超级稻根系形态生理特征及其与产量形成的关系

2011年与2012年于水培池种植超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和扬粳4038 (粳稻)及常规高产品种扬稻6号(籼稻)和扬辐粳8号(粳稻),观察各生育期根系形态生理特征及其与产量形成的关系。结果表明,与常规高产品种相比,超级稻品种具有强大的产量潜力,其高产潜力主要得益于较多的每穗颖花数与较大的总库容量(单位地面积颖花量)。超级稻品种在整个生育期较大的根量、生育早中期较高的单株根系氧化力、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积及根系中较高的玉米素与玉米素核苷含量是其产量库容大和产量高的重要原因。超级稻存在着结实率较低的问题,这可能与其在灌浆期根系活性下降较快有关。提高超级稻灌浆期根系活性,是提高其结实率、促进其产量进一步提高的重要途径。     

水稻产量对氮肥响应的品种间差异及其与根系形态生理的关系

以籼稻天优华占、两优培九和粳稻陵香优18、宁粳1号为材料,研究了水稻产量对氮肥的响应。结果表明,水稻产量对施氮量的反应存在明显的品种间差异。上述4个水稻品种在获得最高产量(10.1~10.3 t hm^-2)时,天优华占和陵香优18所需施氮量为242.5~255.5 kg hm^-2,明显低于两优培九和宁粳1号的327.3~328.0 kg hm^-2。天优华占和陵香优18的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力均明显高于两优培九和宁粳1号,表明天优华占和陵香优18产量对氮肥的反应较两优培九和宁粳1号敏感。在高产(10.5~10.9 t hm^-2)条件下,天优华占和陵香优18主要生育期根系的重量、长度和总吸收表面积低于两优培九和宁粳1号,而根系活跃吸收表面积及其占总吸收表面积的比例、根系伤流量以及根系活力则显著高于两优培九和宁粳1号。上述结果表明,通过栽培措施调控或选用根系活跃吸收表面积、根系伤流量和根系活力高的水稻品种将更有利于降低水稻施氮量和提高产量及氮肥利用效率。     

不同供磷水平小麦苗期根系特征与其相对产量的关系

研究了缺磷条件下不同基因型小麦苗期根系形态学及生理学适应特征 ,结果表明 :在缺磷环境中 ,小麦根轴数量和侧根长度明显减小 ,同化物向根部的分配比例增加 ,根轴长度、侧根数量和根系长度等均是显著提高。供试基因型小麦的根轴数量及其长度的差异在每个供磷水平及不同供磷水平之间均是显著的 ,说明这两种性状的差异是由基因型和环境因素共同决定的 ;而侧根特征的差异只在不同供磷水平之间是显著的 ,表明侧根性状主要是受环境因素控制的。对 6种基因型小麦的研究表明 ,高磷水平的小麦种子根的生长角度明显低于低磷处理的小麦 ,根角之间存在着显著的基因型差异。在缺磷条件下 ,6种基因型小麦完整根系分泌的酸性磷酸酶活性、根轴数量、根轴长度、根生长角度和根系长度之间均存在着显著的基因型差异。相关分析表明 ,缺磷条件下的小麦苗期根系形态指标和根系分泌的酸性磷酸酶活性的交互作用与小麦的相对产量之间具有显著的线性关系 ,这种关系说明以上 5种性状均可作为早期有效地筛选磷高效小麦品种的指标     

氧肥后移对超高产小麦产量及生理特性的影响

在小麦超高产栽培条件下,研究了氮肥不同追施时期追施量对籽粒产量及植株生理特性的影响。结果表明,超高产小麦施氮量以２４０ｋｇ／ｈｍ＾２,基追比例５：５为宜,追氮量过少或过多均不利于进一步提高小麦产量。氮肥不同追施时期对小麦产量也有不同的影响,小花雌雄蕊分化期和药隔形成期追肥可明显改善植株后期光合性能,降低叶片气孔阻力,并使植株体内保持高水平的保护酶活性,降低后期细胞膜脂过氧化水平,延缓植株衰老,从而     

