杂交中籼稻钵苗机插群体特征及产量形成优势分析

为明确杂交中籼稻钵苗机插的群体特征及产量形成特点,加快杂交中籼稻机插栽培技术的发展,以大穗型品种广两优1128、Y两优900和穗粒兼顾型品种徽两优6号、徽两优996为试材,设置钵苗机插与毯苗机插2种栽插方式进行大田比较试验。结果表明,与毯苗机插相比,杂交中籼稻钵苗机插方式秧苗茎基宽、百株干重、发根力显著增加,秧苗素质提高;分蘖早生快发、群体茎蘖消长平稳,成穗率提高5.11%;中后期LAI与光能利用率高,干物质积累能力强,其中抽穗至成熟期干物质积累量提高7.17%。钵苗机插产量显著或极显著高于毯苗机插,其中大穗型品种增产9.52%~10.78%,穗粒兼顾型品种增产5.03%~5.86%,群体颖花量的增加是增产的主要原因。因此,杂交中籼稻钵苗机插群体质量优良,产量形成优势显著,穗大粒多,而大穗型品种更适宜于钵苗机插,增产优势更明显。研究结果为机插水稻高产优质栽培技术的推广奠定了基础。     

水稻机栽钵苗单穴苗数对分蘖成穗及产量的影响

为探明机栽(插)水稻钵苗单穴苗数对其分蘖成穗及产量的影响。该文以常规粳稻武运粳24号为材料,在不同单穴苗数条件下,研究了水稻的分蘖与成穗规律以及产量形成特征。结果表明:1)机插钵苗主茎第1~9蘖位及其同伸二级蘖位均有一定比例发生分蘖并成穗,受单穴苗数影响较大。该品种水稻钵盘每钵成苗1、2株有利于促发秧田期第1~2蘖位的低位分蘖,大田单穴相应插植1、2苗可提升第8蘖位高位分蘖及二级蘖位分蘖发生率,最终穗数主要为分蘖成穗,来源蘖位较广;单穴3、4苗可促进中部第6~7蘖位分蘖发生,分蘖穗主要来源于第5~7中位蘖和少量低位蘖及二级分蘖;单穴苗数增至每穴5、6苗,各蘖位分蘖发生率及成穗率显著降低,主要依靠主茎和中位蘖成穗。各处理中部蘖位分蘖具有较高成穗率,是分蘖穗及总穗数的主要来源。2)产量表现为单穴3、4苗较高,5、6苗次之,1、2苗较低。单穴苗数与有效穗数呈极显著正相关,与每穗粒数呈极显著负相关,二者是决定产量变化的重要构成因素。通过解析单穴苗数对产量的多元回归函数,并综合产量实际表现,认为常规粳稻品种(偏大穗型)以育秧田每钵成苗3~4株、大田单穴插植3~4苗为宜。该文揭示了钵苗机栽(插)水稻分蘖成穗规律,并为大面积生产中钵苗育秧适宜用种量和插植苗数提供技术依据。     

水稻钵苗机插秧苗素质的调控

为探讨适宜水稻钵苗机插培育壮秧新技术,促进技术大面积推广应用。该文以武运粳24号为材料,研究了钵苗机插稻育秧中的播种量、秧田水分管理及二次化控组合施用对秧苗素质的影响。结果表明：1）播种量试验中,钵苗的秧苗素质随播量的增加而趋劣。高播量处理秧苗群体通风透光受限,穴钵内个体竞争激烈,秧苗素质较差;低播量处理苗质各性状得到优化,但钵体成球度差,难以配套插秧机田间正常栽插作业,且基本苗偏少、漏插率高。偏大穗型常规粳稻品种武运粳24号适宜的播量为45～60 g/盘,平均每孔成苗3～4株。2）秧田水分管理下,旱育钵苗群体带蘖率和叶片叶绿素含量较湿润秧有一定优势。旱育方式推迟水稻群体茎蘖滞增期,叶片叶绿素降解率低、持绿能力较强,该试验条件下适栽秧龄可延长至35 d。3）二次化学调控中,通过多因子正交试验对秧苗充实度进行分析,确定了二次化控最优组合。表明适量、适时二次化控可显著提高秧苗素质,有效控制苗高,增加秧苗整齐度。在具体调控措施上,认为播量45 g/盘、旱育方式下,每100 kg底土拌入0.5 kg壮秧剂,2叶期每盘施多效唑0.06 g,钵苗秧苗素质表现最佳。该研究可为水稻钵苗机插培育壮秧提供技术参考。     

