外源硅减轻高温引起的杂交水稻结实降低

选用硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)为硅源,于大田条件下对耐热性不同的2个杂交水稻组合在拔节期连续3次喷施4个浓度水平(T-CK,0mmol/L;T-1.25,1.25mmol/L;T-2.50,2.50mmol/L;T-3.75,3.75mmol/L)的外源硅,研究施硅对花期自然高温和自然常温下杂交水稻柱头授粉性能、花药开裂性能和受精率的影响,并筛选适宜浓度的硅酸钠施用方案。结果表明,在田间高温条件下,与T-CK相比,施硅处理(T-1.25、T-2.50和T-3.75)使热敏感组合金优63和耐热组合汕优63的颖花受精率分别提高10.6和4.7百分点(绝对值);花药基部开裂宽度分别增加19.0%和10.3%(相对值);每柱头花粉萌发数增加16.9%和39.6%;授粉总数分别增加3.4%和30.5%;花粉萌发率上升11.3和7.0百分点;花粉萌发数大于10粒的小花的占比上升9.3和27.6百分点;花粉总数小于20粒的小花占比下降18.8和8.1百分点(相对值)。经对两个组合在常温和高温下施硅的花药发育及授粉特性的解析,初步认为外源硅对水稻授粉性能有综合提高作用,但比较而言,其作用可能主要与提高花粉发育质量有关,而提高授粉总数和改善花药裂药性能也有一定的辅助作用。此外,外源硅施用对高温敏感组合效果更佳,其适宜的喷施浓度为2.50mmol/L。     

2011年江汉平原高温干旱天气对油菜千粒重的影响

2011年3～5月间江汉平原遭遇罕见的高温干旱天气。采用大范围多点田间取样和气候条件比对分析方法,探讨了该天气对江汉平原油菜(Brassica napus L.)千粒重的影响。结果表明,2011年4月下旬至5月中旬的日平均气温与前50年同期日平均气温相比提高3.8℃,4月上旬至5月上旬降雨量平均降低16.2 mm,4月中旬至5月上旬空气相对湿度平均降低5.7个百分点。在此条件下,江汉平原油菜千粒重普遍降低,降低田块数占被调查田块数的62%左右,水田和旱田千粒重分别降低0.527 g和0.390 g。千粒重降低的原因主要与油菜灌浆结实期间的气温异常升高有关,而与土壤水分关系不密切,但不能排除空气湿度明显降低的负面影响。     

立丰灵防止杂交水稻倒伏的大面积示范效果

选取荆州市具有代表性的4个水稻生产区域(监利、江陵、松滋、公安)进行大面积示范和小面积对比试验,探讨水稻抗倒剂立丰灵在大面积水稻生产上的推广应用效果.立丰灵均在水稻拔节期前1周施用,用量为450 g/hm2,对照试验喷施等量清水.结果显示,喷施立丰灵的大面积示范区水稻基部节间缩短增粗,并未出现水稻倒伏现象,江陵县对照试验中未喷施立丰灵的对照组水稻植株出现倒伏现象.以上结果表明立丰灵在大面积推广示范中具有良好的防止水稻倒伏的效果.     

大穗型水稻品种在不同播期条件下的品质表现

以6个大穗型水稻品种为试验材料,于2013年在长江大学试验农场进行分期播种,研究不同播期下各水稻品种的品质差异,探讨灌浆结实期的气象因子与水稻主要品质指标的相关性。不同播期处理下各水稻品种的加工品质和外观品质差异显著,垩白粒率、垩白度变异最大,其次是整精米率,糙米率和长宽比的变化最小。随着播期的推迟,高温危害日数逐渐降低,加工品质和外观品质逐渐变优,播期过迟品质变差,温度敏感型品种湘恢210和K106表现得更加明显。整精米率对结实期高温反应的敏感性大于低温,敏感温度区段为日均温度27.7~30.0℃。高温和低温均会导致垩白增加,但前期高温后期低温垩白明显降低。     

田间高温严重降低杂交水稻制种的异交结实

在江苏盐城制种基地设置长期多品种分期播种试验,旨在探讨不同开花结实前后田间气象条件对结实的影响;2013年盐城在8月中下旬发生连续18d高温天气,该时期与各播期制种水稻的开花前时段相重叠。与2011年相比,水稻组合新两优223的制种结实率平均降低6.89个百分点,达显著水平。不同组合受高温影响,结实率降幅不同,其中,新两优223异交高温耐性强于新两优香四和新两优223改。2013年多组合各播期水稻异交结实率与水稻始穗期前后10d日平均气温呈显著负相关;回归分析表明,水稻始穗期前后10d日平均气温达28.0℃,异交结实开始受影响,达29.0℃时异交结实大幅下降。     

杂交水稻制种母本结实对高温的敏感性

一般认为,杂交水稻制种对环境条件的要求比水稻大田生产更为严格,但确实的证据一直较少。2013年长江流域出现罕见连续高温天气,中国国家级杂交水稻制种基地江苏盐城的高温一直持续到常年的制种授粉适宜期。本研究以同一杂交水稻制种组合不同播期批次所经历的不同温度条件为处理,探讨其经历不同气温历期后的结实率差异,及其与高温等气象条件的关系。结果表明,3批次父本和母本在结实敏感生育阶段经历了不同程度的高温逆境。其中,3批次父本的结实率较常年略有降低,但批次间的结实差异不显著;而3批次母本的结实率较常年降低30%~40%（绝对值）,且其在不同批次间差异极显著。此外,母本结实率与其经历的危害温度天数呈极显著相关。本研究表明,杂交水稻制种可能确实比普通水稻生产对高温反应明显更敏感。进一步测定各关键不育系及杂交水稻制种的高温受害条件,确立即时性高温御防技术将是中国杂交水稻研究中的重要课题。     

灌浆期增温对小麦籽粒结实及品质的双向效应及与施氮量的关系

为了解长江流域小麦灌浆期的“高温逼熟”效应,采用新近发明的田间可移动式增温设施,在大田条件下于开花后对小麦进行了连续21 d的“偏高”温度处理（冠层平均增温5.6 ℃）,并调查高温胁迫下小麦籽粒结实和品质的变化及与氮素营养的关系。结果表明,高温胁迫后,在施氮0、135、180和225 kg·hm^-2条件下,小麦穗粒数较对照（自然温度）分别减少-6.0%、10.7%、11.3%、11.6%,千粒重分别下降15.7%、18.9%、23.5%、15.7%;籽粒蛋白质含量分别增加了22.4%、27.5%、28.3%、19.6%,湿面筋含量和沉降值分别提高了14.6%、17.1%、17.7%、18.1%和23.4%、17.5%、29.0%、21.8%,面团的形成时间和稳定时间分别延长了12.1%、259.5%、398.2%、322.6%和172.2%、232.5%、220.1%、72.2%。高温与施氮的互作效应只在蛋白质含量、吸水率、面团形成时间和稳定时间上达到显著或极显著水平,适量施氮会增强高温对蛋白质含量、面团形成时间和稳定时间的提高作用,减弱高温对吸水率的降低效应。可见,开花后连续高温对小麦籽粒结实和粒重产生负面影响,但对品质具有一定的改善效应。