农田水位调控对水稻茎蘖动态和株高的影响

以稻田水位为调控指标进行水稻全生育期试验,研究了受涝、受旱和涝渍3种控水条件下水稻茎蘖数和株高的变化规律,并用SPSS软件进行模型拟合。结果表明,农田水位管理可以改变水位茎蘖数和株高的变化趋势,分蘖期内这2个指标对控水条件的敏感性最大,其次为拔节孕穗期。受涝、受旱、涝渍处理均不利于水稻茎蘖数和株高的增加,3种控水处理中...     

灌排模式和施氮水平对水稻株高与茎蘖生长动态的影响

为探究灌排模式、施氮水平对水稻株高、茎蘖生长动态的影响,以稻田水位作为调控指标,通过测坑控水试验,采用Logistic曲线以及DMOR数学模型定量分析不同施氮水平下分蘖期先旱后涝（FHL）、拔节孕穗期先旱后涝（BHL）以及控制灌排（CID）3种处理对株高、茎蘖生长动态的影响。结果表明：灌排模式主要通过改变水稻株高、茎蘖的生长时间以及生长速率来影响株高、茎蘖生长,最大株高由大到小表现为CID处理、FHL处理、BHL处理,最大茎蘖数由大到小表现为CID处理、BHL处理、FHL处理。施氮主要是通过提高水稻株高、茎蘖的生长速率来促进株高、茎蘖生长;最大株高随着施氮量的增加而增加,CID和FHL两种处理下,最大株高由施氮150kg/hm2的98.9、97.8cm增加到施氮300kg/hm2的102.4、101.2cm,继续施氮没有显著提高;CID处理和BHL处理下,最大茎蘖数随着施氮量的增加而增加;FHL处理下,低氮处理和高氮处理的最大茎蘖数显著小于中氮处理。灌排模式与施氮水平的交互作用对株高、茎蘖数动态过程均有极显著影响,增施氮肥在一定程度上可以缓解因水分胁迫所引起的株高、茎蘖数的下降,但是高氮会加重水分胁迫,不利于株高、茎蘖的生长。     

基于高光谱遥感的冬小麦涝渍胁迫识别及程度判别分析

冬小麦涝渍胁迫频发不仅严重影响区域粮食安全和生态安全,还威胁社会经济稳定和可持续发展.为识别冬小麦涝渍胁迫及判别其胁迫程度,本研究设置冬小麦涝渍胁迫梯度盆栽试验,采用ASD地物光谱仪和Gaiasky-mini2推扫式成像光谱仪分别测定叶片及冠层高光谱数据,结合植被指数、归一化均值距离和光谱微分差信息熵等方法,监测冬小麦...     

暴雨后不同滞蓄水深对虾稻田中水稻拔节期生长及产量的影响

为获取暴雨后虾稻田中稻田单元的田间水管理模式,发挥虾稻田对涝水的滞蓄作用,在湖北四湖流域丫角排灌站开展了水稻淹水试验.试验在淹水池中进行,采用盆栽模拟水稻淹水情景,共设置了浅水短淹T1、浅水间歇淹T2、浅水长淹T3、深水短淹T4、深水间歇淹T5、深水长淹T6和常规灌溉CK 7个处理.结果表明,水稻拔节期受淹会促进水稻各...     

间歇灌溉缓释肥施肥水平对水稻生长特性及产量的影响

水稻水肥调控是水稻获得高产的重要原因.为揭示间歇灌溉模式下不同缓释肥施肥水平对水稻生产影响,选取湖北省漳河灌区为研究区域,以水稻品种荃早优丝苗为试验材料,于2019年6-9月开展了淹水灌溉W1和间歇灌溉W2两种灌溉模式以及传统肥N1和缓释肥N2不同施肥水平[F(0.5)、F(0.75)、F(1)、F(1.25)、F(1...     

