节水抗旱稻旱优113号的根系生长对土壤水分亏缺的响应

【目的】揭示土壤水分亏缺条件下节水抗旱稻根系的形态和生理指标的变化规律,阐明其节水抗旱的特异性生理基础。【方法】2015和2016年利用盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113号(HY113)和高产水稻扬两优6号(YLY6)为试验材料,通过设置淹灌(对照)和干旱(土壤水势-38 k Pa左右)处理,研究干旱对节水抗旱稻与高产水稻根系形态结构和生理指标的影响及其与地上部生物量积累的关系。【结果】与淹灌相比,干旱处理显著降低了两个水稻品种的地上、地下干物质积累量,同时显著降低了节水抗旱稻HY113的根冠比(由0.18降为0.12),高产水稻YLY6的根冠比无显著变化。干旱处理下,两个品种的水稻根系活力均显著增加,但HY113的增加幅度显著高于YLY6,乳熟期HY113在2015和2016两年的平均增幅为38.7%,而YLY6为22.8%,其中2015年乳熟期HY113的根系活力从86μg·g~(-1)·h~(-1)增加至174μg·g~(-1)·h~(-1)。干旱处理下,HY113和YLY6的根系吸收面积均显著减小,但HY113的减小幅度显著低于YLY6。与高产水稻YLY6相比,节水抗旱稻HY113的根数、根体积和根干重均较少,总干物质积累量较少,但其根系活力和根系有效吸收面积较大。【结论】节水抗旱稻HY113具有根量少,但根系吸收效率高的特点,其在缺水条件下能维持较高的根系活力和根系吸收面积;在遭遇水分亏缺时HY113可通过减小根冠比,使得更多的干物质留在地上部分以保证籽粒产量。     

椰林自然遮阴对间作节水抗旱稻光合特性及产量的影响

节水抗旱稻是一类新型的杂交水稻,兼具水稻的高产、旱稻的广适性特点,是应用于旱地间作的优选作物。为了探明不同密度椰林自然遮阴对间作节水抗旱稻光合特性与产量的影响,以节水抗旱稻(旱优113号)为研究材料,设置3个遮阴处理[分别为椰林株行距4 m×8 m(15%遮阴度)、椰林株行距4 m×6 m(25%遮阴度)、椰林株行距4 m×4 m(35%遮阴度)],以大田单作节水抗旱稻为对照(0%遮阴度),分析林下节水抗旱稻叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数和产量的差异。光合特性结果表明：随着椰林遮阴度的增加,节水抗旱稻叶绿素含量显著降低,净光合速率先显著降低后略增再降,蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度显著降低,PSⅡ潜在活性和PSⅡ原初光能转化效率先显著降低后略增。当林下遮阴度高于25%时,节水抗旱稻的光合作用受到较大胁迫。产量结果表明：随着椰林遮阴度的增加,节水抗旱稻的产量显著减少,但在25%遮阴度内,产量可达4 983 kg/hm²以上。研究发现,在椰林间作节水抗旱稻模式中,当林下遮阴度不高于25%时,水稻光合作用可正常进行,产量达标,因此推荐间作...     

基于叶片SPAD值的华南双季早稻氮肥推荐模型的研究

研究于2021—2022年以合美占和粤晶丝苗2号为供试水稻品种进行了不同氮肥水平(0、60、120、180、240 kg/hm²)的田间试验，分别在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期建立基于叶片SPAD值的双季早稻氮肥推荐模型，并对模型推荐的施肥量进行试验验证。结果表明：随着生育期推移，早稻叶片SPAD值呈下降的趋势；同一生育时期，早稻叶片SPAD值随着氮肥用量的增加呈递增的趋势；各生育期水稻产量与叶片SPAD值、施氮量具有显著相关性；以最高产量的90%～95%作为临界值，推知水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期的临界SPAD值分别为41.2、40.1、33.6、23.5；根据临界SPAD值，计算出基肥、分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期的氮肥推荐施用量分别为90、27.2、12.7、21.5、6.4 kg/hm²，比常规施氮量减少了37.2 kg/hm²，节省了19%的氮肥，产量比常规施肥稍有增加，但差异未达显著水平。该研究建立的基于叶片SPAD值的早稻氮肥推荐模型可以为水稻全生育期氮素诊断提供参考。     

