氮肥运筹方式对水稻产量和品质的影响

以优质两系稻两优2186为试材，进行N肥运筹方式试验。结果表明，在施N量适宜时，以作基，蘖，促花，保花，粒肥施用的产量高，施保花肥能降低垩白率和垩白度。施粒肥会降低精米率和整精米率，以不施的为高，为了有较高的产量，较高的精米率和整精米率，较低的垩白率和垩白度，宜作基，蘖，促花，保花肥施用。     

施氮量和灌溉方式的交互作用对水稻产量和品质影响

本研究旨在探讨氮肥和灌溉方式对水稻产量和品质的的影响及其互作效应, 这对指导水稻高产、优质和高效栽培有重要意义。将两优培九(籼稻)和扬粳4038 (粳稻)种植于土培池, 设置常规灌溉(CI)、轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD) 3种灌溉方式及0氮(0N, 0 kg hm^-2)、中氮(MN, 240 kg hm^-2)和高氮(HN, 360 kg hm^-2) 3种氮素水平, 观察其对产量和稻米品质的影响。结果表明, 在中氮和高氮水平下, 产量、稻米的整精米率、外观品质和崩解值, 以轻干湿交替灌溉显著高于或优于常规灌溉。在中氮水平下, 重干湿交替灌溉的产量和稻米品质显著低于或劣于常规灌溉; 在高氮水平下, 重干湿交替灌溉的产量高于常规灌溉, 稻米品质在这两种灌溉方式间差异不显著。轻干湿交替灌溉显著提高了灌浆期剑叶光合速率、籽粒中ATP酶活性及根系中吲哚-3-乙酸、玉米素+玉米素核苷和脱落酸含量。说明灌溉方式和氮肥对产量和稻米品质具明显互作效应。在轻干湿交替灌溉和中氮水平下根系、叶片和籽粒生理活性增强是水稻产量提高和稻米品质改善的重要生理原因。     

减数分裂期高温胁迫对耐热性不同水稻品种产量的影响及其生理原因

以两个耐热性不同的籼稻品种为材料,在减数分裂期进行高温(白天温度>35℃)处理,以同期自然温度(白天温度<33℃)为对照,研究减数分裂期高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,高温处理与对照相比,显著降低了热敏感品种双桂1号的花药开裂率及花粉育性,对耐热品种黄华占影响较小;明显降低了每穗颖花数、结实率和粒重,从而使产量显著下降,其中耐热品种下降幅度小于热敏感品种;热敏感品种粒宽显著缩短,长宽比显著增大,而对耐热型品种影响不大;明显降低了水稻的根系活力和幼穗的核糖核酸(RNA)含量,显著增加了叶片丙二醛(MDA)含量和幼穗的乙烯释放速率,热敏感品种变化幅度大于耐热品种;显著增加了耐热品种叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种无显著影响。总之,根系活力和抗氧化保护系统能力强、RNA含量高、MDA含量低及乙烯合成少是耐热性品种在高温胁迫下保持较高产量的重要生理原因。     

节水灌溉与常规灌溉对旱直播水稻叶片生理特性、产量及品质的影响

为研究不同灌溉方式对直播稻产量和品质的影响。以3个水稻品种为试验材料,在大田旱直播栽培模式下,设置常规灌溉和节水灌溉2种灌溉方式,分析测定直播稻的叶片光合、稻谷产量和品质等指标。结果表明,相对于常规灌溉,节水灌溉处理剑叶叶绿素含量和叶片含水率分别下降3.66%和4.37%,灌浆中后期剑叶光合速率和水稻产量分别提高5.78%和5.69%。对稻米品质的影响因不同品种表现不同,对于‘新稻567’和‘新稻568’两品种,节水灌溉处理稻米加工和食味品质分别下降了6.21%和3.84%,垩白粒率和垩白度分别增加了18.9%和5.37%;对于‘新科稻31’,节水灌溉处理稻米的加工品质提高了3.4%,垩白粒率和垩白度分别下降了19.59%和27.84%。相关分析表明,叶片含水率与光合速率呈正相关,产量和品质与光合速率的关系因不同灌浆时段而异。提高灌浆中后期光合速率,可以提高水稻产量和稻米的加工品质,但稻米外观和食味品质有所下降。综上表明,通过节水灌溉可以提高水稻产量,但在米质调控上因品种而异。因种设定不同的土壤水势灌溉标准,对发展节水型直播稻生产和提高稻田水分利用效率具有重要意义。     

