两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性的研究

选用不同类型两系杂交稻组合 ,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明 :两系杂交水稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻。茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率、平均灌浆速率呈显著的正相关关系。各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高。茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大 ,其转运率高的组合 ,结实率高、充实度好 ,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性。抽穗期提高糖花比 ,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性 ,启动和促进更多的籽粒灌浆 ,减少空秕粒 ,增进籽粒充实。     

两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性研究

选用不同类型的两系杂交稻品种,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明,两系杂交稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻;茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率和平均灌浆速率呈显著的正相关;各品种以下部茎鞘物质积累多、转运率高;茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大,其转运率高、结实率高、充实度好,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;抽穗期提高糖花比,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转,有利于激发库的活性,启动和促进更多的籽粒灌浆,减少空秕粒的产生,增加籽粒充实率。     

两系法杂交水稻抽穗结实期干物质积累与分配的动态变化及其杂种优势研究

从单茎水平上探讨了25个水稻两系杂种(含亚种间)抽穗结实期叶、茎鞘、穗以及单茎植株干物质积累、分配动态；考察了干物质积累、分配与籽粒产量的关系，并通过杂种与其相应父本的差异比较，分析了干物质积累的杂种优势，结果表明：杂种干物质变化存在因组合不同而异的特点，总体上开花期叶片和茎鞘部干物质积累达到最大值，穗部和单茎植株干物质积累在籽粒灌浆末期达到最大值．叶和茎鞘干物质所占比例从抽穗之日起呈下降趋势，穗部所占比例则一直上升；抽穗后第1～7d，茎鞘为干物质的主要贮存器官，至抽穗后第14d，穗部转变为干物质的主要贮存器官．单茎籽粒产量与抽穗后叶干物质积累呈正相关关系，且以抽穗后第1～7d相关系数较大；抽穗后第1d茎鞘干物质积累与单茎籽粒产量呈正相关关系，自第7d始转为负相关关系；籽粒产量与抽穗后穗部和单茎干物质积累量呈正相关关系；籽粒产量与单茎干物质积累在各器官中分配的相关趋势和籽粒产量与各器官干物质积累的相关趋势基本一致．多数组合抽穗后叶、茎鞘、单茎植株干物质积累表现出负向父本优势，单茎穗干物质则表现出正向父本优势的组合数多，单茎籽粒产量和结实率的父本优势表现出因组合不同而异的特点．     

不同穗型粳稻干物质运转与颖花形成及籽粒灌浆结实的差异研究

以大穗型杂交粳稻甬优1538和常规粳稻南粳46为材料,采用当地常规高产栽培措施,研究不同穗型粳稻干物质积累分配与枝梗颖花形成及籽粒灌浆结实特性与常规粳稻的差异。结果表明:大穗型杂交粳稻生育中后期的干物质积累量和单茎鞘非结构性糖类(NSC)含量及茎鞘NSC运转率显著提高。两品种枝梗与颖花分化、退化的差异明显,大穗型杂交粳稻的总枝梗和颖花数分化数显著多于常规粳稻,由于大穗型杂交粳稻枝梗和颖花分化能力大于其退化程度,导致其总枝梗和颖花现存数显著高于常规粳稻。大穗型杂交粳稻强弱籽粒灌浆与常规粳稻相比不同步现象明显,大穗型杂交粳稻强、中、弱势粒间灌浆特征值的差异较常规粳稻大。相关分析表明,枝梗和颖花分化能力以及籽粒灌浆充实与抽穗后茎鞘NSC的积累与运转均呈显著或极显著正相关。     