旱涝交替胁迫下水稻茎节发育及其抗倒伏能力

采用盆栽试验,设置4个旱涝交替胁迫处理[旱-涝-旱连续胁迫,涝后水分自然落干,待达到水分控制下限后开始旱胁迫;分蘖期:涝为保持水深10 cm,包括轻旱(T-LD)和重旱(T-HD)2个处理;拔节期:涝为保持水深15cm,包括轻旱(S-LD)和重旱(S-HD)2个处理],并以常规灌溉(CK)为对照,研究了不同生育期(分蘖期和拔节期)旱涝交替胁迫条件下水稻茎节发育状况和茎秆抗倒伏能力,并分析了茎节、株高、倒伏指数、抗折力之间的相关关系。结果表明,旱涝交替胁迫后,拔节后期和黄熟期水稻第一、二、三茎节生长发育均受到抑制。拔节后期各处理株高显著低于CK,且第一茎节S_内较CK降低了20.84%~39.07%;而黄熟期T-LD、T-HD处理株高却超过CK,且TLD和T-HD处理第一茎节S_外、S_内均较CK显著降低,而S-HD处理第一茎节S_内较CK显著降低了69.70%,S_截较CK显著增加了34.78%。拔节后期和黄熟期水稻各茎节长度相互之间呈显著正相关(p0.01),且第二茎节长度与第三茎节相关系数最高,但各茎节长度与株高相关性较弱;另外,株高的增加不利于水稻抗倒伏。黄熟期水稻第一茎节S_外与倒伏指数显著正相关,而与抗折力负相关,第四茎节S_截与倒伏指数显著负相关,与抗折力显著正相关。第一、二茎节S_外和S_截的增加不利于水稻抗倒伏,第三、四茎节截面积的增加有利于水稻抗倒伏。     

镉胁迫下菊苣叶片原位高光谱响应特征与定量监测研究

探究镉胁迫下菊苣叶片高光谱响应特征,以实现基于叶片原位高光谱技术的作物镉胁迫快捷、精准监测。采用室内水培实验,供试品种为"欧洲菊苣"、"美洲菊苣"和"黔育一号",设置0、5、10、25、50、100、200μmol/L共7个镉胁迫梯度,于菊苣苗期测试叶片镉质量比及其原位高光谱反射率。分别利用逐步回归(SWR)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘回归(PLS)的统计分析方法对叶片原始光谱(R)及一阶微分光谱(FDR)进行镉质量比预测,确定最佳光谱监测方式和有效波段,提高镉胁迫估测的时效性。此外,为进一步检验上述模型的稳定性,再次布置9个独立菊苣品种镉胁迫光谱验证实验(镉浓度为50μmol/L)。结果表明,镉胁迫显著影响菊苣叶片镉质量比及高光谱反射率变化特征;随镉梯度增加,3个品种菊苣镉含量均显著提升,叶片高光谱反射率在可见光-近红外区(400～1 300 nm)逐步降低,中红外区(1 300～2 400 nm)则未表现出一致性变化规律。全波段光谱分析模型间,以基于FDR光谱的PLS监测模型(FDR-PLS)表现最优,其独立验证集决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0. 92、181. 3 mg/kg和2. 96。根据FDR-PLS模型中各波段无量纲评价指标:变量重要性投影值(VIP),确定菊苣叶片镉质量比有效波长分别为659、725、907、1 026、1 112、1 255、1 630 nm,实现了光谱降维和便捷分析的目的。此后,再次构建基于上述有效波段的菊苣叶片镉质量比FDR-PLS监测模型,其独立验证集R2、RMSE和RPD分别为0. 834、222. 4 mg/kg和2. 41,9个供试品种验证集R2、RMSE和RPD分别为0. 817、13. 0 mg/kg和1. 77,预测效果较为理想,能够满足无损和精准监测需求。     