长期不同施肥对水稻叶片光合特性和部分保护酶 活性及产量的影响

在长期田间定位试验区,研究了长期不同施肥对红壤区水稻叶片光合特性和部分保护酶活性及产量的影响。结果表明,在不施肥(CK)、无机肥(N、NP、NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥,M)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施有利于提高水稻孕穗期、齐穗期、乳熟期剑叶叶绿素含量、净光合作用速率、保护酶活性和水稻产量;水稻剑叶叶绿素含量、净光合作用速率和过氧化氢酶活性在不同生育期的高低顺序为孕穗期>齐穗期>乳熟期,而超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性以齐穗期为最大;孕穗期、齐穗期、乳熟期叶绿素含量、净光合速率、部分保护酶活性和水稻产量之间均呈显著正相关。因此,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施更有利于促进红壤区水稻生长发育和提高水稻叶片保护酶活性及水稻产量。     

不同小麦品种叶面积、叶绿素相对质量分数、根系性状及产量的研究

旨在阐明高海拔生态条件下小麦品种顶二叶光合特性与产量的关系,为高产栽培和高产育种提供理论依据.试验于2013-2014年在云南丽江以云南省主栽的5个小麦品种为供试材料,研究了不同品种顶二叶叶面积、叶绿素SPAD值、根系性状差异及与籽粒产量的关系.结果表明,不同小麦品种在开花期顶二叶叶面积、开花期和成熟期顶二叶叶绿素SPAD值、根系性状(次生根根数、根长和根干质量)上差异有统计学意义.倒二叶和顶二叶叶面积与籽粒产量呈极显著正相关,但旗叶叶面积与籽粒产量相关性无统计学意义.成熟期旗叶、倒二叶和顶二叶叶绿素SPAD值与籽粒产量分别呈显著或极显著正相关,开花期、成熟期旗叶和倒二叶叶绿素SPAD值与叶面积的乘积和籽粒产量分别呈显著或极显著正相关.高海拔生态区次生根根系发达、生育后期顶二叶维持相对较大叶面积和较高叶绿素SPAD值的协调型小麦品种(如云麦53)具有较大增产潜力.     

干旱胁迫对水稻生育性状与生理指标的影响

为了明确水稻不同生育阶段干旱胁迫对生育性状及生理指标的影响,以‘农大3号’（生育期145天）品种为试验材料,利用盆栽的形式,人工控制土壤水势(-75 kPa),分别在水稻不同生育阶段进行了干旱胁迫对水稻生育和生理指标影响的试验研究。结果表明,分蘖期干旱单穴有效穗数减少6.05~9.52个,干旱越早影响越大。无论任何时期干旱胁迫,处理过后均可以导致干物重下降,成熟期下降幅度为11.20~25.94 g/穴,孕穗期>分蘖期>出穗后各时期。叶面积指数的下降则是体现在干旱过后的下一阶段上,随着CK区基部叶片的衰老与黄化,各处理的叶面积指数逐步与CK接近,干旱越早,生育后期差异就越小。干旱对功能叶片（顶部3叶）长度的影响主要体现在分蘖后期、孕穗前期和孕穗中期,这3个阶段干旱,会明显导致顶部3片功能叶片变短。干旱对灌浆期剑叶和倒2叶的光合速率的影响主要体现在分蘖期和孕穗期,孕穗期>分蘖期>出穗期、灌浆期,剑叶光合速率降低幅度为3.25%~26.50%;倒2叶与剑叶的趋势一致,比CK下降3.93%~39.66%,下降幅度大于剑叶,乳熟期、蜡熟期干旱,测定时尚未进行干旱处理,两片叶的光合速率略高于CK。无论任何时期干旱胁迫,干旱过后都会导致叶绿素含量(SPAD)上升。水稻不同生育阶段干旱胁迫,均能导致单穴有效穗数下降、生物产量降低、功能叶片变短、LAI降低、光合速率下降,最终导致产量下降3.57%~50.79%。     

