不同类型水稻品种产量和氮素吸收利用对大气CO2浓度升高响应的差异

目的 探明不同类型水稻品种产量和氮素吸收利用对FACE(大气CO₂浓度增高)响应的差异。方法 以常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻共6个品种为供试材料,研究FACE对不同类型水稻产量、氮素吸收利用的影响。结果 1）FACE处理极显著提高了水稻产量,平均增加24.17%, 常规籼稻增幅最大,FACE和对照均以杂交籼稻最高;2）FACE处理显著增加了单位面积穗数,常规粳稻增幅最大,并显著增加了杂交籼稻和常规籼稻每穗粒数;3）FACE处理显著提高了成熟期吸氮量和氮素籽粒生产效率,成熟期吸氮量平均增加21.23%,杂交籼稻增幅最大, FACE和对照均以常规籼稻最高;氮素籽粒生产效率平均增加7.33%,杂交籼稻增幅最大,FACE和对照均以杂交籼稻最高。成熟期吸氮量对产量促进作用略大于成熟期氮素籽粒生产效率;4）FACE处理降低了植株含氮率,成熟期平均下降0.105个百分点,常规粳稻降幅最大。FACE处理极显著提高植株干物质量,成熟期平均增加23.95%,常规籼稻增幅最大;FACE处理显著提高常规籼稻和杂交籼稻成熟期单穗吸氮量,分别增加10.79%、13.93%,但常规粳稻下降了9.60%;FACE处理显著提高了成熟期群体吸氮强度,平均增加22.29%,杂交籼稻增幅最大。FACE处理对水稻全生育期天数无显著影响;FACE处理显著提高茎鞘、叶片、穗各器官吸氮量,叶片增幅最大,平均增加51.86%,杂交籼稻增幅最大;FACE处理显著提高了不同生育阶段吸氮量,抽穗-成熟阶段增幅最大,平均增加108.90%,杂交籼稻增幅最大;5）植株干物质量、单穗吸氮量、吸氮强度、穗吸氮量、抽穗-成熟阶段吸氮量对成熟期总吸氮量的促进作用分别大于植株含氮率、单位面积穗数、生育天数、茎鞘叶吸氮量、移栽-分蘖和分蘖-抽穗阶段吸氮量;6）FACE处理显著提高了氮肥偏生产力,降低了每百千克籽粒需氮量,前者平均增加24.16%,常规籼稻增加最多;后者平均降低4.7%,常规籼稻降幅最大。结论 FACE处理可显著提高水稻产量和氮素吸收利用效率,但品种间差异较大。     

稻鸭共作有机稻生产中几个关键问题的技术探讨

2011-2013年在江苏省江阴市开展了稻鸭共作有机稻生产与鸭子安全放养技术的研究。结果表明，提高栽插密度是稻鸭共作有机稻取得高产的关键；40.0℃是稻田鸭子生存的极限高温，在36.0℃～38.5℃的连续高温条件下，通过灌20 cm左右的深水层，并采用边灌边排的方法可有效防止鸭子中暑死亡；将两块稻田隔成一个围养单元，通过两块稻田轮流搁田的方法可有效解决水稻中后期的水分管理。     

籼稻品种的氮素累积量与根系性状的关系

2001和2002年，在群体水培条件下，分别以国内外不同年代育成的籼稻代表品种88个和122个为材料，测定植株的干物重、全氮含量以及13个有关根系性状，采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试籼稻品种成熟期的氮素累积量进行聚类，分析不同氮素累积量类型籼稻品种根系有关性状的差异以及影响籼稻品种氮素累积量的主要根系性状。结果表明：(1) 供试籼稻品种成熟期氮素累积量差异很大，2001年A、B、C、D、E、F类籼稻品种的氮素累积量分别为10.40、13.47、16.17、18.50、20.72、25.13 g·m^-2，2002年分别为8.53、12.44、15.80、19.87、25.15、33.31 g·m^-2，类型间的差异均达显著水平；（2）全生育期天数和每日氮素吸收量对品种成熟期氮素累积量均有显著影响（R² = 0.960～0.996），并且后者显著大于前者；（3）成熟期氮素累积量与单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积、单株根系α-NA氧化量等全株根系性状关系密切，与单条不定根长、单条不定根粗、单条不定根重等单条不定根性状和单位干重根系总吸收面积、单位干重根系活跃吸收面积等单位干重根系活性指标关系不密切；（4）多元逐步回归分析表明，单株根干重、冠根比、单株不定根数和单株不定根总长是影响籼稻品种氮素累积量的主要根系性状（R²=0.429～0.591）。     