两系杂交稻籽粒灌浆特性及与茎鞘物质运转的关系

为探明两系杂交稻产量形成的特点，充分发挥其增产潜力，分别对3个早稻，3个晚稻共6个两系杂交组合和1个晚稻恢复系的灌浆特性及其与茎鞘物质运转和输导组织关系进行了对比研究。结果表明：1）高的灌浆速率应作为选择高产组合的依据之一，并且要将最大灌浆速率与平均灌浆速率结合考虑。2）两段灌浆时间差越小，越有利于提高籽粒结实率和充实度。3）高糖花比是促进籽粒灌浆的前提，抽穗前提高糖花比，同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性、启动和促进更多的籽粒灌浆，减少空秕粒的产生，进而提高千粒重。4）输导组织对物质运转的作用，不同组合表现不同。早稻由于“流”的空间过小，对物质运转产生一定障碍；而晚稻“流”的大小足以承载碳水化合物的运转且表现空间过剩。生产中可通过壮秆来扩大“流”的空间。     

光温条件对水稻结实及干物质生产的影响

试验研究了水稻抽穗结实期开花、乳熟和蜡熟三阶段弱光照和高温对结实和干物质生产及分配的影响。结果表明 ,①各阶段的光照强度下降到自然光强的 70 %时 ,不会显著影响单穗籽粒产量 ;但光强下降至5 0 %时 ,则会使空、秕粒增加 ,导致结实率下降而使单穗籽粒产量显著降低。弱光照对千粒重的影响不显著。②各阶段在 36℃以上高温时 ,单穗籽粒产量和结实率均显著下降 ,除开花阶段外 ,还有明显降低千粒重的趋势。③光照不足和高温都使单茎干物质积累速率和积累量降低 ,但光照不足时使干物质在穗中分配比率提高 ,而高温则相反。另外 ,抽穗开花阶段光照不足使茎鞘养分运转率下降 ,乳熟和蜡熟阶段光照不足则使运转率提高。高温除蜡熟阶段使运转率提高外 ,在抽穗开花和乳熟阶段则均使运转率大大降低。     

不同育期施氮对水稻群体物质生产及分配的影响

通过8个基、蘖、穗肥不同施N比例及数量研究毕粳37号群体物质生产及分配与积累。结果表明，至抽穗期群体干物质生产积累量与基肥施N比例、施N量呈线性关系。在基肥施N比例较低时，增加施N比例抽穗前群体增加的光合产物主要用于茎鞘的生长，单茎茎鞘重、茎鞘重／叶重之比值逐渐提高；当基肥施N比例增加到适宜施N量的75％时，增加施N比例（施N量）所增加的光合产物主要用于叶的生长，茎鞘重／叶重之比值开始降低。贮存在叶、茎鞘内的光合产物迅速运输到籽粒，将促进灌浆期源的光合作用及籽粒灌浆。当基肥施N比例为适宜施N量的76％－77％时，抽穗前群体光合产物在叶、茎鞘之间的分配将实现灌浆期群体库大、源足、流畅的协调关系，从而实现高产。     

水稻抽穗和结实期的生态因子研究——Ⅱ 光照和温度对早稻结实与干物质生产及分配的影响

研究了早稻抽穗结实期开花、乳熟和蜡熟三阶段弱光照和高温对结实和干物质生产及分配的影响。结果表明:①各阶段的光强下降到70％的自然光强时,不会显著影响单穗籽粒产量;但光强下降至50％时,则会使空粒增加(开花阶段)或秕粒和空粒增加(乳熟阶段)或秕粒增加(蜡熟阶段),导致结实率下降而使单穗籽粒产量显著降低,弱光照对千粒重的影响不显著,②各阶段在36℃以上高温时,单穗籽粒产量和结实率均显著下降,除开花阶段外,还有明显降低千粒重的趋势,③光照不足和高温都使单茎干物质积累速率和积累量降低,但光照不足时使干物质在穗中分配比率提高,而高温则相反,另外,抽穗开花阶段光照不足使茎鞘养分运转率下降,乳熟和蜡熟阶段光照不足则使运转率提同,高温除蜡熟阶段使运转率提高外,在抽穗开花和乳熟阶段则均使运转率大大降低。     

