拔节长穗期水分胁迫对旱作水稻若干生理特性和经济产量的影响

通过人工模拟不同土壤水分条件,研究水分胁迫对拔节长穗期旱作水稻若干生理特性和经济产量的影响。结果表明,水分胁迫显著降低旱作水稻功能叶片净光合生产率和蒸腾速率,提高旱作水稻水分利用效率。方差分析结果表明不同处理间经济产量差异达极显著水平。适度水分胁迫有利于提高旱作水稻功能叶片叶绿素含量,根系呼吸速率和根系活力,从而提高水稻抗旱性。     

灌溉稻田水稻旱作法研究——水稻的生育与生理特性

 以亚种间杂交稻两优培九（两系）及协优9308（三系）为材料，比较研究灌溉稻田旱作法与常规灌溉法水稻的生育与生理持性。结果表明，两杂交组合不因旱作改变全生育总叶片数，但播种至齐穗期因旱作缩短4～8 d，幼穗发育（拔节期）未见明显差别，说明旱作水稻生殖生长期相对缩短。旱作法水稻单丛叶面积大于常规灌溉稻，叶面积指数小于常规灌溉稻。水稻根系单丛干重因旱作比常规灌溉法水稻有明显增加，并营造了比常规灌溉法水稻根重根深的土壤环境。结果还表明,水稻旱作法有益于构建由大个体构成的高生物产量的群体，抽穗后生物产量占全生育期生物产量近40%；但是，旱作法对水稻也有诸多不利的生理影响，其一是比常规灌溉法水稻根系生理活性下降，表现在单茎根系伤流量、根系伤流液中玉米素含量、根系呼吸强度均较低；其二是灌浆-成熟期稻株剑叶光合速率低于常规灌溉法水稻，叶片气孔阻抗高于常规灌溉法水稻。因此，进一步提高灌溉稻田水稻旱作法的产量水平，其技术的主攻方向似应为提高稻株籽粒灌浆期间的生理素质，以提高成熟期的光合生产能力。     

侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量的影响

【目的】探明距离植株中心不同距离处根系对玉米叶片光合特性及产量形成的作用,为生产上通过筛选理想根系构型进一步提高玉米产量和资源利用效率提供理论依据。【方法】以高产夏玉米品种登海661(深根型,DH661)和郑单958(浅根型,ZD958)为材料,于大喇叭口期(V12)的植株为中心,沿行向分别在植株两侧10 cm(T-10)、20 cm(T-20)处侧向垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照(CK),共6个处理,研究在玉米植株两侧不同水平距离处侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量形成的调控作用。【结果】深根型品种DH661在距离植株10 cm范围内其根系干重(RDW)、总根长(RL)、根表面积(RSA)、根系体积(RV)分别占总体根系的83.18%,69.55%,68.74%,66.44%,浅根型品种ZD958则分别为75.19%、51.17%、53.85%、56.49%,DH661根系的分布主要集中在距离植株中心0—10 cm范围内,相对于ZD958根系在横向分布上更为紧缩。在距离玉米植株两侧10 cm及20 cm处垂直断根对于DH661各根系指标的影响较ZD958要小。断根显著影响了两玉米品种叶片的光合性能,抑制了花前叶片的生长,加速了花后叶片的衰老。两年中DH661的T-20处理在抽雄期(VT)叶绿素含量下降4.29%和6.32%,净光合速率(Pn)下降5.16%和4.66%,T-10处理降幅分别为6.37%和6.86%,6.47%和8.66%;ZD958的T-20处理降幅分别为6.52%和9.91%,6.48%和9.15%,T-10处理降幅分别为15.40%和15.01%,11.89%和15.49%。断根同时造成地上部生物量、籽粒产量显著下降,各指标的下降幅度均为T-10T-20,且对深根型品种DH661的影响显著小于浅根型品种ZD958。【结论】侧向垂直断根显著降低了两种不同根型夏玉米品种的穗位叶净光合能力、植株生物量和最终产量,降幅随着侧向垂直断根距离植株中心靠近呈显著增加趋势。两品种相比,深根型夏玉米品种(登海661)对于远距垂直断根(T-20)的响应明显弱于浅根型夏玉米品种(郑单958)。深根型与浅根型夏玉米品种从根系构型、分布和垂直断根后保留的根系功能方面相比,深根型品种根系性能更适宜纵向压缩的栽培空间,是其较浅根型耐密种植的主要原因之一。     