水稻品种贮藏特性的初步研究

利用干燥器在常温条件下贮藏不同类型的水稻品种,结果表明,籼稻明显地比粳稻品种耐贮藏。一般籼稻贮藏10—11年,粳稻贮藏4—5年仍有50%左右稻谷保持发芽能力。两类品种贮藏特性的差异与系统发育过程中生态条件的选择作用有关。籼、粳亚种内不同生态地区的品种之间,贮藏特性上也存在差异。     

不同库容量类型常规籼稻品种氮素吸收与分配的差异

 【目的】研究不同库容量类型水稻品种氮素吸收与分配的差异,为大库容量类型品种的氮素遗传改良提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料,测定干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收与分配的基本特点。【结果】供试品种间库容量的差异很大（426%、817%）。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g?m-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g?m-2;大库容量品种抽穗期全株含氮率较高、结实期全株含氮率下降幅度较大;大库容量类型品种吸氮能力强,抽穗后更明显吸氮能力显著受到生育期与吸氮强度的影响,但吸氮强度的作用要大于生育期的作用。;大库容量类型品种氮素在根中比例小、成熟期氮素在茎鞘叶中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大;增加吸氮量,促进茎鞘叶中的氮素运转有利于库容量的提高。【结论】大库容量类型品种吸氮能力特别是抽穗后的吸氮能力强,成熟期氮素在营养器官中比例小、穗中氮素比例大、结实期茎鞘叶氮素运转量大。     

不同氮素累积量类型籼稻品种氮素吸收与分配特点

在水培条件下,分别以88个和122个国内外的籼稻代表品种为材料,测定植株的干物重(包括根系)、全氮含量及产量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种成熟期的氮素累积量进行聚类,分析不同氮素累积量类型品种间氮素吸收与分配的特点。结果表明:供试品种成熟期氮素累积量差异很大,可聚类为A、B、C、D、E、F等6类,类型间的差异均达到了显著水平。高氮素累积量类型籼稻品种氮素吸收与分配的特点为:①抽穗前、后吸收的氮素量大,抽穗后吸收的氮素比例较高,抽穗期氮素在根系中的分配比例低、在茎鞘叶中的分配比例高;②成熟期植株含氮率高,成熟期氮素在根系和穗中的分配比例较低、在茎鞘叶中的分配比例较高。     

不同穗重类型常规籼稻品种产量形成的差异研究

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年88个、2002年122个)为材料,测定生育期、株高、干物重(包括根系)、产量及其构成因素、穗部性状、氮素、根系性状等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种产量形成的差异及其原因。结果表明:①大穗型水稻品种生育期较长,植株较高;②大穗型品种最高茎蘖数少,成穗率低,单位面积穗数少,每穗粒数多,千粒重大;③大穗型品种穗长较长,一、二次枝梗数多,着粒密度大。在适当增加穗长的基础上,增加二次枝梗数的比例,提高着粒密度是提高籼稻品种单穗重的主要途径;④单穗重与个体(单穗)产量呈极显著线性正相关,与群体产量呈极显著的抛物线型关系。选用穗粒数较多、千粒重较大且有足够穗数的偏大穗型品种较易获得高产与稳产的目标;⑤生育期较长、植株较高、穗重大是大穗型品种高产的基础,根系发达,氮素积累多,叶面积系数较大,光合能力强,是大穗型品种高产的主要原因。     

