甬优系列籼粳杂交稻栽培试验研究

杭州地区引进了甬优系列籼粳杂交稻,通过与其他籼粳杂交稻和常规粳稻进行栽培比照,对生育期、产量及其构成因素、综合抗性等进行分析,了解该系列品种的特征特性。结果表明平均生育期常规粳稻>其他籼粳杂交稻>甬优系列籼粳杂交稻;产量及产量构成因素显示参试的甬优系列籼粳杂交稻产量显著高于常规粳稻,但与其他籼粳杂交稻之间差异不显著。甬优系列籼粳杂交稻中,甬优1540的结实率和产量最高,甬优7861的总粒数、实粒数最高,甬优7860千粒重最高。试验表明穗大粒多是甬优系列籼粳杂交稻产量高的主要因素,群体整体表现出丰产性好、株型紧凑、抗性好的特点,个别品种要注意稻曲病的防治。     

甬优系列籼粳杂交稻根系形态与生理特征

以甬优籼粳杂交稻群体(A)为研究对象,在稻麦两熟制机插高产栽培条件下,以三系杂交粳稻群体(B)、超级常规粳稻(C)和超级杂交籼稻群体(D)为对照的试验,旨在揭示甬优系列籼粳杂交稻超高产根系形态生理特征。结果表明:(1)在生育中、后期,A的根系干重、地上部干重、根尖数、根系长度、根系表面积、根系体积及根冠比均显著高于B、C和D。(2)抽穗期不定根(根径0.3 mm)的根尖数、根系长度、根系表面积和根系体积占总根的比例表现为A大于B和C,小于D;细分支(根径≤0.1 mm)与粗分支(0.1 mm根径≤0.3 mm)的根尖数、根系长度、根系表面积和根系体积占总根的比例均表现为A大于D,小于B和C。抽穗期土层0~5 cm、5~10 cm和10~15 cm范围根干重占根系总干重的比例表现为A大于B和C,小于D;土层15~25 cm、25~35 cm、35~45 cm、45~55 cm范围根干重占根系总干重的比例表现为A大于D,小于B和C。(3)A抽穗后根系总吸收面积、根系活跃吸收面积、根系伤流强度以及根系氧化力和根系还原力均高于B、C和D。与杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻相比,甬优系列籼粳杂交稻具有根冠协调水平高、群体根量大、分支结构优、根系深扎性好以及中、后期生理活性强等优势,这种根系特征为其超高产的实现提供了重要保障。     

甬优系列籼粳杂交稻产量及氮素吸收利用的差异

从24个甬优系列籼粳杂交稻品种(系)中,根据不同产量水平和氮素农学利用率筛选出具有代表性的3种类型(高产氮高效、高产氮中效、中产氮中效),系统比较各类型产量和氮素农学利用率,以探究高产氮高效型籼粳杂交稻产量和氮素吸收利用特征。结果表明,高产氮高效型产量显著高于高产氮中效型和中产氮中效型,分别高4.04%～4.38%和13.37%～13.41%,其高产原因在于群体颖花量大,能达到5.87×10⁸～6.20×10⁸ hm^–2。与高产氮中效型和中产氮中效型相比,高产氮高效型成穗率高,能保持在68.83%～70.05%;抽穗期叶面积指数高,且生育后期衰减平缓,成熟期叶面积指数在3.85以上;抽穗至成熟期干物质积累量大,达7.91～7.99thm^–2,全生育期干物质量可达21.15～21.46thm–2。在氮素吸收利用方面,高产氮高效型总吸氮量显著高于高产氮中效型和中产氮中效型,分别高5.07%～5.14%和4.50%～5.96%;拔节至抽穗期和抽穗至成熟期氮素吸收速率表现为高产氮高效型>高产氮中效型&...     

