水稻品种在生长发育过程中干物质积累与运转的研究——Ⅰ 早季稻部分

本研究采用旱季水稻品种12个,于生育过程中的七个主要发育时期对叶片、叶鞘、茎及稻穗等器官的干物量进行测定,观察水稻品种的物质积累与运转。结果表明:(1)水稻品种地上部干物量的积累随发育时期的前进而增加;(2)水稻品种各器官的总干物量以稻穗为最高;叶鞘次之;茎的总干物量除矮稈品种及一个粳稻品种外占第三位,叶片的总干物量最低。     

不同水稻品种干物质积累与产量性状的相关研究

为了探讨黑龙江省南部稻区不同水稻品种干物质积累与产量性状的相互关系,选用了该稻区不同时期主栽的6个品种为试验材料,通过田间小区对比试验进行研究,结果表明：不同水稻品种干物质积累总的趋势是前期低、后期高、中期次之;不同水稻品种抽穗前、抽穗后干物质积累量比例不同,抽穗后干物质积累量明显高于抽穗前干物质积累量;干物质积累量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳2号’、‘松粳6号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;产量由高到低的品种为‘松粳9号’、‘松粳3号’、‘松粳6号’、‘松粳2号’、‘五优稻1号’、‘藤系138’;拔节至齐穗期和齐穗至成熟期干物质积累量与产量呈显著正相关;抽穗前干物质积累量与每穗粒数、千粒重呈极显著正相关;抽穗后干物质积累量与产量呈显著正相关;总干物质积累量与产量呈极显著正相关;成穗率与产量呈极显著正相关,结实率与产量呈显著正相关。合理提高拔节至成熟期干物质积累量有利于提高本稻区水稻产量。     

两系杂交稻干物质积累与运转特性研究

根据湘西山区生态环境特点,分析比较了4个两系杂交中稻与2个三系杂交中稻的干物质积累与运转情况,结果表明：两系杂交组合前中期叶片、茎鞘养分积累较多,后期向穗部转移亦比较充分,供试组合剑叶展开期平均干重为39.7g/蔸,齐穗期茎鞘叶平均干重为41.0g/蔸,分别比三系杂交组合高14.41%和23.88%;茎鞘叶干物质向穗部的平均运转量为16.4 g/蔸,比三系杂交组合高18.84%;平均运转率为40.00%,与三系杂交组合平均值40.18%相近;对产量的贡献率为43.27%,比三系杂交组合平均值高近5个百分点。     

不同水稻产量形成过程的干物质积累与分配特征

2003年在福建农林大学教学农场以晚季稻汕优63（三系杂交稻）、两优2186（二系杂交稻）和IR64（常规稻）为材料,研究了3种晚季水稻产量形成过程的干物质积累与分配特征。结果表明,汕优63、两优2186和IR64的干物质积累量在各生育期的变化趋势相似,干物质积累量间亦无显著差异。汕优63、两优2186和IR64的干物质积累量均在黄熟期最高,依次达到2074.13 g/m2、1976.10 g/m2和1924.14 g/m2,完熟期时依次降低到1926.38 g/m2、1933.80 g/m2和1842.30 g/m2,完熟过程中损耗的干物质分别占其干物质积累量的7.12%、2.63%和4.25%,这与呼吸消耗增强,稻株自然衰老有关。汕优63和IR64的群体生长率均以孕穗初期最大,分别为52.13 g/(m2·d)和44.26 g/(m2·d),两优2186的CGR以齐穗期最大（45.15 g/),3种水稻各生育期CGR的大小依次为：孕穗初期（齐穗期）>灌浆期>黄熟期>分蘖盛期>分蘖初期。3种水稻的干物质在各器官中的分配比例均以籽粒的最大,汕优63、两优2186和IR64的干物质分配在籽粒中的比例分别为47.94%,41.14% 和45.69%。灌浆过程中,汕优63、两优2186和IR64总干物质的表观转化率依次为46.87%、24.98%和34.41%。汕优63（三系杂交稻）在物质转化和分配方面比两优2186（二系杂交稻）和IR64 （常规稻）更优。采用三次曲线模型和Logistic模型对3种水稻产量形成过程干物质积累变化进行拟合的结果表明,三次曲线模型拟合的精度均比Logistic模型高,R2均大于0.99。     

