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。     

大穗优质粳稻新品种泗稻16号的选育与应用

泗稻16号是以苏秀867为母本,以泗稻09-5966为父本进行配组,经多代系统选育而成的中粳稻新品种,具有丰产、稳产性好、品质优良、抗性良好等特点,2016～2017年连续2年参加国家黄淮粳稻区区域试验,2年试验平均产量9720 kg/hm~2,较对照徐稻3号增产5.37%。2017年参加同步生产试验,泗稻16号的产量达到了9861 kg/hm~2,较对照徐稻3号增产7.06%。2018年5月通过国家农作物委员会审定,适宜在河南沿黄、山东南部、安徽北部及江苏灌溉总渠以北的稻区种植。     

优质高产抗病中粳新品种泗稻15号的选育及应用

泗稻15号系江苏省农业科学院宿迁农科所最新选育的中熟中粳新品种,具有综合性状好、后期转色快、抗病性强、米质优等特点,于2016年5月通过江苏省审定。本文介绍了泗稻15号的选育过程、品种特征及高产栽培技术要点。     

开放式空气中臭氧浓度升高对超级稻Ⅱ优084生长和产量的影响

依托中国稻田臭氧FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)技术平台,以超级稻Ⅱ优084为供试材料,设置环境臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(平均比Ambient高约25%)2个水平,无蘖苗和一蘖苗2种秧苗类型,研究臭氧胁迫对超级稻大田期生长发育、光合作用和产量形成的影响及其与秧苗素质的互作。结果表明:(1)臭氧胁迫使Ⅱ优084全生育期缩短约7 d,使成熟期株高降低8%。(2)臭氧胁迫对结实期叶片胞间CO2浓度无明显影响,但使叶片叶绿素相对含量SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低,且后期降幅大于前期。(3)高浓度臭氧使成熟期地上部总生物量平均下降24%,这主要与抽穗至成熟阶段物质生产量大幅下降有关。(4)高浓度臭氧对单位面积穗数没有影响,但每穗颖花数(-19%)、饱粒率(-12%)和饱粒重(-5%)均明显下降,空粒率和秕粒率大幅增加,最终导致水稻显著减产(-27%)。(5)尽管臭氧与秧苗类型间无显著互作效应,但臭氧胁迫对一蘖苗株高、叶片SPAD值、每穗颖花数、饱粒率、秕粒率和空粒率的影响程度均略小于无蘖苗。综上所述,高浓度臭氧环境下Ⅱ优084大幅减产主要是单穗库容量变小所致,亦与籽粒结实能力下降有关,而后者又与水稻生长后期光合生产明显受抑相关。     

二氧化碳、施氮量和移栽密度对汕优63产量形成的影响——FACE研究

大气二氧化碳(CO2)浓度升高使水稻产量增加,但这种影响是否因不同栽培条件而异尚不清楚。2011年利用中国稻田FACE(Free Air CO2Enrichment)系统平台,以敏感水稻品种汕优63为供试材料,二氧化碳设环境CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度(Ambient+200μmol·mol-1),施氮量设低氮(15 g·m-2)和高氮(25 g·m-2),移栽密度设低密度(16穴·m-2)和高密度(24穴·m-2),研究了不同栽培条件下大气CO2浓度升高对杂交水稻产量形成的影响。结果表明:高浓度CO2对水稻抽穗期和成熟期没有影响,但使结实期株高显著增高(+7%);使单位面积穗数(+8%)和每穗颖花数(+19%)明显增多,进而使单位面积颖花量大幅增加(+29%)。高浓度CO2条件下穗数增多主要与最高分蘖数明显增加有关,而分蘖成穗率显著下降;穗型增大主要由单茎干重而非单位干重形成的颖花数增加所致。高浓度CO2环境下水稻结实能力呈增加趋势,其中平均粒重的增幅达显著水平。大气CO2浓度升高使水稻籽粒产量平均增加36%,其中在低氮低密度、低氮高密度、高氮低密度和高氮高密度条件下分别增加43%、46%、34%、23%。增施氮肥或增加移栽密度使水稻产量略有下降,但均未达显著水平。以上结果表明,高浓度CO2环境下杂交水稻因库容量增大导致产量大幅增加,调整施氮水平和移栽密度可在一定程度上改变这种肥料效应。     

大气CO_2浓度升高对粳稻稻米物性及食味品质的影响

在2009和2010年利用独特的稻/麦轮作系统FACE（Free Air CO2 Enrichment,开放式空气CO2浓度增高）平台,以武运粳21、扬辐粳8号、武香粳14和武粳15为供试材料,研究了高浓度CO（2比大气背景CO2浓度高200 μmol·mol-1）对粳稻蒸煮米的硬度、粘性、香气、光泽、完整性、味道和口感等的影响。物性分析仪测定结果表明,高浓度CO2环境下粳稻熟米的硬度和粘性总体呈增加趋势,其中扬辐粳8号两指标的增幅均达显著水平。食味计测定结果显示,高浓度CO2对蒸煮稻米香气、光泽度、完整性、味道和口感等食味品质指标均没有影响。相关分析表明,CO2与品种的互作对米饭硬度和粘性有显著影响,但对食味品质参数均没有影响。CO2与年度、CO2与年度和品种间的互作对所有测定参数均无显著影响。两年数据一致表明,未来高浓度CO2环境下粳稻蒸煮米的硬度和粘性将呈增加趋势,增幅因品种而异,但米饭食味品质无显著变化。     