FACE对杂交籼稻汕优63干物质生产与分配的影响

2005--2006年利用我国惟一的农田开放式空气CO2 浓度增高(FAcE)研究平台,以三系杂交籼稻汕优63为供试材料.设计比大气CO2浓度(对照,370 μmol-mol-1)高200 μmol·mol-1的 FACE 处理(570 μmol·mol-1)和施N量为125 kg·hm-2(LN)、250 kg· hm-2 (NN)处理,研究其对汕优63物质生产与分配的影响.结果表明:(1)两季平均,FACE处理使汕优63移栽-分蘖中期、分蘖中期-拔节期、拔节-抽穗期和抽穗-成熟期干物质生产量分别比对照增加了39%、20%、32%和41%,结果使成熟期生物产量显著增加(+33%);(2)与干物质生产量相比,汕优63平均叶面积指数(LAI)和净同化率(NAR)对CO2的响应有相似的季节性变化趋势,但LAI的响应值明显大于NAR;(3)FACE处理使汕优63不同生育时期叶片和稻穗占地上部干重的比例下降,而使茎鞘占地上部干重的比例明显增加;(4)三系杂交籼稻汕优63成熟期生物产量以及不同生育阶段平均LAI、NAR和干物质生产量对FACE的响应与粳稻品种存在明显差异,而干物质分配差异较小.     

FACE对三系杂交籼稻汕优63根系活性影响的研究

2005、2006年利用我国惟一的农田开放式空气CO2浓度增高（FACE）研究平台，设计施N量为125kg·hm^-2（LN）、250kg·hm^-2（NN）处理，研究大气CO2浓度比对照高200umol·mol^-1的FACE处理对三系杂交籼稻汕优63根系活性的影响。结果表明：（1）FACE处理使汕优63不同生育时期单位干质量根系的总吸收面积、活跃吸收面积、α-萘胺氧化量等根系活性指标均极显著小于对照。由于FACE处理促进汕优63根系发生量的大幅度增加，因此分蘖期、拔节期其单穴根系活性与对照多无明显差异，到抽穗期FACE处理单穴根系活性显著大于对照；（2）拔节期、抽穗期汕优63每穴的不定根数、不定根总长度、根系体积、根干质量与单位干质量根系活性的关系密切，根量越大单位于质量根系活性越低；（3）不同生育时期汕优63植株含氮率与单位干质量的根系活性多呈正相关，植株碳氮比与单位干质量的根系活性多呈负相关；（4）FACE处理汕优63根系生长量大、植株含氮率低、碳氮比高等可能是造成其单位干质量根系活性低于对照的重要原因。     

FACE对杂交籼稻汕优63干物质生产与分配的影响

2005--2006年利用我国惟一的农田开放式空气CO2浓度增高（FACE）研究平台，以三系杂交籼稻汕优63为供试材料，设计比大气CO2浓度（对照，370umol．mol^-1）高200umol．mol^-1的FACE处理（570umol．mol^-1）和施N量为125kg·hm^-2（LN）、250kg·hm^-2（NN）处理，研究其对汕优63物质生产与分配的影响。结果表明：（1）两季平均，FACE处理使汕优63移栽-分蘖中期、分蘖中期-拔节期、拔节-抽穗期和抽穗-成熟期干物质生产量分别比对照增加了39％、20％、32％和41％，结果使成熟期生物产量显著增加（＋33％）；（2）与干物质生产量相比，汕优63平均叶面积指数（LAI）和净同化率（NAR）对CO2的响应有相似的季节性变化趋势，但LAI的响应值明显大于NAR；（3）FACE处理使汕优63不同生育时期叶片和稻穗占地上部干重的比例下降，而使茎鞘占地上部干重的比例明显增加；（4）三系杂交籼稻汕优63成熟期生物产量以及不同生育阶段平均LAI、NAR和干物质生产量对FACE的响应与粳稻品种存在明显差异．而干物质分配差异较小。