旱涝交替胁迫对水稻分蘖期根解剖结构的影响

通过盆栽试验,研究了水稻分蘖期旱-涝-旱交替胁迫对根解剖结构的影响。本试验主要通过不同程度的旱胁迫(重旱,A1和轻旱,A2)和重涝胁迫(保持15 cm水层,B)分3个阶段交替进行,分析各个阶段水稻根的中柱、通气组织、根外层细胞发育及根外层厚度与常规灌溉之间的差异,探讨旱-涝-旱交替胁迫对水稻抗涝性的影响。结果表明,第Ⅰ阶段干旱胁迫(A1和A2处理)能促使根形成发达的通气组织,且形成时间早于常规灌溉(C),A1和A2处理根外层厚度显著高于C处理。第Ⅰ阶段重旱胁迫对第Ⅱ阶段涝胁迫(重旱-重涝处理,A1B)根解剖结构产生明显的影响,A1B处理通气组织较早形成,其导管直径、总面积和中柱面积分别较常规灌溉(CC)增加了43.3%、52.8%、76.5%,而第Ⅱ阶段淹涝条件下(常规灌溉-重涝处理,CB)根仅形成了少量的通气组织。第Ⅲ阶段涝胁迫后再经历旱胁迫(重旱-重涝-重旱处理,A1BA1和轻旱-重涝-轻旱处理,A2BA2),根解剖结构表现与第Ⅰ阶段旱胁迫相似。可见,短期旱胁迫可促进根系通气组织的发育,而不会造成水稻耐涝能力的降低。该研究可为水稻蓄水控灌技术提供理论依据。     

旱涝交替胁迫对粳稻分蘖期叶片解剖结构的影响

盆栽试验于2013年进行,在粳稻分蘖期分别设置涝-轻旱(LD)和涝-重旱(HD)2种处理(涝保持水深10 cm),以浅水勤灌(保持水深0~5 cm,CK)为对照,研究了旱涝交替胁迫对水稻叶片解剖结构的影响。结果表明,与CK相比,第1次旱5 d后(阶段Ⅰ),LD处理主脉截面积减小了31.13%,LD处理侧叶大维管束面积和周长分别降低了28.87%和15.79%,HD处理则分别降低了24.74%和13.16%(P0.05);LD和HD处理侧叶小维管束面积和周长也显著减少。进入涝胁迫5 d后(阶段Ⅱ),但LD处理小维管束周长较HD处理显著降低了0.13×10~2μm;HD处理除大维管束外其余指标均超过了CK,说明涝后重旱胁迫处理叶片发育表现出了一定的补偿效应。涝结束5 d后(阶段Ⅲ),LD和HD处理主脉面积分别较CK显著减小了45.47%和53.79%,侧叶器官发育也落后于CK。第2次旱5 d后(阶段Ⅳ),LD和HD处理主脉大维管束面积分别较CK显著降低了18.45%和29.13%;HD处理侧叶大维管束面积和周长则显著低于CK和LD处理,HD处理侧叶面积较CK减少了34.49%,LD和HD处理泡面积在受旱时均低于CK,阶段Ⅲ,泡面积则分别显著减少了0.38×10~2和0.57×10~2μm~2。重旱处理对水稻叶片的迫害在第2次重旱后加重,而轻旱处理则减轻。研究结果可为制定水稻灌溉方案以及研究光合能力提供依据。     

