节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征对土壤水分变化的响应

为明确节水灌溉下节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征变化规律以及对同化物形成的贡献能力,通过盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113(HY113)与高产水稻扬两优6(YLY6)为研究材料,以传统淹灌处理(F:全生育期保持4cm的水层)为对照,研究湿润处理(S:保持土壤水分处于饱和状态,但不建立水层)和干旱处理(D:返青至水稻成熟期收获前1周,控制土壤水势在-30kPa左右)下,2个水稻品种在不同生育时期(拔节期、孕穗期、抽穗期、乳熟期)功能叶与孕穗期和乳熟期不同叶位的叶片水势、SPAD值、叶片气体交换、水分利用效率与产量的变化。结果表明:与其他处理相比,S处理下高产水稻YLY6产量显著升高,从产量构成来看,具有较高的有效穗数、每穗粒数与结实率。相关分析表明,乳熟期与成熟期的干物质积累量与产量极显著正相关,并且孕穗期和抽穗开花期的净光合速率与乳熟期及成熟期的干物质量极显著正相关。S处理下YLY6干物质积累量在孕穗期、乳熟期与成熟期显著高于HY113,水分利用效率在抽穗开花期也显著高于HY113;S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的净光合速率,主要是具有较高的SPAD值、气孔导度、蒸腾速率,使植株维持较高的光合生产潜力。因此,S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的光合生产能力,是该处理节水高产的基础。     

水培条件下根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制

【目的】研究根际氧环境对水稻幼苗磷吸收的影响及其生理机制,以期为促进水稻磷素吸收利用的新栽培措施提供理论依据。【方法】以珍汕97B和密阳46为材料,用国际水稻所营养液配方进行水培试验。秧苗移栽一周后用在线溶氧仪(氮气、氧气调节)设定中氧：2.5—3.5 mg·L^-1,高氧：>6.0 mg·L^-1(饱和溶解氧处理,在水稻生长过程中用充气泵连续向水体中充入空气)和常规水培(CK,不进行氧调节)3个氧处理,研究水稻幼苗生长(生物量、根系形态结构)、根系生理(根系活力、磷吸收动力学、磷酸酶活性、根系分泌的有机酸、柠檬酸等)以及磷吸收积累等指标。【结果】(1)中氧处理促进水稻幼苗分蘖的发生和生长,增加其生物量、根冠比以及磷的吸收和积累;高氧处理降低株高,减少地上生物量,对地下部分生物量无明显影响。(2)中氧处理后总根长、根系表面积、总根系体积较对照显著增加,平均根粗显著降低;高氧处理与之相反。中氧和高氧处理均能促进有机酸的分泌(有机酸总量、草酸、酒石酸以及柠檬酸含量均增加)、提高叶片和根系中酸性磷酸酶活性;但与高氧处理相比,中氧处理后根系活力显著...     

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...     

两系杂交水稻C两优系列组合的高产根系特征

【目的】揭示两系杂交水稻C两优系列组合的高产根系特征及根系与产量之间的关系。【方法】用两用核不育系C815S配制7个杂交组合,以汕优63为对照,对其根系形态和生理特性及其与产量的关系进行了研究。【结果】C两优系列组合的根系干重、不定根条数、不定根总长、根系总体积、发根力、根系总吸收面积、根系活跃吸收面积和根系a-NA氧化量显著高于对照汕优63。相关分析表明,抽穗期根系干重、不定根条数、不定根总长、根系总吸收面积、根系a-NA氧化量及灌浆期和乳熟期的发根力与单株产量呈极显著或显著正相关。逐步回归表明,抽穗期的不定根数量和根系a-NA氧化量是影响水稻高产的主要因素,可作为水稻高产栽培和水稻品种遗传改良的可靠指标。【结论】C两优系列杂交组合在整个生育期内比汕优63具有发达的根系和较强的根系活力,保证了其营养元素和水分的吸收,从而为高产奠定了基础。尤其是在生育后期仍保持较强的根系活力及地下部与地上部的和谐关系是其高产的重要原因。     