水稻产量形成的生理生态研究进展

水稻产量形态规律是水稻育种和栽培的基础理论，已成为作物学研究的热点课题。从产量构成、光合生产和源库结构方面简介了水稻产量形成规律的生理生态研究进展，分析了3个方面的研究特点和构成产量形成过程的网络关系。同时水稻产量形成是一个动态过程，水稻产量性状的最终表现决定于其生长发育过程中众多基因的表达、调控和相互作用，提出应用现代发育遗传学与分子生态学的理论和方法，深入研究水稻产量的形成规律。     

秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响

为探明秧龄和基土比对机插大钵体毯状苗晚稻群体质量和产量的影响,确定机插晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术,该研究以常规籼稻穗香农占的大钵体毯状苗为研究对象,设置3种秧龄（25 、30 和35 d）和3种复合基质与自然土配比（基土比1∶1、2∶1和纯基质）,解析秧龄、基土比对秧苗素质、机插质量、群体质量和产量及其构成因素的影响。结果表明,基土比1∶1和2∶1处理的容重显著高于纯基质,含水量、孔隙度、pH值、有机质和速效营养元素则显著低于纯基质处理;基土比1∶1处理的基质总孔隙度为57.21%,速效氮含量为223.62 mg/kg,纯基质处理的基质速效氮含量为331.25 mg/kg,均不在适宜秧苗生长范围内。基土比2∶1处理的秧苗素质、群体质量和产量及其构成因素均优于其他两种处理。秧龄35 d和基土比2∶1处理的盘根力最大,为73.19 N,秧龄30 d和纯基质处理的成苗率、基本苗数和相对均匀合格率较好,以上两种处理的漏插率、漂秧率、伤秧率和翻秧率均不具有优势,但均符合机插秧要求。秧龄越长,秧苗素质越好,越有利于壮秧的形成。基土比2∶1处理的适栽秧龄为35 d,移栽后各时期群体茎蘖数、有效分蘖数、分蘖成穗率、地上干物质积累量、收获指数均优于短秧龄处理,说明长秧龄秧苗更有利于机插晚稻高产群体构建。秧龄35 d处理的实际产量分别比秧龄25和30 d处理显著高42.5%、19.4%,湿谷含水率分别显著低2.67、1.29个百分点,籽粒成熟度好,有效穗数与实际产量的相关系数最大,为0.971,有效穗数的提升是长秧龄处理获得高产的主要原因。采取两次化控时,机插大钵体毯状苗晚稻的适栽秧龄和基质育秧技术为秧龄35 d和基土比2∶1。研究结果可为南方双季稻区机插大钵体毯状苗晚稻育秧及提高其机械化种植水平提供参考。     

水稻钵苗空气整根气吸式有序移栽机的研究

采用空气整根育秧技术对水稻钵苗进行育秧试验，提出了水稻钵苗空气整根育秧、气吸取苗和投苗的有序移栽方案。试验结果表明，采用空气整根培育钵苗，根系遍布整个钵腔，生物学特性优于常规钵育秧，且移栽时钵体不易破碎和倒伏。采用空气整根钵盘，以较小的吸力，钵苗就可从钵腔底部取出，实现不伤苗和根的钵苗有序移栽。对气吸式水稻钵苗有序移栽机的总体方案设计、横纵向移箱装置、投苗装置进行了分析和研究，研制了样机。试验结果表明，由步进电机驱动齿轮齿条机构控制横纵向送秧箱，驱动曲柄摆杆机构控制吸气活门，由电磁铁控制导苗管投苗活门的单     

