攀西地区水稻生育期的垂直变化特点及其积温效应

为了研究水稻生育期的垂直变化特点及其积温效应, 本文选用杂交籼稻、常规籼稻和常规粳稻3个类型5个代表性品种为供试材料, 在攀西地区海拔540~1 800 m范围内进行了多点分期播种试验。结果表明, 供试材料从播种至抽穗所经历的天数(以下简称播抽期)及其所需要的有效积温在不同种植地点和播期之间有较大的不稳定性; 播抽期及其所需有效积温与海拔高度和纬度之间存在一定的数量关系, 播抽期和全生育期与种植地的海拔高度和纬度呈线性正相关, 播抽期所需有效积温与海拔高度和纬度呈二次函数关系; 播抽期和全生育期随着海拔和纬度的升高而延长, 播抽期所需有效积温随海拔的升高先增后减, 中海拔地区(1 200~1 300 m)需要的有效积温最多。     

实地氮肥管理对不同氮响应粳稻品种产量和品质的影响

【目的】本研究旨在阐明实地氮肥管理对不同氮响应粳稻品种产量、氮肥利用效率和稻米品质的影响。【方法】以4个粳稻品种(淮稻5号、连粳7号、宁粳1号和扬粳4308)为材料,设置了氮空白、农民常规施肥和实地氮肥管理3个氮肥处理,观察了不同氮肥处理下产量构成、氮肥利用效率和稻米品质的变化特征。【结果】与农民常规施肥相比,实地氮肥管理显著提高了水稻的产量和氮肥利用效率。实地氮肥管理显著提高了水稻的整精米率、胶稠度、热浆黏度和崩解值,显著增加了稻米中清蛋白和谷蛋白的含量,显著降低了垩白度、直链淀粉含量和糊化温度。依据不同品种在较低施氮量下产量和氮肥利用效率的响应,将供试品种分为A型(淮稻5号和连粳7号)和B型(宁粳1号和扬粳4038)。与氮响应B型品种相比,氮响应A型品种的整精米率、清蛋白和谷蛋白含量、崩解值较高,垩白度、直链淀粉含量、消减值较低。【结论】实地氮肥管理可以提高不同粳稻品种的产量和氮肥利用效率,对氮响应A型品种的效果更为明显,其米质对氮肥的响应更为敏感。     

细胞分裂素对植物生长发育的调控机理研究进展及其在水稻生产中的应用探讨

细胞分裂素(cytokinin, CTK)对植物的形态、生理及产量有重要调控作用,是调控氮素吸收、转运与代谢的主要因子之一。本文概述了氮素的吸收、转运、代谢以及CTK的代谢、转运和信号转导路径,重点阐述了CTK与氮素协作调控根-冠关系的生理机制,即反式玉米素(tZ)及其核苷(tZR)受氮素诱导在根中合成,并转运至地上部,调控地上部氮的转运及分布,影响氮代谢酶的生理特性,从而影响植株光合特性及产量;冠层中氮能够诱导异戊烯基腺嘌呤(iP)及其腺苷(iPR)的合成,并通过韧皮部转运至根系,抑制根系氮素吸收、转运,抑制根系形态建成。在此基础上,进一步论述了CTK在协调源-库关系及提高籽粒充实度方面的作用,分析了栽培措施对CTK生理代谢的影响及其与作物生长相关的机理。同时探讨了CTK上述功能应用于水稻大田生产时存在的问题,并对今后的研究方向提出了建议。     

直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析

为探讨水稻不同直播方式对产量和生理特性以及成本的影响,该文设置了旱直播、水直播和机条播3种直播方式,研究了水稻的产量表现、群体发育、生理特征以及经济效益。结果表明,与旱直播相比,机条播和水直播的产量分别增加了11.9%和6.3%,氮肥农学利用率分别增加了10.1%和4.9%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积穗数的增多。机条播显著提高了茎蘖成穗率、花后与成熟期干物质积累量、生长中后期的茎蘖数、叶面积指数与持续期、群体生长速率、叶片光合速率和根系氧化力。机条播因其机械作业效率高、费用低以及除草成本低使得总成本降低和经济效益提高,说明机条播方式提高了直播水稻叶片光合性能,并促进了地上部群体合理生长和地下部根系活力,从而获得了较高的产量和经济效益。     