水稻萌芽期抗旱指标筛选与抗旱性综合评价

【目的】探索干旱胁迫对水稻萌芽期生长的影响,筛选水稻萌芽期抗旱性指标.【方法】以粳型、籼型常规稻及空间诱变稳定后代株系等共62个水稻品种(系)为试验材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究了干旱处理对水稻萌发期芽鞘长、最长根长、芽干质量、根冠比等8个形态和生理指标的变化.利用隶属函数分析方法对所有材料进行综合抗旱能力评价.【结果和结论】干旱胁迫严重影响了水稻的萌发,对根长的抑制最明显;根干物质积累比芽干物质积累受干旱胁迫的抑制更明显.芽鞘长和最长根长与水稻萌芽期综合抗旱能力极显著相关,且2个指标间无相关性,适合用作水稻萌发期抗旱鉴定指标.根据水稻萌发期抗旱性和综合抗旱能力评价,从62个水稻品种(系)中筛选出14个高抗旱品种(系),用于后续抗旱研究.     

节水灌溉对节水抗旱水稻品种产量的影响及生理基础

【目的】探明节水抗旱水稻品种在节水灌溉条件下产量形成特点及生理基础。【方法】2个节水抗旱品种旱优113（杂交籼稻）和旱优8号（杂交粳稻）及2个当地高产品种两优培九（两系杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）种植于土培池和大田,自移栽后10 d至成熟设置常规灌溉和节水灌溉处理。【结果】与常规灌溉相比,当地高产品种在节水灌溉条件下产量显著降低,两种灌溉方式间的节水抗旱品种产量无显著差异。节水灌溉显著减少灌溉水量,提高灌溉水生产力（产量/灌溉水量）,节水抗旱品种灌溉水生产力增幅大于当地高产品种。与当地高产品种相比较,节水抗旱品种在节水灌溉条件下的相对分蘖数和每穗颖花数（节水灌溉分蘖数或颖花数/常规灌溉分蘖数或颖花数）较多,结实率较高;整个生育期绿叶面积持续期长,抽穗期根重较高、抽穗后根系氧化力、根系和叶片中细胞分裂素（玉米素+玉米素核苷）含量、剑叶光合速率和籽粒中蔗糖合酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性、抽穗期至成熟期的干物质积累量、茎中非结构性碳水化合物的运转率和收获指数较高。土培池与大田试验结果趋势一致。【结论】在节水灌溉条件下节水抗旱品种比当地高产品种可获得较高的产量和水分利用效率;节水抗旱品种在节水灌溉条件下较好的根系性能和地上部植株较强的生理活性是其高产与水分高效利用的重要生理基础。     

麦棉套作复合根系群体对棉花根系生长的影响

【目的】探索麦棉套作两熟中棉花根系对逆境适应的生理机制，为采取合理调控措施、解决麦棉两熟双高产栽培中棉花弱苗晚发问题提供依据。【方法】在麦棉套作模式下，采用池栽和盆栽相结合的试验方法，设置麦棉自然根系套作(根系和肥水均可相互通过)、纱网隔根套作(肥水可相互通过，根系不能相互通过)和塑膜隔根套作(根系和肥水均不能相互通过)3种麦棉复合根系群体，研究套作小麦对棉花根系活力、内源保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。【结果】在麦棉共处期，麦棉自然套作复合根系中小麦根系对肥水的激烈竞争，导致棉花根系干物质累积量和根冠比均显著低于隔根处理。而小麦根系强烈的生理活动，使套作棉花根系处理相对隔根处理处于一种逆境胁迫状态，其根系活力增强，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等内源保护酶活性明显提高。同时，根系细胞膜脂过氧化程度也相应增大。到小麦收获后，种间竞争解除，麦棉自然根系处理棉花根系生长的环境条件得以改善，根系膜脂过氧化程度降低，但由于前期影响还未能完成消除，其根重仍明显低于隔根处理。【结论】套作棉花通过提高根系内源保护酶活性来适应小麦对其造成的营养逆境胁迫。     