稻虾共作系统中水稻生长及养分吸收对秸秆还田与投食的响应

为探究稻虾共作系统中不同秸秆还田与投食处理下水稻生长发育特征、光合变化规律及氮素养分吸收状况,以秸秆不还田不投食(NS+NF)为对照,研究秸秆还田(S:秸秆还田量为12 200kg/hm~2;NS:秸秆残茬7 200kg/hm~2)和投食(F:投食量为1 600kg/hm~2;NF:投食量为0)不同处理在水稻生育中后期生长发育特征、叶片光合特征、群体冠层结构、氮素利用效率与产量的变化。结果显示:S+F能显著增加水稻的产量、有效穗数、结实率和每穂粒数,显著提高成熟期水稻植株氮含量;NS+F处理实际产量最高,为9.34t/hm~2,分别高出其他处理3.43%～11.72%;S处理主要在水稻生育后期起作用,可延缓水稻叶片衰老,降低成熟期根系伤流强度降幅;F处理可增加水稻的分蘖数,促进分蘖稳定,显著降低了水稻的蒸腾速率,增加了水稻成熟期干物质的积累量;NS处理能够显著增加水稻光合速率和蒸腾速率。秸秆还田和投食处理各有千秋,实际农事操作中,当秸秆还田量比较大时,可以适当投喂小龙虾饲料以补充氮素供微生物分解秸秆和植株生长所用。     

限水条件下不同类型冬小麦品种产量及光合特性的变化

为筛选抗旱品种,研究不同灌水处理对冬小麦SPAD值、光合特性、干物质积累、水分利用效率及籽粒产量的影响,于2020—2021年选用河北省6个冬小麦品种为材料,试验设冬后W2(拔节水和灌浆水)、W1(拔节水)和W0(无灌溉)3个水分处理,测定不同冬小麦品种在各时期生理指性和光合参数,测定不同灌水条件下各要素与产量之间的变化规律。结果表明,各小麦品种叶片净光合速率、蒸腾速率、SPAD值、穗数、穗粒数和千粒质量均随着灌水次数的减少而降低;在不同限水条件下,中麦1062、盈亿165、石新828的净光合速率、蒸腾速率的降幅较小,其SPAD值随着生育进程下降速度较缓,灌浆后期SPAD值依旧保持较高水平,保证了干物质的有效积累,减少灌水次数后,产量下降幅度较小,且产量与灌浆期SPAD值变化趋势较为一致,两者呈显著正相关关系(P<0.05)。综上所述：(1)限水条件下,中麦1062、盈亿165、石新828旗叶SPAD值下降趋势较缓,产量稳定性较好,在W1试验条件下可实现节水高产的平衡,是较好的节水抗旱高产品种。(2)灌浆期小麦旗叶SPAD值的变化可以作为品种抗旱性的评价指标,灌浆期测定SPAD值...     

B803A系列优质杂交水稻品种光合特性研究

[目的]了解B优系列水稻品种的光合特性。[方法]以冈优725为对照,研究B优系列水稻品种在2006年特殊的高温干旱条件下各生育期光合色素含量和光合速率的变化。[结果]B优系列品种孕穗期、抽穗期、灌浆期、乳熟期的Chl含量均高于对照,孕穗期及其后生育期的Chla含量较分蘖盛期都有所提高,与对照的差异达极显著水平。B优系列品种的光合速率在分蘖盛期和孕穗期最高,抽穗期下降,灌浆期回升,之后下降,瞬时及日均光合速率均高于对照,晴天与阴天都保持较高的光合速率。B优系列品种产量均高于对照,B优827产量最高(8007.45kg/hm2),较对照增产3.15%。千粒重、有效穗与产量的相关性达显著水平,抽穗期前后各光合色素含量与产量的相关性最大。抽穗期前后的光合速率与产量均呈显著正相关,孕穗期最大,灌浆期、抽穗期次之。[结论]光合色素含量高,光合速率大,良好的光合机理是B优系列品种高产的生理基础。     