不同灌溉方式对香稻产量品质及水分利用率的影响

为探讨提高香稻产量和稻米品质的水分管理方式。以香稻品种象牙香占和美香占2号为试验材料,设置常规灌溉(CK)、干湿交替灌溉(W1)、轻度落干(W2)、自然补水灌溉(W3)、重度落干(W4)5种灌溉方式,研究不同灌溉方式对产量、品质及水分利用率形成的影响。与对照相比,就象牙香占而言,W1、W2处理能够有效提高叶片净光合速率、产量构成因素和稻米品质,产量增加了8.23%和11.24%,水分利用率提高了24.35%和19.94%,而W3、W4处理产量构成因素和稻米品质显著降低,产量降低了24.32%和17.57%;就美香占2号而言,W1、W2处理能够有效提高叶片净光合速率、产量构成因素和稻米品质,产量提高了0.05%和6.99%, W3、W4处理产量构成因素和稻米品质显著降低,产量显著降低了27.07%和17.61%,W4处理水分利用率降低了3.22%。齐穗后期轻度落干灌溉和干湿交替灌溉能够改善香稻产量及稻米品质,水分过度胁迫对水稻产量、光合参数、稻米品质等均有不利的影响,故掌握水稻需水的关键时期及阈值,是有效提高水分利用率、增产和改善稻米品质的重要因素。     

不同灌溉方式和秸秆还田对水稻生长的影响

通过盆栽试验,研究在淹水和干湿交替两种灌溉方式下,秸秆翻耕还田和覆盖还田对水稻生长的影响及其原因。结果表明:淹水灌溉条件下秸秆还田使土壤pH降低,还原性有毒物质累积,降低土壤通气性,导致水稻根系泌氧能力降低,黑化程度增加,同时顶三叶叶面积降低、夹角变大,从而影响水稻生长后期的株高、干物质积累和物质转运;干湿交替灌溉能够有效缓解秸秆还田的负面影响,增加水稻后期干物质积累量和产量;两种灌溉方式下的覆盖还田方式在水稻根系活力、干物质积累量和产量等方面都优于翻耕还田。     

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。     

持续高温对豫南水稻的危害及应对措施

豫南地区在水稻孕穗、抽穗期经常出现35℃以上的高温天气,此时杂交水稻进入抽穗扬花期,给水稻生产造成极严重的危害。为避免水稻生产遭受高温热害,介绍了高温热害的成因及其应对措施。     

不同灌溉方式对水稻生育及产量的影响

试验设A(浅湿干)、B(浅水)、C(浅深浅)三个不同灌溉方式处理,进行了处理间需水量、叶面蒸腾、棵间蒸发、渗透量的测定和生育期及生物学特性、分蘖消长、叶面积指数、干物质积累以及产量米质构成因素等的调查,研究了不同灌溉方式对水稻生育及产量的影响。结果表明：①处理间的需水量动态除叶面蒸腾出现A(浅湿干210.0mm)＞B(浅水204.5mm)＞C(浅深浅200.7mm)差异不明显的变化趋势外,需水量、棵间蒸发、田间渗漏、灌溉量均呈现 A(浅湿干)＜B(浅水)＜C(浅深浅)趋势,说明种植水稻在进一步节水上有很大的潜力;②处理间的生育期及积温有随田间灌水量的增加而略有延长的趋势,株高有随之增高的明显趋势,抗倒、抗病性为A(浅湿干)＞B(浅水)＞C(浅深浅);③处理间分蘖消长基本相同,叶面积指数和干物质积累均呈A (浅湿干)＞B(浅水)＞C(浅深浅)的趋势;④处理间的产量构成因素只有结实率和千粒重有差异,并均呈A (浅湿干)＞B(浅水)＞C(浅深浅)趋势。同时,碾米品质的各项指标有A处理(浅湿干)＞B处理(浅水)＞ C处理(浅深浅)的趋势,而直链淀粉、胶稠度、蛋白质和味度值等指标则未表现出规律性变化趋势;⑤处理A(浅湿干)由于田面“水层期”较少,能明显减少棵间蒸发和渗漏,有较明显的节水效应和增产效应,并且米质不受大的影响,是最佳的高产节水灌溉方式。     