旱稻和水稻生长发育及产量对灌水量的响应

【目的】 研究不同灌水量对旱稻(旱香1号)和水稻(粮香3号)的产量及生育特性的影响,为新疆旱稻种植的适宜灌溉量提供理论依据。【方法】 采用覆膜滴灌栽培模式,以旱稻和水稻为研究对象,水稻为对照,设置5个灌水量,分别为 375 mm(W₁)、525 mm(W₂)、675 mm(W₃)、900 mm(W₄)、1 125 mm(W₅),研究滴灌覆膜下不同灌溉量对旱稻和水稻产量和生长发育的影响。【结果】 不同灌水处理下,旱稻和水稻随灌水量减少生育期延迟、株高、叶面积指数、干物质量、产量、WUE等呈下降趋势。675 mm(W₃)处理下旱稻产量及WUE显著提高,分别为4 506 kg/hm²、0.67;1 125 mm(W₅)处理下水稻产量最高为7 485 kg/hm²,WUE为0.67。当灌水量大于675 mm后增加灌溉量旱稻产量无显著差异,且旱稻在 675 mm(W₃)灌溉量时比水稻产量高60.45%、水分利用效率高61.19%。旱稻各灌溉下产量平均值比水稻高11.24%、水分利用效率高10%、节水22.2%。【结论】 新疆干旱区种植旱稻受水分限制小,在节约水资源、提高产量的同时,新疆旱稻种植的最优灌水量为675 mm。     

不同胁迫时长后玉米幼苗对局部复水的响应

【目的】揭示前期不同水分胁迫条件下局部恢复供水时玉米生长及水分吸收的动态变化,了解玉米生长对土壤水分条件变化的响应特征。【方法】以PEG 6000模拟水分胁迫,采用分根方法,以玉米幼苗整个根系均持续正常供水为对照(CK),在全部根系经受-0.4 MPa预水分胁迫0,1,3和6d后,对1/2根区恢复正常供水,另1/2根区维持-0.4 MPa胁迫水平,在局部供应0,0.25,0.5,1,3,5,7和9d后,测定幼苗各部分的生长及水分吸收状况。【结果】胁迫0d,即前期正常供应后局部-0.4 MPa胁迫,会在一定时间内刺激供应区根系导水率与根干物质量的补偿效应;局部供应3d内维持玉米幼苗地上部干物质量与CK持平,继续局部亏水会使地上部干物质量及根系导水率、尤其胁迫侧的根系导水率、根长和根干物质量明显降低,而对供应区根干物质量、根长、根面积无显著影响。对于-0.4 MPa胁迫1,3,6d,玉米叶片相对含水量分别在局部复水3,5,5d时恢复至CK水平(胁迫0d始终与CK持平);地上部干物质量不能完全恢复,但其占CK的相对比例最终趋于稳定;复水侧根系导水率、根干物质量、根长与根面积会有一定的恢复,但复水9d时仍不能恢复到CK水平,恢复程度均随胁迫时长的增大而减小;持续胁迫侧根系仍持续下降。根冠比有所不同:胁迫时间越长根冠比越大,局部复水后各处理根冠比均呈增大趋势,胁迫0,1,3,6d各处理显著大于对照的时间分别为局部复水后7,3,1和1d,增幅随局部复水时间延长而减缓(除胁迫0d外)。【结论】作物对局部复水的响应与前期亏水持续时间有关,适当的亏水可通过局部复水得到恢复。     

溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响

【目的】探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。【方法】试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B（深水稻）和中旱221（旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L ^-1（T₁）、3 mg·L ^-1（T₂）、5.5 mg·L ^-1（T₃）和7.5 mg·L ^-1（T₄）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。【结果】（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T₁处理下最低,T₄处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T₂处理下根系活力均有所提高,T₄处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T_I和T₄处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T₂处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3）3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T₂处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T₃和T₄处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T₂处理较CK增加2.3%—7.3%,T₁、T₃和T₄处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4）3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T₂>CK>T₁>T₃>T₄。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T₁处理表现最高;与CK相比,T₂处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T₁、T₃和T₄均低于CK;T₁处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。【结论】适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。     

