适宜机直播的优质籼稻品种筛选及其 评价指标体系

[目的]筛选适宜机直播的优良籼稻品种,建立适宜机直播的籼稻品种评价关键指标体系,为适宜机直播专用籼稻品种选育及应用提供参考.[方法]以近年来选育的30个优质籼稻品种为试验材料,于2017年在贵州省湄潭县进行机械化精量穴直播试验,以成苗性、抗倒性及丰产性为核心指标,筛选适宜机直播的籼稻品种,并系统研究其生长发育特性.[结果]机直播条件下各水稻品种的产量介于6.1~10.5 t/ha,单位面积成苗数介于35.8~50.6株/m2,倒伏指数介于101.6%~260.6%,以产量、单位面积成苗数和倒伏指数进行聚类分析,筛选出川优8377、蓉18优2348、德优4727、晶两优534、宜香优2115、晶两优华占、Y两优1号和F优498等8个适宜机直播籼稻品种,其产量均>8.2 t/ha,单位面积成苗数均>48.0株/m2,倒伏指数均<140.0%,其余22个品种为不适宜机直播类型.两种类型水稻品种的生长发育特性具有明显差异,且适宜机直播类型的水稻品种分蘖成穗率均>65.0%,收获指数均>0.45,茎秆基部大于4 cm的第1节间抗折力均>1500.0 g,全生育期均<150 d,穗粒数均>140.0粒,结实率均>70.0%.[结论]F优498等8个优质籼稻品种适宜机直播,该类品种总体上表现出单位面积成苗数高、植株分蘖力中等但成穗率较高、收获指数较高、茎秆抗倒伏能力较强、生育期适中、穗型较大且籽粒充实良好、产量高等特点.     

秸秆覆盖与氮肥运筹对杂交稻根系生长及氮素利用的影响

【目的】在我国稻-麦、稻-油等多熟制区域,富含氮素的小麦、油菜等水稻前茬作物秸秆被大量弃置、焚烧,造成极大浪费和环境污染,与此同时,稻季氮肥投入量却在逐年增加,因此在水稻生产中研究秸秆覆盖与氮肥配合施用的理论与技术,对实现秸秆还田与减少氮肥用量具有重要意义。本试验研究油菜、小麦2种秸秆覆盖方式下,3种不同的氮肥运筹方式对杂交稻主要生育时期根系生长、氮素吸收利用特征及产量的影响,并探讨其根系生长与氮素利用及产量间的关系,以期寻求最佳的秸秆还田与氮肥运筹搭配模式。【方法】本试验以杂交稻F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,主区为小麦秸秆覆盖(S1)、油菜秸秆覆盖(S2)和无秸秆覆盖(S0);副区为氮肥运筹模式,在135 kg/hm2总施氮量条件下,设置基肥∶蘖肥∶穗肥为5∶3∶2(N1);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4(N2);基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶1∶6(N3)3种氮肥运筹模式,以不施氮肥(N0)为对照。研究各处理杂交稻在移栽后20 d、移栽后30 d、齐穗期和成熟期根系生长及形态、各生育期的干物质与氮素积累,水稻茎鞘的干物质转运、产量及其构成因子以及各时期氮素积累及利用效率,同时对各生育时期根系生长与氮素利用及产量间的关系进行分析。【结果】结果表明,小麦秸秆覆盖均可有效促进杂交稻各生育时期的根系生长、改善根系形态、增加各时期的干物质与氮素积累,提高氮肥的利用效率及稻米产量。在不同种类秸秆覆盖下,基肥∶蘖肥∶穗肥(倒4叶龄期施入)为3∶3∶4(N2)时,可及时地对杂交水稻主要生育时期的根系生长进行调控,有效促进抽穗至成熟期的干物质积累与转运率,提高水稻主要生育时期的氮素积累及氮肥利用效率,显著增加稻谷产量,为本试验中最优的氮肥管理模式;而氮肥后移比例过高(基肥∶分蘖肥∶穗肥运筹比例为3∶1∶6),会限制齐穗期根系的生长,导致稻谷产量及氮肥利用效率降低。相关性分析表明,秸秆覆盖与氮肥运筹下主要生育时期根干重、根体积、总根长与产量及氮素吸收利用均存在显著或极显著的正相关(r=0.38*0.78**),尤其以齐穗期的根体积与总根长、根干重与氮素累积、产量及氮素回收利用率的相关性最好。【结论】小麦秸秆、油菜秸秆覆盖能够有效促进杂交稻根系的生长,增加干物质与氮素积累,提高氮肥利用效率,且小麦秸秆覆盖效果更显著。秸秆覆盖条件下,氮肥运筹以基肥∶蘖肥∶穗肥为3∶3∶4时的水稻根系生长旺盛,物质生产能力强,氮肥利用效率最高。因此,小麦秸秆覆盖与基肥∶蘖肥∶穗肥以3∶3∶4的比例配合的水稻的产量最高,为最优组合。     

不同减氮栽培模式对杂交籼稻氮素吸收利用及产量的影响

[目的]探索不同减氮栽培模式对水稻氮素吸收利用及产量的调控效应,为水稻减氮高产栽培提供理论依据.[方法]选用杂交籼稻品种'成优981'和'宜香优2115'为试验材料,以常规高产栽培为对照(湿润灌溉、种植密度20.0×104/hm2、施氮量187.5 kg/hm2,T0),设3种减氮栽培处理:单一减氮(湿润灌溉、种植密度...     

