钵苗机插水稻群体动态特征及高产形成机制的探讨

【目的】旨在阐明钵苗机插水稻产量构成特征和群体动态特征以及高产形成机制。【方法】2010年选用24个不同单穗重粳稻品种统一高产栽培,以成熟期平均单穗重聚类分析划分3种穗型,并每种穗型筛选2个具有代表性品种。2011-2012年采用大穗型品种甬优8号和甬优2640,中穗型品种武运粳24号和宁粳3号,小穗型品种淮稻5号和淮稻10号为试验材料,在江苏省兴化市钓鱼镇进行大田试验,以毯苗机插水稻为对照,系统研究钵苗机插水稻产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数动态和干物质积累动态特征,并从秧苗素质、栽后物质积累、阶段光合物质生产、光合势、群体生长率、净同化率、株型特征、茎鞘物质输出与转运、根系活力等方面深入探讨钵苗机插水稻高产形成机制。【结果】钵苗机插水稻产量显著或极显著高于对照,大穗型品种增产8.71%-11.11%,中穗型品种增产6.85%-7.89%,小穗型品种增产5.30%-6.34%。钵苗机插水稻产量的提高主要原因是在足够穗数的基础上,显著或极显著增加每穗粒数,进而提高群体颖花量,同时保持稳定的结实率和千粒重。与对照相比,钵苗机插水稻群体茎蘖数栽后增长快,高峰苗适宜,拔节后群体茎蘖数消减缓慢,最终有效穗数足,成穗率高;群体叶面积指数和干物质积累量,有效分蘖临界叶龄期钵苗机插水稻显著高于对照,拔节期两者相当,孕穗后钵苗机插水稻显著或极显著高于对照,成熟期叶面积指数钵苗机插水稻较对照高出5.17%-11.00%,干物质积累量钵苗机插水稻较对照高出5.36%-9.20%。钵苗机插水稻高产形成机制为带土带蘖栽插,秧苗素质高,群体起点质量优,活棵早,分蘖快,低位分蘖多,栽后地上和地下部物质积累多,为争足穗、促壮秆和攻大穗奠定生物学基础;抽穗期株型紧凑,叶系配置优,叶面积大,比叶重高,基部茎秆粗壮,粒叶比高,形成高光效高质量群体;生育后期根系活力强,叶面积衰减慢,光合势大,群体生长率和净同化率高,干物质积累多,灌浆充实量大,茎鞘物质输出与转运合理。【结论】钵苗机插水稻群体起点质量高,栽后分蘖早生发快,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。钵苗机插水稻产量构成特征表现为“穗数足、穗型大、粒数多”。     

不同耕作方式和栽培密度下强化栽培水稻的生长发育与产量形成

以三系杂交组合金优253和中优315为试验材料,在两种土壤耕作方式和三种栽培密度下,研究了强化栽培水稻的生长发育与产量形成。结果表明,耕作方式和栽培密度对强化栽培水稻的生长发育和产量产生明显影响。相同耕作方式不同密度下,单株分蘖数随株行距的增加而增加,单位面积分蘖数随株行距的增加而下降;抽穗期最大叶面积指数及其衰减率随株行距的增加而下降;抽穗前的群体干物质积累量随株行距的增加而下降,抽穗至成熟期的群体干物质积累量以中等密度的最大,但成熟期群体干物质积累量仍随株行距的增加而下降;茎叶干物质表观输出率随株行距的增加而下降;单位面积有效穗数随株行距的增加而显著下降,每穗总粒数、结实率和千粒重随株行距的增加而增加。免耕条件下的强化栽培水稻产量随株行距的增加而下降,常耕条件下的产量则以中等株行距处理的最高。     

强化栽培条件下超级稻天优998高产群体动态变化特点研究

对超级稻天优998进行了不同施肥水平的强化栽培试验,结果表明:水稻强化栽培能充分发挥天优998分蘖能力强、穗大粒多的特点,在强化栽培条件下每公顷产量10 t的群体特征是:最大叶面积系数在7左右,干物质积累量齐穗期为8 t左右、成熟期为13～15 t,有效穗数230万条,每穗实粒数178～190粒之间,结实率90%以上,千粒重23～24 g.     

