水稻不同粒位籽粒米质对花后不同时段温度胁迫的响应

为探讨花后高温胁迫对水稻籽粒米质的影响,以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,研究了灌浆前期(花后0~10 d)和灌浆中期(花后10~20 d)的高温(35℃)对米质的影响,并进一步探讨了不同粒位间的差异。结果表明,与常温CK (25~27℃)相比,灌浆结实期高温处理对稻米品质影响较大,总体上前期(0~10 d)大于中期(10~20 d),且因供试品种和粒间位置而异。灌浆前、中期高温处理,降低了精米率、整精米率、直链淀粉含量,增加了垩白粒率、垩白度和粗蛋白含量;其中,温度对二次枝梗与同枝梗上较迟开花籽粒的碾米品质的影响大于一次枝梗与较早开花的籽粒;前期高温显著增加了一次枝梗和各枝梗上开花较早籽粒的垩白粒率和垩白度;前期高温显著降低了直链淀粉含量,对一次枝梗籽粒的影响大于二次枝梗。不同供试品种对花后不同温度处理的敏感性不同,影响程度亦受花后温度胁迫时段的不同而异。生产上通过合理安排播期、平衡施肥和合理灌溉可以减轻结实期高温胁迫对籽粒品质的影响。     

灌浆期温度对超级稻整精米率和垩白大小的影响

利用2003年和2006年的分期播种试验及相关气象资料,采用统计分析方法,分析了温度对超级稻米质的影响.结果表明:整精米率与温度(日平均温度、最高温度、最低温度)成反比,温度高,整精米率则低;垩白大小与温度(日平均温度、最高温度、最低温度)成正比,温度高,垩白大小增加.温度对整精米率的影响主要表现在灌浆后期,即齐穗后21～30天,期间的温度与整精米率呈显著负相关,温度对垩白大小的影响主要在齐穗后1～15天,即灌浆前期,期间的温度与垩白大小呈极显著正相关,温度对米质(主要是整精米率和垩白大小)的影响表现出灌浆前期和灌浆后期均显著期.可能与超级稻的两段灌浆特性有关.     

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003－2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12～19 d）及后期（19～32 d），弱势粒平均分别比强势粒高16.67%、154.55%。PR₁处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5～12 d迅速降低，花后12～19 d迅速上升，花后19～32 d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR₁处理在花后19 d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32 d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩白粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19 d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。     

不同生态条件下影响稻米品质变化的气象因子研究

利用贵州省区试中的13个中籼迟熟杂交水稻品种在贵州省8个不同类型的生态稻作区种植的稻谷样品进行分析，研究其稻米碾米品质和外观品质的变化规律及其与灌浆期气象因子的关系。结果表明：杂交水稻品种在不同的生态稻作点种植，其稻米品质指标中的整精米率、垩白粒率和垩白度的变化较大，达到显著差异；通过气象因子与稻米品质的偏相关分析得出，在水稻灌浆期的日平均温度、日照时数和降雨量三因子中，显著影响稻米品质变化的是日平均温度，而日照时数和降雨量的影响相对较小。灌浆期的日平均温度是稻米品质中整精米率、垩白粒率和垩白度变化的主控因子。     

弱光对水稻籽粒生长及品质的影响

研究了灌浆期弱光对3个杂交稻组合的籽粒生长及籽粒品质的影响.结果表明,49%遮荫及69%遮荫下,籽粒空粒率升高,籽粒最终生长量、灌浆速率、灌浆相对起始势降低,以弱势粒及全穗籽粒受到的影响更大.遮荫处理后,糙米率、精米率、整精米率、透明度、胶稠度显著或极显著降低,组合间有差异；垩白米率、垩白度显著或极显著地升高,直链     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

外源ABA和GA对水稻不同粒位籽粒主要米质性状的影响

以中熟籼稻扬稻6号和中熟粳稻扬粳9538为材料,灌浆初期通过喷施低浓度的ABA (75.7 μmol L^-1)和GA (57.7 μmol L^-1)处理,研究其对水稻穗部不同粒位籽粒品质的影响。结果表明,灌浆初期喷施低浓度的外源ABA和GA对米质影响较大,影响程度因激素种类和籽粒着生部位不同而异。ABA增加千粒重和整精米率,降低垩白度;其影响对同枝梗上开花较迟的籽粒大于对其他粒位籽粒,对同部位二次枝梗籽粒大于对一次枝梗籽粒。外源GA处理则显著或极显著降低千粒重、整精米率、胶稠度、粗蛋白含量,增加垩白度、直链淀粉含量;同一枝梗不同粒位籽粒间,对较早开花籽粒千粒重和整精米率的影响大于对较迟开花籽粒,对垩白度、直链淀粉含量和蛋白质的影响则与ABA相反。     