旱涝交替胁迫条件下粳稻叶片光合特性

为研究分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫对粳稻叶片光合特性和产量的影响,于2013年进行盆栽试验,分别在粳稻分蘖期(tillering stage,T)和拔节期(jointing stage,S)设置涝-轻旱(light drought,LD)和涝-重旱(sever drought,HD)共4个旱涝交替胁迫处理,其中分蘖期涝保持水深10 cm,拔节期涝保持水深15 cm,同时以浅水勤灌(CK)为对照,测定叶片净光合速率、气孔导度、潜在水分利用效率和胞间二氧化碳浓度以及最终产量等。结果表明,胁迫结束时,T-HD处理净光合速率极显著低于CK和T-LD处理(P0.01);T-LD和T-HD处理气孔导度和胞间二氧化碳浓度均极显著低于CK(P0.01);S-HD处理净光合速率极显著低于CK(P0.01),且气孔导度比CK低62.73%(P0.01);S-LD和S-HD处理胞间二氧化碳浓度呈升高趋势,且S-LD和S-HD处理潜在水分利用效率均低于CK。复水至10月10日,各处理净光合速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度均显著高于CK(P0.05)。相同光强下,各处理净光合速率低于CK,但光补偿点、光饱和点和暗呼吸速率均高于CK,并且提高了水稻CO_2响应曲线的净光合速率。但各处理最终产量均显著低于CK(P0.05)。研究结果可为分析水稻干物质积累、灌溉水利用效率等提供依据。     

旱涝交替胁迫对水稻干物质生产分配及倒伏性状的影响

为揭示旱涝交替胁迫水稻干物质生产和分配规律,研究其对水稻倒伏相关形态性状、力学性状及化学成分的影响,于2013年5—10月在江苏省河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室进行不同灌溉方法的粳稻盆栽试验。试验共设分蘖期涝-轻旱交替胁迫(T-LD)、分蘖期涝-重旱交替胁迫(T-HD)、拔节期涝-轻旱交替胁迫(J-LD)、拔节期涝-重旱交替胁迫(J-HD)和全生育期浅水勤灌(CK)5个处理。结果表明,在开花期以后,各灌溉处理的功能叶的叶绿素含量与水稻移栽后天数呈二次曲线关系,且决定系数R2均大于0.97(P0.01);在开花期后,水稻剑叶的叶绿素含量和光合速率存在线性正相关(P0.001)。分蘖期旱涝交替胁迫处理(T-LD和T-HD)的剑叶面积、开花后平均叶绿素含量以及光合速率为CK处理的1.1~1.2倍,而茎鞘贮藏物质的平均输出率和转化率则分别为CK处理的32%和22%;拔节期旱涝交替胁迫处理(J-LD和J-HD)的剑叶面积、茎鞘贮藏物质的平均输出率和转化率分别为CK处理的84%、33%和37%,而开花后其平均光合速率为CK处理的1.19倍。与CK及分蘖期旱涝交替胁迫处理相比,拔节期旱涝交替胁迫处理显著提高基部以上第1伸长节间的抗折安全系数(P0.05)。研究可为通过灌溉方式实现水稻抗倒和高产的目标提供依据。     

旱涝交替下控制灌溉对稻田节水及氮磷减排的影响

该文研究控制灌排技术对稻田水氮磷动态变化及节水减排效应的影响。于2015年5—10月在河海大学江宁校区节水园,在有底侧坑内进行水稻栽培试验,于水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期和乳熟期4个生育阶段进行控水试验,以常规控制灌溉为对照,测定稻田淹排水铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和总磷浓度变化。结果表明:旱转涝处理淹水初期稻田水中铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和总磷浓度显著高于涝转旱处理,这个时期地表和地下排水应该引起注意。控制灌排条件下灌水量减少7.4%~18.5%,排水量减少23.0%~43.5%,NH_4~+-N负荷减少18.5%~54.5%,NO_3~--N负荷减少16.8%~57.7%,总磷负荷减少34.2%~58.3%;其中拔节孕穗期和抽穗开花期在保证节水减排的同时,也能实现较高的产量;因此,控制灌排技术具有较好的节水减排效果,对南方稻作区灌排实践具有指导意义。     

