不同水直播方式水稻植株抗倒特性研究

为研究不同水直播方式水稻植株倒伏的差异,在稻麦两熟制下,以2个常规粳稻(常农粳7号、超级稻南粳44)和2个杂交粳稻品种(甬优2638、甬优7号)为试材,设置水直播点播和条播2种方式,于齐穗后30 d,研究了不同直播方式高产水稻植株地上部分各节间抗倒伏能力的差异,并对倒伏指数、抗折力与茎秆主要物理性状进行相关分析。结果表明,条播方式水稻倒伏比例较大,水稻植株基部第2,3节间抗折力和弯曲力矩,点播方式显著高于条播方式;条播方式倒伏指数显著较高。点播方式水稻株高、重心高度高于条播方式,但相对重心高度低于条播方式。点播方式水稻基部第1,2节间长度显著小于条播方式,基部3个节间的茎秆内径长均显著高于条播方式,除基部第1节间外,基部第2,3节间外径长和茎壁厚度点播方式显著高于条播方式。点播方式基部第1,2节间单位节间干质量显著高于条播方式。上述茎秆性状在不同类型品种间有较大差异。直播水稻茎秆的抗折力和倒伏指数与水稻茎秆基部节间长、茎壁厚、节间充实度等性状密切相关。点播方式水稻具有基部节间短而粗、茎壁较厚,且充实度好的特点,是其抗倒伏能力强的直接原因。     

水稻抗倒伏特性及其与茎秆性状的相关性研究

以22个中籼稻品种(组合)为对象,研究了水稻倒伏的敏感期和敏感节位,及倒伏指数与茎秆性状的相关性.结果表明:水稻的倒伏敏感期是在齐穗后21～28 d,敏感节位是基部第一个伸长节间;相关分析和通径分析表明倒伏指数与节间长、基部节间到穗顶的长和基部节间至穗顶的鲜重呈极显著正相关,与基部节间外径、基部抗折力、基部节间壁厚、单位节间干重和秆形指数呈极显著负相关.抗折力对倒伏指数的负向直接作用最大,其次是单位节间干重.说明改善水稻茎秆的质地结构、增加基部节间的充实度是提高水稻的抗倒伏能力的关键.     

玉米生理成熟后倒伏变化及其影响因素

针对机械粒收玉米生理成熟后田间站秆脱水期间的倒伏问题, 本研究通过多点试验调查夏玉米和春玉米生理成熟后倒伏发生类型和规律, 分析影响玉米生理成熟后倒伏发生的关键因素。结果表明, 玉米生理成熟后, 茎折率升高是倒伏增加的主要原因; 茎折率随抗折力降低而升高, 抗折断力降低至14.3 N时, 茎折率超过5%; 植株重心高度逐渐降低, 茎秆基部第3节间穿刺强度(RPS)、第4节间压碎强度(CS)、第5节间弯曲强度(BS)均逐渐降低, 基部节间单位长度干重(DWUL)和含水率也逐渐降低; 茎秆抗折断力与RPS、CS、BS、DWUL和含水率均呈极显著正相关, RPS、CS和BS均与DWUL和含水率呈极显著正相关。本研究表明, 玉米生理成熟后植株自然衰老导致的茎秆干物质降低和水分含量下降, 是茎秆机械强度降低、茎折率增加的主要原因。因此应适期收获, 避免田间站秆时间过长引起倒伏率增加导致的收获产量损失。     