不同生育期高温对水稻物质转运及产量结构的影响

为了探讨高温胁迫对水稻物质分配及产量结构的影响，以两优培九和南粳46为供试材料，于孕穗期和灌浆期设置不同强度和持续天数的高温处理，分析水稻光合速率、物质分配及产量结构对不同强度和持续时间高温的相应特征。结果表明：孕穗期和灌浆期高温处理后，两优培九和南粳46的叶片净光合速率出现了不同程度降低，且降幅与高温强度、持续时间密切相关。表现为温度越高，持续时间越长，净光合速率降幅越大。与CK相比，孕穗期35℃/7 d处理下，两优培九和南粳46的净光合速率降幅分别为28.33%、28.74%，而灌浆期35℃/7 d处理下，以上2个水稻品种的净光合速率降幅分别为24.27%、27.45%。其中，两优培九的净光合速率降幅小于南粳46。在物质分配和经济系数方面，高温处理后，水稻穗部所占植株生物量的比重明显减小，茎与叶所占植株生物量的比重逐渐增加。水稻经济系数所胁迫温度的增加与时间的延长而不断降低。在产量结构方面，2个生育期高温胁迫后，水稻产量和结实率下降明显，而穗数、穗粒数与千粒重幅度下降较小。同一温度处理下，两优培九的净光合速率、经济系数及产量结构下降幅度小于南粳46，表明两优培九的耐热能力强于南粳4...     

不同种植方式对陆两优996产量和品质的影响

以陆两优996为材料,研究了不同种植方式对双季超级早稻陆两优996产量和品质的影响.结果表明:种植方式和管理水平对双季超级早稻产量和品质均有影响,其中高产管理条件下水稻产量高于常规管理,不同种植方式下水稻产量以人工移栽和翻耕抛秧产量较高,机插秧次之,免耕抛秧、机直播、撒直播较低.不同种植方式下水稻产量的高低受单位面积有效穗数影响较大.人工移栽和翻耕抛秧条件下,水稻最高茎蘖数出现的时间早,生育前中期物质生产量大,单株根系干质量大,10 ～ 20 cm深层根系所占比例大,有效穗数较多;直播条件下水稻营养生长期缩短,前期分蘖增长速度快,但分蘖下降的速度也较快,成穗率较低,有效穗少,全生育期物质生产量特别是生育前中期物质生产量较小,单株根系干质量小;机插和免耕抛秧条件下水稻前期分蘖增长慢,有效穗数不足.研究还表明,不同种植方式对稻米的垩白度、胶稠度和蛋白质含量有较大影响.     

不同种植方式对五丰优T025产量和品质的影响

以五丰优T025为材料,研究了不同种植方式对双季超级晚稻五丰优T025产量和品质的影响.结果表明:种植方式和管理水平对双季超级晚稻产量和品质均有影响,其中高产管理条件下水稻产量高于常规管理,不同种植方式下水稻产量以人工移栽和翻耕抛秧产量较高,机插秧次之,免耕抛秧最低.不同种植方式下水稻产量的高低受单位面积有效穗数影响较大.高产管理条件下,人工移栽和翻耕抛秧处理水稻茎蘖增长和下降较为平稳,成穗率较高,生育前期物质生产量大,单株根系干质量大,10～ 20 cm深层根系所占比例大;机插和免耕抛秧条件下水稻前期分蘖增长慢,物质生产量小,有效穗数较少.研究还表明,不同种植方式对稻米的整精米率、垩白米率、垩白度、蛋白质含量等有一定影响.     