肥水优化管理对寒地水稻抗倒伏性能的影响

采用小区试验方法,在25和30穴/m2的种植密度下,研究肥水管理对寒地水稻抗倒伏能力的影响。结果显示,相同种植密度下,与农民习惯肥水管理相比(FFP-25,FFP-30),肥水优化管理(OPT-25,OPT-30)使水稻产量增加8.5%～9.8%(P<0.05),抽穗后40d,茎粗增加了9.4%～17.5%(P<0.05),茎壁厚度增加了12.7%～21.2%(P<0.05);单位节间干重和糖氮比增加,大小维管束截面呈近圆形,明显提高了大小维管束数量、面积和机械组织厚度,茎秆抗折力增加了30.8%～31.9%(P<0.05),倒伏指数降低15.4%～21.1%(P<0.05)。相同肥水管理下,增加种植密度对水稻倒伏和产量没有显著影响,增加密度的同时优化肥水管理(OPT-30),产量比FFP-25增加了15.5%(P<0.01),倒伏指数降低了16.8%(P<0.05)。肥水优化管理改善了水稻基部第二节间的显微结构,促进了节间充实,增加了水稻抗倒伏性能。     

轻度干湿交替灌溉协调水稻根冠生长、提高产量及氮肥利用效率

[目的]干湿交替灌溉是水分高效利用的有效措施,但是适宜的干湿程度受多种因素的影响.因此,研究不同干湿交替灌溉下水稻根系及地上生长发育的差异,以探讨干湿交替灌溉对水稻产量及氮肥利用效率的影响及其机理.[方法]以'徐稻3号'为材料进行盆栽试验,设置传统灌溉 (保持2～3 cm浅水层,CI)、轻度干湿交替灌溉 (?20 kP...     

淮北平原旱涝急转条件下水稻减产规律分析

为探究水稻旱涝急转下先期旱胁迫与后期涝胁迫交互作用对产量造成的影响,于2016年在淮委水科院新马桥试验站开展了不同旱涝水平(受旱程度(50%~70%田持),受旱时间(5~15 d),受涝程度(50%~100%株高),受涝时间(5~9 d))的旱涝急转组,单旱组,单涝组,正常组平行对比形式的测桶试验。分析了不同旱涝组合形式下先旱与后涝互作效应的减产规律,进一步探究了旱涝互作对产量构成因素的影响。结果表明:通过旱涝急转组与正常组对比,重旱重涝组合减产30.3%,对产量最为不利,长时间重旱使总粒数削减30%左右,千粒质量与结实率均接近或高于正常组;旱涝急转组与单旱组对比,旱涝急转组(重涝)比单旱组产量削减程度增加30%以上,总粒数损失增加33.9%~35.2%,旱涝急转组(短期轻涝)比单旱组(长期重旱)千粒质量和结实率分别补偿33.6%和37.6%;旱涝急转组与单涝组对比,旱涝急转组(长期轻旱)比单涝组(长期重涝)产量补偿113.0%,旱涝急转组(重旱)比单涝组(重涝或长期轻涝)总粒数削减31.9%~33.7%,旱涝急转组(长期旱)比单涝组千粒质量和结实率分别补偿79.7%和118.4%。研究成果可为探究旱涝急转致灾机理及减灾措施提供参考。     

低钾胁迫下水稻钾高效基因型若干生长特性和营养特性的研究

采用溶液培养筛选,结合田间试验,提出了采用低钾胁迫下水稻体内钾利用效率作为衡量水稻钾利用效率的指标;探讨了钾高效基因型水稻的若干生长特性和营养特性;指出低钾胁迫导致水稻生物量减少,植株生长缓慢,分蘖能力差,根系生长受到抑制,根系吸收的钠增加。水稻钾高效基因型低钾胁迫下仍具有较强的生长势(相对干重、相对株高、相对根长较大),其地上部钾/钠比值高而根部钾/钠比值较低,地上部和根部钾/氮吸收量比值较低。     

外源钾对铁胁迫下水稻元素吸收运输规律的影响

以耐铁毒型水稻品种协优9308和铁毒敏感型品种Ⅱ优838为实验材料,采用水培法研究250mg/L Fe2+胁迫下,不同浓度的K+对水稻的生长特性以及不同器官和亚细胞的元素吸收运输规律的影响。结果表明,在250mg/L Fe2+胁迫下,两品种水稻生长均受到严重抑制,Fe含量显著上升,K、Na、Ca、Mg、Zn的吸收与运输受到抑制。施加外源钾可以不同程度的缓解铁毒,有效解除铁胁迫对水稻生长的抑制作用,降低水稻体内Fe含量,并促进营养元素K、Na、Ca、Zn的吸收,但对Mg元素的影响并不明显。在亚细胞分布中,Fe、K主要分布于细胞壁组分F1和以液泡为主的可溶性组分F5中。由此可知,高Fe2+胁迫抑制水稻生长,营养元素的吸收以及向地上部的运输,施加适宜浓度的外源钾有利于营养元素的吸收运输从而促进水稻生长,在一定程度上缓解铁毒。     

