低蒸腾速率,提高水分利用效率.因此,在生产实践中,开花期灌水一次,灌水量为40 m3 667 m-2,并配合增施磷肥,能提高大豆叶片光合性能、叶片水分利用效率和产量.     

玉米单叶水分利用效率的差异比较

对6个玉米品种的三个方面,即单叶水分利用效率方差分析、不同水分处理及不同品种玉米单叶水分利用效率的SSR检验和气孔导度、蒸腾速率、光合速率与单叶水分利用效率关系这三个方面对单叶产量水分利用效率角度作了差异比较。农大108光合速率高,蒸腾速率低,单叶水分利用效率最高;哲单39蒸腾速率虽不高,但光合速率很低,导致单叶水分利用效率最低;其余品种居中。在干旱地区可通过选育光合速率对水分胁迫不敏感的品种,增强光合能力,提高水分利用效率,提高产量。     

玉米拔节期水分胁迫对植株性状、光合生理及产量的影响

利用盆栽试验研究了拔节期水分胁迫对玉米植株性状、光合生理及产量的影响。结果表明,玉米拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理的株高、茎粗、单株叶面积、地上部风干重、根风干重和根长均低于对照,根冠比高于对照。在子粒灌浆期测量,轻度、中度、重度水分胁迫处理的光合速率低于对照,叶片水分利用效率均高于对照。拔节期轻度、中度、重度水分胁迫处理分别比对照减产7.50%、21.04%和26.19%。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

玉米叶片水分利用效率及其相关性状的研究

在正常灌溉和中度水分胁迫处理条件下,测定23个玉米自交系其叶片水分利用效率,并将玉米叶片水分利用效率与生理生化、农艺学及产量形成因素等22个性状进行相关性分析。结果表明：玉米在中度水分胁迫条件下的WUE均高于正常灌溉条件下的WUE;玉米叶片水分利用效率与光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、穗位高、雄穗分枝数、开花至吐丝间隔、秃尖长、单穗粒重、穗粒数、穗行数等性状呈显著或极显著相关关系。     

不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响

【目的】研究旱直播模式下不同水分管理方式对水稻产量、光合生理特性和稻米品质的影响，以期为干旱气候条件下的节水栽培提供理论依据。【方法】采用大田小区试验，以杂交稻旱优73和常规稻黄华占为试验材料，通过设置全生育期内旱管和水管两种水分管理模式，综合考查旱直播模式下不同水分管理方式对水稻叶片光合特性、地上部干物质积累及分配、产量和稻米品质的影响。【结果】水稻旱直播模式下进行旱作栽培显著提高了水分利用效率和水稻产量，降低了稻米的外观品质和食味品质。与淹水灌溉相比，旱作处理显著提高了叶片SPAD值和齐穗期净光合速率，促进了地上部干物质的积累；增加了茎秆和叶片干物质转运量和对籽粒贡献率，进而提高了水稻有效穗和千粒重。其中，黄华占和旱优73产量分别增加14.0%和11.9%。旱作处理对加工品质没有显著影响，但显著降低了直链淀粉含量，增加了蛋白质含量；同时降低籽粒中重金属砷的含量，增加了重金属镉的含量。【结论】水稻旱直播模式为干旱气候条件下的水稻适应性栽培提供了可能，但稻米品质与产量协同提升因品种而异。因此，旱直播模式下高效优质栽培技术还需进一步研究。     

马铃薯叶片水分利用效率及相关生理性状研究

试验于2011年在哈尔滨东北农业大学香坊试验实习基地进行,以4个马铃薯品种为材料,通过盆栽控水试验对马铃薯的叶片水分利用率（LWUE）及与其相关生理性状进行研究。结果表明,在水分胁迫下参试品种的叶片水分利用效率均表现为花期〉蕾期〉苗期〉收获期,且品种间叶片水分利用率差异显著。光合速率、蜡质、可溶性糖含量与LWUE呈极显著正相关。蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度与LWUE呈显著负相关,气孔导度与LWUE呈极显著负相关。     