覆膜旱作对水稻生长发育及某些生理特性的影响

在田间条件下研究了覆膜旱作和常规水作对水稻生长发育及生理特性的影响.结果表明,覆膜旱作稻比常规水作稻分蘖快且多,最高分蘖数可提高168%,差异极显著.覆膜旱作稻根系具有较高氧化力、还原力及硝酸还原酶活性,与常规水作稻间差异均达显著水平.覆膜旱作稻产量可高达8 164 kg/hm2,常规水作稻产量为7 846 kg/hm2,增产幅度3.4%～11.9%,有效穗数的增加是其产量提高的重要原因.     

双季稻早季直播与晚季再生施肥技术研究

【目的】改传统的水稻双季种植为早季直播 + 晚季再生新型种植模式,通过应用早季直播稻一次性施肥技术与再生稻喷施促根促蘖液肥 2 项关键技术,拟解决再生稻穗数少、穗形小导致产量低的问题,实现产量与生产效益的提高。【方法】采用盆栽试验探讨一次性施肥对水稻根系、产量及其构成因素的影响,采用田间试验研究早季直播稻一次性施肥与再生稻喷施促根促蘖液肥对两季水稻产量、再生稻发育以及整体效益的影响。【结果】一次性施肥的水稻分蘖早、分蘖数略高于分次施肥,增加了水稻成穗数,且有利于培育水稻庞大根系。一次性施肥处理的水稻产量比等养分的分次施肥处理依次增产 3.7%、8.7% 和 31.3%,说明一次性施肥方式增产显著。一次性施用 600、750 kg/hm2 控释肥处理并结合喷施两种促根促蘖液肥,水稻穗数、穗粒数均高于对照,说明具有促穗增加穗粒数的效果,且促根促蘖液肥Ⅰ效果较好。3 种施肥量结合配施促根促蘖液肥处理的年效益均显著高于双季稻常规种植,其中,750、900 kg/hm2 控释肥处理结合促根促蘖液肥年效益分别提高6 859、8 291 元 /hm2。【结论】一次性施肥技术具有提高水稻产量的效果,促根促蘖液肥Ⅰ可有效增加水稻分蘖,双季稻早季直播稻采用一次性施肥技术、再生稻喷施促根促蘖液肥效益比常规种植能明显提高。     

超优1000水稻在连山县的种植表现及其作再生稻高产栽培技术

超优1000是全国杂交水稻工程技术研究中心选育的水稻新品种。2017年引进试种表现为早造常规栽培实际产量8 299.95 kg/hm~2、强源活库优米栽培实际产量9 850.05 kg/hm~2,再生稻平均产量5 350.05 kg/hm~2,早造和晚造再生稻合计总产15 200.10 kg/hm~2。本文介绍了超优1000在连山县的种植表现,并总结了其作再生稻的高产栽培技术,以供种植户参考。     

不同生育期水稻干物质量与产量的关系研究

为明确不同生育期的干物重对粤晶丝苗2号、粤农丝苗、合美占3个水稻(Oryza sativa L.)品种的产量及产量构成因素的影响,设置了早造和晚造两次不同氮肥梯度随机区组栽培试验。结果表明,叶片干物质的分配比例在拔节孕穗期时最高,且其随着生育进程逐渐降低,在乳熟期达到最低值;茎干物质的分配比例在乳熟期降至最低;齐穗期的穗干物质分配比例不到20%,而乳熟期的穗干物质量将近占总干物质量的43%;早造和晚造水稻的结实率差异极显著,总干重差异显著,而穗数、每穗粒数、千粒重、产量差异不显著;齐穗期以后,结实率和千粒重均与干物重呈负相关,而叶干重与穗数呈显著正相关,且相关性较大,茎干重与各产量性状密切相关,总干重与产量呈正相关。水稻干物重是决定高产的重要因素。     

