有序摆抛栽对粳型超级稻稻米品质的影响

抛秧是一项轻简和高产高效的水稻栽培技术,有序化抛栽不仅利于进一步挖掘抛秧高产潜力,还对稻米品质有重要影响。本试验通过摆栽、点抛、撒抛3种抛栽方式以及三连孔、二连孔与常规单孔塑盘培育稻株的稻米品质比较,研究粳型超级稻有序抛栽的稻米品质特征,为超级稻优质米生产提供理论和实践依据。结果表明,不同栽插方式间稻米的糙米率、精米率和整精密率表现为摆栽点抛撒抛、机插,以及二连孔三连孔单孔,稀植有序摆抛栽利于加工品质的改善;稻米的垩白率、垩白大小和垩白度呈现摆栽点抛撒抛、机插的趋势,以及二连孔、三连孔单孔,三连孔、二连孔穴内分蘖多且竞争大,一定程度削弱了穴间空间大的优势,所以其外观品质较单孔稍差;胶稠度、峰值黏度、热浆黏度和崩解值均表现为摆栽点抛撒抛、机插,而蛋白质含量呈现相反趋势。不同连孔处理间直链淀粉和蛋白质含量变化较小,峰值黏度、崩解值表现为二连孔三连孔、单孔,最终黏度和回复值则为三连孔、二连孔单孔。有序摆抛栽能改善稻米加工品质、外观品质和蒸煮食味品质,特别是二连孔、三连孔有序摆抛栽对稻米品质有明显改善作用。     

有序摆抛栽对超级稻超高产与光合生产力的影响及水稻超高产模式探索

抛秧是一项水稻轻简化栽培技术,有序化栽插是抛秧稻稳定高产和进一步超高产的基础。本试验通过摆栽、点抛、撒抛3种抛栽方式以及新型秧盘培育稻株的光合物质积累特性的比较,旨在研明水稻有序化栽插超高产的光合物质积累特性,并探索水稻超高产新模式。有序摆栽和点抛群体起点质量高,发棵快,各生育时期群体叶面积、粒叶比、光合势、物质生产、积累、后期剑叶光合速率和物质转运均优于撒抛,后期通风透光性好,仍能保持较强的物质生产和抗倒伏能力,最终产量高。二连孔、三连孔栽插较单孔减少1/3~1/2,提高了栽插速度。三连孔稻苗前期活棵较快,二连孔稻株中、后期表现出较强的优势,能保持较强抗倒伏和群体物质生产能力,最终产量表现为二连孔稻株大于三连孔和单孔,三连孔和单孔稻株间差异不显著。有序摆抛栽稻群体起点质量高,活棵快,前期有着适宜的光合物质积累和叶面积,后期保持较强的光合物质生产、积累和转运能力,是实现超级稻稳定超高产的基础,二连孔稻株整个生育时期均表现出较强的物质生产和生长优势,三连孔稻株也具有一定优势,二连孔、三连孔有序摆抛栽是一种水稻省工超高产栽培新模式。     

不同种植方式下水稻氮素吸收利用的特性

以早熟晚粳、迟熟中粳和中熟中粳3种生育类型水稻品种(含常规粳稻和杂交粳稻)为材料,比较研究了旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式下水稻的氮素吸收利用特性。结果表明,拔节期植株含氮率和吸氮量为直播>机插>手栽,抽穗期和成熟期为手栽>机插>直播,手栽成熟期总吸氮量较机插和直播分别高11.68%和39.03%,机插较直播高24.49%;氮素吸收速率,拔节前为直播>机插>手栽,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期为手栽>机插>直播,手栽和机插拔节至抽穗期的吸收速率最大,直播中熟中粳拔节至抽穗期最大,早熟晚粳和迟熟中粳拔节前最大;拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的氮素积累量为手栽>机插>直播,不同种植方式间差异均达显著或极显著水平;氮素吸收利用率,手栽、机插、直播分别为44.49%、39.00%、31.41%,且手栽和机插为早熟晚粳>迟熟中粳>中熟中粳,直播为中熟中粳>迟熟中粳>早熟晚粳,同一生育类型常规粳稻大于杂交粳稻;百千克籽粒需氮量,手栽、机插、直播分别为1.959 (1.900~2.009) kg、1.842 (1.681~1.914) kg、1.638 (1.540~1.721) kg,常规粳稻手栽与机插间差异不显著,但都显著高于直播,杂交粳稻不同种植方式间差异均显著,直播稻为中熟中粳>迟熟中粳>早熟晚粳,手栽和机插在不同生育类型品种间没有明显变化规律。科学选择种植方式并配套适宜的品种类型对实现水稻氮素高效吸收和利用具有重要意义。     

