钵苗机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨

【目的】旨在阐明钵苗机插水稻产量构成特征和群体动态特征以及高产形成机制。【方法】2010年选用24个不同单穗重粳稻品种统一高产栽培,以成熟期平均单穗重聚类分析划分3种穗型,并每种穗型筛选2个具有代表性品种。2011-2012年采用大穗型品种甬优8号和甬优2640,中穗型品种武运粳24号和宁粳3号,小穗型品种淮稻5号和淮稻10号为试验材料,在江苏省兴化市钓鱼镇进行大田试验,以毯苗机插水稻为对照,系统研究钵苗机插水稻产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态特征,并从秧苗素质、栽后物质积累、阶段光合物质生产、光合势、群体生长率、净同化率、株型特征、茎鞘物质输出与转运、根系活力等方面深入探讨钵苗机插水稻高产形成机制。【结果】钵苗机插水稻产量显著或极显著高于对照,大穗型品种增产8.71%-11.11%,中穗型品种增产6.85%-7.89%,小穗型品种增产5.30%-6.34%。钵苗机插水稻产量的提高主要原因是在足够穗数的基础上,显著或极显著增加每穗粒数,进而提高群体颖花量,同时保持稳定的结实率和千粒重。与对照相比,钵苗机插水稻群体茎蘖数栽后增长快,高峰苗适宜,拔节后群体茎蘖数消减缓慢,最终有效穗数足,成穗率高;群体叶面积指数和干物质积累量,有效分蘖临界叶龄期钵苗机插水稻显著高于对照,拔节期两者相当,孕穗后钵苗机插水稻显著或极显著高于对照,成熟期叶面积指数钵苗机插水稻较对照高出5.17%-11.00%,干物质积累量钵苗机插水稻较对照高出5.36%-9.20%。钵苗机插水稻高产形成机制为带土带蘖栽插,秧苗素质高,群体起点质量优,活棵早,分蘖快,低位分蘖多,栽后地上和地下部物质积累多,为争足穗、促壮秆和攻大穗奠定生物学基础;抽穗期株型紧凑,叶系配置优,叶面积大,比叶重高,基部茎秆粗壮,粒叶比高,形成高光效高质量群体;生育后期根系活力强,叶面积衰减慢,光合势大,群体生长率和净同化率高,干物质积累多,灌浆充实量大,茎鞘物质输出与转运合理。【结论】钵苗机插水稻群体起点质量高,栽后分蘖早生发快,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。钵苗机插水稻产量构成特征表现为“穗数足、穗型大、粒数多”。     

水稻甬优12超高产群体分蘖特性及其与群体生产力的关系

以籼粳交超级稻甬优12为试材,四叶一心期带蘖小苗移栽,通过栽培措施的调控,形成超高产( >13.0 t hm^-2)和高产( >12.0 t hm^-2)群体,以高产群体作为对照,对分蘖挂牌追踪,比较研究超高产群体分蘖发生成穗特点。结果表明,超高产群体分蘖产量及对总产量的贡献率分别为11.53 t hm^-2和87.77%,高产群体分别为10.59 t hm^-2和87.40%。超高产和高产群体的分蘖利用都以一次和二次分蘖为主,一次和二次分蘖的产量均以超高产高于高产群体,超高产群体一次分蘖产量的贡献率略低于高产群体,二次分蘖产量的贡献率高于高产群体。超高产群体一次分蘖发生在第1至第9叶位,第4至第7叶位是分蘖发生与成穗的优势叶位,二次分蘖以1/3、2/3、3/3、2/4、1/5蘖位优势较强。对于高产群体而言,一次分蘖以第4至第7叶位分蘖优势较强,二次分蘖以1/3、2/3、3/3优势较强,三次分蘖发生叶位数明显高于超高产群体,但成穗率较低。超高产群体成穗分蘖的穗长、单穗重、总粒数、着[1]粒密度的平均值高于高产群体,结实率却略低于高产群体。     