超级稻Ⅱ优航2号超高产栽培技术探讨

通过设计基蘖肥与穗肥的不同施氮比例,对超级稻Ⅱ优航2号的超高产栽培技术进行了分析研究,结果表明：（1）超高产栽培水稻总颖花数的增加主要在于每穗粒数的增多,超高产栽培水稻产量的显著提高主要是库容量的显著扩大。（2）超高产栽培水稻群体无效分蘖和无效叶面积少,群体源库协调。（3）超高产栽培水稻根系活力、光合能力在孕穗期、齐穗期均高于普通高产栽培水稻,超高产栽培有利于水稻生育中后期有机物的积累。因此超级稻超高产栽培的主要技术途径是：（1）在一定穗数基础上,通过主攻大穗扩大库容;（2）培养健壮个体,减少无效分蘖,提高分蘖成穗率和粒叶比,协调源库关系;（3）提高根系活力和净光合速率。     

苏打盐碱稻区不同栽培模式水稻产量构成及物质生产比较

【目的】探究松嫩平原西部苏打盐碱稻区不同栽培模式下水稻产量构成和物质生产差异,以提高当地水稻产量。【方法】以‘吉粳88’为试验材料,设置不施肥(基础)、当地农户栽培(对照)、高产高效栽培和超高产栽培4种栽培模式,比较不同栽培模式下水稻产量形成和物质生产特性。【结果】高产高效和超高产栽培均显著提高了水稻拔节期至成熟期的干物质积累量。高产高效和超高产栽培2年的平均产量分别为10.34和12.15 t·hm~(-2),分别比对照提高8.44%和27.45%;有效穗数分别提高3.03%和34.10%;每穗粒数分别提高4.06%和9.37%。【结论】栽培技术的集成优化可以促进水稻群体物质生产及转运,优化穗部结构,增加有效穗数和穗粒数,从而大幅度提高松嫩平原西部苏打盐碱稻区的水稻产量。     

秧龄与宽窄行移栽对单季晚粳常优1号产量的影响

[目的]为水稻超高产栽培提供相关技术依据。[方法]以杂交粳稻常优1号为研究对象,研究秧龄与行距配置对水稻群体、产量及其构成因素的影响。[结果]小苗移栽可促进水稻及早分蘖,形成大穗,且群体干物质积累快,从而提高产量;宽窄行栽培由于窄行水稻植株间过早产生竞争,不利于水稻群体的早发,从而导致减产。[结论]小苗移栽有利于水稻高产,宽窄行不利于水稻生长。     

不同穗型水稻品种直播产量及其群体质量特征的研究

以江苏近年育成的10个中熟中粳水稻品种(系)为直播材料, 依品种在直播条件下形成的不同穗重进行划分为大中小3种穗型,研究其产量及其群体质量特征.结果表明:3种穗型水稻以中穗型水稻品种在直播栽培条件下产量较高,主要原因是其在较高有效穗的基础上增加了穗粒数,即颖花量显著增加.同时其产量的提高也依赖于关键生育期较高的LAI和高的干物质积累量,高的茎鞘物质输出率和茎鞘物质表观转换率和转化率,同时保持了较高的成穗率等源库协调的群体质量特征.依据不同穗型品种产量及群体质量特征,对直播稻品种的合理选用及高产途径进行讨论.     

钵苗机插密度对不同穗型杂交籼稻生长和产量形成的影响

【目的】探明钵苗机插密度对不同穗型杂交籼稻光合物质生产特性和产量形成的影响,为推广水稻钵苗机插高产栽培技术提供科学依据。【方法】以大穗型品种超优1000和穗粒兼顾型品种徽两优630为材料,设置4个钵苗机插密度处理(D_1:33 cm×12 cm,D_2:33 cm×14 cm,D_3:33 cm×16 cm,D_4:33 cm×18 cm),分析不同机插密度对水稻群体茎蘖消长动态、光合物质生产和产量形成的影响。【结果】(1)杂交籼稻主要生育期群体茎蘖数随栽插密度的降低而减少;与低密度处理相比,大穗型品种高密度处理的成穗率更高,穗粒兼顾型品种成穗率受机插密度影响较小。(2)各生育期叶面积指数随栽插密度的降低而下降,但叶面积衰减率降低、粒叶比增加。(3)随着机插密度的降低,水稻产量呈先增加后降低的趋势。(4)大穗型和穗粒兼顾型品种分别以D3处理和D2处理抽穗期群体质量较优,粒叶比大,叶面积衰减率低,抽穗后干物质积累量高,从而获得高产。(5)机插密度主要通过调控单位面积上的有效穗数和穗粒数影响产量。(6)水稻有效穗数随栽插密度的降低显著减少,而每穗粒数和着粒密度增加,结实率有所降低,千粒重受影响较小。【结论】钵苗机插配套栽培大穗型杂交籼稻品种宜适当降低栽插密度,在足穗基础上增加每穗粒数更有利于高产;穗粒兼顾型品种需协调单位面积穗数和穗粒数,以充分发挥其增产潜力。     