一种新型自然光气体熏蒸平台：系统结构与控制精度

研制新建自然光气体熏蒸平台主要用于开展大气环境变化对作物影响的研究.该平台采用分布式拓扑结构,通过监测系统实时探知温度、湿度、光照、压力以及目标气体浓度的变化,利用温度、湿度调控系统和布气系统实现对外界环境的动态模拟,使气室内的气象因子与室外基本一致,并使气体浓度达预定目标要求.平台设置室外对照(Ambient)、室内对照(CK)、高浓度臭氧([O3])、高浓度二氧化碳([CO2])和高浓度O3和CO2([O3×CO2])5个处理,其中室内对照实时模拟室外环境,[O3]处理为Ambient的1.6倍,[CO2]处理比Ambient高200 ppm.2011年水稻生长季气室运行结果表明,[CO2]和[O3]控制精度在90％以上的时间占总布气时间的比例分别达95％和80％以上,温度、湿度和大气压力控制精度在90％以上的时间均占总运行时间的95％以上,平台光照控制精度在90％以上的时间占总运行时间的75％以上.整个布气期间,CO2和O3浓度平均控制目标完成比(target achievement ratios,TAR)分别为1.01和1.00,温度、湿度、光照和大气压TAR分别达1.01、0.99、0.96和1.00.稳态熏蒸测试结果表明,气室内O3、CO2、温度和湿度的水平分布和垂直分布均匀,控制稳定.     

大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收利用的影响

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（大气CO₂浓度增加200 μmol·mol^-1）条件对不同品种类型水稻产量及磷素吸收、分配、运转、利用的影响。结果表明：FACE处理使水稻产量显著增加24.17%，常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加19.38%、24.02%和29.10%，常规籼稻增幅最大；FACE处理使抽穗期、成熟期植株含磷率分别增加2.51%、6.07%，抽穗期常规籼稻增幅最大，成熟期常规粳稻增幅最大，处理间无显著差异；FACE处理使抽穗期、成熟期植株吸磷量增加25.42%、32.51%，抽穗期以常规籼稻增幅最大，成熟期以常规粳稻增幅最大。成熟期吸磷量与水稻产量呈极显著线性正相关（r=0.457^**）；FACE处理对抽穗期、成熟期各器官磷素占比无明显影响，但品种间差异较大；FACE处理使结实期茎鞘叶磷素运转量和穗部磷素增加量分别提高了25.77%、36.18%，两个性状均以常规籼稻增幅最大，促进磷素向穗部运转有利于水稻产量的提高（r=0.410^**）；FACE处理降低常规粳稻和常规籼稻的磷素籽粒生产效率、干物质生产效率，增加了杂交籼稻磷素干物质和籽粒生产效率；FACE处理使磷肥偏生产力显著增加24.17%，常规籼稻增幅最大。研究表明，FACE处理显著提高了各类水稻的产量、植株吸磷量、磷素运转量、磷肥偏生产力，品种间差异较大。     

淮北麦区不同产量水平小麦主要农艺性状及其抗倒性的基因型差异

为明确淮北麦区最新育成品种的抗倒情况及其与产量的关系。以来自不同地域的62个半冬性小麦新品种为试验材料,研究了不同产量水平小麦品种茎秆特征及其抗倒性的基因型差异。结果表明:供试品种籽粒产量、株高、穗长、节间长度、穗鲜重、节间鲜重以及倒5节间倒伏指数均存在显著或极显著基因型差异,变异系数分别为10.3%、7.6%、11.9%、8.7%、22.0%、16.3%和34.4%。按籽粒产量聚类后,高产类群品种株高、穗长、节间总长、穗鲜重、节间总鲜重及倒伏指数均显著大于中产和低产类群品种,而中、低产类群品种间无显著差异。相关分析表明,供试小麦品种株高、穗长、节间总长、穗鲜重、节间总鲜重及籽粒产量与基部节间倒伏指数均存在显著或极显著正相关。综上,小麦茎秆性状及抗倒能力存在显著或极显著基因型差异,且高产品种倒伏风险显著高于中低产品种,其主要原因为高产品种较高的株高和较重的穗鲜重导致其弯曲力矩显著增大所致。     

黄淮海生态区酿造用小麦栽培技术

小麦是白酒制曲的重要原料。本研究针对黄淮海地区酿造用小麦生产缺乏配套栽培技术现状，结合该生态区气候特点和地区白酒风味需求，根据长期栽培试验研究结果，集成了包含产品安全控制、品种选择、栽培技术、灾害预防、收获储藏和生产档案等方面的酿造用小麦高效栽培技术，以供种植人员参考。