水稻抽穗期茎鞘中储存的可用性糖与籽粒充实的关系

用抽穗期茎鞘中可用性糖（可溶性糖＋淀粉）的累积量与颖花数之比，即糖花比表示灌浆始期每朵颖花具有的物质积累。一般抽穗期糖花比高的品种（组合），灌浆初期籽粒中的ＩＡＡ和ＡＴＰ含量、ＡＴＰ酶活性、谷粒充实率和千粒重亦高，它们之间呈极显著正相关。增加抽穗期的糖花比，灌浆初期的籽粒生理活性和谷粒充实率提高，抽穗期糖花比减小，结果则相反。表明抽穗期茎鞘中储存的可用性糖不仅是籽粒灌浆物质的一部分，而且对提高灌浆初期籽粒库的活性、启动和促进籽粒灌浆起重要作用。     

机械化播栽对杂交中稻干物质生产特性的影响（英文）

为探明机械化播栽方式对杂交中稻干物质生产的影响,2012~2013年采用两因素裂区试验设计,研究了播栽方式及其与穴苗数和播期互作对杂交中稻F优498干物质积累与分配、干物质输出与转化的影响。结果表明:播栽方式及其与穴苗数和播期的互作对杂交中稻干物质积累、分配和转运具有明显影响。机直播和机插处理的群体总干物质积累量低于手插处理,但机直播在拔节—抽穗阶段的干物质积累量和积累速率显著高于机插和常规手插,同时保持较高的茎鞘输出量、茎鞘输出率和茎鞘转化率,而机插在抽穗—成熟阶段具有较高的干物质积累量和积累速率。低苗和早播处理有利于提高抽穗后物质同化量、抽穗后干物质所占比例以及抽穗后干物质贡献率。适当早播能够有效提高杂交中稻机直播和机插的收获指标。     

不同生态条件下栽植方式对中籼迟熟杂交稻组合Ⅱ优498氮素积累与分配的影响

【目的】明确水稻氮素积累特性及生产效率与生态条件、栽植方式及二者互作效应的关系。【方法】采用随机区组多点试验设计,研究了秧龄和移栽方式对四川不同生态稻区水稻氮素积累、分配及生产效率的影响。【结果】3个生态点中,高光照、低土壤肥力的仁寿点,其植株含氮量和氮素积累量较低,氮素生产效率及收获指数则显著高于雅安和郫县。不同栽植方式间,50 d秧龄移栽提高了拔节-抽穗阶段氮素积累速率和积累量,促进抽穗后叶片和茎鞘氮素转运;单苗优化定抛加快了拔节前和抽穗后氮素积累,提高植株氮素总量。相关分析表明,仁寿水稻产量与播种-拔节阶段氮素积累量和叶片氮素转运呈显著水平以上正相关;郫县产量与抽穗-成熟阶段氮素积累量呈显著正相关;雅安有效穗数与成熟期植株含氮量显著正相关,颖花数与茎鞘氮素转运量显著正相关。【结论】长秧龄单苗优化定抛提高了仁寿和郫县水稻植株氮素积累总量,增产显著;长秧龄单苗手插则能协调雅安水稻氮素积累与分配,确保稳产高产。     

不同施氮量对免耕移栽杂交水稻干物质积累与运转的影响

[目的]研究施氮量对免耕移栽杂交水稻干物质积累与运转的影响。[方法]以超级杂交水稻黔南优2058为试材,设5种施氮量处理进行免耕移栽的稻作试验。[结果]随着氮肥施用量的增加,水稻生育中、后期的干物质积累量均有增加的趋势,在最高分蘖期和孕穗期茎干物质减少,叶干物质逐渐增加;在齐穗期茎、叶干物质逐渐减少,穗干物质比例和穗／茎叶逐渐增加;成熟期的情况与齐穗期相反。在75～225kg／hm^2施氮量范围内,随着施氮量的增加,茎鞘物质输出率、茎鞘物质转换率、抽穗后茎叶干物质表观输出量和输出率、每穗总粒数、结实率和千粒重逐渐下降,而有效穗数逐渐升高。[结论]随着施氮量的增加,水稻产量以抛物线形式增加,施氮量为284．0kg／hm^2,可获得最高产量。     