杂交粳稻茎秆力学性状与理化特征对抗倒伏能力的影响

倒伏严重影响着水稻的产量和品质,为探究田间自然栽培条件下杂交粳稻茎秆力学性状与理化特征对抗倒伏能力的影响,研究选取北方地区生产上主要推广的弯曲穗型杂交粳稻品种辽优2006（LY2006）、辽优5218（LY5218）、辽优5273（LY5273）为供试对象,易倒伏常规粳稻品种农林313（NL313(CK)）为对照,测量其农艺性状和微观组织构成等理化指标,并通过弯曲试验及拉伸试验,测定其茎秆最大抗折力、断裂弯矩、抗弯截面系数、单茎自重质量矩、弯曲强度、杨氏弹性模量、惯性矩等力学指标,并研究测量的理化指标及力学指标与倒伏指数之间的相关关系。结果表明：供试对象的倒伏指数和对照之间存在极显著差异（P<0.01）,供试对象抗倒伏性显著高于对照。供试对象和对照在株高、基部节间长度、组织构成等理化指标及力学指标间均存在极显著差异（P<0.01）,供试对象的株高、单穗鲜质量均大于对照,因此,在相同的栽培条件下,并不是株高越矮、穗越轻,抗倒伏能力就越强。缩短基部节间长度、延长叶鞘长度、提高组织厚度及维管束面积、增加纤维素、木质素及钾元素含量等均能有效提升水稻植株的抗倒伏能力。研究还发现,水稻植株的抗倒伏能力与其茎秆最大抗折力、断裂弯矩、抗弯截面系数、弯曲强度、杨氏弹性模量之间存在显著正相关（P<0.01）,与单茎自重质量矩、惯性矩之间存在显著负相关（P<0.01）,选取其作为水稻植株抗倒伏能力的参考指标是可行的。研究结果可为北方杂交粳稻抗倒伏品种选育、改良及抗倒伏农艺性状调控提供综合的数据支持和理论支撑。     

机插条件下籼粳杂交稻茎秆的抗倒性评价及成因分析

为了评价机插条件下籼粳杂交稻茎秆的抗倒性能及揭示其成因,该研究选用甬优系列具有代表性的籼粳杂交稻A为研究对象,以生产上主推的高产杂交粳稻B、常规粳稻C和杂交籼稻D为对照,采用机插小苗种植方式,设置各类型品种最适的高产栽培处理,在蜡熟期系统比较分析了不同类型水稻品种茎秆抗倒伏性及主要理化特征的差异。结果表明:1)抗倒性方面,与B、C、D相比,A的弯曲力矩和抗折力得到协同提高,但在两者的综合作用下,倒伏指数表现为DABC。2)茎秆质构特征方面,A类品种基部节间的纵向载荷度、弹性、内聚性、抗弯强度等载荷能力指标以及硬度、脆度、穿刺强度、紧实度等穿刺性能的指标均高于B、C、D。3)茎秆形态与解剖性状方面,A的株高、穗高、重心高、基部节间粗度、横截面积、茎壁面积、维管束总面积、大维管束面积、小维管束面积、大维管束数目、小维管束数目均高于B、C、D;A的相对重心高度、基部节间长度小于D而高于B、C;A的基部节间秆型指数、相对茎壁面积、相对维管束面积、大维管束相对面积、小维管束相对面积均低于B、C而高于D。4)茎秆化学成分含量方面,A茎鞘中可溶性糖、淀粉、纤维素、木质素、K、Si、Ca、Cu、Zn等化学成分含量表现为低于B和C,高于D;茎鞘中N、Mg、Fe、Mn等化学成分含量表现为A高于B和C,低于D。5)相关分析表明,倒伏指数与重心高度、茎秆粗度、横截面积呈显著正相关(P0.05),与相对重心高度、基部节间长度、N、Mg、Fe、Mn的含量呈极显著正相关(P0.01);与淀粉、Cu的含量呈显著负相关(P0.05),与秆型指数、相对茎壁面积、相对维管束面积、可溶性糖、纤维素、木质素、K、Si、Ca、Zn的含量呈极显著负相关(P0.01)。通过本研究笔者初步认为,机插条件下,甬优系列籼粳杂交稻的茎秆抗倒性虽稍逊于杂交粳稻和常规粳稻,但较杂交籼稻有大幅提高,茎秆理化特性的差异与抗倒性密切相关。该研究结果可为长江下游地区籼粳杂交稻机械化抗倒栽培提供理论依据与技术支撑。     