高产栽培条件下种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响

为探明高产栽培条件下不同种植方式对超级稻根系形态生理特征的影响,以超级稻品种淮稻9号和徐稻3号为材料,对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻的根系形态生理特征进行了比较研究。结果表明：(1)不同种植方式超级稻产量差异极显著,与手栽相比,机插和直播分别减产5.05%和13.68%。(2)群体根数,直播>机插>手栽,但随生育进程差异越来越小,总根长拔节期直播>机插>手栽,抽穗期和成熟期,机插>手栽>直播;单茎根数不同种植方式间差异较小,总根长手栽>机插>直播,不同方式间差异大都达到显著水平;每条根长手栽和机插间差异不显著,均显著高于直播,根直径手栽>机插>直播,不同方式间差异显著。(3)群体根系干重拔节期机插和直播间差异不显著,均极显著高于手栽,抽穗期不同方式间差异均不显著,成熟期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著,抽穗后根系干重衰减率直播>机插>手栽,不同方式间差异显著;单茎根系干重拔节期、抽穗期和成熟期均手栽>机插>直播,不同方式间差异大都达到极显著水平,抽穗后根系干重衰减率直播与机插间差异不显著,均显著高于手栽;地上部干重手栽、机插、直播依次减小,根冠比则依次增大。(4)与手栽相比,机插和直播根系主要分布在0~10 cm的土层内,特别是直播,65%的根系分布在0~5 cm的土层内;0~5 cm土层根系干重占根系总干重的比例手栽、机插、直播依次增大,5~10 cm、10~15 cm和15 cm以下均依次减小。(5)群体根系吸收面积拔节期差异不显著,抽穗期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著,成熟期手栽和机插间差异不显著,均极显著高于直播;单茎根系吸收面积拔节期和成熟期手栽与机插间差异不显著,均极显著高于直播,抽穗期手栽>机插>直播,不同方式间差异极显著。(6)抽穗后群体根系伤流强度手栽、机插、直播依次增大,单茎根系伤流强度则依次减小。说明不同种植方式对超级稻的根系形态生理特征有明显影响,每条根长和根直径的不同以及根系在土层中的分布不同是不同种植方式水稻根系性状的两个显著特征。与手栽和机插相比,直播根系分布浅,每条根长和根直径小,群体根数多,但单茎根系总长短,根系干重低,吸收面积和抽穗后伤流强度小;机插与手栽相比,根直径小,根系分布浅,抽穗后群体和单茎根系干重低、下降快,单茎根系总长和伤流强度小。     

不同缓控释尿素处理对水稻抗折力及产量的影响

为探明缓控释尿素对水稻倒伏及产量的影响,以辽宁省内广泛推广的水稻品种美锋9和辽粳3为试验材料,采用大田试验,围绕植株茎秆性状、物理特性、化学成分含量和稻米品质等指标研究不同缓控释肥处理对水稻个体和群体稻谷产量及品质的响应。结果表明,两品种在处理2和处理5时的群体产量较对照均增加7%以上,增产效果显著;使茎秆基部N1节间变短,株高有所降低;茎粗、茎壁厚、茎鞘干质量均极显著增加;茎秆干质量增加,充实度加强。结果表明,改善叶片配置,合理控制茎粗而注重提高壁厚和充实度以保证茎秆抗折力和输导能力,可保证植株较好的抗倒伏性能,进一步提高水稻产量;随着茎秆基部节间显著缩短、穗下节间显著变长,茎鞘的K、Si含量极显著增加,N含量显著降低。抗倒伏能力增强,生产力提高;由于茎秆物理性状的改善及化学成分的差异导致茎秆综合抗折力明显提高,倒伏指数降低。     

钵苗机插密度对不同穗型水稻品种产量、株型和抗倒伏能力的影响

选用3种穗型水稻品种,设置3种钵苗机插密度,以毯苗机插为对照(CK),系统研究钵苗机插不同密度对水稻产量及其构成、穗部性状、冠层叶系配置、茎秆物理特性和抗倒伏的影响,旨在探明水稻钵苗机插配套不同穗型品种适宜栽插规格及其增产特点;同时,阐明钵苗机插不同密度下水稻株型特征和抗倒伏特性。结果表明:(1)3种钵苗机插密度处理下,大穗型品种产量随密度降低呈先增后降的变化趋势,但均显著高于CK;中、小穗型品种产量有随着密度降低而下降的趋势。不同穗型品种穗数随着密度降低而显著减少,每穗粒数显著增加,结实率和千粒重无明显变化规律。(2)钵苗机插下不同穗型水稻品种的穗长、着粒密度、单穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数和二次枝梗粒数均随密度降低而增加,且高于CK;一、二次枝梗数比值和一、二次枝梗粒数比值随密度降低而呈下降趋势。(3)钵苗机插下不同穗型水稻品种的上三叶的叶长、叶宽、叶基角、披垂度和比叶重随着密度降低而呈增加趋势;且上三叶的叶长、叶宽和比叶重高于CK。(4)随着密度降低,不同穗型品种钵苗机插水稻基部N1、N2、N3节间长度减少,茎秆粗度、茎壁厚度和节间干重增加,穗下节间长、秆长、株高、重心高增加,而相对重心高有减小趋势。(5)不同穗型品种钵苗机插水稻基部节间N1、N2、N3抗折力和弯曲力矩随着密度降低而增加,倒伏指数呈下降趋势,且低于CK。说明水稻钵苗机插配套大穗型品种宜适当降低密度,增加每穗粒数以获高产;中穗型品种需兼顾穗数和每穗粒数,提高群体颖花量而增产;小穗型品种依靠穗数而提高产量。水稻钵苗机插降低密度能改善穗部性状和增加上三叶的叶面积,但增大了叶基角和披垂度,同时利于缩短基部节间长度,增加基部节间粗度、茎壁厚度和充实度,从而提高抗折力,降低倒伏指数。     