灌溉方式与秸秆覆盖优化施氮模式对秸秆腐熟特征及水稻氮素利用的影响

以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,研究不同灌溉方式[淹水灌溉(CK)、干湿交替灌溉、旱作]下氮肥运筹与秸秆覆盖优化管理模式(麦秆覆盖优化施氮模式、油菜秆覆盖优化施氮模式以及无秸秆覆盖优化施氮模式)对水稻根系生长、各时期氮素积累以及产量的影响,探讨各灌溉方式下秸秆腐熟及氮素释放规律,明确秸秆腐熟与氮素释放规律对水稻生长的影响及其相关关系。结果表明,淹水灌溉和干湿交替灌溉均较旱作有效地协调各时期水稻地上部、地下部生长,促进各时期氮素吸收利用,提高稻谷产量;而水分生产效率则以旱作为最优,干湿交替灌溉次之,但差异不显著。麦秆、油菜秆的腐熟与氮素释放效率最高峰均出现在移栽后30 d,但腐熟量与氮素释放量受灌溉方式与秸秆种类的影响;油菜秆腐熟量显著高于麦秆,旱作明显高于干湿交替与淹水灌溉;氮素释放量则以麦秆为最优。秸秆覆盖优化管理模式也对水稻各生长指标具有显著影响;淹水及干湿交替灌溉下,麦秆覆盖氮肥运筹优化管理模式有效协调水稻植株各时期的生长,促进氮素吸收利用,最终实现产量的增加;油菜秆覆盖氮肥运筹优化管理模式则在整个生育期均对水稻生长表现轻微抑制效应;而旱作模式下麦秆、油菜秆优化施氮模式覆盖均呈现显著的促进作用,其中油菜秆覆盖优势明显,可作为生产中水资源不足的情况下参考。秸秆腐熟量及氮素释放量与水稻根干重、氮素吸收利用以及产量的相关性分析表明,移栽后30 d秸秆腐熟量与稻谷产量、氮素吸收均呈显著的负相关关系(r=?0.27*~?0.29*),而齐穗期、成熟期氮素释放量与产量及氮素吸收均呈显著的正相关关系(r=0.31*~0.59**);同时,秸秆的腐熟量与氮素释放对水稻根冠比影响较大,其中以齐穗期最为显著(r=?0.27*~0.42**)。协调水稻各时期秸秆腐熟量及氮素释放,特别是移栽后30 d氮素释放量是保证实现水稻高产、高效的重要措施之一。     

除草剂配施对机械旱直播稻田杂草控制及稻谷产量的影响

【目的】为了明确机械旱直播下除草剂配施对稻田杂草控制及稻谷产量的影响。【方法】以杂交籼稻F优498为试材,设置播后2 d喷施丙草胺(C_1)和丁草胺(C_2)2种土壤除草剂处理与4叶期不同的茎叶除草剂配施处理,研究其对机械旱直播稻田杂草、水稻群体质量和稻谷产量,以及土壤除草剂残留的影响,并探讨分析除草剂配施的经济效益差异。【结果】结果表明,机械旱直播下,喷施土壤除草剂C_2处理杂草数量显著低于C_1处理,且C_2处理利于拔节期、抽穗和结实期干物质累积和叶面积指数(LAI)的提高,促进最终稻谷产量的显著增加,进而提高效益。各土壤除草剂下,喷施五氟磺草胺处理(S_4)控草最优,其次为喷施氰氟草酯处理(S_3),二氯喹啉酸(S_1)和苄嘧磺隆(S_2)处理效果差,尤其S_4处理能不同程度的提高抽穗和成熟期干物质累积和LAI,进而促使稻谷产量均显著高于其他处理,并显著降低除草剂土壤残留量。【结论】该试验条件下,播前用灭生性除草剂(41%草甘膦异丙铵盐)基础上,播种后2 d施用丁草胺和四叶期喷施五氟磺草胺除草剂的配施,能防除直播田节节菜、稗草、千金子等绝大多数杂草,提高抽穗和成熟期干物质累积量,并保持抽穗至成熟期较高的LAI,是机械旱直播水稻高产的重要原因,为本研究控草增产增效最佳的除草剂配施处理,可实现高产与高效的同步提高。     