甬优系列籼粳杂交稻的冠层结构与光合特性

旨在阐明甬优系列籼粳杂交稻的冠层结构与光合特性。以甬优籼粳杂交稻(A)为研究对象,以三系杂交粳稻(B)、超级常规粳稻(C)和超级杂交籼稻(D)为对照,在机插高产栽培条件下,对不同类型水稻的叶片受光姿态和群体冠层光分布、光合特性系统比较研究。结果表明:(1)上3张叶片的长度、宽度表现为ABDC,叶基角表现为DABC,披垂度表现为DBCA。冠层上部叶面积密度表现为DABC,冠层下部叶面积密度表现为CBAD,最大叶面积密度表现为ADBC,最大叶面积密度出现的相对高度表现为DABC。冠层上部相对光照表现为ABCD,冠层下部相对光照表现为BACD,冠层平均相对光照表现为BACD,冠层消光系数表现为CDBA。(2)抽穗期群体叶面积指数、高效叶面积率均呈DABC趋势,有效叶面积率呈ABCD趋势;颖花/叶和实粒/叶均表现为ABCD。经济产量、生物产量均表现为ABCD,经济系数呈DCBA趋势;蜡熟期和成熟期剑叶的叶绿素含量、类胡萝卜素含量、PSII的光化学效率及净光合速率呈ABCD趋势;抽穗至成熟期剑叶的MDA含量呈DCBA趋势,SOD、POD、CAT活性呈ABCD趋势。与其他3种类型水稻相比,甬优系列籼粳杂交稻的冠层结构与光合特性具有显著优势,这是甬优系列杂交稻产量潜力正常发挥的生态生理基础,也是进一步提高亚种间杂交稻群体生产力的重要途径。     

江苏省滨海盐碱地籼粳杂交稻产量优势形成特征

旨在探明滨海盐碱地大田条件下籼粳杂交稻产量优势形成特征。2021—2022年,在江苏省滨海盐碱地择取中度盐碱地(medium saline-alkali soil, MS,土壤电导率平均2.7 dS m^–1)和重度盐碱地(high saline-alkali soil, HS,土壤电导率平均7.2 dS m^–1)两类典型田块,以籼粳杂交稻(甬优2640和甬优4949)、常规粳稻(南粳9108和淮稻5号)、杂交籼稻(丰优香占和Y两优372) 3种类型水稻品种为试材,探究实地条件下盐胁迫对不同类型品种产量及其形成特征的影响。与中度盐碱地相比:(1)重度盐碱地下各类型品种的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著低于中度盐碱地。中度和重度盐碱地下,籼粳杂交稻的产量均显著高于常规粳稻和杂交籼稻,这主要是由于其较高的每穗粒数。(2)重度盐碱地下各类型品种关键生育期(拔节、抽穗和成熟期)的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均显著下降。中度和重度盐碱地下,常规粳稻和杂交籼稻关键生育期的群体茎蘖数及茎蘖成穗率均高于籼粳杂交稻。(3)重度盐碱地下各类型品种关键生育期的干物重均...     

甬优中熟籼粳杂交稻栽后植株氮素积累模型与特征

旨在定量描述甬优中熟籼粳杂交稻栽后植株氮素养分积累动态变化,基于模型分析方法从氮素营养层面阐明甬优中熟籼粳杂交稻高产形成机制。2015—2016年,以甬优中熟籼粳杂交稻甬优2640和甬优1640、常规粳稻扬粳4038和扬粳4227、杂交籼稻新两优6380和扬两优6号为试材,比较研究其栽后植株氮素积累特征差异。籼粳杂交稻两年平均产量达11.65 t hm^–2,显著高于常规粳稻(10.74 t hm^–2)和杂交籼稻(10.01 t hm^–2)。成熟期植株氮素吸收量和百千克籽粒吸氮量亦高于常规粳稻和杂交籼稻。成熟期植株各器官氮素吸收量及其所占比例,籼粳杂交稻以穗部最多,叶片其次,茎鞘最少;常规粳稻和杂交籼稻则均以穗部最多,茎鞘其次,叶片最少。与常规粳稻和杂交籼稻相比,籼粳杂交稻成熟期叶片氮素吸收量占植株总吸氮量的比例较高,穗部氮素吸收量所占比例则较低。不同类型品种栽后植株氮素积累动态均以Gompertz方程拟合效果较好,拟合系数一般在0.995左右。与常规粳稻和杂交籼稻相比,甬优中熟籼粳杂交稻在各阶段氮素积累量均具优势,在快增...     