水稻根和籽粒细胞分裂素和脱落酸浓度与籽粒灌浆及蒸煮品质的关系

以10个不同基因型水稻品种和杂交稻组合为材料，分析了结实期水稻根系和籽粒细胞分裂素和脱落酸（ABA）浓度的变化及其与籽粒灌浆速率和稻米蒸煮品质的关系。结果表明，灌浆早期(花后0～12 d)根和籽粒玉米素＋玉米素核苷（Z＋ZR）浓度以及灌浆中期（花后13～26 d）根和籽粒ABA浓度与籽粒起始生长势、平均灌浆速率、最大灌浆速率、糙米重呈显著或极显著正相关（r＝0.726* ~ 0.984**），与活跃灌浆期呈显著或极显著负相关(r＝－0.749* ~ －0.834**)。灌浆中、后期（花后27~40 d）根和籽粒Z＋ZR浓度与活跃灌浆期呈显著或极显著正相关(r＝0.689* ~ 0.932**)，但灌浆后期Z＋ZR浓度与灌浆速率呈极显著负相关(r＝－0.826** ~ －0.927**)。灌浆中期和后期根和籽粒Z＋ZR浓度与胶稠度及碱化值呈显著或极显著正相关（r＝0.722* ~ 0.896**），与直链淀粉含量呈显著或极显著负相关（r＝－0.633* ~－0.778**）。灌浆中期根和籽粒ABA浓度与胶稠度及碱化值呈极显著负相关（r＝－0.883** ~ －0.913**），与直链淀粉含量呈显著或极显著正相关（r＝0.803** ~ 0.871**）。不同灌浆期ZR或ABA处理对籽粒灌浆、稻米胶稠度和直链淀粉含量的影响，与内源激素同灌浆特征参数和稻米蒸煮品质指标的关系基本吻合。表明根和籽粒细胞分裂素和ABA对籽粒灌浆和稻米蒸煮品质起调控作用，其调控的正、负效应取决于灌浆的时期。     

2种熟型玉米籽粒灌浆特性及其与产量关系的比较研究

为了明确不同熟型玉米籽粒灌浆特性及其对产量的影响,比较研究了中晚熟品种农大108和中早熟品种石玉7号籽粒灌浆动态与产量表现,并对籽粒灌浆特性与籽粒水分的关系进行了分析.结果表明,石玉7号与农大108产量差异显著,百粒重是两品种产量差异的主要原因;石玉7号具有籽粒发育速度快、体积大等特点,前中期(0～45 d)灌浆速率始终快于农大108,生育后期(45 d以后)急剧下降.农大108后期灌浆速率则下降缓慢.籽粒发育速度快,灌浆盛期灌浆速度快、强度大是石玉7号百粒重高的主要原因;籽粒水分状况与籽粒灌浆速率关系密切.回归分析表明,籽粒含水百分率在59.47%左右时,石玉7号灌浆速率达到最大值,为9.28 mg/(粒·d);农大108则在57.92%左右时,灌浆速率达到最大值,为8.23 mg/(粒·d).当籽粒含水百分率下降到某一临界值时,籽粒灌浆停止.两品种收获时,籽粒含水百分率尚远在籽粒灌浆终止临界值以上.     