玉米根系的生长规律及其与产量关系的研究——Ⅱ.玉米根系与叶的相互作用及其与产量的关系

玉米根系在田间的分布,绝大部分(75.6%)集中于上层土壤中(0～10厘米)。不同土体积对根系发育的影响很大,地上部生长和产量亦有明显的相应变化。在一定范围内,根干重、主根总长均依土体积的大小呈显著的回归关系。根与叶之间有明显的相互作用。根量同叶面积,生物产量和籽粒产量之间均存在着显著的正相关关系。     

影响籼稻品种产量水平的主要根系性状

2001和2002年，在群体水培条件下分别以国内外不同年代育成的籼稻代表品种（品系）88个和122个为供试材料，抽穗期测定12个有关根系形态性状和根系活力，成熟期测定产量、冠根比等，采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试籼稻品种的产量进行聚类，研究不同产量类型籼稻品种根系有关性状的差异以及影响籼稻品种产量水平的主     

关中地区小麦品种产量与产量结构遗传改良的研究

对陕西关中地区60多年来小麦品种产量及产量结构的遗传改良进行了分析。 结果表明, 在现代栽培技术条件下, 目前的推广品种比地方品种增产近1倍(95%), 生物学产量和收获指数分别增加23.1%和58.4%, 90年代以前产量的提高主要来源于千粒重增加, 在90年代则千粒重和穗粒数均有较大幅度增加, 单位面积穗数相对稳定。 现代矮     

江苏中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系

以江苏省近60年来各阶段具有代表性的13个中熟籼稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据品种种植年代结合株型特点将其分为早期高秆(ET)、矮秆(DC)、半矮秆 (SDC)和超级稻(SR) 4个类型,研究了中籼水稻品种演进过程中根系形态生理性状的变化及其与产量的关系。结果表明,在各主要生育期,根干重、根重密度、根长、根长密度和根直径随品种演进增加或显著增加。自抽穗期,地上部干物重随品种演进显著增加。在分蘖中期和穗分化始期,超级稻品种的根冠比显著大于其他类型品种,在生育进程中,各类型间无显著差异。在分蘖中期,随品种演进,比根长显著降低,但在生育进程中,各类型间无显著差异。在生长早期和中期,根系氧化力、叶片光合速率、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积以及根系伤流液中细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)浓度随品种演进增加或显著增加。随着品种演进产量逐步提高,其原因主要是每穗粒数的增多导致总颖花量的增加。回归分析表明,根干重、根长、根直径、根系氧化力、根系总吸收表面积和根系活跃吸收表面积与产量呈极显著线性正相关关系。说明改善的根系和地上部的生长,促进了现代品种特别是超级稻品种产量的提高。     

肥料运筹对超高产小麦群体质量、根系分布、产量和品质的效应

在小麦超高产栽培条件下利用不同施肥量和不同施肥比例的处理,研究了小麦群体质量、根系分布、子粒产量和品质。结果表明：在超高产栽培条件下,增施肥料,群体生物量在所增加,提出了超高产小麦适宜的生物量和叶面积系数的动态参考指标。根长密度随土层加深而逐渐减少,增施肥料可以提高根长密度。根系平均直径以0－10cm土层内最大,增施肥料对根系平场直径的影响不大。根系的总表面积以0－10cm土层内最大,以下锐减。增施肥料可增加根总表面积,施氮磷比例为1：1时效果最好。不同土层内根系总长度所占比例差异很大,其中0－10cm土层占50％以上。增施肥料可以提高产量和品质,其中以施氮磷钾比例1：1：0．6时效果最好。     

小麦早熟高产品种子粒灌浆特性分析

以中、晚熟小麦品种（系）为对照，对早熟高产小麦灌浆期干物质积累和子粒灌浆过程进行了研究。结果表明，早熟、高产小麦品种在子粒灌浆期较多地利用了花前贮藏的营养物质，对同化物的利用较协调；灌浆高峰来得迟，高峰峰值高；高峰出现后，灌浆速率下降稍快于中、晚熟类型小麦品种（系），但在花后35d内，灌浆速率仍显著高于中、晚熟类型小麦品种。     