棉花光合生产与干物质积累过程的模拟

在综合已有作物模拟模型优点的基础上,构建了基于生态生理过程的棉花光合生产与干物质积累动态模拟模型。模型中引用了高斯积分法计算冠层每日的PAR总截获量和光合同化量,考虑了PAR的日变化规律和太阳高度角变化对直射PAR消光系数的影响,在量化直射辐射对光合作用贡献的同时,分别计算了天空散射辐射、冠层和土壤散射辐射的强度。模型充分考虑了温度、生理年龄、氮素、水分等因子对光合作用和呼吸作用的影响。利用不同遗传类型品种、不同管理方式下的棉花干物质积累动态对模型进行了检验,结果表明模拟值与观测值吻合度较好,模型不仅具有较强的机理性而且具有较高的预测性和实用性。     

水肥耦合与水稻干物质积累和产量要素的关系研究

分析了水肥耦合与水稻干物质积累和产量要素之间的关系。试验结果表明,水稻干物质积累主要集中在减数分裂期至乳熟期,积累的干物质占总积累量的57%～65%,在控制灌溉条件下,适当增加减数分裂期的氮肥比例,对于提高水稻中后期的干物质积累效果明显。SSNM处理通过控制氮肥施用总量,既保证氮肥的充分供给,又防止其过量供应,使水稻在养分需求的关键时期能得到充分的供应。控制灌溉处理增加了土壤的通气性,使水稻抽穗后根、叶仍保持较高的活性,提高了水稻生育后期养分吸收能力和灌浆物质的合成。控制灌溉+SSNM处理使产量提高近1t/hm2,对提高水稻产量有一定的效果。     

高蛋白大豆生长发育及干物质积累分配对密度的响应研究

以高蛋白大豆冀豆12为材料研究了株高、叶面积指数、干物质积累分配及产量对种植密度的响应。结果表明:随密度的增加,株高和最大叶面积指数呈上升趋势,单株干物质积累量和各器官干物质积累量逐渐减小。群体干物质积累量随着生育进程表现为先增加后下降趋势,鼓粒期达到峰值,鼓粒期以后开始下降;群体干物质积累量随密度升高也呈先增加后下降的趋势,以密度22.5万株/hm~2处理最大。密度为22.5万株/hm~2时,群体产量3 736.67kg/hm~2,为最高。     

麦后移栽棉不同品种棉铃内干物质积累与分配研究

以陆地棉早熟品种中棉14、中熟品种苏棉4号和泗棉2号为材料,研究了麦后移栽棉不同开花期棉铃内干物质积累分配的特点:麦后移栽棉棉铃各部分干物质积累比一熟棉和麦套棉时间长,并随开花期的推迟,干物质积累高峰期相应推迟。早熟品种干物质积累和运转比中熟品种快1～2周。后期低温影响铃壳养分向子棉输送,尤其对种子的影响更为严重。因此,麦后移栽棉在生产上更应强调早发、早熟、争高产优质。     

土壤速效磷对烟草生长发育及干物质积累与分配的影响

作物的磷素营养丰缺状况会严重影响其生长发育与干物质的积累与分配,为探明土壤速效磷含量对烟草生长发育及干物质积累与分配的影响,为湖南烟区磷肥的合理施用提供科学依据,以湖南省8个不同速效磷含量的植烟土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究在不施磷肥的情况下土壤速效磷含量对烟草生长和干物质积累与分配的影响。结果表明,当土壤速效磷含量大于50mg/kg时,烟草生长发育良好,而小于30mg/kg时,则明显影响了烟草的生长发育,表现为烟株矮小,有效叶片数减少,干物质量明显降低。速效磷含量较低的土壤与含量较高的土壤相比,烟株的干物质积累量减少27%~31%,当土壤速效磷含量很低时,烟株的干物质积累量仅为速效磷含量较高土壤烟株干物积累量的3.6%。土壤速效磷含量低不仅明显限制烟草茎和叶的生长,还会导致烟叶的长宽比由2.2增大到2.7,使烟叶呈狭长形。烟草移栽后76~90d是烟株干物质积累最快的时期,当土壤速效磷含量较低时,该时期的干物质积累比例为55.2%~69.2%,明显高于速效磷含量高的土壤,即当土壤速效磷含量较低时,烟株不仅生长缓慢,而且干物质的积累还明显滞后。     