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。     

不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻光合生产及产量的影响

【目的】探究不同秧龄下机插方式与密度对杂交稻光合生产及产量的影响,为水稻机插秧配套技术的应用提供理论和实践依据,【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,设置"钵苗机插+高密度(M_1D_1)"、"钵苗机插+中密度(M_1D_2)"、"钵苗机插+低密度(M_1D_3)"、"毯苗机插+高密度(M_2D_4)"、"毯苗机插+中密度(M_2D_5)"、"毯苗机插+低密度(M_2D_6)"6种机插方式与密度的处理开展试验。【结果】秧龄与插秧方式和密度对水稻主要生育期光合生产及最终产量均存在显著的调控作用,且互作效应显著。同一机插方式及密度处理下,机插25 d秧龄水稻的秧苗素质、群体茎蘖数、叶面积指数(LAI)、单茎叶片和茎鞘表观转运量及转运率、单茎和群体干物质量、阶段干物质积累量、群体生长率、光合势、抽穗后净同化率以及产量均明显优于40 d秧龄处理。同一秧龄和机插方式下,水稻群体茎蘖数、各时期LAI和衰减率、群体干物质量、光合势以及抽穗前干物质积累量、群体生长率、净同化率均表现出随密度的增加而增加的趋势;而抽穗后物质积累量、群体生长率、净同化率在25 d秧龄下钵苗机插均表现为随着密度的增加呈现先增加后降低的趋势,以M_1D_2处理最优,而毯苗机插则表现为随着密度的降低而降低的趋势,且钵苗机插各指标较毯苗优势明显。25 d秧龄下,钵苗机插行距33 cm、配套株距14.5~15.5 cm,因群体总颖花数、结实率的优势,产量显著高于其余处理,其中又以行距33 cm、株距15.5 cm最能充分发挥其杂交籼稻株型的优势,提高光合物质生产,产量最高可达到12.74 t/hm~2,是本研究最佳组合;而毯苗机插随秧龄增大以及栽插密度的降低,群体质量指标恶化,有效穗数不同程度降低,产量并不高。     

播种量对不同粒型机插优质杂交籼稻秧苗素质、机插质量及产量的影响

【目的】为探索机插优质杂交籼稻适宜播种量。【方法】以宜香优2115(大粒型)和晶两优534(小粒型)为材料,设置5个播种量处理(50、60、70、80和90 g/盘),研究播种量对优质杂交籼稻机插秧秧苗素质、机插质量与产量形成的影响。【结果】①随着播种量增加,两个品种的苗高、单株根数、最长根长、茎基粗和成苗率均不同程度降低,但秧盘单位面积秧苗数逐渐增加;②随着播种量增加,两个品种的机插漏插率显著降低,机插合格率、每穴秧苗数、实际栽插穴数和基本苗数均逐渐增加,但伤秧率也呈增加趋势;③随着播种量增加,机插优质杂交籼稻干物质积累量总体呈增加趋势,收获指数却不断降低,产量呈先增加后降低的趋势,且播种量对产量的影响存在一定的品种间差异,大粒型品种宜香优2115在播种量70 g/盘时产量最高,小粒型品种晶两优534在播种量60 g/盘时产量最高。【结论】机插秧适宜的播种量(60～70 g/盘)可在保持较好秧苗素质基础上提高优质杂交籼稻机插质量,并协调产出较大的群体生长量和较高的收获指数,进而获得高产。     

氮肥管理对直播杂交水稻抗倒伏能力的影响

为进一步探究氮肥管理对直播杂交水稻茎秆倒伏的影响,在前期研究初步明确直播杂交水稻最适播种量和氮肥运筹方式的基础上,以四川主推杂交稻F优498和新选育杂交稻德优4923为试验材料开展2个大田试验,分别为设5个施氮水平(90、120、150、180和210 kg·hm^-2,基肥∶分蘖肥∶穗肥比均为3∶3∶4);在150 kg·hm^-2施氮水平下设4种氮肥运筹方式(基肥∶分蘖肥∶穗肥比分别为10∶0∶0、4∶4∶2、3∶3∶4 和2∶2∶6),研究不同施氮水平和氮肥运筹方式对直播杂交水稻茎秆形态学、力学指标及茎秆化学成分组成的影响及其与抗倒伏能力的关系。结果表明,施氮水平的提高或氮素穗肥比例的增加均会降低直播杂交水稻茎秆折断弯矩、断面系数、弯曲应力、第4节间直径和茎秆碳水化合物含量和钾含量,且施氮水平的增加还伴随茎秆各节间伸长、株高和重心高度增加,倒伏指数增加,倒伏风险增大。直播杂交水稻F优498和德优4923均在施氮水平150 kg·hm^-2,氮肥运筹方式分别在基肥∶分蘖肥∶穗肥比为 3∶3∶4 和4∶4∶2条件下获得较理想产量,同时也具备较高的抗倒伏能力。水稻茎秆折断弯矩、外径长轴长、纤维素和氮含量等指标在直播杂交水稻抗倒伏能力中起着重要作用。本研究结果为完善直播杂交水稻技术中合理的氮肥管理提供了理论基础。