稻茬小麦不同氮效率群体花后物质生产与衰老特性差异分析

【目的】探讨稻茬小麦高氮肥利用率条件下群体花后衰老特征。【方法】2010-2012年,在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,采用三因素裂区设计,以施氮量（纯N）为主区,设210.0 kg·hm^-2、262.5 kg·hm^-2两个水平;以施氮比例为副区,设基肥﹕壮蘖肥﹕拔节肥﹕穗肥分别为3﹕1﹕3﹕3、5﹕1﹕2﹕2两个水平;以穗肥追氮时期为裂区,设剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期四个水平。通过试验构建不同氮肥利用率（NUR）群体,研究其产量、物质生产、氮素吸收及花后剑叶衰老特性的变化特征。【结果】不同群体NUR变幅在31.18%-72.23%,NUR≥60%群体（氮高效群体）籽粒产量8 500 kg·hm^-2以上,比NUR40%-60%群体（氮中效群体）和NUR≤40%群体（氮低效群体）籽粒产量分别高6.84%和21.36%,群体间差异均达显著水平。NUR与籽粒产量呈极显著线性正相关。不同群体间花前干物质积累量和氮素积累量差异未达显著水平。但随NUR增高,花后及总的干物质积累量、开花期植株氮素含量和成熟期群体氮素积累量增加,NUR≥60%群体花后和总的干物质积累量分别达6 000和17 500 kg·hm^-2以上,开花期植株氮素含量和成熟期群体氮素积累量分别达1.50%和215 kg·hm^-2以上。此外,随NUR的提高,花后群体光合面积衰减逐渐减缓,净同化率逐渐增加;植株花后剑叶光合能力和抗衰老能力逐步增强,在籽粒灌浆后期表现更为明显,促进了花后光合物质生产。NUR≥60%群体花后叶面积衰减率、光合势和净同化率分别在0.14 LAI·d^-1、105×10⁴ m²·d·hm^-2和9.50 g·m^-2·d^-1左右。综合两年结果,在氮肥适当后移（3﹕1﹕3﹕3）条件下,穗肥适当早施（剑叶露尖、孕穗期）,产量及氮肥利用率较高;高施氮量（262.5 kg·hm^-2）的增产效果不明显,且氮肥利用效率较低。在施氮量210.0 kg·hm^-2、氮肥运筹3﹕1﹕3﹕3、剑叶露尖追氮处理下两年产量均高于9 000 kg·hm^-2,氮肥利用率为各处理最高。【结论】稻茬小麦高氮肥利用率条件下群体在生育中后期具有较高植株氮素营养水平,氮素吸收与积累增加,有利于促进氮素向籽粒的运转;有利于延缓花后光合面积衰减及叶片衰老、增强光合物质生产能力,实现氮肥利用率与籽粒产量的同步提升。     

基于HJ-1A/1B影像的冬小麦开花期主要生长指标遥感定量监测研究

为建立冬小麦开花期生长状况的遥感监测方法和技术,结合2011-2013年定点观测试验,以环境减灾卫星HJ-1A/1B数据为遥感影像源,着重分析了样本试验区冬小麦开花期主要生长指标间及其与籽粒品质、产量和卫星遥感变量间的定量关系,分别构建及评价基于HJ-1A/1B影像遥感变量的开花期叶面积指数、生物量、SPAD值和叶片含氮量监测模型。结果表明,在冬小麦开花期,作物氮反应指数(NRI)、绿色归一化植被指数(GNDVI)可分别作为监测冬小麦叶面积指数和生物量的敏感遥感变量,结构加强色素植被指数(SIPI)和SIPI可作为监测冬小麦SPAD值和叶片含氮量的敏感遥感变量,所构建的遥感监测模型可靠,模型的决定系数(r2)分别为0.73、0.69、0.62和0.61,均方根误差(RMSE)分别为0.79、1 068kg·hm-2、4.66和0.42%。利用遥感数据绘制的冬小麦开花期主要生长指标遥感监测等级分布空间量化表达图与实际相符。     