超高产春小麦品种的产量结构特点及干物质动态积累研究

以超高产春小麦品种克丰4号为试材,以新克旱9号、东农7742、克涝3号为对照品种,综合考察其独特的产量的结构及其干物质动态积累规律。试验结果统计分析表明：超高产品种克丰4号较其它三个品种具有明显的生物学特征特性,单株小麦的生物产量和粒重相对较低,但单位面积上群体的生物产量和粒重分别提高16.7%和48.2%。尤其以杆强和耐密成为具有当今高产产量潜力的主要因素。为今后东北春小麦超级种的组合配制、后代选择及高效栽培提供理论依据。     

种植密度对两种穗型冬小麦品种干物质和氮素积累、运转及产量的影响

在大田试验条件下,研究了不同种植密度对两种穗型冬小麦品种干物质和氮素积累、运转及其籽粒产量的影响.结果表明,两种穗型冬小麦品种花前植株干物质及贮藏氮素运转量均以适宜的低密度处理表现较高,其中干物质运转量以茎鞘最高,氮素运转量以叶片最高;花后植株干物质及贮藏氮素运转量两品种间表现不一致,大穗型品种兰考矮早八花后干物质及贮藏氮素运转量以最低密度的C1(300万株/hm2)处理最高,多穗型品种豫麦49-198则以较高密度的B3(225万株/hm2)处理最高;干物质对籽粒贡献率花前两品种均以较低密度处理表现较高,花后则以较高密度处理表现较高;贮藏氮素对籽粒氮素贡献率兰考矮早八花前以中间密度处理表现较高,豫麦49-198则仍以较低密度处理较高.成熟期兰考矮早八籽粒产量、淀粉产量及蛋白质产量均以C2(375万株/hm2)密度处理最高,豫麦49-198则以B2(150万株/hm2)处理最高.     

嘉早935水稻覆膜旱栽的物质积累及运转研究

对嘉早935水稻覆膜旱作与常规水作栽培的干物质积累、运转及N、P、K的积累、利用进行了比较研究.结果表明,虽然旱作水稻灌浆结实期茎叶干物质向穗部的分配比例较高,茎叶干物质输出率、表观转换率和收获指数高于水作水稻,但孕穗后特别是齐穗～成熟期干物质积累量较低,最终粒重和产量明显低于水作.旱作水稻孕穗前N积累较快,而齐     

充足灌水条件下不同年代玉米品种干物质积累与分配规律的研究

试验于2010-2011年在河北农业大学温室内进行。以我国20世纪50年代以来6个玉米主推品种-白鹤、吉单101、中单2号、掖单13、郑单958和先玉335为材料,在充足灌水条件下,研究了玉米品种更替过程中成熟期单株干物质积累与分配的演变特征。结果表明:当代紧凑型品种叶片功能期长,干物质积累总量较大;随品种年代的递进,玉米单株光合产物转移率逐渐提高、果穗干物量和分配比例逐渐增加;1950-1980年品种单株根系质量逐渐增大,但1980年后品种根系质量趋向于减小。相对较小的根系减少了冗余生长,降低了光合产物的消耗。与早期品种相比,当代品种具有较大的叶面积指数和较少的冗余消耗,因而收获指数提高。本研究对探明当代品种的增产机理和实现玉米生产的优质、高产、高效具有重要意义。     