籼粳杂交稻甬优2640钵苗机插超高产群体若干特征探讨

选用大穗型籼粳杂交稻甬优2640,以国家粮食丰产科技工程实施基地江苏东海、兴化和海安6.4、6.8和7.3 hm2连片超高产攻关方为依托,对籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体(13.5 t hm–2左右)和高产群体(12.0 t hm–2左右)系统比较研究,旨在阐明秸秆还田条件下钵苗机插水稻超高产产量构成及其群体特征。结果表明,与高产群体相比,籼粳杂交稻钵苗机插超高产群体表现穗型大、粒数多和群体颖花量高,有效穗数、结实率和千粒重相当;群体茎蘖数生育前期稳步增长,有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,拔节期高峰苗数量少,拔节之后缓慢消减,最终成穗率高;群体叶面积指数有效分蘖临界叶龄期和拔节期较小,孕穗期达最大值(8.5左右),此后平稳减少,成熟期仍保持3.5以上;群体干物质积累量有效分蘖临界叶龄期和拔节期相当,拔节后积累较快,孕穗期、抽穗期和成熟期显著或极显著增高,且生育中、后期干物质积累比例高;群体氮素积累、群体光合势、群体生长率和净同化率表现为"前小,中高,后强"。说明水稻钵苗机插超高产群体生育中、后期具有较强的光合物质生产力和较高的氮素积累量。本文还探讨了秸秆还田条件下水稻钵苗机插超高产栽培关键技术。     

甬优籼粳杂交稻栽后地上部干物质积累动态与特征分析

2015—2016年,以甬优籼粳杂交稻(甬优1540和甬优4540,全生育期天数169～171d),常规粳稻(镇稻13号和武运粳30,全生育期天数159～160 d)和杂交籼稻(两优培九和扬两优6号,全生育期天数140～141 d)为试材,比较分析不同类型品种栽后地上部干物质积累特征及其差异。甬优籼粳杂交稻2年平均产量为12.4 t hm–2,较常规粳稻和杂交籼稻分别增产7.8%和23.3%,差异显著。与常规粳稻和杂交籼稻相比,甬优籼粳杂交稻穗数、结实率和千粒重较低,每穗粒数则较高;籼粳杂交稻成熟期干物质积累量较高,收获指数较低。成熟期茎鞘和叶部干物重及其所占比例均呈籼粳杂交稻>常规粳稻>杂交籼稻;穗部干物重以籼粳杂交稻最高、杂交籼稻最低,穗部干重所占比例则呈相反趋势。甬优籼粳杂交稻、常规粳稻和杂交籼稻栽后地上部干物质积累动态均以Gompertz方程拟合效果较好。不同类型品种栽后地上部干物质积累速率均呈先升后降的单峰曲线变化趋势,籼粳杂交稻、常规粳稻和杂交籼稻最大干物质积累速率出现的时间分别在栽后61～62、64～66和63～64 d。籼粳杂交稻栽后最大干物质积累速率较常规...     

钾肥用量对甬优籼粳杂交稻物质积累及其产量的影响

为探究甬优籼粳杂交稻的适宜钾肥用量及其对产量的影响,以籼粳杂交稻甬优12和甬优538为试材,设不同钾肥用量(0、75、150、225、300 kg hm^-2)的大田试验。结果表明: (1)与对照(0 kg hm^-2)相比,两年中施钾处理使甬优12增产9.2%~14.0%,甬优538产增产9.8%~15.0%,以钾肥用量225 kg hm^-2处理的产量最高。施钾处理显著增加了群体有效穗数和每穗粒数。(2)随钾肥用量的增加,拔节、抽穗和成熟期的植株干物重和叶面积指数均增加,拔节至抽穗期阶段的干物质积累量和光合势、抽穗至成熟期阶段光合势亦递增;抽穗至成熟期干物重呈先增后降趋势,以钾肥用量225 kg hm^-2处理最高。(3)与对照(0 kg hm^-2)相比,施钾处理显著增加了花后各时期的剑叶叶绿素含量、光合速率以及根系伤流强度。(4)与对照(0 kg hm^-2)相比,施钾处理显著增加了拔节、抽穗和成熟期氮素和钾素吸收量。随钾肥用量增加,植株抽穗至成熟期的氮素和钾素积累量呈先增后降趋势,以钾肥用量225 kg hm^-2处理下最高。施钾处理下,钾素偏生产力、钾素籽粒生产率和钾素农艺效率均随钾素用量的增加而降低。     