不同基因型苦荞苗期抗旱性综合评价及指标筛选

【目的】苦荞不仅具有丰富的营养价值和药用价值且具有耐冷凉、耐瘠薄、适应性强等生理特性,不同苦荞品种间的抗旱性差异显著,探讨苦荞苗期耐旱特性,筛选耐旱基因型材料及耐旱性鉴定指标并建立耐旱性数学评价模型,不仅能够为品种耐旱性评价与品种筛选奠定基础,更为黄土高原冷凉地区的种质选育提供理论依据。【方法】采用苗期沙培方式,设置正常供水CK和干旱胁迫DS两个处理,对9份不同苦荞品种在不同处理下的株高、茎粗、叶面积等农艺性状及根系活力、根系酶活性等生理指标进行测定。利用隶属函数法、主成分分析与聚类分析对各苦荞品种耐旱能力进行综合评价,并用逐步回归分析建立最优回归方程进而实现对苦荞耐旱能力的预测与鉴定。【结果】干旱胁迫对苦荞各指标均有显著影响,差异性分析结果表明,苦荞苗期地上部指标、根系干重、根系活力、根系形态指标、可溶性蛋白含量、相对含水量、叶绿素含量、Fm和Fv/Fm等指标与对照相比均明显下降;而根系酶活性、MDA含量、可溶性糖、游离脯氨酸含量、Fo与对照相比,表现为升高,且耐旱型品种的根冠比也表现为升高,中间型和不耐旱品种则表现为下降。主成分分析将21个单项指标转化为3个相互独立的综合指标(累计贡献率达87.30%),且第1主成分主要反映的是生物量、根系形态、叶片荧光参数等信息;第2主成分反映的是植株根系活力、根系酶活性和根系渗透调节物质等信息;第3主成分反映的是植株地上部形态及部分叶片和根系生理特性的相关信息。聚类分析将9个苦荞基因型划分为3类,分别为耐旱型、中间型和不耐旱型。为了对各基因型的耐旱能力进行预测并建立数学评价模型,将D值作因变量,各指标耐旱系数作自变量进行逐步回归分析。结果分析表明,通过建立最优回归方程,筛选出株高、茎粗、根冠比、根系活力、最大根长、MDA、Fo及水势等8项对苦荞耐旱能力有影响的指标,并且9个苦荞基因型的苗期耐旱能力预测值与D值极显著相关(R2=0.988**),表明用此方程对苦荞抗旱特性进行预测具有一定的准确性及高效性,进而在苦荞抗旱特性的鉴定工作中如果有选择的测定上述指标,可使鉴定工作简单化。【结论】干旱胁迫对苦荞苗期各指标均有显著影响。通过聚类分析图得出参试品种分为3大类型,即迪庆苦荞、西农9909和奇台农家品种为耐旱型品种;广苦1号、黔苦6号、云荞1号为中间型品种;多元苦荞、黑丰1号和西荞1号为不耐旱品种。确定了苗期耐旱能力预测值与D值极显著相关(R2=0.988**),筛选出株高、茎粗、根冠比、根系活力、最大根长、MDA、Fo及水势等指标,可作为苦荞抗旱特性快速鉴定的指标。     

油-稻-稻三熟制下双季稻高产品种特征研究

【目的】在早稻-晚稻-套播早熟油菜（油-稻-稻）三熟制下,筛选生育期适宜的高产水稻品种,系统研究早、晚稻高产品种特征,以期为油稻稻三熟制下水稻高产品种的选育与栽培提供理论参考。【方法】以9个早稻品种和10个晚稻品种为材料,通过系统聚类分析和方差分析等方法对油稻稻三熟制下双季稻高产品种特征进行研究。【结果】（1）与低产和中产类型双季稻相比,高产类型双季稻有效穗数、结实率、千粒重、生育期差异不显著,但每穗粒数、总颖花量、产量及日均产量显著高于低产类型。（2）高产类型与低产及中产类型双季稻的分蘖增长率、分蘖下降率及高峰苗数差异不显著,但成穗率显著高于低产类型,高产类型分蘖呈稳增缓降的发展态势。（3）早稻抽穗期干物质量及各生育时期平均单茎干物质量不同类型间无显著差异,结实期与全生育期干物质量随产量水平的提高呈增加趋势,高产类型显著高于低产类型;晚稻各生育时期干物质量及平均单茎干物质量不同类型间差异较大,高产类型均显著高于低产类型,但与中产类型差异不显著;各产量类型品种收获指数差异不显著。（4）随产量水平的提高,双季稻抽穗期和成熟期群体叶面积（LAI）和单茎叶面积呈增加趋势,灌浆结实期叶面积下降率则呈降低趋势,高产类型与低产类型均存在显著差异;粒叶比随产量水平的提高而增大,其中早稻高产类型与低产类型差异显著,而晚稻差异不明显。【结论】在油稻稻三熟制条件下,高产类型双季稻具有分蘖力中等、成穗率较高、全生育期特别是花后干物质生产量及单茎干物质量大、中后期LAI及单茎叶面积较高、每穗粒数较多、总颖花量大、粒叶比协调和日产量高等基本特征。高产类型早稻品种生育期为105-110 d,日产量75-78 kg·hm^-2·d^-1,每穗粒数125-140粒,千粒重26-28 g;高产类型晚稻品种生育期约115 d,日产量77-81 kg·hm^-2·d^-1,每穗粒数140-160粒,千粒重24-28 g。     