施氮量对春玉米花粒期干物质积累与氮素运转特性的影响

采用田间试验,以当地经验施氮量(NS)为基准,研究了不同低氮水平(经验施氮量的100%,80%,60%,40%,20%,0%)对玉米品种郑单958营养器官干物质和氮素积累、转移及其对子粒贡献率的影响。结果表明,降低施氮量后,郑单958的产量呈先上升后下降的趋势,其最高产量出现在N4(经验施氮量的80%),产量为10308.58kg/hm²,较不施氮增产31.90%,较当地经验施肥量增产5.81%。并且N4的氮肥农学效率、氮素收获指数、氮素利用效率、氮肥偏生产力均大于NS。吐丝后干物质合成量和吐丝后氮素合成量对子粒的贡献率都占较大比重。     

种植密度和播期对冬小麦品种兰考矮早八干物质和氮素积累与运转的影响

以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料,研究了正常播期(10月10至12日)和适度晚播(10月24至26日)条件下,高(300万株 hm^-2)、中(225万株 hm^-2)、低(150万株 hm^-2)密度对其干物质和氮素积累转运及籽粒产量和品质的影响。结果表明,不同播期条件下,各密度处理开花期和成熟期单茎干物质和氮素积累量均随播种密度降低而增加,适当晚播和中、低密度有利于单茎干物质和氮素积累,尤其是穗部积累量的提高。正常播期和低密度以及晚播和中等密度处理开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和花前贮藏物质对籽粒重的贡献率显著高于其他处理。正常播期和中、低密度处理以及晚播和中、高密度处理显著提高籽粒淀粉和蛋白质的含量与产量以及籽粒产量,使小麦籽粒产量和品质同步提高。在本试验条件下,兰考矮早八兼顾高产和优质的正常播期和晚播的适宜播种密度分别为150~225万株 hm^-2和225~300万株 hm^-2。     

高低淀粉木薯品种可溶性糖运转、分配与块根淀粉积累的关系研究

在大田条件下,试验以华南124,辐选01为材料,分别在各生育期测定块根淀粉积累量和根茎叶可溶性糖积累量,研究木薯可溶性糖运转、分配与块根淀粉积累的关系。结果表明,从块根形成初期到成熟期,块根可溶性糖呈明显下降的趋势,而茎和叶的可溶性糖先是随块根淀粉积累速率的升高而下降,后又在淀粉积累速率下降时明显升高,和淀粉积累速率趋势相反。在块根形成初期,可溶性糖的分配是块根积累量大于茎杆,茎杆大于叶片,而在成熟期,块根可溶性糖的积累量小于茎杆,茎杆小于叶片。由此可见,木薯可溶性糖的运转、分配与块根淀粉积累关系密切,限制块根淀粉积累的主因是库限制。另外,高淀粉品种有更强的合成和转化利用可溶性糖的能力。     

棉花早、中熟品系营养器官碳氮含量变化的差异及与干物质积累的相关性

为探究不同生育期棉花品种的干物质积累及产量与其碳氮代谢相关性,采用生育期不同的2个陆地棉近等基因系早熟系4003-10和中熟系4003-6,测定生殖生长阶段蕾期至吐絮期根、茎、叶的全氮、氨基酸、非结构性碳水化合物（己糖、蔗糖和淀粉）含量及棉株各部位生物量,比较2个品系的差异,并分析营养器官含氮量与生物量的相关性。结果表明,4003-6比4003-10具有更大的铃重、衣分及皮棉产量。生殖生长阶段4003-6叶片比4003-10具有较高的全氮、氨基酸、非结构性总碳、淀粉含量及碳氮比,表明前者叶片具有较强的碳氮代谢活性和碳水化合物生产能力;4003-6的根系氨基酸水平高于4003-10,且具有更高的氮素吸收效率。在营养器官中,根系含氮量对棉花植株地上部、根系、营养器官和生殖器官的生物量积累影响最大。早熟系4003-10单株根、茎、叶的含氮量与生殖器官生物量的相关系数均高于中熟系4003-6,表明早熟品系的吸氮能力对产量影响更大。     

北疆高产棉花干物质积累与分配规律的研究

对北疆高产棉花干物质积累动态的分析表明，干物质积累的最快时期出现在盛花结铃期，干物质积累的关键时期在初花至盛铃期，在这段时间内，是利用水肥提高干物质积累量和控制产量形成的重要时期。