长期施肥方式对双季稻根系生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对双季水稻根系生理指标和产量的影响,以1986—2018年的长期大田定位试验为平台,2018—2019年设置不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田配施化肥(RF)和有机、无机肥配施(OM)4种施肥模式,对双季稻根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性、植株干物质积累和产量变化等指标进行测定。结果表明,与MF和CK相比,RF和OM增加早、晚稻各个生育时期水稻根系的SOD、POD和CAT酶活性,降低其丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量。各个生育时期,植株根系的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和根系活力由高到低早稻均为OMRFMFCK,晚稻均为RFOMMFCK。OM的水稻根系和茎叶干重均显著高于MF和CK。2个年份的早稻产量均以OM和RF为最高,分别比MF增加944.8～1143.2和435.9～516.1kg/hm2;晚稻产量均以RF和OM为最高,分别比MF增加386.2～387.4和119.8～123.7kg/hm2。因此,在湖南省双季稻生产中,长期采取有机肥、秸秆还田配合施用化肥措施有利于提高水稻根系保护性酶活性和产量。     

秸秆还田影响长江下游稻田周年氮磷径流风险

为了阐明秸秆还田模式和施氮量对稻田周年氮磷径流风险的影响,于2014年11月—2015年10月通过监测稻田在稻季田面水和麦季径流中的氮磷浓度,研究了秸秆不还田配施推荐施氮(N1)、麦秸还田配施推荐施氮(WN1)、稻秸还田配施推荐施氮(RN1)、稻秸麦秸均还田配施推荐施氮(WRN1)和稻秸麦秸均还田配施常规施氮(WRN2)5处理对长江下游稻田周年氮磷径流风险的影响。结果表明,秸秆还田增加小麦和水稻周年产量,增幅约9.03%～18.5%,其中WRN1和RN1处理增产效果显著高于WN1处理;与WRN2处理相比,WRN1处理可以维持稻田高产。在推荐施氮条件下,秸秆还田分别降低稻季田面水和麦季径流中溶解态总氮(DTN)浓度约5.17%～14.9%和12.3%,降低稻田氮径流风险;但增加溶解态总磷(DTP)浓度,增幅分别为6.67%～33.3%和30.0%,增加稻田磷径流风险。RN1处理下稻季田面水中DTN和DTP浓度均低于WRN1和WN1处理,且其DTP浓度与N1处理间无显著差异。在稻秸麦秸均还田下,WRN1处理下稻季田面水DTP浓度与WRN2处理没有显著差异,但能有效降低田面水DTN浓度的12.4%。研究表明,在长江下游稻-麦轮作农田推荐采用"RN1"模式,该模式可以维持稻田的周年高产和有效降低稻田的周年氮径流风险,同时对稻田的磷径流风险影响不显著,是一种兼顾粮食生产和生态环境效益的耕作模式。     

种植方式对陆稻(中旱3号)和水稻(武香粳99-8)生长特性和产量形成的影响

以陆稻中旱3号和水稻武香粳99-8为材料,探讨3种种植方式(覆膜旱种、裸地旱种和水种)对陆稻和水稻生长特性和产量形成的影响。结果表明:与水种方式(对照)相比,覆膜旱种方式稻分蘖数较多、成穗率降低、花后叶绿素含量和伤流强度下降较缓慢、茎鞘物质运转率和转换率高;裸地旱种方式则相反。两种旱种方式稻根冠比、活跃灌浆期和收获指数均小于水种方式,但平均灌浆速率则相反。中旱3号覆膜旱种方式产量和粒叶比显著低于水种方式,而武香粳99-8没有显著差异。中旱3号和武香粳99-8均以裸地旱种方式产量最低。3种种植方式平均,中旱3号成穗率和籽粒灌浆速率比武香粳99-8高,但灌浆期叶绿素含量和伤流强度下降快,活跃灌浆时间缩短,茎鞘物质输出率及转运率、粒叶比、收获指数和产量低。     

The effects of water and nitrogen on the roots and yield of upland and paddy rice