双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征

【目的】研究双季稻区晚稻季条件下,甬优系列籼粳杂交稻超高产结构与群体形成特征,以期为双季晚稻甬优系列籼粳杂交稻超高产栽培提供理论依据。【方法】以籼粳杂交稻有代表性的品种甬优538、甬优2640、甬优1538、甬优1540为试验材料,通过栽培措施的调控,形成超高产(≥10.50 t·hm-2)和高产(9.75 t·hm-2≤产量10.50 t·hm-2)群体,对产量及其结构、茎蘖动态、叶面积动态与组成、光合势、干物质积累、群体生长速率等方面进行系统比较研究。【结果】与高产群体相比,超高产群体表现穗数足、穗型大、群体颖花量多(50 000×104颖花/hm2以上)的显著特点,但结实率和千粒重略降低,差异不显著;群体茎蘖于生育前期稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期,数量少,成穗率高(75%),此后群体下降平缓,至抽穗期达适宜穗数;群体叶面积指数前期增长相对较缓慢,最大值出现在孕穗期,为8.1左右,此后下降缓慢,抽穗期叶面积指数、有效叶面积率、高效叶面积率及粒叶比均极显著高于高产群体,成熟期叶面积指数仍保持在3.5以上;群体光合势生育前期较小,中后期较大,总光合势为580×104m2·d·hm-2以上,抽穗期至成熟期的光合势占总光合势的50.0%以上;群体拔节前干物质积累速度相对较缓,拔节后干物质积累速度较快,至抽穗期群体生物量为10.0 t·hm-2左右,抽穗后积累量亦高,至成熟期干物重达19.0 t·hm-2左右;有效分蘖临界叶龄期之前,超高产群体群体生长率较高产群体大,有效分蘖临界叶龄期至拔节期,超高产群体生长平稳,群体生长率较高产群体小,拔节以后,群体生长率极显著高于高产群体。【结论】超高产群体起点质量高,栽后分蘖早生快发,群体生长优势明显,特别是生育中后期光合生产能力强,物质积累多。超高产栽培水稻适宜产量构成应以足量穗数与较大穗型协调产出足够的群体颖花量,同时保持较高的结实率和千粒重。     

寒地粳型超级稻群体构建及其超高产特征研究(英文)

[目的]对超高产群体进行构建研究,并探讨高产群体形成机制。[方法]以超级粳稻品种龙粳21为材料,设置2个水平的行距处理,3个水平的穴距处理和3个水平的穴基本苗数量处理,测定不同处理生育期、干物质积累量、叶面积,产量和产量构成要素等相关指标。[结果]产量与株距和行距呈显著负相关关系,与每穴苗数相关性不显著,对产量的影响程度表现为株距行距苗数。超级粳稻品种龙粳21最优群体插植规格是行距24 cm×株距12 cm,每穴5株基本苗,产量达到10 473.0kg/hm~2,高产原因主要是群体颖花量增多(4.5×108个/hm~2以上)。超高产群体在生育前期群体茎蘖稳步增长,至有效分蘖临界叶龄期(6月25日)达适宜穗数,高峰苗出现在拔节期(7月6日),数量少(为预期穗数的1.2倍),抽穗期成穗率高(85%)。超高产群体在拔节-抽穗期干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、群体质量优[高效叶面积率、总颖花量、颖花/叶(cm~2)和单茎茎鞘重均高],在抽穗期-成熟期光合能力强(叶面积衰减率小,光合势、群体生长率和净同化率均高)、干物质积累量高、群体库容的总充实量大、茎鞘物质的输出与转运协调(实粒数/叶和粒重/叶)均高。[结论]以足够穗数为基础,提高抽穗期-成熟期光合效率,从而提高群体库容总充实量,是寒地粳型超级稻的超高产特征。     