常用杂交中籼亲本抗倒伏特性评价及改良

以生产上应用的10个恢复系和7个不育系为材料,以倒伏指数为主要评价指标,对生产上应用的杂交中籼亲本的抗倒伏特性进行了测定和评价,并分别分析了恢复系和不育系抗倒伏能力的动态变化以及倒伏指数与茎秆性状的关系。结果表明：杂交稻亲本的抗倒伏能力存在差异,恢复系以9019和黄华占的抗倒伏能力最强,不育系则以安农9054S和Ⅱ-32A为好;恢复系基部第1节间倒伏指数与株高呈显著相关,与基部节间长、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著相关;壁厚、单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;不育系基部第1节间倒伏指数节间长和壁厚相关系数较大,多呈显著相关。通过研究笔者认为,改良恢复系要适当控制株高,缩短基部节间长度、增加茎秆的充实度;而不育系改良的重点在缩短基部第1节间长度和增加茎秆的充实度。     

不同种植方式水稻高产栽培条件下的光合物质生产特征研究

为探明不同种植方式水稻在长江下游稻-麦两熟制条件下的干物质及光合生产特征,以早熟晚粳、迟熟中粳和中熟中粳3种类型水稻品种(含常规粳稻和杂交粳稻两种)为材料,对旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式水稻的干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率等方面进行了系统的比较研究。结果表明,(1)不同种植方式水稻产量与总干物质积累量和抽穗至成熟期干物质积累量呈极显著正相关,与拔节至抽穗期的干物质积累量(在确保抽穗期干物质积累量适宜的前提下)也呈极显著正相关,与播种至拔节期干物质积累量和收获指数相关不显著;(2)群体干物重拔节前无明显差异,拔节后均是手栽稻最高,机插稻次之,直播稻最小,并随生育进程差异越来越大,而单茎干物重整个生育期都是手栽稻最大,直播稻最小;(3)阶段干物质积累上,播种至拔节期差异较小,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期都是手栽稻极显著高于机插稻,机插稻极显著高于直播稻,占总干物重的比例播种至拔节期手栽、机插、直播依次增大,拔节至抽穗期大体相当,抽穗至成熟期依次降低;(4)干物质分配上,成熟期穗和茎干物重占总干物重的比例手栽、机插、直播依次降低,而叶和鞘的比例依次增大,但叶的比例在孕穗、抽穗、蜡熟3个时期手栽、机插、直播依次降低;(5)物质输出和转化上,叶、茎物质输出率和转化率手栽、机插、直播依次降低,且蜡熟期后茎都有物质回运现象,手栽回运的最多,直播最少;鞘物质输出率相当,转化率手栽和机插低于直播;(6)光合生产上,拔节前不同种植方式水稻叶面积指数相当,光合势手栽、机插、直播依次降低,群体生长率和净同化率依次增大;拔节至抽穗期,光合势也是依次降低,群体生长率和净同化率差异较小;抽穗期有效叶面积率不同种植方式水稻间没有明显差异,而高效叶面积率手栽极显著高于机插,机插又极显著高于直播;抽穗以后,叶面积指数、光合势、群体生长率和净同化率均是手栽最大,直播最小。说明不同种植方式水稻干物质和光合生产有各自特征,与机插稻和直播稻相比,手栽稻前期物质积累量适宜,中后期物质积累量显著高,干物质总量大而且分配合理,运输转化效率高,抽穗后光合生产能力强。     

水稻抗倒性与茎秆形态性状和化学成分含量间相关分析

选用抗倒性不同的4个粳稻品种分析水稻抗倒性与茎秆形态性状和化学成分含量间的关系。结果表明,抗倒能力强的品种的物理强度和抗倒伏指数大于抗倒能力弱的品种,不同抗倒类型品种间基部1、2节间长度、短轴直径、大维管束数目和物理强度比其它特性有更大的差异;灌浆过程中茎秆的物理强度和抗倒伏指数与节间长度呈极显著的负相关,与基部茎粗呈极显著的正相关,与硅、钾和可溶性糖含量呈正相关。抗倒能力强的品种茎秆硅钾糖含量较高,缩短节间长度,增加茎粗以及提高茎鞘中的钾、硅及可溶性糖总量尤其是灌浆后期茎秆的钾、硅总量等将有利于提高水稻茎秆的物理强度和抗倒伏指数,进而有利于提高水稻的抗倒伏能力。     