It is of great significance to study the root characteristics of rice to improve water and nitrogen(N) use efficiency and reduce environmental pollution. This study investigated whether root traits and architecture of rice influence grain yield, as well as water and N utilization efficiency. An experiment was conducted using the upland rice cultivar Zhonghan 3(a japonica cultivar) and paddy rice cultivar Huaidao 5(also a japonica cultivar) using three N levels, namely, 2 g urea/pot(low amount, LN), 3 g urea/pot(normal amount, NN), and 4 g urea/pot(high amount, HN), and three soil water potentials(SWPs, namely, well-watered(0 kPa), mildly dried(–20 kPa) and severely dried(–40 kPa). The results showed that with decreasing SWP, the percentage of upland rice roots increased in the 0–5 cm tillage layer, and decreased in the 5–10 and 10–20 cm tillage layers, whereas paddy rice roots showed the opposite trend. With increasing amounts of N, the yield of upland and paddy rice increased, and the percentage of root volume ratios of the two rice cultivars in the 0–5 and 5–10 cm tillage layers increased, whereas that in the 10–20 cm tillage layer decreased. The roots of upland rice are mainly distributed in the 10–20 cm tillage layer, whereas most paddy rice roots are in the 0–5 cm tillage layer. These results indicate that the combination of-20 kPa SWP and NN in upland rice and 0 kPa SWP and LN in paddy rice promotes the growth of the root system during the middle and late stages, which in turn may decrease the requirements for water and N fertilizer and increase rice yield.     

切根对侧柏实生苗抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为探究侧柏根系受到伤害后,其抗氧化酶系统、渗透调节物质等在短期内的应激变化,采用水培试验方法,以切根作为胁迫因子,设置1/2切根、1/3切根、1/4切根和不切根(对照)等4种处理,研究侧柏水培苗的抗氧化酶活性及丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白含量等生理生化指标对切根的响应。结果显示:在切根处理4 h时SOD活性均比对照组高,随着切根时间的延长,1/2和1/3切根组SOD活性出现下降趋势,1/4切根组SOD活性先升高后降低,1/2切根组和1/4切根组的POD、CAT活性先升高后降低,而1/3切根组则持续升高。MDA含量在1/2切根和1/4切根条件下随着切根处理时间的延长呈现先升高后降低趋势,而1/3切根组持续上升。切根组的可溶性蛋白含量高于对照组,可溶性糖含量正好相反。表明经1/3切根、1/4切根处理后侧柏水培苗能够在短期内通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白含量等来消除切根的伤害,从而表现出较强的抗逆性;而在1/2切根条件下,侧柏水培苗自我修复能力丧失,导致保护酶活性在后期均迅速下降。     

氮掺杂碳纳米子施用对稻田氮素径流和渗漏损失的影响

为明确氮掺杂碳纳米粒子(N-CNPs)在田间条件下对单季稻田氮素径流和渗漏损失的影响,采用田间小区实验,对不同用量N-CNPs和双氰胺(DCD)配施尿素时稻田径流液和渗漏液中总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO-3-N)的动态和损失总量进行研究。结果表明:与单独施用尿素(Urea)处理相比,N-CNPs配施尿素能降低稻田径流NH_4~+-N浓度和渗漏液中NO-3-N浓度;基肥后第1次自然降雨产流时,15‰N-CNPs处理径流液中NH_4~+-N浓度较Urea处理降低30.33%,基肥后第7 d渗漏液中NO-3-N浓度较Urea处理降低了27.22%。在水稻全生育期内,15‰N-CNPs处理径流总氮损失量为8.15 kg·hm~(-2),占该处理总施氮量的4.08%,较Urea处理减少2.04 kg·hm~(-2),降幅达到20.02%;TN渗漏总量为16.59 kg·hm~(-2),占施氮总量的8.30%,较Urea处理减少8.83 kg·hm~(-2),降幅达到34.73%,其径流和渗漏TN损失量较5%DCD处理分别降低5.67%和15.70%。研究表明,尿素配施N-CNPs能显著减少稻田氮素径流和渗漏损失,达到提高氮肥利用效率、控制农田非点源污染范围和强度的目的。     