春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异

为探明不同生态类型小麦氮效率（NUE）差异的生理特征,选用不同半冬性小麦品种(2012-2013年6个,2013-2014年3个)和春性小麦品种（2012-2013年9个,2013-2014年3个)为材料,研究了春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异,分析了酶活性与氮效率的相关性。结果表明,在施氮量相同条件下,半冬性小麦灌浆期旗叶及籽粒的平均硝酸还原酶（NR）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺合成酶（GS）的活性均高于春性小麦;籽粒谷丙转氨酶（GPT）活性在灌浆中前期高于春性小麦。在半冬性小麦品种中,旗叶和籽粒GS活性与氮素生理效率（NPE）呈显著或极显著正相关,与氮肥农学效率（NAE）、氮收获指数（NHI）相关性也较高;春性品种中,旗叶和籽粒GS活性与NPE、NHI呈显著或极显著相关,籽粒GS活性与NAE显著相关,说明叶片和籽粒中GS活性可以作为两种类型小麦筛选NPE、NAE、NHI等性状的共性选择指标。半冬性小麦品种NR活性与氮肥吸收效率（NUEa）、氮肥表观利用率（NUR）显著相关;春性品种NR活性与氮肥农学效率（NAE）、氮肥生产效率（NGPE）显著或极显著相关,春性小麦品种籽粒GPT活性与NAE、NPEG活性呈极显著正相关,说明不同生态小麦品种氮效率还可通过其他不同的生理指标进行评价。     

叶面施用不同形态锌化合物对稻米锌浓度及有效性的影响

2014年土培条件下,以日本晴、L81和L71为供试材料,开花及花后1周叶面喷施硫酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌和EDTA二钠锌(Zn²⁺浓度均为0.2%,以喷施等量清水为对照),研究叶面喷施不同形态锌化合物对稻穗不同部位糙米锌浓度及有效性的影响。结果表明,稻穗不同部位糙米锌浓度差异显著,其中稻穗上部糙米锌浓度显著大于稻穗中部和下部,植酸、植酸与锌摩尔比则相反,不同处理趋势一致。与不施锌相比,硫酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌和EDTA二钠锌使所有品种糙米锌浓度平均分别增加33%、31%、26%和27%,其中锌处理对稻穗上、中部糙米锌浓度的影响显著大于稻穗下部,供试材料中以日本晴的响应最大。锌处理对糙米植酸浓度影响较小,但对植酸与锌摩尔比影响较大。与对照相比,硫酸锌、柠檬酸锌、葡萄糖酸锌和EDTA二钠锌使所有品种糙米植酸与锌摩尔比平均分别下降25%、24%、22%和18%,其中稻穗上部和中部的降幅大于稻穗下部,日本晴和L71的降幅大于L81;锌处理×品种和锌处理×品种×部位间互作均达显著水平。以上数据说明,水稻籽粒生长早期喷锌处理可大幅增加糙米锌浓度及其生物有效性,增幅因锌化合物、供试品种以及籽粒在稻穗上的着生部位(以强势粒响应更大)而异。     

结实期人工模拟倒伏对水稻生长和产量的影响

2015 年土培条件下，以‘日本晴’和‘L81’为供试材料，在抽穗后20、10 天进行人工模拟倒伏处理，研究结实阶段不同时期倒伏对水稻籽粒产量、产量构成以及物质生产和分配的影响。结果表明：抽穗后20、10 天人工倒伏处理使‘日本晴’籽粒产量平均下降8% (P＞0.1)、20% (P＜0.1)，使‘L81’平均分别下降21% (P＜0.01)、29% (P＜0.01)。人工倒伏处理对供试品种单位面积穗数和每穗颖花数均无影响，但使结实能力明显下降：抽穗后20、10 天倒伏处理使‘日本晴’饱粒率分别下降8%、16%，使‘L81’分别下降16%、21%，均达显著或极显著水平；水稻饱粒重、所有籽粒平均粒重表现出相似的趋势，但降幅均小于饱粒率。品种与抽穗后20 天或10 天倒伏处理对水稻结实能力特别是饱粒率有交互作用。两期人工倒伏处理使地上部总干重和各器官干重均显著或极显著下降，最大降幅达31%。与此不同，人工倒伏对两品种特别是‘L81’物质分配的影响因处理时期而异：抽穗后10 天倒伏处理使生物量在生殖器官中的分配比例减少，而抽穗后20 天倒伏处理表现出相反的趋势。本试验结果表明：结实期倒伏对水稻最终产量的影响因供试品种和倒伏发生时期而异，倒伏引起的产量损失主要与结实能力特别是饱粒率下降有关，后者可能又与灌浆结实期光合生产能力下降有关。     