Analysis of lodging parameters in aromatic rice

The research work was conducted with 10 rice germplasm during T. Aman (wet season), 2004, at Bangladesh Rice Research Institute, Gazipur, to assess the different lodging concerned parameters and their interrelationships. A great extent of diversity among aromatic rice genotypes was observed in respect to canopy architecture and lodging related characters. Minimum seedling height was 30 cm for BR39 and the maximum was 47 cm for Hatisail. Variations were found in the cultivars regarding penultimate and flag leaf angles and dimensions of both the leaves. Maximum plant height was recorded to be 153 cm in Baoi jhak and the minimum was 100 cm in BR28. The longest panicle was observed in Nizersail (27 cm) and shortest in Hatisail (21 cm). The range of culm diameter was 4.0–4.7 mm and culm thickness was 0.40–0.51 mm. Rice cultivars varied for bending moment from 812 g · cm (BR28) to 2263 g · cm (Doiar guro). Lodging index was at a minimum 2.7 in BR28 and a maximum 11.28 in Sugandha-1. Plant height exhibited positive correlation with panicle exertion and internode lengths, and hence lodging index. Lodging index was found to have a negative relationship with breaking strength. In path analysis, bending moment projected highest positive direct effect on lodging index.     

控制灌溉条件下寒区水稻茎秆抗倒伏力学评价及成因分析

为了评价控制灌溉处理与常规灌溉处理下水稻抗倒伏能力的差异,寻求有利于水稻茎秆抗倒伏的灌溉处理方式,以水稻茎秆为研究对象,研究了不同灌溉条件下水稻茎秆抗倒伏性能。引入茎秆系数,对水稻茎秆进行力学分析,比较了2种控制灌溉和常规灌溉3种水分处理下水稻茎秆抗倒伏能力的差异。结果表明,控制灌溉（KI、KII）处理下的水稻节间充实度高于常规灌溉（CK）,KI、KII处理的水稻茎秆壁厚分别比CK高出0.15 mm和0.35 mm;控制灌溉处理下的水稻茎秆系数显然低于常规灌溉处理,大小顺序为：CK＞KI＞KII;临界力的大小依次为：KII＞KI＞CK,因此控制灌溉处理的水稻茎秆更具抗倒伏性。     

施钾量对寒地粳稻抗倒伏能力的影响

以东农425、东农427和松粳6号为试验材料,研究不同施钾量对寒地粳稻抗倒伏能力的影响。结果表明,在适当钾肥用量处理下,水稻株高增加,重心上移,基部第1、2节间长缩短,第3节间长伸长,各节间粗度、充实度、茎壁厚、抗折力和弯曲力矩都增加,倒伏指数减小,抗倒伏能力增强,茎鞘可溶性总糖含量增多,产量增加。基部各节间抗折力与节间粗度、充实度、茎壁厚和茎鞘可溶性总糖含量呈极显著正相关,与株高、重心高度和产量相关性不显著。第1、2节间抗折力与节间长呈极显著负相关,第3节间抗折力与节间长相关性不显著。东农425和东农427在K2O施用量为75 kg/hm2抗倒伏性最好,松粳6号在K2O施用量为100 kg/hm2抗倒伏性最好。