施氮处理对水稻精米中铁含量的影响及基因型差异

以120份国内外水稻基因型为材料,设置0、150、300kg/hm23个氮素水平,研究施氮处理对水稻精米中Fe含量的影响及其基因型差异。除相同氮素条件下水稻精米中的Fe含量、产量、千粒重及籽粒含氮量存在基因型差异外,精米中的Fe含量对氮素反应的敏感性也存在显著差异。以各基因型水稻在不同氮素条件下精米中Fe含量的极差和变异系数为指标,通过系统聚类的方法,可将上述120份水稻基因型对氮素反应的敏感性分为极钝感型、钝感型、敏感型和极敏感型共4种类型。同时,相关性分析表明,水稻精米中的Fe含量与产量的相关性不显著,而与粒重、籽粒含氮量呈显著或极显著的二次曲线关系。由此说明,施氮处理对水稻精米中Fe含量的影响具有基因型差异,充分利用这种差异一方面有利于对氮环境适应性强的富铁水稻的选育;另一方面,由于精米中的Fe含量与产量无必然联系,可通过氮肥对水稻(尤其是敏感和极敏感类型水稻)精米中的Fe含量和粒重、籽粒含氮量的调节,实现富铁、高产水稻的种植。     

水稻不同生育期类型品种精确定量施氮参数的初步研究

以长江中下游地区早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳5种类型品种为材料,设置3种施氮水平(0、225和300kghm-2纯氮),研究精确定量施氮3个参数的变化规律。结果表明:(1)不施氮条件下的土壤基础供氮量即基础产量吸氮量,随水稻品种生育期的延长而增加,计算基础产量吸氮量的参数即100kg稻谷吸氮量,在中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3种类型间差异较小,产量为6thm-2(4.87～6.58)时为1.58kg(1.50～1.63)。(2)施氮条件下,100kg籽粒吸氮量在中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳间的变化较稳定,平均为7.5thm-2产量时,225kghm-2氮素水平为1.86kg(1.85～1.87),300kghm-2氮素水平为2.01kg(1.98～2.05);9thm-2的产量时,225kghm-2氮素水平为1.94kg(1.91～2.04),300kghm-2氮素水平为2.08kg(2.01～2.19);10.5thm-2的产量时,225kghm-2氮素水平为1.95kg(1.93～2.01),300kghm-2氮素水平为2.09kg(2.08～2.10)。说明随着施氮量的增加100kg籽粒吸氮量呈增加趋势。相关分析表明,100kg籽粒吸氮量与产量呈极显著的二次曲线关系,其中早熟中粳和中熟晚粳的相关系数小于其他3种类型。(3)氮肥利用率随施氮量的增加基本呈下降趋势,除中熟晚粳外表现为随生育期的延长而增加,即在225kghm-2氮素水平下分别为31.32%、37.64%、38.5%、41.08%和38.11%,300kghm-2氮素水平下分别为28.74%、36.13%、37.16%、40.15%和39.42%。(4)欠适宜种植的早熟中粳和中熟晚粳的施氮参数相对于其他类型变异较大;相对于非主推品种,主推品种(当家品种)的施氮参数值较高且更趋稳定。说明在合理的品种选择和布局条件下,施氮参数变化规律较强,生产上利用斯坦福方程精确计算水稻目标产量施氮量是可行的。     

不同氮利用效率水稻基因型的根系形态与生理指标的研究

选用氮素利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种, 研究了225 kg hm-2施氮条件下根系形态和生理指标的差异及其与氮素利用效率的相互关系。结果表明, 有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期, 氮高效型水稻的根干重、根系体积、总吸收表面积、活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比均显著或极显著大于氮低效型水稻。有效分蘖临界叶龄期和拔节期, 氮高效类型水稻的根冠比显著大于氮低效型, 而抽穗和成熟期则表现相反趋势。成熟期前, 氮高效型水稻的根系α-NA氧化量极显著大于氮低效型, 而成熟期, 氮高效型中杂交水稻的根系α-NA氧化量略低于个别氮低效型水稻品种。相关性分析表明, 有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期和成熟期, 水稻的根干重、根系体积、根系的α-NA氧化量、总吸收表面积、活跃吸收表面积和活跃吸收表面积比与氮素利用效率呈显著或极显著正相关。有效分蘖临界叶龄期和拔节期, 植株的根冠比与氮素利用效率呈显著正相关, 而抽穗和成熟期则呈极显著负相关。氮高效型水稻在其一生中具有良好的根系形态和保持较强的根系活力, 为植株大量吸收和高效利用氮素奠定了良好基础。同时, 在水稻的生长过程中, 地下部与地上部的合理比例及协调生长也是促进植株高效吸收利用氮素的重要因素。     