双季稻区冬季覆盖作物残茬还田对水稻生物学特性和产量的影响

研究冬季不同覆盖作物还田后水稻生物学特性和产量经济性状的变化,对合理利用冬闲稻田,发展冬季覆盖作物,以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究采用田间小区试验方法,研究冬季不同覆盖作物处理(免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、免耕直播油菜-双季稻、免耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和冬闲-双季稻)残茬还田对水稻生物学特性和产量经济性状的影响。结果表明:冬季覆盖作物残茬还田后,早、晚稻分蘖期至成熟期,各处理植株根系、茎、叶干质量均高于对照,但与对照均无显著差异;早稻齐穗期和成熟期,免耕直播紫云英-双季稻处理穗干质量均显著高于对照和其它处理;晚稻齐穗期和成熟期,免耕稻草覆盖马铃薯-双季稻处理穗干质量显著高于对照和其它处理。早稻有效穗分别比对照增加31.45,37.30,15.25,28.60万/hm2,结实率分别增加4.83%、12.29%、11.35%和8.39%,千粒质量分别增加0.87,0.31,0.54,0.93 g,产量分别增加420.70,424.72,282.76,317.25 kg/hm2;晚稻有效穗分别比对照增加30.20,33.55,13.45,36.90万/hm2,结实率分别增加2.38%、5.03%、1.56%和6.05%,千粒质量分别增加0.63,0.72,0.38,0.78 g,产量分别增加248.28,427.60,179.32,455.18 kg/hm2。在双季稻田种植冬季覆盖作物,采用冬季覆盖作物残茬还田可促进水稻生长发育和干物质积累,改善水稻产量构成因素,有利于水稻产量的增加。     

垄厢栽培对水稻根系及土壤肥力的影响

以中嘉早17(早稻季)和泰优390(晚稻季)为试验材料,2019年在湖南省浏阳市开展大田小区试验,探究3种栽培方式(垄作栽培、厢作栽培、平作栽培)对水稻根系特性、土壤肥力及水稻产量的影响。结果表明：相比平作,垄作栽培显著提高了晚稻孕穗期、齐穗期的根总长和根表面积,其中,孕穗期的根总长和根表面积分别显著提高49.43%、52.14%,齐穗期的根总长和根表面积分别提高46.13%、36.90%;厢作栽培降低了晚稻分蘖盛期的根总长和根表面积,分别显著降低33.75%、31.39%;垄作栽培提高了早、晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量,其中,早稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高73.31%、101.14%,晚稻孕穗期、齐穗期的根系伤流量分别显著提高92.81%、52.22%;与平作相比,垄作栽培显著提高早、晚季稻田土壤脲酶活性、0～20 cm土层中有机碳的含量以及晚稻季>5～20 cm土层中碳氮比值,厢作栽培显著降低了晚稻>5～10 cm土层中有机碳含量;相比平作栽培,垄作栽培增加了早、晚稻有效穗数与每穗总粒数,产量分别提高了30.20%和10.75%。综上,相比平作和厢作,垄作...     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究Ⅱ.对水稻吸收硅素及产量的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻不同生育期硅素吸收状况及产量的影响,以期揭示施用硅肥提高不同类型土壤供硅能力、改善植株硅素营养及增加产量的作用机制.结果表明,从拔节期到抽穗期水稻植株体内硅的含量有较大幅度的降低,而后又逐渐升高.施用硅肥可明显提高水稻植株体内硅的含量,尤以高炉渣与葡萄糖配合施用和单施高炉渣两个处理效果最好,极显著高于对照及其他处理.在酸性水田土壤上施用硅肥的增产效果较为明显,高炉渣与葡萄糖配施处理的增产率高达16.99％,且成熟期水稻植株含硅量与稻谷产量间存在显著的直线正相关关系;在中性水田土壤上施硅则无显著增产效果.总之,高炉渣与葡萄糖配合施用能更有效地改善土壤的供硅能力,进而提高水稻产量,其在酸性水田土壤上的施用效果尤为显著.     

水稻地膜覆盖栽培的抗旱节水效应

田间试验结果表明 ,覆膜旱作条件下 ,全生育期土壤含水量是露地旱作的 1 1 3倍 ,水稻单产比对照增加 3 3 6% ;覆膜湿润栽培条件下 ,与常规淹水栽培相比 ,其节水率达 78 3 % ,单产增加 3 3 9% ,灌溉水生产效率达 1 4 5kg/m3 ,是常规淹水栽培的 6 1 7倍。