孕穗期水稻叶片生理性状与抗旱性相关分析

研究以不同类型的水稻与旱稻品种为试验材料,比较了干旱胁迫下孕穗期各稻作类型与典型水稻叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异。对水旱处理条件下各观测性状指标与产量抗旱指数、孕穗期生物量抗旱指数和收获期生物量抗旱指数进行相关分析,结果表明:1)干旱胁迫条件下叶片水势(压力势)、中脉粗、叶肉厚和叶片相对含水量差异在耐旱稻作品种与典型水稻间存在显著差异,可以作为鉴定稻作品种抗旱性指标,但是少数抗旱材料易被遗漏;2)叶片水势、叶肉厚在干旱胁迫下与干物质合成与积累有关,且叶片水势与最终产量形成有一定关联;3)育种工作中叶片水势和叶肉厚可作为主要筛选指标,其他试验指标可用于辅助筛选鉴定,综合判断材料的抗旱性和生产应用价值。     

穂肥施用期对杂交稻叶片光合特性和干物质积累的影响

对Y两优6号和Y两优900这2个杂交水稻品种的穂肥施用期进行了研究,结果表明:2个品种之间差异较小,穂肥施用期对各处理水稻的SPAD值、净光合速率和物质转运具有一定影响。抽穗至成熟期,处理E的SPAD值下降速度最慢,且在成熟期保持最高数值;净光合速率在处理D下降幅度最小,但在成熟期处理E处数值最高;Y两优900在处理D成熟期茎鞘物质输出率最低,Y两优6号在处理D成熟期茎鞘物质出现增重现象,说明2个品种在处理D中茎鞘物质没有被充分利用。Y两优6号产量与净光合速率和SPAD值呈显著正相关;Y两优900产量与净光合速率呈极显著正相关,与SPAD值呈显著相关;2个品种产量与茎鞘输出率和转换率负相关。与其他处理相比,孕穗6期施穂肥有利于延缓叶片衰老,提高净光合速率,以积累更多的光合产物。     

干湿变化条件下小麦的补偿效应研究

试验研究了土壤干湿变化对冬小麦生长和产量的影响。结果显示，拔节期和抽穗期恢复供水，可使在苗期和孕期遭受不同程度干旱的冬小麦的株高、叶片数、叶面积、以及干物重等方面都超过其相应对照，表现出明显的补偿生长效应。同时，各复水处理与对照相比，分配到冠部的干物质比例增加，R／S下降。中度水分胁迫后充分供水的处理，可以在生物量和产量上都超过一直保持充分供水的对照，发生了超补偿。从而达到了农业生产上所要求的节水和增产的目的。     

免耕半固态直播对水稻的生长及产量构成的影响

以水稻中早39为材料,采用免耕半固态直播(破胸稻种与稀泥以一定比例混合,播种在免耕的稻田里,NS),以传统直播为对照(CK),通过测定单株地上部干物质积累量、分蘖动态变化、SPAD值和叶绿素含量等,研究免耕半固态直播对水稻生长及产量构成的影响。结果表明:在三叶期和分蘖期,2个处理的单株地上部分干物质积累量差异没有统计学意义,但孕穗期和齐穗期NS处理的单株地上部干物质积累量分别为7.84、14.45 g,与CK相比,差异均达到极显著水平;NS处理的单株分蘖数为2.67,CK处理的单株分蘖数为2.56,两者的差异无统计学意义;在抽穗期,NS处理植株的倒二叶SPAD值达到最大,为46.90,与CK比较,差异极显著;9月9日,NS处理植株的剑叶SPAD值、叶绿素a和叶绿素b含量均出现最大值,SPAD值为45.96,叶绿素a和叶绿素b分别为6.38、2.24 mg/L;NS和CK处理的产量分别为7.31、6.94 t/hm2,差异达显著水平。     

灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响

【目的】研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响，为优质稻丰产抗逆栽培技术集成创新提供理论参考。【方法】以优质食味软米南粳9108和丰粳1606为试验材料，在抽穗后1~20 d设高温干旱（HD）、高温常规水分管理（HC）、常温干旱（CD）、常温常规水分（CK） 4个处理，研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对水稻产量、穗部性状及穗后干物重积累、转运特征的影响。【结果】着粒密度、千粒重、结实率、产量及收获指数在各处理间均表现为HD0.05，下同），但均与CD、CK差异显著（P<0.05，下同）或极显著，除结实率和千粒重外，CD与CK差异不显著。一次或二次枝梗上的实粒数、实粒重、千粒重与结实率在不同处理间均表现为HD相似文献   