磷高效野生大麦拔节期对植酸态有机磷的利用

【目的】探讨磷高效野生大麦对植酸态磷的吸收利用能力,分析植酸态磷处理对不同磷效率野生大麦生长、磷素吸收及根际土壤特征的影响,为阐明低磷胁迫下磷高效野生大麦对有机磷的利用机理提供理论依据。【方法】低磷土壤盆栽条件下,以前期筛选得到的野生大麦磷高效基因型IS-22-30、IS-22-25和磷低效基因型IS-07-07为供试材料,有机磷源为植酸钠,设3个施磷水平,即不施磷（CK）、施磷（P）15 mg·kg^-1土（Po15）、30 mg·kg^-1土（Po30）,研究拔节期有机磷处理对不同磷效率野生大麦生物量、磷素积累量、根系酸性磷酸酶和植酸酶活性、根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性及有机磷各组分含量的影响。【结果】（1）随有机磷水平提高,野生大麦生物量和磷素积累量均显著增加,而根冠比呈减小趋势。各处理下,磷高效基因型生物量、磷素积累量和根冠比均大于低效基因型。且随着有机磷水平的提高,磷高效基因型生物量和磷素积累量增幅较大。（2）随有机磷水平降低,野生大麦根系酸性磷酸酶和植酸酶活性均显著增加。各处理下,磷高效基因型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性显著高于低效基因型,分别是低效基因型的1.15-1.24倍和1.18-1.34倍。（3）野生大麦根际土壤酸性磷酸酶与植酸酶的活性明显高于非根际,且随有机磷水平提高,土壤酶活性呈显著增加的趋势。各处理下,磷高效基因型根际土壤酸性磷酸酶和植酸酶活性显著高于低效基因型,是低效基因型的1.23-1.33倍和1.15-1.30倍。（4）随有机磷水平提高,野生大麦根际、非根际土壤各有机磷组分含量显著增加。磷高效基因型根际与非根际土壤活性有机磷和中活性有机磷含量显著低于磷低效基因型,而中稳性有机磷和高稳性有机磷含量无基因型差异。由于对有机磷的耗竭,根际土壤有机磷各组分含量低于非根际。磷高效基因型根际土壤活性较强的活性有机磷和中活性有机磷出现明显亏缺,其亏缺范围为0.64-1.12 mg·kg^-1和13.8-33.9 mg·kg^-1。【结论】磷高效野生大麦基因型通过根系或根际微域微生物分泌更多的酸性磷酸酶和植酸酶,提高根际土壤中活性有机磷和中活性有机磷生物有效性,从而具有较强的有机磷吸收利用能力,更能适应有效态磷缺乏的土壤环境。     

杂交节水抗旱稻新组合旱优113号的选育与应用

[目的]培育杂交节水抗旱稻,为水稻的高产、稳产提供品种选择.[方法]利用节水抗旱不育系沪旱11A与抗旱恢复系旱恢3号进行配组选育获得旱优113号,2007年在广西、上海进行多点品比试验,并进行稻瘟病、白叶枯病及抗旱性鉴定;2010～2011年在广西、四川、湖北、上海等地不同生态区域进行示范试验,2010～2011年参加上海节水抗旱稻生产试验.[结果]旱优113号熟期适宜,株叶型适中,分蘖力中等,根系发达,茎秆粗壮;后期青秆黄熟,转色极好;有效穗270.0万/ha,每穗粒数162粒,结实率85.0％,千粒重28.0g.旱优113号在广西早稻种植,中感稻瘟病和白叶枯病;抗旱系数为1.27,抗旱性为3级,属于抗旱.2010年在广西南宁和岑溪两地作早稻种植,产量分别为7653.00和8293.50kg/ha,比特优63（CK）分别增产4.69％和5.71％;2011年在南宁扩大示范种植,产量为8361.00 kg/ha,比特优63（CK）增产7.04％.2012年参加广西早稻区域试验,平均产量7749.00kg/ha,比特优63（CK）增产6.32％.20 1 1年分别在湖北、四川等地种植,产量分别为9513.00、8196.00和6790.50kg/ha,2010～2011年参加上海节水抗旱稻生产试验,平均产量9222.15 kg/ha,比对照旱优3号平均增产4.51％.2012年4月通过上海市农作物品种审定委员会审定.[结论]旱优1 13号具有丰产性好、适应性广、节水抗旱、高产优质、便于轻型栽培等特点,可在长江流域作中稻和华南大部分地区作早稻种植.     