小麦水分利用效率若干问题探讨

本文综述了小麦叶片水分利用效率、光合速率、蒸腾速率的研究进展,并对有关问题进行了理论探讨。     

土壤干旱对冬小麦水分生理和生物量分配的影响

为了明确土壤长期持续干旱对冬小麦生理状况和生长发育的影响，采用盆栽方法，对长期持续不同土壤干旱条件下冬小麦水分生理和生物量的分配进行了初步研究。结果表明，随土壤水分的减少，冬小麦蒸腾速率、叶水势、叶片相对含水率、耗水量、耗水系数等水分生理指标均呈降低趋势，饱和亏呈递增趋势；地上部干物质量和总干重递减，根系量除轻度干旱处理最大外，其他各处理递减，根冠比递增。这说明，冬小麦随土壤水分的减少抗旱性增强，低土壤水分有利于增大光合产物向根系的分配，高土壤水分则有利于地上部发育。     

水稻不同灌溉方式下的高产生理特性

 以3个高产杂交水稻组合中优6号、两优培九、Ⅱ优7954为材料，研究了水稻好气灌溉条件下的生理特性。与传统淹水灌溉相比较，好气灌溉条件下水稻整个生育期田间水位降低，土壤氧化还原电位提高；分蘖早发，前期分蘖和大分蘖比例提高，分蘖成穗数提高7.1%~18.3%，增产8.6%~10.8%。同时，好气灌溉在单丛叶面积没有显著下降的情况下，提高群体各层次的透光率。与传统方式比较，水稻好气灌溉处理在孕穗期和开花期根系单茎伤流量增加，花后叶片光合速率、气孔导度和比叶重提高。     

叶龄调控下水肥耦合对寒地水稻生物学特征及水肥利用效率的影响

【目的】旨在通过优化水稻生育进程的水肥供给来促进水稻的生长发育。【方法】大田试验于2016—2017年在黑龙江省八五二农场进行,以垦稻24 (主茎叶片数为12) 为材料,采用2种灌溉模式和2种施肥模式的正交试验设计：叶龄灌溉模式 (LI) 与常规灌溉模式 (RI),叶龄调控侧深施肥模式 (SF) 与常规施肥模式 (RF)。【结果】LI+SF模式对水稻形态特征、光合特性、水肥利用效率及产量具有显著影响(P<0.05)。与RI+RF相比,LI+SF模式使叶面积指数、单株不定根数、总根长、总根表面积及总体积显著提高了21.2%、22.7%、20.8%、45.2%和17.8%,灌浆期水稻光合速率、净光合速率、叶绿素含量及气孔导度显著提高了17.4%、18.4%、26.8%和40.1%,水稻结实率、千粒重和理论产量显著提高了6.3%、2.4%和28.2%,实收产量平均增加5.2%,纯收入增加13.2%,氮肥农学利用率、籽粒吸氮量、产谷利用效率、氮肥偏生产力及氮收获指数被显著提高了11.1%、6.9%、5.8%、13.6%和8.0%。LI模式可以节约灌溉水用量1 000 t/hm²。RI+SF对水稻植株形态、光合特性、生物学产量和水肥利用率具有一定的促进作用,实收产量平均增加2.3%,没有充分发挥水肥耦合作用。【结论】LI+SF模式为本研究最佳的精准灌溉施肥模式,也是适合在我国北方推广的寒地水稻节水、节肥、丰产技术模式。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨,改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验,研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下,农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力,与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%,各生育阶段水稻叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加;2)两种水管理方式下,与FFP处理相比,OPT-N处理水稻在分蘖期的P_n、G_s、C_i、T_r、干物质积累和氮素吸收显著降低,但在孕穗期-灌浆期有所增加,对最终产量形成影响不大;RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期P_n、G_s、C_i、T_r的增加,提升生育中后期干物质积累量,氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP,在齐穗期和成熟期显著高于FFP,有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高,实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下,OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量,30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨，改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验，研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下，农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力，与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%，各生育阶段水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加；2)两种水管理方式下，与FFP处理相比，OPT-N处理水稻在分蘖期的Pn、Gs、Ci、Tr、干物质积累和氮素吸收显著降低，但在孕穗期-灌浆期有所增加，对最终产量形成影响不大；RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期Pn、Gs、Ci、Tr的增加，提升生育中后期干物质积累量，氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP，在齐穗期和成熟期显著高于FFP，有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高，实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下，OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量，30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