甬优籼粳杂交稻花后干物质积累模型与特征分析

以甬优籼粳杂交稻甬优1538和甬优7176为试材,常规粳稻宁粳3号和武运粳24,杂交籼稻扬两优6号和两优培九为对照,研究甬优籼粳杂交稻花后干物质积累特征及比较不同类型品种花后干物质积累特征差异。结果表明: (1)两年中甬优籼粳杂交稻的平均产量为11.5 t hm^-2 (11.3~11.7 t hm^-2),较常规粳稻和杂交籼稻分别高7.8%和10.4% (两年平均值)。甬优籼粳杂交稻抽穗至成熟期的干物质积累量为8.9 t hm^-2,较常规粳稻和杂交籼稻分别高19.1%和26.9%(两年平均值)。(2)不同类型品种花后干物质积累量与花后天数(抽穗当天为0 d)均可用Richards方程拟合(R²均大于0.990);各品种花后干物重积累速率均呈先平缓增加后下降的趋势,花后最大干物重积累速率和平均干物重积累速率呈杂交籼稻>常规粳稻>籼粳杂交稻,籼粳杂交稻达最大干物重积累速率的时间大致在花后42~44 d,常规粳稻和杂交籼稻则在花后26~28 d;籼粳杂交稻在花后渐增期天数和干物质积累量显著高于常规粳稻和杂交籼稻,渐增期干物重积累速率以杂交籼稻最高。常规粳稻在花后快增期和花后缓增期天数和干物质积累量均显著高于籼粳杂交稻和杂交籼稻,快增期和缓增期干物重积累速率则以杂交籼稻最高。本研究表明甬优籼粳杂交稻花后较强的干物质积累优势主要体现在花后渐增期,而花后渐增期较强的干物质积累能力主要在于其较长的渐增期持续天数。     

籼粳交超级稻甬优538的穗部特征及籽粒灌浆特性

以籼粳交超级稻甬优538为试材,常规粳稻镇稻18和杂交籼稻中浙优1号为对照,将穗部分成上部一次枝粳籽粒(UP)、上部二次枝粳籽粒(US)、中部一次枝粳籽粒(MP)、中部二次枝粳籽粒(MS)、下部一次枝粳籽粒(LP)、下部二次枝粳籽粒(LS)6个部分,比较不同类型品种的穗部特征和籽粒灌浆特性。结果表明:(1)两年中甬优538平均产量为12.5 t hm–2,较中浙优1号和镇稻18分别高17.6%和15.2%;每穗粒数和群体颖花量以甬优538最高。(2)单穗重和着粒密度以甬优538最高;甬优538穗部6个部位的籽粒数均显著高于对照品种,且以上部二次枝粳籽粒和中部二次枝粳籽粒数增加最为明显。(3)甬优538中,UP与MP、MS与US、LP与LS为同步灌浆,但两两之间为异步灌浆。中浙优1号和镇稻18中,UP、US和MP为同步灌浆,而UP、US、MP与LP、LS为异步灌浆。品种类型间,穗部6个部位米粒终极生长量的平均值以镇稻18最高,最大灌浆速率和平均灌浆速率的平均值为中浙优1号镇稻18甬优538,有效灌浆时间为甬优538镇稻18中浙优1号。     