旱涝交替胁迫下稻田水氮素流失规律

以农田水位作为水稻旱涝交替胁迫调控指标,在蒸渗测坑进行水稻拔节孕穗期和抽穗开花期的旱涝交替胁迫试验,研究了旱涝交替胁迫下稻田水NH⁺₄-N,NO^-₃-N的流失规律.结果表明:NH⁺₄-N是稻田地表水、地下水氮素的主要形式;旱涝交替胁迫对稻田水NH⁺₄-N,NO^-₃-N浓度变化影响明显,FDTF较FFTD的稻田水平均NH⁺₄-N、平均NO^-₃-N浓度都高,FDTF和FFTD均能降低地表水NH⁺₄-N,NO^-₃-N浓度,FDTF和FFTD涝水胁迫下的地下水平均NH⁺₄-N、平均NO^-₃-N浓度高于干旱胁迫下;此外,在干旱胁迫后进行涝水胁迫可以显著增加地下水NH⁺₄-N,NO^-₃-N浓度.因此,应避免旱后复水稻田的排水.     

不同生育期旱涝交替胁迫对水稻产量及构成的影响

以农田水位作为水稻旱涝交替胁迫调控指标,在蒸渗测坑进行了水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期旱涝交替胁迫试验,研究了不同生育阶段旱涝交替胁迫条件下水稻生长、产量及构成要素的变化.结果表明4个主要生育期旱涝交替胁迫均会对水稻产量造成影响,抽穗开花期影响最大(减产14.67%和20.16%).分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫会降低有效穗数(降低了5.76%~8.94%);拔节孕穗期、抽穗开花期旱涝交替胁迫会对每穗粒数产生抑制(降低了6.07%~9.57%).抽穗开花期、乳熟期胁迫会影响结实率,其中抽穗开花期影响最大(减少了5.89%和7.24%).乳熟期胁迫会使千粒质量降低(降低了3.81%和5.70%).多个生育期连续旱涝交替胁迫会产生叠加效应,严重影响水稻产量,在日常种植中应尽量避免.     

水稻分蘖期旱涝交替胁迫对干物质累积及氮素吸收的影响

通过盆栽试验,研究了水稻分蘖期旱涝交替胁迫对各器官氮素的吸收、分配与转化效率以及光合同化物累积的影响。结果表明,旱涝交替胁迫结束后,HD和LD处理根、茎、叶干物质累积量与氮素累积量均极显着低于CK(P0.01)。分蘖期末(旱涝交替胁迫结束)—拔节抽穗期,HD和LD处理根、茎干物质累积速率较CK显著增大(P0.01),而HD处理和CK的叶干物质累积速率却极显著高于LD处理(P0.01)。拔节抽穗期—黄熟期,CK穗干物质量、氮素质量分数、粗蛋白以及氮素利用效率显著高于LD和HD处理(P0.05),但HD和LD处理叶片氮素表观转移率较CK却分别提高了15.47%和12.31%,且HD和LD处理穗质量占冠质量的比例较CK分别提高了10.74%和10.28%。     

水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型研究

为了构建旱涝胁迫条件下水稻Morgan模型,以稻田水位作为水稻灌排调控指标,以测坑试验为基础,分析了旱涝交替胁迫对水稻干物质积累的影响,构建了以田间水位超过田间适宜水深上限的累积值和地下水位低于适宜埋深下限的累积值为自变量的修正系数,建立了水稻旱涝胁迫条件下的Morgan模型。结果表明,先涝后旱条件下受涝敏感指数中由大到小为:抽穗开花期分蘖期乳熟期拔节孕穗期;受旱敏感指数由大到小为:拔节孕穗期抽穗开花期分蘖期乳熟期,该结论与静态模型分析结果一致。     