氮肥水平和栽插密度对杂交稻茎秆理化特性与抗倒伏性的影响

以杂交稻金优527为材料,分别在中低海拔地区雅安(600 m)和高海拔地区西昌(1 590 m)进行了以氮肥水平为主区,栽插密度为副区的田间裂区试验。结果表明,随施氮量和栽插密度的增加,茎秆基部节间变细长,茎壁变薄,秆型指数降低,茎鞘中淀粉、纤维素、木质素含量降低,充实度变差;氮肥水平和栽插密度还影响茎秆中氮、钾、硅、钙、镁、铁、锌、铜、锰等矿质元素的含量,从而影响茎秆的倒伏指数和抗倒伏能力。水稻基部茎秆的倒伏指数与株高、重心高度和基部各伸长节间的长度及氮、镁含量正相关,与茎粗、茎壁厚、比茎重、秆型指数及淀粉、纤维素、木质素和钾、钙含量负相关,与茎秆硅含量呈二次函数关系,适宜的硅含量为4.5~4.8 mg kg^-1。由于生态条件不同,两试点水稻茎秆抗倒能力和受氮肥水平与栽插密度影响的程度存在一定差异,高产、抗倒栽培要因地制宜。金优527基部节间的临界倒伏指数为200。     

重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究

以18个不同穗重型水稻品种为材料，研究了重穗型水稻植株的抗倒伏能力及其与茎秆的物理性状、机械组织特性的关系。结果表明：重穗型品种单穗重大、产量高与其株高的适当增加密切相关。重穗型品种由于单穗重和株高的增加，弯曲力矩加大，但抗折力也明显提高，故而其茎秆抗倒伏能力并未降低。重穗型品种茎秆抗折力强的主要原因     

不同氮利用效率基因型水稻茎秆特性比较

选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种,在各基因型各自最适氮素水平下,研究了茎秆力学特性、物理特性和化学成分含量的差异及其与氮效率的关系。结果表明：(1)较之低产类型品种,高产类型品种茎秆基部N₁节间变短、N₆节间变长,株高有所增加;茎粗、茎壁厚、茎鞘干重均极显著增加;茎鞘的K、Si含量极显著增加,N含量显著降低。由于茎秆物理性状的改善及化学成分的差异导致茎秆综合抗折力明显提高,倒伏指数降低。(2)同为高生产力类型品种,因氮效率的差异茎秆形态生理特征表现不同。较之高产氮中效类型,高产氮高效类型水稻品种茎秆N₄、N₅节间变长;茎秆粗度略有降低,但茎壁厚增加,表现茎秆干重增加,充实度加强;茎鞘的K含量无明显变化,但Si含量显著降低,N含量也呈降低趋势。对于高产品种,适当增加N₄、N₅节间长度以改善叶片配置,适当降低茎粗而提高壁厚和充实度以保证茎秆抗折力和输导能力,适当降低茎鞘Si含量以促进氮素的转移,有利于进一步提高氮肥利用率。     

氮肥用量和栽插密度对水稻茎秆力学特性的影响研究

以6个抗倒伏性有一定差异的中籼稻品种为材料,设置了3个氮肥水平、3个栽插密度,分别测定了各处理下的茎秆力学特性,分析了氮肥用量和栽插密度对水稻茎秆力学特性的影响。结果表明：在同等密度下,随着施氮量的增加,弯曲应力,株高,基节弯矩,都逐渐增大;而倒伏指数先降低再升高,即中肥区倒伏指数最小,倒伏的可能性最小。在同一施氮水平下,随着栽插密度的减小,基节弯矩,断面模数和倒伏指数先减小后增大,弯曲应力先增大后减小,而折断弯矩却明显增高。即在适宜的施肥水平下,栽插不宜过稀也不宜过密。高肥水平下稀植,低肥水平下密植,都有可能降低倒伏指数。稀植条件下,基节折断弯矩的变化单靠构成茎秆材料的数量来实现;密植条件下,基节折断弯矩的变化是通过断面模数和弯曲应力两因素共同实现的。实际生产中,施氮量既不能过高,也不能过低,而且不同类型的品种,对施氮量和栽插密度的要求有所不同。改进现有高产品种茎秆的质地可能是进一步提高水稻抗倒性的有效途径。     