超级稻叶片光合特性和根系生理性状与产量的关系

为阐明超级稻产量形成机理, 以4个超级稻品种[两优培九和II优084 (杂交籼稻)、淮稻9号和武粳15 (粳稻)]为材料, 2个高产品种[汕优63 (杂交籼稻)和扬辐粳8号(粳稻)]为对照, 观测了不同生育时期叶片光合性状和根系生理性状的变化特点。结果表明, 4个超级稻品种的平均总颖花量和产量较两个对照品种分别高出43.5%和16.1%, 但超级稻的结实率较对照品种低15.3个百分点。超级稻品种在生育前期叶片中叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和根系中单位干重根系活力、每株根系活力、总根系吸收面积、活跃吸收面积和比表面积均高于对照品种, 而在生育后期以上性状下降速率大于各自对照品种, 直至齐穗后20 d前以上性状指标均小于各自对照品种。说明超级稻强大的产量库容与其生育前中期较强的叶片光合能力和较好的根系生理性状密切相关, 生育后期叶片光合能力和根系生理活性下降快导致其结实率下降, 从而限制了其产量潜力的发挥。提高生育后期特别是结实后期根系生理活性是进一步提高超级稻产量的重要途径。     

水分胁迫对冬小麦根、冠生长关系及产量的影响

以冬小麦品种北农10号为材料,研究了水分胁迫效应对作物根、冠生长关系及产量的影响。结果表明,冬小麦根、冠间存在异速生长关系,导致根冠比随植株发育进程而指数下降。根、冠间的这种异速生长关系可用模型y=a+bx表示,y代表根干重的自然对数,x代表冠干重的自然对数,a为截距,b为线性回归系数。水分条件不足时,b值减小     

硫肥对中筋小麦产量和加工品质的调控效应

以2个不同穗型的中筋高产小麦品种豫农949和兰考矮早八为材料,于2005-2007年通过2种氮水平的大田试验研究了施硫对小麦籽粒产量和加工品质指标的影响。结果表明,2个品种在2种氮水平下施硫提高了籽粒产量及其构成因素,豫农949施硫增产效果显著优于兰考矮早八,表明施用硫肥应考虑品种间差异。增施硫肥对2个品种的加工品质性状也有重要影响,施硫降低了淀粉的直/支比,提高了面团的拉伸面积和延伸度等面粉的拉伸参数,从而改善了面团流变学特性。此外,施硫处理还提高了面粉的亮度(L*值),改善了面粉的感官指标。综合比较氮硫施用对小麦产量和品质的调控效应以及投入成本,高产麦田以240 kg N hm^-2配施60 kg S hm^-2可起到提高籽粒产量、改善籽粒品质和节约成本的作用。因此,补充硫素营养已成为获取更高小麦籽粒产量和改善其加工品质的迫切措施之一,尤其是在中国一些高氮供应地区更应该如此。     

施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

在水浇地高产麦田研究了施氮量对强筋小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,适当增加氮肥施用量可以提高各产量构成因素的水平,因而产量增加,过量施用氮肥虽可以增加公顷穗数,但穗粒数和千粒重下降,而导致产量降低。增加氮肥的施用量能够改善强筋小麦的营养品质和加工品质,但随着施氮量的增加改善的幅度降低。综合施氮量对小麦产量及构成因素和品质性状的影响效应,认为在较高土壤肥力的麦田适宜施氮量为240kg/ hm2左右。     

小麦旗叶和芒的遗传及其与产量性状的相关性研究

通过对20个小麦品种（系）的研究表明,旗叶、芒对产量形成影响较大。旗叶、芒具有一定的遗传变异度,旗叶性状遗传力中等,芒遗传力较高。旗叶长、旗叶宽、旗叶面积、穗平均芒长均与穗粒重呈显著正相关;旗叶开张角、披垂度与穗粒重呈显著负相关。旗叶长与开张角、披垂度正相关,旗叶宽与开张角、披垂度负相关。育种中可将旗叶宽作为良好的株型性状加以选择。