供磷水平对铁核桃实生苗生长、形态特征及叶片营养元素含量的影响

【目的】探索不同供磷水平对铁核桃（Juglans sigillata Dode）实生苗生长、形态特征及营养元素吸收的影响,为幼龄铁核桃栽培的磷养分管理提供科学依据。【方法】以当年生铁核桃实生苗为材料,以变质岩母质发育的酸性黄壤为培养土,采用土培的方法研究不同供磷水平（有效磷含量分别为5、25、45、65、85、105和125 mg·kg^-1）对铁核桃实生苗植株生长状况、生物量、根冠比、根系形态特性指标和叶片营养元素含量的影响。【结果】土壤有效磷含量低于或高于45 mg·kg^-1处理的植株总生物量和地上部及根系生物量明显减少。45 mg·kg^-1磷水平处理的铁核桃实生苗整株鲜重和干重达到最大,分别为183.07 g/株和109.84 g/株,其根系发育最好;125 mg·kg^-1磷水平处理的整株鲜重和干重最小,分别只有66.93 g/株和40.16 g/株,根系发育最差。磷水平高于45 mg·kg^-1后,随磷水平的增加对植株生长的抑制作用明显增强,这种抑制作用比低磷水平处理更加明显。植株的根冠比以5 mg·kg^-1磷水平处理的最大,达到1.34;以45 mg·kg^-1处理的最小,仅为1.07。在有效磷含量为5、25和45mg·kg^-1的处理中,随磷水平的提高,植株的高度、地上部基径、总叶面积、根系总长度、根系总表面积、根系总体积、根的平均直径、总根尖数、根系分型维数、主根长度、侧根长度、侧根数量、整株根长度密度和根质量密度明显增大,磷水平高于45 mg·kg^-1的处理上述指数都明显降低,以125 mg·kg^-1磷水平处理为最小。土壤供磷水平的提高能够明显增大植株叶片中磷、钙、镁、锰和铜元素含量;随磷水平的提高,叶片中氮、钾、铁、锌和硼元素的含量与供磷水平呈先升高后降低的趋势;供磷水平低于45 mg·kg^-1会造成叶片中磷、镁、锰和铜元素的缺乏,供磷水平高于45 mg·kg^-1会导致这些元素的过量累积。在供磷水平高于或低于45 mg·kg^-1的条件下,植株叶片中氮、钾、铁、锌和硼元素的含量明显降低。【结论】在变质岩母质发育的酸性黄壤条件下,土壤磷有效磷含量为45 mg·kg^-1的条件最有利于铁核桃实生苗的生长和对营养元素的吸收,根系形态特性明显改善,供磷水平过低或过高对植株根系的发育和地上部的生长都有明显的抑制作用,其中磷水平过高对植株生长产生的抑制作用比低磷条件下更加明显。     

抗旱型稻根系形态与机能的研究

以6个抗旱性不同的栽培稻品种为材料,对其根系形态及解剖学进行研究.结果表明抗旱型稻平均根长、根粗、根系穿透力、不定根伸长速率、不定根中柱及导管面积等显著大于非抗旱型品种;而根干重、不定根数量、根冠比及根系的渗透调节能力等指标,抗旱型与非抗旱型品种间差异不显著.对栽培稻抗旱性的形态指标与抗旱机理进行了探讨.     