2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的研究

论述了2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机的结构、工作流程及振动排秧机构使钵苗分散、自动成链、排列的工作原理。通过对钵苗在振动盘的上运动分析,给出了各振动参数和钵苗推送速度、抛起高度的关系,为振动排秧盘的设计提供了理论依据。同时,通过室内和田间试验,研究了2ZB-8电磁振动式小型水稻钵苗移栽机工作性能的主要影响因素及其工作性能,表明电源电压、苗高对各行一致性变异系数影响大,该钵苗移栽机具有良好的工作性能     

营养液浓度对水稻机插水培毯状苗秧苗素质及产量的影响

为探明机插水稻育秧新方法——水培毯状苗育秧方法壮秧培育适宜的营养液浓度,以武运粳24号(常规粳稻)和6两优9368(杂交籼稻)为试验材料,分析不同水培营养液浓度(S1、S2、S4、S8,分别表示营养液浓度为原液浓度的1、2、4、8倍,原液组成为:0.643 g/kg N、0.615 g/kg P2O5、0.359 g/kg K2O、127.2 mg/kg Mg、26.34 mg/kg Fe、8.26mg/kg Mn、0.11 mg/kg Mo、0.66 mg/kg B、0.99 mg/kg Zn、1.405 mg/kg Cu、49 mg/kg SiO2、709.1 mg/kg Ca)对水培毯状苗育秧方法秧苗素质、机插质量、大田群体生长及产量形成的影响。结果表明,移栽前秧苗地上部干物质积累量、苗基宽、发根力、叶片和根系氮含量、叶面积指数、光合速率总体上均随着营养液浓度的增加呈增加趋势;然而,高营养液浓度处理时秧苗根系生长受到抑制(干物质积累小、根系活性低),叶片和根系丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量升高、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD))下降,成苗率变差,机插空穴率升高。低营养液浓度(S1)处理的秧苗素质弱、机插大田后返青活棵慢、分蘖发生延迟、干物质积累量低、穗数不足而影响产量(武运粳24号为10.74 t/hm~2,6两优9368为10.96 t/hm~2);随着营养液浓度的增加(S2～S4),产量呈增加趋势(S2和S4处理下,武运粳24号产量分别为12.09和11.64 t/hm~2,6两优9368分别为12.16和12.47 t/hm~2);但产量并没有随着营养液浓度的升高而持续增加,S8处理下,武运粳24号产量为11.59t/hm~2,6两优9368产量为11.48 t/hm~2),主要受限于穗数不再增加,且穗粒数有下降趋势。因此,水培毯状苗育秧方法适宜的水培营养液浓度,常规粳稻武运粳24号为S2(2倍于原液浓度),杂交籼稻6两优9368为S2～S4(2～4倍于原液浓度)。     

三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。     

机插水稻基质育秧技术初探

营养土育秧是机插水稻育秧的主要方式,其工作强度较大,对耕地会造成严重破坏,制约机插水稻的普及和应用.而基质育秧方式操作简便,投入成本低,能够保护耕作层土壤资源,缓解农村劳动力紧张等问题.该技术可处理好秧苗素质较弱的问题,在生产中培育出高素质的秧苗,具有较大优势,从而应推广应用.     