改良型强化栽培条件下两优培九生育后期群体特性研究

对杂交水稻组两优培九在不同改良强化栽培条件下的群体形成特性进行了比较分析。结果显示，在改良强化栽培条件下，水稻生育后期的功能叶面积下降缓慢，叶绿素衰减幅度减小，粒叶比增大，群体质量明显改善，显著提高水稻产量。采用SRI核心技术，双本插植与单本插植产量差异不显著；直播可以减少水稻的插植的用工量，还可以获得较高的经济产量。     

精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻产量与群体质量的影响

【目的】水稻产量在很大程度上受环境、栽培技术等多种因素的影响。根据各地的气候特点有针对性地采用栽培技术,可以充分挖掘水稻产量潜力,大幅度提高单产。论文旨在探明精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻群体质量及产量形成的影响效应。【方法】于2010-2011年在贵州省黄平、绥阳、余庆、兴义4个不同生态稻区,以当地具有高产潜力的杂交籼稻品种为试材,设计精确定量施肥模式（accurate fertilizer,AF）与常规施肥模式（conventional fertilizer,CF）,通过对两种施肥模式的比较,研究不同施肥模式的群体质量及产量形成的差异。精确定量施肥模式以斯坦福（Stanford）方程为基础,根据目标产量需氮量、土壤供氮量及氮肥当季利用率计算总施氮量,各阶段的施肥量根据目标产量的阶段需氮量确定。精确施肥模式的总氮按照基肥﹕分蘖肥﹕促花肥﹕保花肥为30%﹕20%﹕35%﹕15%施用,常规施肥模式氮素总量按基肥﹕分蘖肥﹕促保花肥为20%﹕60%﹕20%施用。在有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期、成熟期分别取地上部分测定叶面积和干物质量,成熟期考查穗数、穗粒数、结实率和千粒重。【结果】精确定量施肥模式显著提高了黄平、绥阳、余庆、兴义4个点的水稻产量,增产幅度为12.4%-48.0%,从产量构成因素看,穗数和穗粒数均较常规施肥模式有不同程度提高,穗数增加8.1%以上,穗粒数增加2.5%以上,群体颖花量增加14.3%以上,而结实率和千粒重两种施肥模式的差异较小;比较分析两种施肥模式的穗型大小,精确定量施肥模式较常规施肥模式穗粒数小于100粒的小穗比例降低、100-250粒的大穗和250粒以上的特大穗比例增加,小穗比例减少了36.7%-100%,大穗比例提高了2.2%-11.4%,特大穗比例提高了23.3%-94.9%;在叶面积指数与粒叶比方面;精确定量施肥模式比常规施肥模式的群体叶面积指数拔节前有所降低（4.2%-11.8%）、抽穗期显著提高（4.2%-13.9%）;粒叶比明显增大,其中颖花/叶为9.3%-32.7%、实粒/叶为12.8%-35.7%、粒重/叶为10.1%-36.3%;干物质积累量表现为精确定量施肥模式比常规施肥模式拔节前有所降低,拔节至抽穗期提高了9.8%-50.8%,抽穗至成熟期提高了26.9%-62.7%。【结论】精确定量施肥模式显著提高了贵州杂交籼稻产量,其途径主要通过控制拔节前的群体生长,促进拔节后的群体发展,适度减小拔节前群体叶面积和干物质积累,扩大拔节后尤其是抽穗后群体叶面积和干物质积累,在稳定提高穗数的基础上,控制晚生小穗数量、促进大穗形成,提高穗粒数和粒叶比,实现抽穗后群体干物质的高积累,从而获得高产。     

不同穗型水稻产量形成及物质生产分析

以穗倾角为分类依据,研究了不同穗型水稻群体产量形成和干物质生产特点。结果表明,直立穗型、半弯曲穗型、弯曲穗型品种平均产量依次降低,成粒率和千粒重较高是直立穗型高产的主要原因;弯曲穗型品种抽穗期干物重和表观输出率较高,直立穗型品种较低;直立穗型品种抽穗后干物重和成熟期干物重明显高于另二种穗型,抽穗后干物重占成熟期干物重和产量的百分比也较高;直立穗型品种上三叶短而宽、上中部叶片直立而下部叶片较平展,半弯曲穗型品种上三叶长而窄、叶片较平展,弯曲穗型品种上三叶长而宽、上部叶片平展而中下部叶片较直立;抽穗后直立穗型品种群体中下部透光性能好、叶面积和叶绿素含量下降较慢、丙二醛含量上升较慢;直立穗型和半弯曲穗型品种抽穗后单个颖花拥有的干物质越多,成粒率越高。     