2种熟型玉米籽粒灌浆特性及其与产量关系的比较研究

为了明确不同熟型玉米籽粒灌浆特性及其对产量的影响,比较研究了中晚熟品种农大108和中早熟品种石玉7号籽粒灌浆动态与产量表现,并对籽粒灌浆特性与籽粒水分的关系进行了分析。结果表明,石玉7号与农大108产量差异显著,百粒重是两品种产量差异的主要原因;石玉7号具有籽粒发育速度快、体积大等特点,前中期（0-45d）灌浆速率始终快于农大108,生育后期（45 d以后）急剧下降。农大108后期灌浆速率则下降缓慢。籽粒发育速度快,灌浆盛期灌浆速度快、强度大是石玉7号百粒重高的主要原因;籽粒水分状况与籽粒灌浆速率关系密切。回归分析表明,籽粒含水百分率在59.47%左右时,石玉7号灌浆速率达到最大值,为9.28 mg/（粒.d）;农大108则在57.92%左右时,灌浆速率达到最大值,为8.23 mg/（粒.d）。当籽粒含水百分率下降到某一临界值时,籽粒灌浆停止。两品种收获时,籽粒含水百分率尚远在籽粒灌浆终止临界值以上。     

基于播期的温度变化对豫南粳稻播始历期和灌浆成熟期的影响

为了探索温度变化对豫南粳稻播始历期（从播种到始穗所需要的天数）和灌浆成熟期的影响,以生产上引进应用的5个品种为试验材料,于2011-2012年进行分期播种试验,探索了播期及基于播期的温度变化对参试品种生育特性的影响。研究结果表明,播始历期温度随着播种期推迟而升高,接近水稻生物学最适温度,灌浆成熟期温度随播期推迟显著降低。随着播种期推迟,播始历期缩短,灌浆成熟期延长。利用改进的水稻发育温度效应的非线性模型进行播始历期模拟,参试品种均有不同程度的感温性,感温性宁粳3号>9优418>南粳44>郑稻18>隆优1875。9优418、南粳44、宁粳3号和隆优1875灌浆成熟期长短与平均气温、最高气温和最低气温均呈极显著负相关,郑稻18与平均气温呈显著负相关,与温差呈显著正相关。隆优1875灌浆成熟期对低温敏感,21℃以下灌浆成熟期显著延长,郑稻18灌浆速度快,对低温钝感。综合考虑,播始历期和灌浆成熟期受气温影响,为安全起见,将隆优1875播种期安排在5月10日前,郑稻18播种期安排在5月下旬,而宁粳3号、南粳44和9优418,播种期安排在5月15日前后。     

抽穗和灌浆早期高温对耐热性不同籼稻品种产量的影响及其生理原因

选用4个耐热性不同的籼稻品种,分别于抽穗(始穗后0~10 d)和灌浆早期(始穗后11~20 d)进行高温(白天温度>33℃)处理,以同期自然温度(白天温度<30℃)为对照,研究高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照相比,高温处理显著降低热敏感品种的花粉可育率、受精率,而耐热品种与对照无显著差异。高温胁迫明显降低热敏感品种的结实率,导致产量显著下降,且抽穗期高温处理影响大于灌浆早期处理。高温胁迫显著增加耐热品种黄华占叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种影响不大。高温胁迫显著降低热敏感品种籽粒ATP酶活性,耐热品种结果则相反。高温处理增加两类品种叶片温度和丙二醛(MDA)含量,降低根系活力和叶片光合速率,耐热品种增降的幅度显著小于热敏感品种。在高温胁迫下较低的叶片温度,较强的根系活力和抗氧化保护系统能力及较高的籽粒ATP酶活性是耐热性品种保持较高产量的重要生理原因,也是耐热品种的重要生理特征。     

结实期人工模拟倒伏对水稻生长和产量的影响

2015 年土培条件下,以‘日本晴’和‘L81’为供试材料,在抽穗后20、10 天进行人工模拟倒伏处理,研究结实阶段不同时期倒伏对水稻籽粒产量、产量构成以及物质生产和分配的影响。结果表明：抽穗后20、10 天人工倒伏处理使‘日本晴’籽粒产量平均下降8% (P＞0.1)、20% (P＜0.1),使‘L81’平均分别下降21% (P＜0.01)、29% (P＜0.01)。人工倒伏处理对供试品种单位面积穗数和每穗颖花数均无影响,但使结实能力明显下降：抽穗后20、10 天倒伏处理使‘日本晴’饱粒率分别下降8%、16%,使‘L81’分别下降16%、21%,均达显著或极显著水平;水稻饱粒重、所有籽粒平均粒重表现出相似的趋势,但降幅均小于饱粒率。品种与抽穗后20 天或10 天倒伏处理对水稻结实能力特别是饱粒率有交互作用。两期人工倒伏处理使地上部总干重和各器官干重均显著或极显著下降,最大降幅达31%。与此不同,人工倒伏对两品种特别是‘L81’物质分配的影响因处理时期而异：抽穗后10 天倒伏处理使生物量在生殖器官中的分配比例减少,而抽穗后20 天倒伏处理表现出相反的趋势。本试验结果表明：结实期倒伏对水稻最终产量的影响因供试品种和倒伏发生时期而异,倒伏引起的产量损失主要与结实能力特别是饱粒率下降有关,后者可能又与灌浆结实期光合生产能力下降有关。     