直播方式对水稻生理性状和产量的影响及其成本分析

为探讨水稻不同直播方式对产量和生理特性以及成本的影响,该文设置了旱直播、水直播和机条播3种直播方式,研究了水稻的产量表现、群体发育、生理特征以及经济效益。结果表明,与旱直播相比,机条播和水直播的产量分别增加了11.9%和6.3%,氮肥农学利用率分别增加了10.1%和4.9%。从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积穗数的增多。机条播显著提高了茎蘖成穗率、花后与成熟期干物质积累量、生长中后期的茎蘖数、叶面积指数与持续期、群体生长速率、叶片光合速率和根系氧化力。机条播因其机械作业效率高、费用低以及除草成本低使得总成本降低和经济效益提高,说明机条播方式提高了直播水稻叶片光合性能,并促进了地上部群体合理生长和地下部根系活力,从而获得了较高的产量和经济效益。     

适宜机插株行距促进水稻生长提高产量

为了比较不同行距插秧机的作业效果,以及机插秧不同株行距组合对水稻生长和产量的影响,在江苏靖江、张家港和黄海农场3地进行了连续2 a田间定位试验。每个试验点设置行株距分别为:30 cm×11 cm、25 cm×14 cm、25 cm×11 cm 3种株行距组合处理,3次重复。结果表明,在水稻漏插率方面,2012年30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,2013年30 cm×11 cm(行距×株距)处理仍最高,25 cm×14 cm(行距×株距)处理最低。窄行距大株距有利于降低水稻漏插率,但在伤秧率、倒秧率方面和每穴平均株数方面,3个品种的不同处理之间均无统一规律;分蘖稳定后各试验点茎蘖数均为30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,大株行距有利于促进水稻分蘖;产量方面各处理每公顷有效穗数30 cm×11 cm(行距×株距)处理25 cm×11 cm(行距×株距)处理,其他产量构成因素差异不显著,最终各处理实际产量表现为25 cm×11 cm(行距×株距)处理较好,故插秧机行株距为25 cm×11 cm较适合于江苏省水稻机械化种植。该研究可为江苏省水稻插秧机机具选型提供参考。     

机插混合种植水稻抗性变化及增产效应试验

为明确水稻混合种植在机械化移栽条件下对其生长及产量的具体影响,探寻水稻混合种植与机械化生产相结合的可能性,该试验选用株高、生育期相近但抗性相差较大的2个水稻品种:深两优5814与中浙优8号,以70:30、50:50、30:70 3个不同比例混合,并设置各自单一品种种植作为试验对照。结果表明,混合种植对机插水稻的抗性以及产量均有显著的影响(P0.05),尤其是以50:50的比例混合,在抗病虫草害方面表现最优,杂草干质量比2个单一品种分别减少了13.1%和54.1%,鞘腐病病情指数与2个单一品种相比,分别下降了79.5%和27.1%;随着抗倒伏性明显的中浙优8号比例的增加,混合种植的倒伏率明显下降,水稻倒伏风险降低。同时,混合种植也具有一定的增产效应,尤其是以50:50的比例混合种植,产量较单一品种种植分别有12.8%和7.0%的增加。研究结果对水稻混合种植的大面积推广应用及技术更新提供理论依据及技术支持。     

生物降解秧盘及播种量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为探明生物降解秧盘稀播育秧、带盘机插的生产适用性,以籼型杂交稻中浙优8号和籼粳型杂交稻甬优538为材料,普通平盘作对照,研究了生物降解秧盘不同播种量(30,50,70和90 g/盘)育秧对机插水稻秧苗素质、机插特性与产量的影响。结果表明,生物降解秧盘育秧显著提高出苗率(P0.05),且播种量越低,出苗率越高,中浙优8号30 g/盘处理的出苗率较普通平盘育秧高20.57个百分点。生物降解秧盘采用上毯下钵设计,所育秧苗根系独立成钵状,白根多且粗壮,其平均根直径较普通平盘宽8.63%,且盘根力均大于100 N,满足机插对秧块成毯的要求。同时,可带盘按钵精准机插,中浙优8号30 g/盘处理的漏秧率仅7.78%,较普通平盘机插低6.67个百分点。生物降解秧盘处理结实率和千粒重略低于普通平盘,群体颖花量则高于后者,最终产量较普通平盘机插略高。综合育秧、机插效果及产量表现,生物降解秧盘育秧播种量以70 g/盘为宜。因此,生物降解秧盘带盘机插可发挥稀播培育壮秧优势,提高机插质量,有助于杂交稻少本稀植、充分发挥增产潜力。     