甬优系列杂交稻品种的超高产群体特征

以籼粳杂交稻有代表性的品种甬优11、甬优12、甬优13、甬优15、甬优17为试材, 通过栽培措施的调控, 形成超高产(产量≥12.0 t hm^-2)和高产(10.5 t hm^-2 ≤产量＜12.0 t hm^-2)群体。比较研究其特征表明, 与高产群体比,超高产群体的总颖花量极显著提高, 而结实率和千粒重略降低;平均每穗粒数极显著提高, 并且一、二次枝粳数以及粒数显著或极显著提高;拔节期的干物重略低, 但抽穗期和成熟期的干物重均显著或极显著提高;其有效分蘖临界叶龄期至拔节期的生长平稳, 无效分蘖发生少, 高峰苗低, 拔节期以后茎蘖数下降平缓, 成穗率、叶面积指数、光合势、干物质积累量等均较高;基部第1、第2、第3节间的茎秆粗度和茎壁厚度及基部第1、第2、第3节间的弯曲力矩、抗折力均显著或极显著提高, 且倒伏指数减小。     

籼粳交超级稻甬优538花后氮素积累模型与特征分析

以甬优籼粳交超级稻甬优538为试材,常规粳稻镇稻18和杂交籼稻中浙优1号为对照,研究甬优籼粳杂交稻花后氮素积累特征以及比较不同类型品种花后氮素积累特征差异。结果表明: (1)两年中,甬优538平均产量为12.5 t hm^-2,显著高于对照。抽穗期、成熟期及抽穗-成熟期氮素积累量均呈甬优538>镇稻18>中浙优1号。百千克籽粒吸氮量以镇稻18最高,甬优538最低;氮肥偏生产力则以甬优538最高,镇稻18最低。甬优538花后茎鞘氮素转运量和转运率、穗部氮素积累量显著高于对照。(2)镇稻18和甬优538花后各时期氮素积累量均高于中浙优1号,且各品种花后氮素积累量与花后天数均以Richards方程拟合效果较好(R²均大于0.995)。分析特征参数,花后最大氮素积累速率、花后平均氮素积累速率及花后到达最大氮素积累速率的时间均呈镇稻18>中浙优1号>甬优538,花后氮素有效吸收时间则呈甬优538>镇稻18>中浙优1号。花后氮素积累渐增期、缓增期的持续天数、积累速率和积累量以镇稻18最高、甬优538最低,快增期的持续天数和积累量以甬优538显著高于对照。本研究结果表明,甬优538花后较强的氮素积累优势集中在快增期,此期氮素积累量占其花后氮素积累总量的86.1%(两年平均值)。且甬优538在花后快增期较强的氮素积累能力主要在于其较长的快增期持续天数。     

淮北地区氮肥群体最高生产力水稻钾素吸收利用特征

以淮北地区有代表性的34个中熟中粳品种为试材,设置7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm~(–2)),得出各品种的最高产量,将该最高产量定义为氮肥群体最高生产力。在此基础上,明确处于顶层水平(≥10.50 t hm~(–2))、高层水平(9.75~10.50 t hm~(–2))、中层水平(9.00~9.75 t hm~(–2))和底层水平(≤9.00 t hm~(–2))水稻品种的钾素积累、分配及转运特征。结果表明,4个生产力等级水稻品种地上部植株、茎鞘和叶片的含钾率在拔节期最高;抽穗期顶层水平品种的这3个参数高于其他3个等级的品种;穗部含钾率差异不显著。随着氮肥群体生产力等级的提高,钾素总积累量增多;拔节前底层水平钾素积累量最多,两年平均为120.56 kg hm~(–2),比例占50.56%,顶层水平为最少,两年平均为108.02 kg hm~(–2),比例占35.99%;拔节至抽穗期和抽穗至成熟期顶层水平钾素阶段积累量及比例显著高于其他3个等级。移栽至拔节期,钾素积累速率为中层底层高层顶层水平,拔节后则为顶层高层中层底层水平。叶片的钾素转运量及转运率明显高于茎鞘;顶层水平叶片的钾素转运量高于其他3个等级,高层水平叶片的转运率最高;穗部增加量随生产力等级的递增而变大;抽穗到成熟期,茎鞘、叶片对穗的钾素转运贡献率表现为底层最高,中层次之,顶层最低。4个等级水稻品种籽粒生产率和百千克籽粒吸钾量差异不显著;钾素偏生产力和钾收获指数均表现为顶层高层中层底层水平。总之,氮肥群体最高生产力越高,水稻中后期植株钾素积累量及器官对钾素的吸收利用效率越显著。抽穗后保持较高的钾素吸收利用及转运效率是高产水稻品种的重要特征。     