不同种植模式对稻田土壤重金属含量及晚稻稻米品质的影响

为了寻求消减土壤重金属的种植模式,确保食物安全,以6年定位试验,研究了5种不同种植模式对稻田土壤重金属Cd、Pb、Hg、As含量、晚稻植株重金属的积累与分配、稻米品质及产量的影响。结果表明,与冬闲-双季稻(CK)相比,黑麦草-双季稻(T1)、紫云英-双季稻(T2)、油菜-双季稻(T3)和马铃薯-双季稻(T4) 4种冬种模式对土壤重金属含量表现出明显差异,其中T1土壤As,T2土壤Cd、Hg、As,T3土壤Cd、Hg,T4土壤Pb、Hg含量均显著低于CK,但T1土壤Hg,T3土壤As,T4土壤Cd、As含量显著高于CK。不同种植模式晚稻植株重金属含量均为根>茎叶>糙米,冬种模式根重金属含量均低于CK,茎叶Cd含量均高于CK,茎叶Pb、Hg、As含量表现不稳定,糙米Cd、Pb含量除T4 Cd外,其余均显著低于CK。冬种模式均增加了稻米出糙率、整精米率、胶稠度和直链淀粉含量,降低了垩白米率和垩白大小。冬种模式增加了晚稻产量,其中T4比CK显著增产17.52%。上述结果说明,冬种模式有促进消减土壤部分重金属污染趋势,但其作用有限,并能一定程度降低糙米Cd、Pb含量,改善稻米品质和提高水稻产量。     

水稻高温胁迫的生理响应及耐热机理研究进展

自国际水稻所最先开展耐热水稻品种选育至今近三十几年来,国内外大批学者对于高温灾害评估与预测,耐热水稻品种选育及高温胁迫抗性鉴定,高温胁迫水稻形态发育、产量、品质、生理生化响应及其防御与调控,耐高温胁迫水稻品种遗传改良等方面开展了大量研究,并取得了很大的进展。该综述简要回顾了国内外水稻高温胁迫研究进展,重点评述了高温胁迫对水稻生长的影响,水稻高温胁迫下的生理响应,高温肋迫下其他环境因素对水稻生长的综合效应,以及水稻耐热/热响应的可能分子机制,以期为水稻耐热性研究提供参考。     

旱种水稻产量和品质的形成特点及其生理基础

水资源紧缺严重制约了农业特别是水稻生产的发展。水稻旱种是水稻生产中的一项重要节水技术,对于发展节水农业和保证中国粮食安全有重要意义。综述了旱种水稻产量和品质的形成特点,从光合特性、物质生产与运转、根系活性、籽粒灌浆特性及其激素和酶学机制以及土壤养分等方面分析了其原因,讨论了旱种水稻存在的问题与对策。     

花期高温胁迫对水稻花药生理特性及花粉性状的影响

为探明花期高温胁迫对水稻花器官的影响机制,以耐热水稻品系996和热敏感水稻品系4628为材料,在人工气候室进行高温(8:00~17:00,37℃;17:00~次日8:00,30℃)和适温处理(8:00~17:00, 30℃;17:00~次日8:00,25℃), 研究高温胁迫对水稻花药抗氧化酶活性、膜透性、MDA含量及花粉性状等生理特性的影响。结果表明,高温胁迫下,水稻花药中SOD、POD、CAT、AsA-POD活性在高温胁迫初期均明显增加,尔后快速下降,耐热品系996这四种酶活性增幅大于热敏感品系4628;热敏感品系4628花药中MDA含量和膜透性在高温胁迫下增幅大于耐热性品系996;高温胁迫导致花药开裂、花粉萌发率和柱头上花粉粒数的显著下降,花粉粒直径增大。但耐热品系996的前3项参数显著高于热敏感品系4628。高温胁迫下水稻花药中保持较高抗氧化酶活性、较好的花粉散落特性和花粉萌发特性及较低的膜透性和MDA含量,是品种耐高温的生理基础。     