机械化种植对杂交籼稻F优498产量构成与株型特征的影响

为探明机械化种植杂交籼稻高产群体的株型特征, 以F优498为材料, 采用二因素裂区设计, 研究了不同穴苗数与播期下机直播、机插、手插3种种植方式的株型特征及其与产量构成的关系。结果表明: (1) 不同种植方式株型特征差异显著, 机直播和机插上三叶叶长、叶宽和叶间距大, 但叶基角和披垂度也较大; 手插上三叶大小适宜, 叶片厚而挺直; 机直播和机插株高和着生高度显著大于手插, 但手插比叶重、单株穗数和总叶片数显著高于机械化种植; 机直播的茎蘖夹角、穗粒数和单穗重显著低于机插和手插。推迟播期和低苗处理均使叶片增大, 比叶重、粒叶比、单株穗数、穗粒数和结实率随播期延迟显著降低。单穗重与上三叶长度、宽度、着生高度和株高均呈显著或极显著正相关, 以机插最高, 手插次之, 机直播最低。(2) 机直播产量显著低于机插和手插, 且随播期延迟和穴苗数减少显著降低。产量及其构成与株型特征密切相关, 机械化种植杂交籼稻高产株型的显著特征为适宜的株高、上三叶长度、群体LAI和茎集散度; 叶宽、比叶重、叶间距大和直立性好。足穗和大穗的统一是实现水稻高产的关键, 塑造个体优良的株型与优化群体结构是增产的前提, 机械化种植杂交籼稻应在时间允许的条件下尽早播栽, 穴苗数以3苗左右为宜。     

不同穗型的3个粳稻品种的抗倒性研究

试验选用不同穗型的3个粳稻品种为材料,分析其抗倒机理及与倒伏密切相关的各性状,并初步探讨穗型与倒伏之间的关系。结果表明:株高与倒伏指数呈极显著正相关;节间长、茎粗、穗部性状等均与倒伏指数存在显著相关;直立、半直立穗型品种较弯曲穗型品种倒伏指数小,株高偏矮,基部茎杆节间短且粗壮坚韧,穗短而穂颈角小,表现出较好的抗倒性能。     

水分管理和钾肥施用对水稻产量和抗倒伏性的影响

探讨不同水分和钾肥管理对水稻产量和抗倒伏性的影响,为寒地水稻生产合理进行水分和钾肥管理提供理论依据。以当地主栽水稻品种龙粳31为材料,在淹水灌溉和干湿交替灌溉2种水分管理模式下,比较不施钾、钾肥基施和基肥∶穗肥=5∶5等3种钾肥管理形成的水稻群体,研究其对水稻产量和倒伏性能的影响。2种水分管理方式比较,干湿交替灌溉平均产量为8.33t/hm ²,比淹水灌溉增产3.48%;干湿交替处理有利于水稻植株重心高度降低,第1节（N1）、第2节（N2）节间长度缩短,单位节间干重增加,从而提高节间抗折力,N1、N2、第3节（N3）节间倒伏指数分别降低了13.23%、17.48%和15.27%。3种钾肥管理方式比较,施钾可以显著提高产量,产量表现为基肥∶穗肥=5∶5>钾肥基施>不施钾;钾可以促进水稻株高、鲜重、节间粗、茎壁厚、单位节间干重和节间抗折力提高,从而提高抗倒伏性能,3种钾肥管理水稻植株N1、N2、N3节间倒伏指数均为基肥∶穗肥=5∶5<钾肥基施<不施钾;对比于不施钾,钾肥基施处理N1、N2、N3节间倒伏指数分别降低了22.27%、22.04%和27.53%,基肥∶穗肥=5∶5处理N1、N2、N3节间倒伏指数分别降低了34.56%、35.48%和41.01%。结果表明通过干湿交替水分管理配合合理的钾肥管理可以明显提高水稻产量和降低植株倒伏风险。     

水稻结实期茎秆结构的变化动态及其与抗折力矩的关系

以抗倒能力不同的11个水稻品种为材料,研究茎秆结构特征以及其与抗折性的关系.结果表明：结实期各节间穗后30d的抗折力矩最小,越靠近茎秆基部的节间的抗折力矩越大.水稻基部第2节间的茎壁厚度对茎秆抗折性影响较大,增加茎壁厚度能有效防止水稻倒伏;茎壁厚度与外径的比值从齐穗后15d到45d变化幅度较小,相对于齐穗期显著升高.相关分析的结果表明,茎秆壁厚与抗折力呈显著正相关.     

生物技术在天牛分类中的应用

天牛分类一直以形态特征为依据,近年来生物技术在天牛分类研究中得到应用,此文综述了包括同工酶电泳、RAPD分子标记、PCR、核酸序列分析等技术在天牛近缘种及种下阶元的分类鉴定、种上阶元的系统发育分析、天牛种群的遗传变异与进化、天牛生物地理学研究中的应用,并根据存在的问题对天牛分子生物学研究的前景进行探讨。