立体生态区水稻定量促控栽培技术的增产机理

【目的】检验水稻定量促控栽培技术（RP）的适应性,并探索其增产机理。【方法】于2008-2009年在云南省6个生态区,以当地的主栽品种为材料,设置RP技术与常规栽培技术的对比试验,调查叶龄、茎蘖数、产量及其构成因素。【结果】在6个生态区RP技术显著增产,2008年籼、粳稻分别增产16.0%和15.8%;2009年分别增产18.3%和15.3%;与常规栽培技术相比,RP技术增加穗肥的用量促进了颖花的分化并降低了颖花的退化,从而促进大穗的形成,提高了穗粒数。【结论】RP技术通过降低基本苗和高峰苗提高茎蘖成穗率,获得更多的有效穗,通过重施穗肥促进大穗的形成,显著扩大库容量,最终获得高产。基于此提出了不同生态区12 t•hm-2水稻高产的群体指标。     

水稻颖花伤流量与群体质量的关系

在大田条件下，对水稻茎基伤流量、穗颈伤流量与产量库及群体质量的关系进行了研究。结果表明，颖花穗颈伤流量与粒叶比、抽穗至成熟期积累的干物量关系密切，颖花茎基伤流量与实粒数／ｃｍ＾２（叶）、粒重／ｃｍ＾２（叶）关系密切。颖花伤流量可作为水稻经济产量形成期源库关系的质量指标。     

穗肥施用时期对水稻产量及群体质量的影响

采用迟熟中粳稻品种和杂交中籼稻汕优组合 ,进行穗肥施用时期试验。结果表明 :合理施用穗肥 ,利于控制抽穗期群体干物质适宜值、提高抽穗至成熟期的干物质生产量 ,利于提高有效、高效叶面积率 ,增加根系活力 ,提高颖花根活量 ,最终提高结实率和实粒数 ,获得高产。在当前推广品种中 ,在取得适宜穗数条件下 ,迟熟中粳稻在倒 3叶 1次施肥或倒 4倒 3叶分次施肥 ,确保提高群体质量而获得高产。     

不同施氮水平对杂交水稻群体特征和产量的影响

[目的]探索超高产条件下水稻氮素需肥规律和各群体质量指标。[方法]以杂交水稻Q优1号为试材,251.7 kg/hm2为标准施氮量(ST),设5个施氮处理,在田间精确定量栽培条件下比较不同施氮量对水稻产量和群体质量的影响。[结果]在ST±15%的施氮范围内,单位面积穗数变化不大,低于或高于此范围,单位面积穗数均降低。施肥处理中每穗颖花数相差不大,结实率和千粒重都以ST处理为最高。高峰苗数及有效穗数以ST-15%的氮肥用量处理为最高。成穗率以ST和ST+15%的氮肥用量处理较高。最大LAI、茎鞘叶物质输出量和茎鞘叶物质输出率以ST施氮量为最高,对稻谷产量贡献率以ST-15%施氮量为最高。ST与ST+15%的施肥处理上5叶表现出高产的叶长次序。齐穗~成熟期的干物质积累量以ST施氮量为最高。[结论]Q优1号获得高产的适宜用氮量为256.4 kg/hm2。     

强化栽培条件下水稻不同群体生育后期的根叶特性

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在强化栽培条件下不同群体生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示,水稻根系密度随着群体增大而增大,但是根系活力却逐渐减小。齐穗后高产群体的剑叶叶绿素日衰减幅度较小,齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著,但成熟期高产群体HMP、LMP的剑叶叶绿素含量分别为2.15、2.87,显著高于HLP和LLP处理,高产群体在齐穗后20d仍然具有较高的剑叶净光合速率。上述结果是高产群体水稻单位面积的产量极显著高于低产群体的主要生理原因。