穗肥施用时期对水稻产量及群体质量的影响

采用迟熟中粳稻品种和杂交中籼稻汕优组合 ,进行穗肥施用时期试验。结果表明 :合理施用穗肥 ,利于控制抽穗期群体干物质适宜值、提高抽穗至成熟期的干物质生产量 ,利于提高有效、高效叶面积率 ,增加根系活力 ,提高颖花根活量 ,最终提高结实率和实粒数 ,获得高产。在当前推广品种中 ,在取得适宜穗数条件下 ,迟熟中粳稻在倒 3叶 1次施肥或倒 4倒 3叶分次施肥 ,确保提高群体质量而获得高产。     

肥水条件对不同类型水稻干物质积累与分配的影响

研究了肥水条件对不同类型水稻物质积累与分配的影响。结果表明：产量与总干物质积累量显正相关，杂交稻抽穗后的物质积累优势明显，而高产常规粳稻抽穗前干物质净积累量较大；肥水充足能促进干物质的再分配，增加籽粒产量，肥水不足会对干物质的输出产生抑制作用；水稻叶片的干物质输出和转换率高于茎鞘，对产量贡献较大；直立穗型品种叶片及茎鞘的干物质输出能力均较强，对高产有利。     

Growth characteristics and grain yield of machine-transplanted medium indica hybrid rice with high daily yield

High-yield rice varieties with a suitable growth duration are required for mechanical transplanting in multiple cropping systems. Daily yield is an appropriate criterion for the selection of machine-transplanted rice varieties. The aim of this study was to investigate the growth characteristics and grain production in machine-transplanted medium indica hybrid rice with a high daily yield. We conducted a field experiment on 20 medium indica hybrid rice varieties in 2017 and 2018. Grain yield decreased significantly with growth duration between jointing and heading, but it increased with dry matter accumulation, growth rate between jointing and heading, dry matter partitioning to the stem plus sheath at heading, daily yield, and number of spikelets per panicle. Compared with the medium and low daily yield variety types, the high daily yield variety type increased shoot biomass by improving crop growth rate and dry matter accumulation amount between jointing and heading and after heading. The high daily yield variety type decreased the growth duration pre-heading and the proportions of dry matter partitioned to the leaf lamina at heading and maturity, but it also increased the post-heading accumulated dry matter in the grain and the remobilization of dry matter stored in the vegetative organs. Furthermore, the high daily yield variety type significantly increased the occurrence rate of tillers, which is beneficial for the formation of a larger panicle size and an increase in the grain-filling rate. These changes contributed to a 6.51–23.16% relative increase in grain yield of the high daily yield variety type. In conclusion, the selection of high daily yield indica hybrid rice varieties with shorter pre-heading growth duration, greater tiller occurrence rate and spikelet numbers per panicle, higher post-jointing growth rates and stem plus sheath dry matter accumulation at heading is suitable for machine-transplanted rice.     