旱涝交替胁迫对水稻荧光参数与光合特性的影响

为探明控制灌排条件下旱涝交替胁迫对水稻不同生育阶段荧光参数和光合特性的影响,以农田水位为调控技术指标,采用蒸渗测坑进行水稻栽培试验,在分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期分别设置先旱后涝胁迫（HZL）、先涝后旱胁迫（LZH）2种旱涝交替胁迫模式,测定叶片相对叶绿素含量（SPAD）、主要荧光参数及光合指标的变化。结果表明,旱涝交替胁迫会减少SPAD,其中HZL处理产生的抑制作用更强;分蘖期、拔节孕穗期旱涝交替胁迫光能转化效率、光化学淬灭系数、最大潜在电子传输速率、光饱和点、净光合速率、潜在水分利用效率等荧光参数和光合指标可以恢复甚至超过对照水平,而在抽穗开花期、乳熟期产生不可逆的影响;旱涝交替胁迫下蒸腾速率、气孔导度分别在分蘖期、乳熟期受到抑制,拔节孕穗期得到促进;HZL处理提高了非光化学淬灭系数,其他主要荧光参数和光合指标HZL低于LZH处理。水稻分蘖期、拔节孕穗期LZH处理对光合作用的补偿作用更大,抽穗开花期、乳熟期HZL处理对光合作用的抑制作用较LZH处理更明显,因此,在水稻生育后期应尽量避免重度的旱涝交替胁迫,尤其要避免发生旱涝急转。     

不同泥沙含量下受淹胁迫对鄱阳湖平原双季稻

为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1（0kg/m3）、S2（0.5kg/m3）、S3（1.0kg/m3）3种泥沙含量,对淹水后6、9d早稻和中稻的生长指标和水稻产量进行了观测研究。结果表明：适度受淹刺激水稻伸长,节间不断分化,叶片伸长、增宽。早稻抽穗开花期受淹株高、节间长增加9.35%、12.75%,2/3淹下叶面积增加11.00%。但胁迫过大抑制水稻生长,中稻全淹下株高和分蘖数减小33.49%、29.28%,叶面积减小30.94%,此时中稻难以伸出水面,导致功能叶片附沙严重,泥沙含量增大进一步抑制了水稻生长。受淹导致早稻和中稻穗干物质量平均减小32.35%、58.72%（P<0.05）。结实率和千粒质量减小是早稻抽穗开花期受淹后产量下降的主要原因,此时泥沙含量和淹水时间的影响并不明显。中稻全淹下泥沙导致减产加剧,S2、S3下减产率比S1下显著增加31.63%、52.20%（P<0.05）,此时产量下降是穗长、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒质量综合作用的结果。研究结果可为鄱阳湖平原区洪涝灾害治理和粮食安全保障提供理论和技术支撑。     

旱涝交替胁迫条件下水稻叶绿素荧光特性

采用盆栽试验,设置4个旱涝交替胁迫处理(旱-轻涝-旱连续胁迫,其中分蘖期轻涝为保持水深10 cm,拔节期轻涝为保持水深15 cm):分蘖期轻旱(T-LD)、分蘖期重旱(T-HD)、拔节期轻旱(S-LD)和拔节期重旱(S-HD),并以常规灌溉(CK)为对照,研究了旱涝交替胁迫条件下水稻分蘖期和拔节期荧光特性。结果表明,分蘖期和拔节期旱涝交替胁迫均对叶绿素荧光参数产生显著影响。分蘖期第一次旱后,T-HD处理最大荧光值(Fm)比T-LD处理高16.29%(p0.05),而T-LD处理Fm则比CK降低3.44%;旱涝急转后,旱胁迫处理初始荧光值(Fo)略微低于CK,T-LD处理Fm比CK高1.98%,而T-HD处理则比CK低4.73%;第二次旱后,T-LD、T-HD处理Fo均低于CK,但PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)比CK高。拔节期第一次旱后,S-LD和S-HD处理Fo高于CK,但Fm和Fv/Fm均比CK低;旱涝急转后,S-HD处理Fv/Fm最低;第二次旱后,S-LD和S-HD处理Fo分别比CK低4.40%和3.30%,而Fm则分别比CK高出17.02%和23.87%,且Fv/Fm显著高于CK(p0.01),荧光反应得到增强。复水至拔节期,分蘖期处理叶绿素Fo呈现先降低后升高的趋势,而Fm则上下波动,随后逐渐超过CK,且Fv/Fm低于CK(除9月6日外),说明PSⅡ反应中心的活性受到持续抑制;而在灌浆期后,各处理荧光参数差异较小。