转OsEBP-89基因水稻芽期与幼苗期的抗盐性鉴定

以100 mmol浓度NaCl盐胁迫,对转OsEBP-89基因水稻T6代3个株系芽期与幼苗期抗盐性进行了鉴定。结果表明,转OsEBP-89基因株系之间抗盐性存在差异,其中两个转基因株系(3448和3463)发芽势比对照日本晴高,芽期综合相对盐害率显著低于对照日本晴,说明转基因材料在100 mmol NaCl胁迫下其芽受到盐的伤害少于对照材料;但其发芽率、根长、苗高和幼苗期综合相对盐害率与对照日本晴没有显著差异。     

耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响

为了解耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响,在水稻秸秆全量还田条件下,比较分析了不同耕作与播种方式[旋耕两次+2BG-6A型均匀摆播机(TS1)、旋耕两次+2BFG-10(8)230型播种机(TS2)、板茬+2BMF-稻茬免耕条播机(TS3)]、密度(225×10~4和300×10~4株·hm~(-2))和施氮量(0、112.5、135和157.5 kg·hm~(-2))处理间小麦播种质量和幼苗质量的差异。结果表明,TS1和TS2的出苗率和出苗均匀度高于TS3,但TS3苗高、主茎第1～第3叶面积、单株干重和群体干物质积累量均较高,说明TS1和TS2有助于保证苗数,但幼苗质量欠佳,而TS3下幼苗质量较好,但苗数不足。密度对幼苗个体质量无显著影响,但显著提高群体质量。增加施氮量可显著提高苗高、单株叶面积、单株干重、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数,但过量施用氮肥无助于幼苗质量提升,以施氮量135 kg·hm~(-2)为宜。耕播方式、密度和施氮量对苗高、单株干重、单株叶面积、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数存在互作效应。由此可见,通过播种密度和施氮量的配套调控,可更好地发挥机械化耕播在小麦生产中的作用,有利于足苗、壮苗实现。     

江苏省稻田综合种养产业发展现状与问题探讨

稻田综合种养是一种绿色高效的生态循环农业方式,近年因其模式多元、多产融合和收益显著而得以大面积快速推广应用。本文阐述了江苏省稻田综合种养产业的发展现状,重点分析了该产业存在的问题,进而基于高质量发展目标有针对性地提出了相关对策建议。     

不同生育时期氮肥减施对水稻群体生产特征的影响及减肥策略初步分析

以大面积应用的优质高产品种南粳5055为材料,设置常规施氮与5个不同生育时期减氮处理,分析氮肥减施对水稻群体生产特征及产量形成的影响。结果表明:集中于某个时期的减肥措施无法避免水稻群体生长量的大幅减少,产量显著下降,而均衡减氮处理有效穗与每穗粒数虽有所降低,但结实率显著提高,最终产量差异不显著或小幅下降。与常规施氮处理相比,均衡减氮处理成穗率大幅提升,在获得适宜群体颖花数的基础上提高结实率,维持较高的结实期绿叶面积,且结实期光合能力显著提升;抽穗后的物质积累量、茎鞘物质转运率显著提升,维持较高的结实期群体生长速率与净同化速率,表现出较优的物质生产与转运利用特征。各减氮处理同样降低氮素吸收和积累总量,但提高氮素利用效率。均衡减氮处理在结实后期表现出较高的氮素吸收速率与转运能力,氮素利用效率显著提升,表现出较好的资源利用与高效生产特性。     

稻茬小麦不同氮肥利用率群体间产量、品质和经济效益的差异

为给稻茬小麦大面积高产、优质、高效栽培提供理论与实践依据,在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过氮肥施用量、施用比例和时期调控构建不同氮肥利用率(NUR)群体,研究不同群体间产量及其构成、籽粒品质和经济效益的差异。结果表明,氮高效群体(NUR≥60%)的籽粒产量、出粉率、硬度、净效益及产投比均显著高于氮中效群体(NUR40%~60%)和氮低效群体(NUR≤40%)。不同氮肥利用率群体间籽粒蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量和沉降值差异均不显著。NUR与籽粒产量、出粉率、硬度、净效益和产投比均呈极显著线性正相关。氮高效群体具有适宜穗数和较高穗粒数,而千粒重显著高于其他群体。NUR与千粒重呈极显著线性正相关。以上结果说明,通过氮肥的合理运筹可以实现产量、效率、品质、效益协调提高的栽培目标。