陕西省不同年代旱地冬小麦光合与产量特征变化及其相互关系研究

为明确陕西省不同年代旱地冬小麦品种光合特征变化规律及其对产量的影响,选择曾在该省推广种植的20世纪40年代至21世纪初8个不同年代旱地冬小麦品种(蚂蚱麦,1940s;碧蚂1号,1950s;丰产3号,1960s;泰山1号,1970s;小偃6号,1980s;陕229,1990s;长武134,2000s;长旱58,2010s)为材料,设置正常供水和干旱胁迫两个水分处理,进行盆栽种植试验,对小麦不同生育期光合特征进行测定,并在收获期考种测产。结果表明,无论是干旱胁迫还是正常供水处理下,现代小麦品种(长武134和长旱158)花前旗叶净光合速率和单株叶面积都表现出显著优势,并与千粒重和产量呈显著正相关;但品种间花后光合特征差异减小,这对于现代小麦产量的提升可能产生了一定的限制作用;不同生育时期和不同水分处理下,旗叶蒸腾速率与种植年代之间相关性并不一致;干旱胁迫条件下,孕穗期和花后3d的旗叶水分利用效率都随品种更替呈明显上升的趋势;现代小麦品种在干旱处理下旗叶净光合速率等光合特征、千粒重等产量因素的优势受到影响,最终导致其产量增幅下降。未来应进一步提升现代小麦的光合优势,尤其是花前叶片净光合速率及叶面积的优势,并进一步提高千粒重,这将会是陕西省小麦节水高产和抗旱稳产的重要手段。     

减氮和增氧灌溉对水稻产量和氮素利用的影响

【目的】明确减氮和增氧灌溉对水稻生长、产量和氮肥利用的影响。【方法】以3个品种水稻中旱221(旱稻)、中浙优8号(水稻)和IR45765-3B(深水稻)为材料，并设常规施氮量(195.0 kg/hm²)、减施氮量(157.5kg/hm²)2种氮水平和常规淹水灌溉(ConventionalFloodIrrigation,WL)、微纳米气泡水增氧灌溉(Micro-nanoBubbleWater OxygenationIrrigation,MBWI)2个灌溉模式，对比分析了3个品种水稻的茎蘖动态、叶片叶绿素含量、叶面积、干物质量、产量和水稻的氮素吸收利用特征。【结果】研究结果表明，MBWI处理显著增加了水稻产量，中旱221、中浙优8号和IR45765-3B的2年平均产量MBWI处理分别比WL处理增加12.4%、7.5%和6.7%，这可能与水稻有效穗数、每穗粒数密切相关。微纳米气泡水增氧灌溉和增施氮肥用量显著增加水稻叶片叶绿素含量和叶面积，并增加水稻干物质积累量。氮肥和增氧灌溉均影响水稻各氮素利用率指标，与淹水灌溉相比，微纳米气泡水增氧灌溉均可以显著...     

Relation of Root Growth of Rice Seedling with Nutrition and Water Use Efficiency Under Different Water Supply Conditions

The arid/semiarid regions contribute the forty- three percent of crop planted each year. In these regions, rice is mostly grown under rainfed conditions, where the chances plants to face drought are during the growing season. The primary determinant of cr…