不同土壤水势与氮素营养对杂交水稻生理特性和产量的影响

以超级杂交水稻“两优培九”为试验材料,研究了不同土壤水势和氮素营养对其生理特性和产量及氮肥利用率的影响。结果表明, 1）同一土壤水势下,植株地上部分干重与总干重随氮肥水平的提高而提高,而根冠比则降低。2）在同一氮肥水平下,叶片净光合速率、叶绿素a和叶绿素b及其总含量、SPAD值及叶片水势随着土壤水势的降低而降低,而叶绿素a/b、丙二醛的含量和过氧化物酶的活性随之而增加;同一土壤水势下,叶绿素a和叶绿素b及其总含量、SPAD值均随氮肥水平的提高而提高,而叶片水势、叶绿素a/b和丙二醛的含量随之降低。3）在同一氮肥水平下,水稻产量随土壤水势的降低而降低;土壤轻度干旱时,水稻产量高低顺序为高氮中氮低氮;而当土壤水分充足或土壤重度干旱时,则表现为中氮高氮低氮。随着土壤水势的降低,中、高氮处理的氮肥农学利用率降低。试验结果还表明,225 kg/hm2施氮水平在0 kPa土壤水势下有明显的增产效果,过度增施氮肥并不利于水稻增产与氮肥利用率的提高。     

不同机栽方式下杂交稻产量及其形成特征比较

为寻求能够更好发挥杂交水稻产量潜力的机栽方式,解决好现有机插杂交水稻秧苗素质弱、盘根难、大田移栽漏穴率高等难题,以甬优2640、Y两优1号为材料,设置钵苗、毯状大苗、常规毯苗3种机栽方式,在高产栽培条件下系统比较研究了其产量差异及其形成。结果表明,钵苗和毯状大苗产量极显著高于常规毯苗(P0.01),甬优2640和Y两优1号钵苗实际产量分别高20.70%和20.81%,毯状大苗分别高12.26%和12.94%。钵苗机插由于采用壮秧带土移栽,几无缓苗期,群体茎蘖消长平稳,群体高峰苗数分别为最终穗数的1.2和1.3倍,最终成穗率80%左右,生育中、后期光合系统配置优,群体生长率和净同化率高,抽穗至成熟期物质积累量和积累比例高,单茎物质输出与转运协调性好,最终实际产量最高。毯状大苗机插方式可培育35 d左右秧龄壮秧,带大蘖移栽,但秧苗返青活棵后,由于低位无效分蘖少,高峰苗数显著少于常规毯苗机插(P0.05),为最终穗数的1.4倍左右,最终成穗率70%左右,生育中后期光合系统配置优于常规毯苗机插稻,群体生长率和净同化率等群体指标虽不及钵苗但明显优于常规毯苗,最终毯状大苗实产极显著高于常规毯苗(P0.01)。该文为发展机插杂交稻提供了参考。     