基蘖肥与穗肥比例对杂交水稻氮素吸收利用的影响

以中迟熟杂交稻品种黔优18为材料,在总施氮量相同的条件下,研究在水稻生长的前后期（基蘖肥与穗肥,穗肥分别在水稻倒5叶叶龄期与倒3叶叶龄期施用）不同比例氮肥施用量,对水稻吸收利用、群体质量、产量的影响。研究结果表明：水稻产量、氮肥农学利用率、干物质积累量均与前后期氮肥施用比例呈抛物线关系,基蘖肥与穗肥所占总氮比例过高过低均不能获得最高产量、氮素利用率、最优群体结构;其中基蘖肥与穗肥比例为5：5、6：4获得高产,产量分别迭836.36kg／667m^2、813.87kg／667m^2;成穗率高,齐穗期至成熟期的干物质积累量最高,氮素的农业利用率也显著高于其他比例,计算出当地百公斤稻谷吸氮量1.85kg。     

钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响

以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm^-2K₂O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。     

钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响

以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm^-2K₂O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。     

不同基蘖穗肥配比对水稻氮素吸收及利用的影响

研究水稻基蘖肥和穗肥最佳配比模式,合理施用氮肥,为氮肥高效利用提供理论依据。在总施氮量一定的条件下,采用基蘖肥与穗肥不同的5个氮素配比,分析了水稻氮素吸收及利用情况。研究结果表明:随着穗肥施用量的增加,氮素收获指数呈下降趋势;水稻叶片和茎鞘的氮素转运量、氮素转运率、氮素转运贡献率以及水稻氮生理效率、氮肥效率、氮肥吸收效率、氮肥利用率、氮肥表现利用率、氮肥农艺利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、土壤氮素依存率均表现出先增加随后降低的趋势,均以处理6:4最高。产量与氮素转运贡献率、氮肥效率和氮肥农艺利用率达到极显著正相关,与氮素转运率和氮肥生理利用率达到显著正相关;穗数与氮素收获指数达到极显著正相关;每穗颖花数与氮素转运率达到显著正相关,与氮肥偏生产力达到显著负相关;千粒重与氮肥生理利用率达到显著负相关,与氮肥偏生产力达到极显著正相关。因此,氮素基蘖穗肥以6:4的施肥方式为最佳施肥配比,可以达到优化群体、获得高产的目的。     

油菜生育期氮肥素的吸收、分配及转运特性

在Hoagland完全营养液的砂培条件下,采用¹⁵N示踪方法,研究了两个冬油菜品种不同生育期吸收的氮素在体内的分配、转运及损失情况。结果表明(两个品种平均值),83.5%苗期吸收的氮素和67.3%蕾薹期吸收的氮素分布在叶片中;79.1%开花期吸收的氮素分布在叶片和茎中,其中叶片中分布的氮占42.8%;而角果发育期吸收的氮素有42.4%直接分配到角果中,此时角果已成为氮素直接分配的比例最大的器官。苗期、蕾薹期、开花期和角果发育期吸收的氮素从营养器官向生殖器官的转运比例分别为34.4%、44.3%、41.2%和31.7%,单株转运量分别为203.2、325.8、218.0和82.0 mg。在籽粒全氮中转运氮占65.1%,其中蕾薹期吸收后转运的氮素所占比例最大,为25.8%,其次是开花期和苗期,分别为16.9%和15.9%,角果发育期比例最小,为6.4%。以上4个生育期吸收的氮素损失比例分别为24.0%、10.5%、11.7%和7.3%,单株损失量分别为141.6、79.2、43.2和16.2 mg。     