Relationships between Yield and Quality Parameters of Malting Barley (Hordeum vulgare L.) and Phenological and Meteorological Data

In this study, phenological and meteorological data have been used to interpret variations in a time series of regional average yields and quality parameters of malting barley (Hordeum vulgare L). The analyses were focused mainly on the grain filling period. Duration and occurrence of this development stage showed remarkable differences from year to year, as heading varied over more than four weeks and yellow ripeness over two weeks in the investigation period from 1974 to 1996. Yields above average were achieved only in years when grain filling duration exceeded 42 d. Protein concentrations below 10.5 % and grading percentages over 90 % required at least 44 d of grain filling. Temperature had the strongest influence on the length of grain filling, even though the calculated Growing Degree Days (base temperature 3 °C) were not absolutely constant. Mean daily temperature and relative air humidity were the best estimators with respect to grain yield. An optimum temperature range was found between 14 and 18 °C. Assuming a linear relationship, yield reductions between 4.1 and 5.7 % have been calculated for every 1 °C increase of the mean daily temperature. Relative air humidity was the best single estimator for grain protein concentration. The results of this study suggest that relative humidity during grain filling can be a more suitable parameter to describe drought stress effects than precipitation amounts from heading to yellow ripeness or from January 1 to yellow ripeness.     

空气温湿度对水稻灌浆及空壳率的影响研究

对1996—2005年10个年份的晚稻孕穗至成熟期的空气温度与相对湿度对水稻空壳率和灌浆影响进行了研究，结果表明：相对湿度对水稻的灌浆速度没有显著影响；灌浆期气温的升高对水稻灌浆速度的增加有显著影响；日最高温度大于或等于30℃的天数对水稻秕粒率的影响是不显著的；但孕穗期至抽穗开花期日最高温度大于或等于30℃的天数对水稻空壳率的影响是极显著的。最后对防御高温危害提出了建议。     

北京地区小麦生育期温度演变及不同生育时期温度指标

为了明确北京地区小麦生长发育与温度的关系和各生育时期的温度指标,为技术人员科学指导生产提供参考。采用对多年农情调度数据和气象数据分析的方法,总结归纳了北京地区小麦生育时期温度演变及各生育时期的温度指标。分析表明,北京小麦适宜播种的温度指标为17~18℃;进入越冬期即基本停止生长（稳定通过0℃终日）的时期常年（近30年）为11月28日;小麦返青平均需要气温0℃以上的日期19d,需要0℃以上的积温73.3℃·d;返青期至起身期需18~29d,平均需积温216.5℃·d;起身期至拔节期需8~12d,平均需积温147.5℃·d;拔节至挑旗历时12~15d,平均需积温231.2℃·d;挑旗至抽穗历时7d左右,平均需积温153.4℃·d;抽穗至开花需5d左右,平均需积温113.4℃·d;开花至成熟历时32~37d,平均需积温800.4℃·d;全生育期260d左右,最短256d,最长262d,所需积温1 970.7~2 325.5℃·d,平均为2 294.0℃·d。     

不同筋型小麦籽粒的物质积累特性及其播期调节效应

选用半冬性小麦强筋品种济麦20、中筋品种豫麦49和弱筋品种郑麦004,研究了籽粒灌浆期间不同筋型小麦的物质积累特点及其播期的调节效应。结果表明,在籽粒形成和成熟期间,弱筋小麦品种郑麦004籽粒灌浆速率分别较强筋品种济麦20和中筋品种豫麦49降低14.1%和24.4%,因而千粒重也分别比2品种平均减少4.87和9.85 g,但籽粒中淀粉的含量增高,表现为郑麦004(82.4%)>豫麦49(80.2%)>济麦20(78.7%),淀粉中直/支比也呈现出同样的趋势。随着播期的推迟,促进了籽粒形成期(花后0~14 d)的灌浆速率,开花21 d后灌浆速率又明显下降;济麦20和豫麦49的千粒重以适播较高;但播期推迟对3种筋型小麦总淀粉含量和直支比均有提高作用,以晚播处理最为显著(p<0.01)。     