机插方式对杂交粳稻碳氮调节与颖花形成及产量的影响

为探究钵苗机插对水稻幼穗分化期营养器官碳氮代谢以及枝梗和颖花分化、退化的影响,以大穗型杂交粳稻甬优1540为材料进行大田生产试验,以毯苗机插为对照,研究了钵苗机插方式下幼穗分化期碳氮代谢特点和枝梗、颖花分化与退化规律及差异,并探明碳氮代谢与稻穗枝梗及颖花分化与退化及产量构成的关系。结果表明:1)抽穗前25 d至抽穗阶段,钵苗机插稻株营养器官非结构性碳水化合物(NSC)质量分数显著高于毯苗机插(P0.05),抽穗前25和20 d,钵苗机插全氮质量分数2015年和2014年平均分别高出毯苗机插1.82%和6.13%,但在抽穗前15 d及以后则表现相反的趋势;在抽穗前15 d及以后各期钵苗机插C/N比值显著高于毯苗机插。2)在抽穗前25~15 d,2种机插方式NSC累积量差异不明显,但在抽穗前10 d至抽穗期,营养器官NSC累积量迅速上升,累积量占单茎茎鞘总量的42.75%~50.75%累积量,钵苗机插累积量高于毯苗机插。3)钵苗机插方式下分化数和现存数显著高于毯苗机插,而退化数和退化率则表现相反的趋势;其中对二次颖花数的影响达显著水平(P0.05),且对稻穗下部二次枝梗和颖花形成的影响程度高于中、上部,钵苗机插使下部二次枝梗和颖花现存数2 a平均分别增加5.24和14.21个。4)抽穗前25和20 d营养器官C/N比值与枝梗和颖花的分化/现存数呈显著或极显著的负相关,特别是跟二次枝梗和二次颖花的相关性较密切,与退化数呈正相关,而在抽穗前15 d到抽穗期则相反。千粒重和产量均表现为与穗分化期NSC积累量和抽穗后NSC运转率呈显著或极显著正相关。     

增苗节氮对早稻抛秧群体生物学特性及产量的影响

本研究在大田裂区试验下比较了3个氮肥水平[N1:105 kg·hm·2(节氮)、N2:135 kg·hm·2(节氮)、N3:165 kg·hm·2(常氮)]和3个抛秧密度[M1:27万穴·hm·2(常苗)、M2:31.5万穴·hm·2(增苗)、M3:36万穴·hm·2(增苗)]对‘湘早籼45号’抛秧群体生物学特性和产量的影响。结果表明:增苗节氮处理(N2M3)为产量最高的组合。株高、生育期受氮肥影响较大,密度影响不显著,N1比N3和N2的生育期分别延长7.0 d和3.4 d;氮肥、密度的增加对分蘖表现为相反的趋势,总体表现为茎蘖数随施氮量增加而增加,随密度增加而减少。通过对氮肥、密度与产量间进行二次多项式回归分析可知,产量最大值点Y=8.60 t·hm·2,对应施氮量为X1=127.5 kg·hm·2,密度为X2=48.0万穴·hm·2,其比常氮(165 kg·hm·2)节省氮肥22.7%。表明早稻抛秧可以通过增苗来弥补节氮所带来的产量损失,早稻施氮量和抛秧密度搭配时应该以"增苗节氮"为原则。最佳施氮量在127.5~135 kg·hm·2,最佳抛秧密度在36~48万穴·hm·2。综上所述,双季抛秧的季节性矛盾能通过早稻"增苗节氮"来解决,有利于减少环境污染,延缓农业生态系统水体富营养化。     

机插杂交粳稻超高产形成群体特征

在研究不同机插水稻群体产量及其结构、群体茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等差异的基础上,初步阐明机插杂交粳稻超高产形成的群体特征:1)以足量的穗数与较大的穗型协调产出足够的群体总颖花量(50000万/hm2以上),并保持正常的结实率与千粒质量(结实率85%以上,千粒质量27g左右)。2)在合理的茎蘖动态(群体于有效分蘖临界叶龄期左右够苗,高峰苗适宜,一般为预期穗数的1.3倍)与叶面积指数(LAI)动态(孕穗期LAI达7.8～8.0,抽穗后LAI下降平缓,成熟期仍能保持3.0左右。)基础上提高成穗率(75%以上)与有效叶面积、高效叶面积比例(抽穗期有效叶面积率达95%,高效叶面积率达75%以上),以保证实现不同生育阶段目标生产力。3)以合理增加拔节-抽穗期物质生产与积累(群体生长速率22.5g/(m-2.d),干物质积累量9000kg/hm2以上,占总干物质量的45%左右)为重点,有效增强抽穗-成熟期群体物质生产与积累(群体生长速率13.5g/(m-2.d)左右,干物质积累量8000kg/hm2以上,占总干物质量的40%左右),以提高最终生物学产量(20400kg/hm2以上)。机插杂交粳稻生产过程中遵循以上规律可获得超高产。