灌水量对小麦氮素吸收、分配、利用及产量与品质的影响

以济麦20和泰山23为试验材料, 在大田条件下研究了灌水量对小麦氮素吸收、分配、利用和籽粒产量与品质及耗水量、水分利用率的影响。2004—2005年生长季, 小麦生育期间降水量为196.10 mm, 两品种的氮素吸收效率、籽粒的氮素积累量和氮肥生产效率均为不灌水处理低于灌水处理, 但籽粒氮素分配比例和氮素利用效率表现为不灌水处理高于灌水处理。拔节期前, 两品种的氮素吸收强度灌水180 mm处理高于灌水240 mm和300 mm两处理, 拔节期后反之; 成熟期, 植株氮素积累量和氮素吸收效率在各灌水处理间无显著差异。济麦20籽粒的氮素积累量和分配比例、氮素利用效率和氮肥生产效率, 均以灌水240 mm处理高于灌水180 mm和300 mm处理; 灌水180 mm和240 mm处理的籽粒产量分别达8 701.23 kg hm^-2和9 159.30 kg hm^-2, 耗水量为469.29 mm和534.48 mm, 两处理间籽粒品质无显著差异, 且均优于灌水300 mm处理。泰山23籽粒中氮素积累量及分配比例、氮素利用效率、氮肥生产效率和籽粒品质, 在各灌水处理间无显著差异; 灌水180 mm和240 mm处理籽粒产量显著高于其他处理, 分别达9 682.65 kg hm^-2和9 698.55 kg hm^-2, 其耗水量分别为468.54 mm和532.35 mm。两品种的水分利用率均随灌水量增加而降低。在2006—2007年生长季, 小麦生育期间降水量为171.30 mm, 济麦20和泰山23均以灌水240 mm处理的籽粒产量和水分利用率最高, 其耗水量分别为490.88 mm和474.88 mm。综合考虑产量、品质、氮素利用效率、氮肥生产效率和水分利用率, 生产中济麦20生育期灌水量以180~240 mm为宜; 泰山23在降水量达196 mm条件下, 灌水量以180 mm为宜, 在降水量为170 mm条件下, 灌水量以240 mm为宜。     

不同氮肥群体最高生产力水稻品种的氮素吸收利用差异

选用长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种(系),设置7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm^-2),得出各品种在各个氮肥水平下出现的最高生产力及其对应施氮水平,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。在此基础上,比较研究不同氮肥群体最高生产力水稻品种间氮素吸收利用的差异。结果表明,生产力处于顶层与高层水平品种的颖花量极显著高于中层、低层品种,颖花量的增加主要表现为每穗粒数的极显著增加。各生育阶段的植株吸氮量和氮素吸收速率均随着生产力等级的增加而显著增加。4个生产力等级品种间在移栽至拔节和拔节至抽穗阶段氮素积累比例差异均不大,但随着生产力等级的增加呈减小趋势;抽穗至成熟阶段氮素积累比例随着生产力等级的增加呈显著增加趋势,顶层水平品种在抽穗至成熟阶段氮素积累比例为14.94%。氮肥表观利用率、农学利用率和生理利用率均随着生产力等级的增加而增加。初步筛选出13个集高产与氮高效于一体的品种。     

起身肥对水稻分蘖和氮素吸收利用的影响

以宁粳2号为材料, 通过塑盘穴播育秧,带土、带肥移栽,研究了起身肥对水稻分蘖的发生、氮素积累量、氮肥利用率和产量的影响。结果表明,移栽后17 d,基蘖肥水平相同条件下,起身肥处理 (N-100%) 群体茎蘖数比非起身肥处理 (CK) 高3´105 hm-2。有效分蘖临界叶龄期N-100%处理中,>3叶龄分蘖比率显著高于CK。与CK相比,N-100%处理多施5.55 kg N hm-2,而分蘖成穗率、有效穗数、氮素积累量、氮肥利用率和产量均显著提高。N-75%处理 (施起身肥,基蘖肥施量为常规的75%) 中,总施肥量比CK低32.4 kg N hm-2,而氮素积累量和氮肥利用率均高于CK。N-50%处理 (施起身肥,基蘖肥施量为常规的50%) 基蘖肥水平过低,影响分蘖的发生与生长,与CK相比,氮肥利用率和产量都显著降低。因此,适量的起身肥可以促进分蘖的早生快发,提高水稻的分蘖成穗率,减少基蘖氮肥的施用量,促进水稻对氮肥的吸收和利用,提高氮素积累量和氮肥利用率。     