不同熟期类型玉米品种籽粒灌浆和脱水特性

根据自然生态条件及玉米品种的熟期、籽粒灌浆与脱水特性和产量潜力等进行科学品种布局,是实现玉米高产优质和资源高效利用的重要途径。本试验选用中早熟、中熟和中晚熟3个熟期类型,共13个玉米生产主栽品种,通过测定籽粒干物质积累和含水率的动态变化,研究并明确了不同熟期类型玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性,旨在为生产品种布局提供参考和指导。试验结果表明:产量、籽粒灌浆和脱水特性在不同熟期类型和品种间均存在显著差异。产量表现为中晚熟(13,813.0 kg hm^–2)>中熟(12,970.4 kg hm^–2)>中早熟品种(10,729.0 kg hm^–2),中晚熟分别较中早熟和中熟品种增产28.7%和6.5%。平均灌浆速率表现为中早熟(0.034 g 100-grain^–1℃^–1)>中熟(0.031g 100-grain^–1℃^–1)>中晚熟品种(0.027 g 100-grain^–1℃^–1),生理成熟后的平均物理脱水速率表现为中熟(0.027%℃^–1 d–1)>中早熟(0.025%℃^–1 d–1)>中晚熟品种(0.018%℃^–1 d–1)。中早熟代表性品种京农科728的平均灌浆速率和生理成熟后的物理脱水速率。分别较3个熟期代表性品种郑单958、先玉335、农华101高38.5%和112.5%、28.6%和54.5%、28.6%和13.3%;中晚熟代表性品种京科968产量潜力最大(14,813.0 kg hm^–2),且平均灌浆速率和物理脱水速率分别较同熟期品种郑单958高7.7%和18.8%。产量与灌浆期天数、积温、平均灌浆速率和百粒重呈显著或极显著正相关,收获期籽粒含水率与灌浆期天数和积温显著正相关、与生理降水速率和物理脱水速率极显著负相关,生理降水速率和物理脱水速率与平均灌浆速率相关性不显著。综上,中早熟、中熟和中晚熟3个不同熟期类型及不同玉米品种的籽粒灌浆和脱水特性差异显著,生产中品种布局除考虑熟期外还需兼顾该特性,以更利于实现玉米高产优质和资源高效利用。     

两系杂交稻两优培九粒重因子的环境模型解析及生态特征分析

为探究两系杂交稻两优培九粒重对气候的反应和生态适应性,用2006年和2007年在南方稻区8个生态点29点次的田间种植试验资料,将粒重解析为谷粒长、宽、厚和比重4个因子,组建了谷粒面积(S)、厚度(H)和比重(ρ)的环境预测模型。相关分析表明,谷粒面积S的影响期在颖花分化期(III~IV期)至花粉母细胞减数分裂期(VI~VII期),温度是其主要影响因子,有利于谷粒长度和宽度发育的日平均气温( )为27~29℃,最高气温(T_max) 34℃,最低气温(T_min) 24℃。谷粒厚度H与抽穗后1~30 d的Tmax呈二次曲线关系,与 呈负相关。谷粒比重ρ与日照时数(SH)呈正相关,影响时期在抽穗后1~10 d;与Tmax呈负相关,影响时期在抽穗后1~30 d。有利于增加ρ的气象指标是SH达到8 h,T_max低于30℃。用1951—2002年的气候资料模拟计算了95个地区的两优培九千粒重,按7个水稻生态区归纳,平均值变化在25.93~28.01 g之间。千粒重的区域分布明显随纬度而递增,由于地形影响,在湘、赣、粤北地区还表现出一定的经向影响。晚季稻的千粒重则比早季稻高1.39 g。幼穗分化期的温度和灌浆结实期的温度、日照时数是造成两优培九粒重区域和季节特征的主要生态原因。