根际溶氧量对分蘖期水稻生长特性及其氮素代谢的影响

【目的】研究不同根际溶氧量对分蘖期水稻生长及其氮素代谢的影响,并探讨适宜水稻生长及提高其氮素利用效率的溶氧浓度。进一步完善水稻需氧规律、了解氧气在水稻生长中的作用,为中国中低产田--潜育性稻田的改良、水稻产量及氮肥利用效率进一步提高提供参考及理论依据。【方法】正式试验在2013年于中国水稻研究所网室进行。试验采用国际水稻所营养液配方进行水培,营养液中添加双氰胺抑制硝化作用,控制营养液铵硝比约为1﹕1;供试材料为常规籼稻中嘉早17和常规粳稻秀水134;移栽行间距为15 cm,移栽后10 d进行不同梯度的氧处理,通过安装水体循环泵将空气中的氧气带入营养液以控制营养液中的氧气含量,试验设置了对照（CK：氧气含量为0.3-2.5 mg·L^-1）、中氧（MO：氧气含量为2.3-5.5 mg·L^-1）、高氧（HO：氧气含量为6.5-8.0 mg·L^-1）3个处理,处理时间为15 d。采用便携式溶氧仪（YSI550A,美泉,美国）测定营养液中溶氧量。【结果】（1）2个品种的根茎叶干物重及氮积累量均呈MO＞HO＞CK的趋势,并且MO处理与CK达到显著水平;（2）2个品种MO处理的叶面积指数、根系数、根系吸收面积,叶片氮光合利用效率和分蘖数均显著高于HO处理和CK,增氧处理MO和HO最长根长显著高于CK;（3）和秀水134相比,中嘉早17对根际氧含量比较敏感。相对于CK,中嘉早17 MO处理根茎叶干物重和氮积累量的增长幅度显著高于HO处理,且HO处理的根数、根系活力吸收面积及总吸收面积与CK之间差异不显著。虽然秀水134增氧处理的根茎叶干物质积累量、根叶氮积累量、根系体积和根系活力吸收面积均显著高于CK,但MO和HO处理之间没有显著的差异;（4）两品种氮代谢关键酶谷氨酰胺合成酶（GS）和硝酸还原酶（NR）活性在根系和叶片之间的变化趋势不一致,但两品种在3个处理间变化一致,MO处理两品种叶片氮光合利用效率显著高于HO处理和CK。【结论】适量的根际溶氧量促进地上分蘖、叶面积的形成,增加光能截获,同时促进根系形态建成,根系吸收面积增加,形成水稻早期快速生长势,同时显著增加叶片氮光合利用效率;但过高浓度的溶氧量将会减弱增氧对水稻生长的促进作用,不同品种对根际溶氧量的敏感程度也有所不同,相对于秀水134,中嘉早17对根际氧含量较敏感,较适的溶氧量范围为2.3-5.5 mg·L^-1。     

基于热红外图像的小麦品种抗旱性鉴定与评价

【目的】分析不同基因型小麦冠层的温度参数相关信息,探寻快速高效筛选冬小麦抗旱品种的指标和方法,给冬小麦抗旱品种筛选提供参考依据。【方法】本研究以小麦为研究对象,获取干旱胁迫下10个抗旱性存在差异的小麦品种冠层热红外图像,采用温度频率直方图等分析方法提取冠层温度特征参数,明确温度特征参数与抗旱指数之间定量关系,分析冠层温度特征参数对筛选冬小麦抗旱品种的有效性。【结果】基于产量抗旱指数（DRI）的分级标准将测定小麦品种分为4种抗旱类别,其抗旱性越强,最大光化学效率（F_v/F_m）,植株含水量（PWC）,气孔导度（G_s）,蒸腾速率（T_r）和籽粒产量越稳定。基于热红外图像提取冠层温度特征参数,小麦抗旱性越强,冠层温度的差异性越小,冠层温度的离散程度也较小。产量抗旱指数（DRI）与拔节期、孕穗期和开花期的作物冠层温度与环境温度的偏差（CTD）均呈现极显著的正相关关系,相关系数r为0.79—0.84,而与冠层温度标准差（CTSD）、变异系数(CTCV)、水分胁迫指数（CWSI）和冠层相对温差（CRTD）呈显著负相关（r=-0.56—-0.78）。基于单一生育时期冠层温度特征参数建立了产量抗旱指数（DRI）回归模型,估算精度为r²=0.73—0.87,其中以拔节期预测模型精度最高。而基于3个生育时期的相关冠层温度参数CTD、CTCV、CTSD CWSI组合构建产量抗旱指数（DRI）预测模型,较基于单一生育时期预测精度显著提升（r²=0.95）。【结论】利用热红外图像可进行小麦品种抗旱性的早期鉴定与快速评价,这对促进作物高效节水生产具有重要意义。