源库调节对常规粳稻花后营养器官碳水化合物及氮磷钾转运的影响

 【目的】阐明抽穗期源库关系对常规粳稻花后营养器官干物质、非结构性碳水化合物（NSC）和氮、磷、钾矿质元素等转运的影响,明确促进水稻植株养分高效再利用的粒叶比。【方法】以淮稻5号和宁粳3号两个常规粳稻品种为材料进行大田试验,分别于抽穗期选择茎生绿叶6片且开花进程一致的单茎,采用剪叶疏花的方法调节源库关系,将处理后当天每穗颖花数与单茎叶面积的比值定义为粒叶比,测定抽穗至成熟期叶片、茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾的含量,计算相关物质的转运率,并分析其与粒叶比的关系。【结果】与对照（L₀S₀）相比,剪叶处理（L_1/2S₀）通过提高粒叶比,显著降低了结实率和千粒重,其中淮稻5号分别降低了8.6%-10.5％和19.0%-8.0%,宁粳3号分别降低了9.7%-20.4%和5.7%-12.6%;而疏花处理通过降低粒叶比,显著提高了结实率和千粒重,其中淮稻5号平均提高了3.4%-6.7%和1.2%-18.7%,宁粳3号平均提高了2.0%-4.3%和6.9%-17.3%,同一品种不同疏花处理之间的结实率和千粒重无显著的差异,但年份之间的表现并不一致,2014年水稻季的气候条件更有利于籽粒灌浆充实,其结实率和千粒重及提高幅度普遍高于2013年。剪叶处理显著提高了常规粳稻抽穗至成熟期叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾等矿质元素的转运率,两品种间差异较小,不同年份间未表现出实质性的差异;而疏花处理则显著降低了抽穗至成熟期叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾等的转运率,且疏花越多降低幅度越大,不同品种和不同年份间未表现出实质性的差异,但叶片和茎鞘干物质、NSC转运对疏花的响应存在根本性区别,随着疏花增多,叶片中干物质和NSC转运率下降,而茎鞘中干物质和NSC转运在表观上出现滞留不外运的现象。进一步分析叶片和茎鞘中干物质、NSC及氮、磷、钾的转运率（y）与抽穗期粒叶比（x）的关系,发现上述指标间均存在y=（a+bx）/x曲线相关关系,在粒叶比较小时,叶片和茎鞘中各种物质的转运率均随粒叶比增大而急剧提高,当粒叶比增大至一定程度后,各种物质的转运率均趋近于潜在最大值,不再随粒叶比的增大而显著提高,不同物质潜在最大转运率虽然不同,但都在粒叶比1.5左右接近这一极限值,且淮稻5号和宁粳3号两个品种之间也未出现明显分异。【结论】相对较高的粒叶比有利于促进常规粳稻花后营养器官干物质和非结构性碳水化合物及氮、磷、钾等的转运,粒叶比与常规粳稻花后营养器官干物质、非结构性碳水化合物、氮、磷、钾等的转运率存在着密切的曲线相关关系,并在粒叶比1.5左右达到近似最大转运率,抽穗期粒叶比1.5左右可作为常规粳稻氮、磷、钾矿质养分高效再利用的品种选育与栽培调控指标。     

氮素高效吸收型粳稻品种物质生产与分配的基本特征研究

[目的]明确氮素高效吸收型粳稻品种物质生产与分配的特点及影响粳稻品种氮素吸收的主要物质生产因素,以期为粳稻品种氮素高效吸收利用的遗传改良提供参考依据。[方法]2008～2009年,在群体水培条件下,以国内外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定植株各器官干物重和含氮率、产量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究不同氮素吸收型粳稻品种物质生产与分配的差异。[结果]供试品种间吸氮量的差异很大。氮素高效吸收型粳稻品种平均产量极显著高于氮素低效吸收型品种;氮素高效吸收型粳稻品种各生育阶段群体及单穗干物质生产量大,根干重、茎鞘叶干重、穗干重也显著大于氮素低效吸收型品种,但经济系数无明显差异;成熟期群体干物质生产量对总吸氮量的作用大于经济系数的作用;抽穗前物质生产量、抽穗后物质生产量对成熟期物质生产量均有重要的作用,前者略大于后者;单穗干物质生产量对群体干物质生产量的作用大于单位面积穗数的作用,抽穗前更明显;提高抽穗前后茎鞘叶干重和成熟期穗干重有利于成熟期干物质生产量提高。[结论]促进单穗干物质生产量尤其是抽穗前单穗干物质生产量,促进抽穗前后茎鞘叶干重和抽穗后穗干重的提高可显著提高氮高效吸收型品种成熟期群体物质生产量。