氮肥运筹对弱筋小麦宁麦9号群体结构和 产量的影响

为给弱筋小麦优质高产氮肥的精量确定提供科学依据,以弱筋小麦宁麦9号为材料,研究了氮肥不同基追比对其群体结构和产量的影响。结果表明：小麦籽粒产量、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与拔节期追氮比例均呈极显著二次曲线关系;成穗数、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与产量呈显著或极显著正相关关系。弱筋小麦实现6100kg/hm2以上产量水平的氮肥运筹技术,即在总施氮量为225kg/hm2条件下,采用追肥在拔节期一次施用,以氮肥基追比6：4和5：5为弱筋小麦宁麦9号最佳氮肥运筹方案,该群体各项质量指标均较为合理,形成了高效群体,成穗数为477~486万/hm2,茎蘖成穗率为48.6%~48.9%,最适宜叶面积指数为6.92~7.08,成熟期生物产量和花后干物质积累量分别为14460~15330kg/hm2和4455~4515kg/hm2。     

稻田套播麦共生期农田生态环境特征及对小麦生长的影响

【目的】通过对比方法研究稻田套播麦共生期的农田生态环境特征及对小麦生长的影响。【方法】设置稻田套播和常规条播两种不同麦作方式进行对比试验。【结果】稻田套播麦与常规条播麦相比,麦田土壤水分含量较高,种际空气湿度日变幅为56%～100%;种际温度较低,日变化较小。土壤含水量和温度达到种子萌发所需要求。麦田地表光强为自然光强的4.2%～6.5%;土壤容重较大,穿透阻力增强。稻田套播麦种子吸水、萌发出苗速度慢,根系入土困难,叶片瘦长,光合速率低,麦苗健壮度下降,根系活力较高。随共生期延长,麦苗生长受到抑制的程度增加,缓苗期显著延长;共生期不宜超过14 d。高产栽培下两种麦作方式产量差异不显著。【结论】改善稻田套播麦种际空气湿度、土壤容重和采用合理共生期,可促进稻田套播麦种子萌发出苗,提高成苗率,形成壮苗。     

扬州市区草坪杂草调查分析

经调查结果表明,扬州市区草坪杂草共有80种,分属28科,严重危害草坪的杂草有香附子、狗牙根、狗尾草和牛筋草等9种。     

氮肥运筹对超级杂交粳稻产量、品质及氮素利用率的影响

在高产施氮量条件下(225 kg hm-2),按基蘖肥、穗肥不同施氮比例且穗肥依不同叶龄期追氮共设计了20种施氮模式,研究了其对超级杂交粳稻常优1号产量、氮素利用率及主要米质性状的影响。结果表明:氮肥运筹对常优1号产量影响极大,基蘖肥与穗肥施氮比例为58.34∶41.66,穗肥以叶龄余数4、2叶等量施氮时,产量最高;产量与总吸氮量、氮肥农学利用率、氮肥表观利用率、生理利用率呈极显著正相关关系,氮收获指数和百千克籽粒需氮量与产量呈二次曲线关系;随着穗肥施氮比例的下降,稻米整精米率、蛋白质含量、垩白率、垩白度逐渐下降;胶稠度、直链淀粉含量呈直线上升趋势;穗肥随追肥叶龄期推迟,整精米率、蛋白质含量提高,而直链淀粉含量下降。胶稠度、外观品质因基蘖肥施氮比例的不同而异。综合来看,基蘖肥、穗肥施氮比例为6∶4,穗肥以倒4、2叶期追肥可使该品种超高产、优质、高效得到较好的协调统一。     

生态环境和栽培措施对江苏优质专用小麦品质的影响

初步研究了江苏不同生态农区小麦品质的特性，分析了不同生态区的气候、土壤、栽培措施、病虫害和杂草对优质专用小麦品质的影响，并提出了江苏专用小麦品质的改良途径。