水氮管理模式对不同氮效率水稻氮素利用特性及产量的影响

以高产氮高效品种(德香4103)和中产氮低效品种(宜香3724)为材料,通过“淹水灌溉+氮肥优化运筹(W1N1)”、“控制性交替灌溉+氮肥优化运筹(W2N1)”、“旱种+氮肥优化运筹(W3N2)” 3种水氮管理模式处理,研究其对氮素利用及产量的影响及其生理特性,并探讨氮素利用及产量与生理响应间的关系。结果表明,氮效率品种间的差异与水氮管理模式对水稻氮素利用特征、灌溉水生产效率、生理特性及产量均存在显著影响;不同氮效率品种间在氮肥利用效率方面的差异明显高于水氮管理模式的调控效应;而水氮管理模式对灌溉水生产效率、总吸氮量、氮素干物质生产效率及稻谷生产效率的调控作用显著。W2N1相对于W1N1及W3N2水氮管理模式能促进不同氮效率水稻拔节至抽穗期、抽穗至成熟期氮素的累积,提高功能叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、光合速率(P_n)及根系活力,进而提高稻谷产量及氮肥利用率,且对中产氮低效品种的调控效应显著高于对高产氮高效品种,为本试验最佳的水氮管理模式。高产氮高效品种的平均总颖花数、拔节至抽穗期稻株氮累积量、功能叶GS活性、P_n及根系活力均显著高于氮低效品种,尤其结实期高产氮高效品种更有利于维持叶片及根系的代谢同化能力,利于氮素转运、再分配到籽粒中提高稻谷生产效率及氮肥利用效率,是氮高效品种相对于氮低效品种高产、氮高效利用的重要原因。相关分析表明,水氮管理模式下不同氮效率水稻主要生育时期功能叶GS活性、P_n及根系活力与氮素利用及稻谷产量均存在显著或极显著的正相关;尤其以水稻抽穗期剑叶GS活性及根系活力与氮素利用及稻谷产量的正相关性最高。     

不同栽培模式对杂交粳稻群体质量的影响

以杂交粳稻常优3号和常优5号为材料,设置未施氮处理(0N)、当地高产栽培(对照)、高产高效栽培、超高产栽培、超高产高效栽培和氮肥高效利用栽培等6种不同栽培模式,并观察上述栽培模式对水稻产量和群体质量的影响。结果表明,两品种超高产栽培和超高产高效栽培的产量平均分别达12.0 t hm^-2和10.9 t hm^-2,较当地常规高产栽培分别高出41.6%和29.1%。与当地常规高产栽培相比,超高产栽培和超高产高效栽培等处理的茎蘖成穗率明显提高,抽穗至成熟期的干物质积累增加,有效叶面积和高效叶面积比率增加。上述两处理还提高了水稻粒叶比,改善了源库关系,并提高了剑叶的光合速率和叶绿素含量以及抽穗后的根冠比和根系伤流量。这些结果表明,通过栽培技术的集成与优化,可以改善水稻群体质量,获得更高产量。     

玉米花期高温响应的基因型差异及其生理机制

倒伏是制约旱种水稻大面积推广的主要因素之一。以籼型杂交稻汕优63和粳稻9516为材料,研究了旱种水稻倒伏的原因及其机理。结果表明,与水种相比,旱种水稻的倒伏率明显高,结实率和粒重明显降低,产量明显降低。自抽穗至成熟,旱种水稻基部节间强度(厚度、单位长度重量)、碳水化合物(尤其是淀粉)含量低于常规水种稻,α-淀粉酶活性明显高于水种稻。水稻基部节间淀粉含量与节间厚度和单位长度重量呈极显著正相关,与α-淀粉酶活性呈显著或极显著负相关。淀粉输出与α-淀粉酶活性呈显著或极显著正相关。施用硅、钾肥能降低旱种水稻基部节间α-淀粉酶活性,提高基部节间淀粉含量,增强基部节间强度,大幅度降低倒伏率,提高旱种水稻的结实率和粒重,从而提高产量。孕穗期去1/2叶,效果则相反。表明在旱种条件下,水稻基部节间α-淀粉酶活性高,促进了节间贮存淀粉的降解,降低了基部节间强度,造成旱种水稻的倒伏。