江苏中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系

以江苏省近60年来各阶段具有代表性的13个中熟籼稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据品种种植年代结合株型特点将其分为早期高秆(ET)、矮秆(DC)、半矮秆 (SDC)和超级稻(SR) 4个类型,研究了中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系。结果表明,在各主要生育期,根干重、根重密度、根长、根长密度和根直径随品种演进增加或显著增加。自抽穗期,地上部干物重随品种演进显著增加。在分蘖中期和穗分化始期,超级稻品种的根冠比显著大于其他类型品种,在生育进程中,各类型间无显著差异。在分蘖中期,随品种演进,比根长显著降低,但在生育进程中,各类型间无显著差异。在生长早期和中期,根系氧化力、叶片光合速率、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积以及根系伤流液中细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)浓度随品种演进增加或显著增加。随着品种演进产量逐步提高,其原因主要是每穗粒数的增多导致总颖花量的增加。回归分析表明,根干重、根长、根直径、根系氧化力、根系总吸收表面积和根系活跃吸收表面积与产量呈极显著线性正相关关系。说明改善的根系和地上部的生长,促进了现代品种特别是超级稻品种产量的提高。     

结实期钾、钙对水稻根系分泌物与稻米品质的影响

以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟设0K (不施K)、1/2K (标准Espino营养液的1/2K)、0Ca (不施Ca)、1/2Ca (标准Espino营养液的1/2Ca)以及对照(全K、Ca,标准Espino营养液的K、Ca量) 5种处理,研究了水稻根系及根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质的关系。结果表明,与对照相比,结实期无钾处理(0K)明显降低水稻根系活力、根系ATP酶活性和根系柠檬酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌量,加速根系的衰老;无钙处理(0Ca)显著降低根系草酸及Ca²⁺、K⁺和NH₄⁺的分泌。相关分析表明,根系分泌的草酸与稻米的垩白米率、垩白度和胶稠度均呈极显著正相关;根系分泌的柠檬酸与垩白米率、垩白度、崩解值呈极显著负相关,而与消减值呈极显著正相关;结实前中期(花后10 d,20 d)根系分泌的[K⁺]、[Ca²⁺]与稻米垩白米率、垩白度和直链淀粉含量均呈显著或极显著负相关;根系分泌的[NH₄⁺]与直链淀粉含量也呈极显著负相关。表明根系分泌物与稻米品质有密切的关系,K、Ca营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

水分胁迫对水稻产量和品质的影响及其生理机制研究进展

综述了水分胁迫对水稻产量和品质的影响,从激素、多胺、酶活性、光合特性和蛋白质组学等方面阐明其生理机制,并对其研究进行了展望。     

覆盖旱种对水稻产量与品质的影响

以超级稻武粳15(粳稻)和两优培九(籼稻)为材料,从移栽至成熟进行覆膜旱种(PM)、覆草旱种(SM)和裸地旱种(NM)处理,以水种(TF)为对照。结果表明,与TF相比,旱种水稻产量都有不同程度的降低,NM、PM和SM的减产率分别为38.7%～46.5%,9.8%～17.4%和1.7%～7.0%,NM和PM的产量与TF有显著差异,SM的产量与TF差异不显著。SM改善了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮品质,NM和PM则降低了稻米这些品质;SM还提高了稻米的最高黏度和崩解值,降低了消减值,NM和PM的结果则相反。两品种的结果趋势一致。SM提高了灌浆期的根系氧化力、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性,NM和PM则降低了上述生理指标值。在SM条件下,结实期较高的根系活力、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性是获取较高产量和较好稻米品质的重要生理原因。     

超级稻高产栽培生理研究进展

 我国于1996年启动了理想株型与亚种间杂种优势相结合为技术路线的超级稻育种计划,目前已育成约80个超级稻品种。这些品种产量高,兼顾品质与抗性,在试验示范区或特定气候条件下产量可达到12～21 t/hm2,展示了超级稻的巨大增产潜力。对于超级稻品种高产的原因,可概括为以下几个方面：与常规高产品种相比,超级稻品种每穗颖花数多、库容量大(即单位面积颖花数多);叶面积指数大、绿叶面积持续期长、光合速率高、茎秆抗倒性强;  抽穗前干物质累积量高, 结实期茎叶中碳水化合物转运到籽粒中的量大;  根量大、根系活性强。但是,超级稻品种在生产上也存在一些问题,突出地表现在两个方面：一是强势粒(着生在穗子中上部、开花较早的籽粒)、弱势粒(着生在穗子基部、开花较迟的籽粒)充实整齐性差;二是结实率低且不稳定。综述了超级稻的生物特性、产量结构、群体质量特征以及相关生理机理方面的研究进展,提出深入开展超级稻栽培生理研究的建议。     

水分胁迫下外源多胺对水稻叶片光合速率与籽粒充实的影响

 以汕优63和PC311/早献党18为材料,研究了不同程度土壤干旱胁迫下水稻叶片中多胺含量变化以及外源多胺对籽粒充实和粒重的影响。在水分胁迫条件下,叶片中腐胺含量和腐胺与亚精胺以及精胺的比值提高。无论在土壤水分充足或水分胁迫条件下,抽穗期施用低浓度Spd和Spm后,叶片中的腐胺和MDA含量降低,而亚精胺和精胺、光合作用速率和籽粒的胚乳细胞数,饱满籽粒百分率以及千粒重显著增加。