水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应

为了分析水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应,以中籼稻高产选系JW10、JW103、JW113和JW34为材料,研究了不同种植密度[低密度(1 hm21.8×105穴)、中等密度(1 hm23.0×105穴)、高密度(1 hm24.2×105穴)]条件下水稻叶片形态、叶面积指数、叶面积垂直分布、光合速率、叶绿素荧光参数、干物质生产和产量形成的特点。结果表明,不同密度处理下,水稻叶片宽度及披垂度均发生了变化。中等密度处理下,齐穗期水稻上层叶面积比例高于低密度和高密度处理;中等密度处理下齐穗期水稻的光合速率和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)居于低密度处理与高密度处理之间,但随齐穗后天数的增加,中等密度处理下水稻光合能力的优势逐渐增大。因此,在现有的生产条件和技术水平下,维持1 hm23.0×105穴的种植密度是水稻取得高产的基础。     

播期对直播稻光合物质生产特征的影响

【目的】探讨播期对直播稻干物质生产特征和光合生产特征的影响。【方法】以中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3 种类型具有代表性的4个水稻品种（含常规粳稻和杂交粳稻两种）为材料,通过分期播种试验,对直播稻干物质的积累、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】（1）无论是从单茎还是群体来看,拔节、孕穗、抽穗、蜡熟和成熟期的干物重均随播期的推迟呈明显的下降趋势,且随着生育进程的推进,差异愈加明显。（2）随着播期的推迟,播种期至拔节期和拔节期至抽穗期的干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例呈一定的上升趋势,抽穗至成熟期则呈一定的下降趋势,各阶段的干物质积累量随播期的推迟呈显著或极显著的下降趋势。（3）随着生育进程的推进,单茎叶重和单茎鞘重均呈逐渐下降的趋势,单茎茎重呈先增后减再增的趋势,单茎穗重则呈逐渐增加的趋势;随着播期的推迟,单茎叶重和单茎鞘重在孕穗期和抽穗期呈显著或极显著的下降趋势,蜡熟期差异很小,成熟期呈略微增加的趋势,单茎茎重和单茎穗重在各时期均呈显著或极显著的下降趋势。（4）随着生育进程的推进,生育中后期的叶、茎、鞘、穗各部分所占的比例与其干物重的变化趋势一致;随着播期的推迟,叶比例和鞘比例在孕穗期呈略微的下降趋势,抽穗期变化不大,蜡熟期和成熟期均呈显著或极显著的上升趋势,茎比例在孕穗期和抽穗期呈略微的下降趋势,蜡熟期呈略微的增加趋势,成熟期呈一定的下降趋势,穗比例在孕穗期呈略微的增加趋势,抽穗期变化不大,到蜡熟期和成熟期则呈显著或极显著的下降趋势。（5）随着播期的推迟,叶、茎和鞘的输出量、输出率和输出物质转化率均呈显著或极显著的下降趋势。（6）随着播期的推迟,叶面积指数拔节期相当,孕穗期、抽穗期和蜡熟期呈显著或极显著的下降趋势,成熟期略微下降,播种期到拔节期、拔节期到抽穗期和全生育期的的光合势均呈显著或极显著的下降,抽穗期到成熟期有所下降,差异不显著。（7）随着播期的推迟,群体生长率播种期至拔节期呈极显著的上升趋势,拔节期至抽穗期差异不显著,抽穗期至成熟期呈极显著的下降趋势,净同化率播种期至拔节期和拔节期至抽穗期呈明显的上升趋势,抽穗期至成熟期呈明显的下降趋势。【结论】播期对直播稻光合物质生产特征具有较大的影响。较迟播而言,早播具有前期物质生产量适宜,中后期积累旺盛,干物质总量大且分配合理,运输转化效率高,抽穗后光合生产能力强的特点。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。