淮北地区水稻品种氮肥群体最高生产力及氮素吸收利用特性

以淮北地区有代表性的34个中熟中粳品种为试材,设置7个氮肥水平(0、150、187.5、225、262.5、300、337.5 kg hm^-2),得出各品种在这7个氮肥水平下出现的最高产量,将该最高产量定义为氮肥群体最高生产力。在此基础上,按氮肥群体最高生产力高低将品种划分为4个等级,即顶层水平( ≥10.50 t hm^-2)、高层水平(9.75~10.50 t hm^-2)、中层水平(9.00~9.75 t hm^-2)和底层水平( ≤9.00 t hm^-2),比较研究不同氮肥群体最高生产力等级品种的产量及其构成因素、群体光合物质生产和氮素吸收利用差异。结果表明,所有品种的氮肥群体最高生产力均出现在225、262.5、300 kg hm^-2三个氮肥水平,不同氮肥群体生产力差异极显著;随着生产力水平的提高,单位面积穗数先增加后降低,每穗粒数与群体颖花量显著增加,结实率显著下降;茎蘖成穗率、叶面积指数、光合势、有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比、总干物质积累量均以顶层水平最高,底层水平最低;移栽至拔节阶段的氮素积累比例表现为底层>中层>高层>顶层水平,拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段表现为顶层>高层>中层>底层水平;移栽至拔节、拔节至抽穗及抽穗至成熟阶段的氮素吸收速率以顶层最高,顶层水平较底层水平分别高36.59%、34.36%和51.85%;随着氮肥群体生产力等级的提高,氮素吸收利用率和百千克籽粒吸氮量均提高;中熟中粳稻品种有氮低效型、氮中效型、氮较高效型和氮高效型,武运粳27、中稻1号、宁粳4号、连粳7号为高产氮高效品种。     

杂交粳稻13.5t hm~(-2)超高产群体动态特征及形成机制的探讨

选用杂交粳稻甬优8号,以国家粮食丰产工程兴化、姜堰实施基地1.0hm2连片与6.67hm2连片超高产攻关方为依托,研究了13.5thm-2超高产群体特征,并探讨了群体形成机制。结果表明,较之12.0thm-2左右群体,13.5thm-2群体的穗型大,群体颖花量多(60000×104hm-2以上),有效穗数、结实率和千粒重与之相当;群体茎蘖于生育前期稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期,数量少,为预期穗数的1.3倍左右,此后群体平缓下降,至抽穗期达适宜穗数,成穗率高(75%);群体叶面积指数前期增长相对较缓慢,最大值出现在孕穗期,为8.5左右,此后下降缓慢,成熟期仍保持在4.0以上;群体光合势生育前期较小,中、后期较大,总光合势为675×104m2dhm-2以上,抽穗至成熟期的光合势占总光合势的45.0%以上;群体拔节前干物质积累速度相对较缓、积累量略低,拔节后积累速度较快,至抽穗期群体生物量为13.5thm-2以上,抽穗后积累量亦高,一般为9.75thm-2以上,总干物重高达23.25thm-2以上。13.5thm-2超高产群体形成机制为,依靠精苗,发大蘖,及时够苗,提高够苗期群体质量(有效分蘖临界叶龄期),为中期高质量群体结构的培育奠定生物学基础;依靠合理的群体动态及其规模,培育适宜数量的壮秆大穗,于抽穗期形成具有强抗倒力和巨量安全库容的高光效群体;依靠平稳消退的光合系统,提高抽穗后群体光合物质生产力,增大群体库容的总充实量,并维持较大的茎鞘强度,增强群体的安全抗倒力。