水稻根系特征与氮吸收利用效率关系的研究进展

植物根系是活跃的物质代谢和吸收器官,对植株生物量积累、养分和水分高效吸收利用具有重要作用。本文主要综述了水稻根系形态、解剖、生理特征与氮吸收利用效率的关系以及不同氮效率品种根系特征的差异,并综述了促进根系生长和提高氮吸收利用效率的栽培调控措施,展望了未来水稻根系的研究方向,为水稻氮肥减施、氮高效栽培管理技术优化和氮高效品种选育提供理论依据。     

不同穗型常规籼稻品种氮素吸收利用的基本特点

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定干物质重(包括根系)、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种氮素吸收利用的基本特点。结果表明,(1)供试品种单穗重差异较大,适当增加穗重有利于水稻品种产量的提高;(2)不同穗型水稻品种植株含氮率差异较小,大穗型水稻品种抽穗期、结实期、成熟期群体氮素累积量和个体(单穗)氮素累积量均显著大于小穗型品种,个体(单穗)吸氮量特别是抽穗前单穗吸氮量大,是大穗型品种主要生育阶段群体氮素累积量显著大于小穗型品种的重要因素;(3)中等偏大穗型的水稻品种氮素收获指数、氮素籽粒生产效率较高;(4)大穗型水稻品种播种到抽穗天数、全生育期天数较长;(5)氮素累积量、氮素籽粒生产效率均是影响穗重的重要因素,但氮素累积量作用较大;(6)吸氮强度尤其是个体(单穗)吸氮强度是不同穗型水稻品种群体与个体(单穗)氮素累积量差异的主要因素。     

机插粳稻氮磷钾吸收分配特征研究

调查研究2008—2009年江苏武进区漕桥(品种为武香粳9号)和前黄(品种为武运粳7号)等2个大于6.7 hm²机插粳稻高产示范方, 探讨机插粳稻养分吸收分配特征, 并对高产精确定量施肥参数进行定量。结果表明, 高产机插粳稻产量的80%左右来自抽穗后的光合产物; 抽穗后叶片的干物质积累呈表观输出, , 而茎鞘的干物质积累呈表观输入; 抽穗后氮素的转运贡献率也主要来自叶片。机插粳稻对氮的吸收量随产量升高而增加, 增加量主要来自抽穗后; 随着产量提高, 抽穗至成熟期氮积累量和积累比例均上升, 对磷钾的吸收量上升但吸收比例却有下降的趋势; 成熟期氮收获指数在0.51~0.61之间, 磷收获指数在0.75左右, 钾收获指数接近0.20; 高产机插粳稻百千克籽粒需氮量为2.0~2.1 kg, 氮磷钾吸收比例为2∶0.9∶1.4。     

氮肥运筹对钵苗机插优质食味水稻产量及氮素吸收利用的影响

近年来,长江中下游地区优质食味水稻的种植面积不断拓展,新型的配套钵苗机插栽培技术增产增效显著。其中,氮肥施用起着主要的调控作用。以江苏优质食味水稻代表性品种南粳9108和南粳5055为材料,在总施纯氮量270 kg hm-2大田氮肥常用量条件下,设置10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6七种基蘖肥与穗肥比例的处理。比较研究不同处理对钵苗机插优质食味水稻产量及其构成因素、茎蘖动态、叶面积指数、干物质积累、氮素吸收利用等方面的影响。结果表明,当基蘖肥与穗肥比例为6∶4时产量最高,因其在稳定穗数的基础上,每穗粒数显著高于其他处理,群体颖花量高,同时能显著提高结实率和千粒重。群体茎蘖数随着基蘖肥比例的降低而逐渐减少,穗肥比例较高的处理拔节之后茎蘖数下降平缓,成熟期茎蘖成穗率明显高于穗肥比例较低的处理;6∶4处理生育中、后期群体叶面积指数和干物质积累量均较高,尤其成熟期干物质重以及拔节至成熟期阶段干物质积累量显著大于其他处理。6∶4处理拔节之前的氮素积累量较少,拔节之后氮素积累量和成熟期总吸氮量显著高于其他处理,氮肥表观利用率、氮肥生理利用率、氮肥农学利用率和偏生产力都显著高于其他处理。基蘖肥与穗肥比例为6∶4的氮肥运筹方式,利于在培育适宜穗数的同时,培育大穗,提高结实率和千粒重,协调产量构成因素,优化群体质量,使钵苗机插优质食味水稻达到高产、高效的相互统一。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。