不同栽培模式早稻-再生稻头季稻分蘖动态及生理生化特性研究

试验研究超高产栽培模式和常规栽培模式对再生稻头季稻分蘖动态及生理生化特性影响的结果表明,与常规栽培模式相比,头季生育期间,超高产栽培模式稻株的根系活力、叶绿素含量、叶面积指数、硝酸还原酶活性、硝态氮含量、Ca^2＋-ATPase和Mg^2＋-ATPase活性从分蘖期到成熟期分别高出20．60％～38．65％、5．16％～23．26％、18．91％～63．29％、18．22％～76．76％、34．88％～48．35％、1．25％～17．94％和4．09％～17．87％,有效分蘖期缩短5d,低节位分蘖多51．61％;不同生育期超高产栽培模式氮素累积量是常规栽培模式的1．43～2．44倍,磷素累积量是常规栽培模式的1．21～1．48倍,孕穗期后的钾素累积量是常规栽培模式的1．55—2．21倍,为优化群体质量,提高后期群体光合效率,实现高产奠定了基础。     

栽培模式对寒地粳稻产量及养分吸收积累的影响

为探讨寒地粳稻高产与养分高效利用协调的栽培技术,以龙庆稻3号为试验材料,设置未施氮处理(N0)、当地农民栽培(对照,FP)、高产高效栽培(HYHE)和超高产栽培(SHY)4种栽培模式,分析不同栽培模式对水稻产量和养分吸收利用的影响。结果表明:高产高效栽培和超高产栽培两年的平均产量分别为8.58和11.73 t/hm~2,分别较对照提高13.19%和54.74%。与对照相比,在高产高效和超高产栽培模式下,水稻各器官及全株氮、磷、钾含量均显著提高,并在齐穗期保持了较高的全株氮素积累量,同时提高了全株氮、磷、钾素积累能力;在成熟期,植株各器官氮、磷、钾素积累量表现为穗部茎鞘叶片;高产高效和超高产栽培模式降低了氮、磷、钾素干物质和稻谷生产效率,不同栽培模式下的叶片和茎鞘氮素转运量、氮素表观转运率以及氮素转运贡献率和氮素收获指数均表现为:超高产栽培高产高效栽培当地农民高产栽培未施氮空白对照。综上所述,高产高效和超高产栽培模式在保证水稻高产的同时,显著提高各器官及全株的氮、磷、钾含量以及氮、磷、钾的积累量,有利于寒地水稻养分的高效吸收与利用,从而获得高产高效。     

大穗型水稻BL006和R-农白籽粒灌浆过程中源-流-库特性分析

以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,中穗型品种黄华占为对照,在大田栽培条件下,比较不同穗型水稻品种的灌浆动态、群体干物质积累、茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）含量、输导组织特征及产量性状,探讨大穗型水稻品种的灌浆结实特性及源-流-库特性。结果表明：（1）大穗型水稻品种BL006和R-农白灌浆起步早、前期灌浆速率快,最终粒重高,不同部位籽粒的灌浆动态基本一致,部位间互为同步灌浆。（2）与中穗型水稻品种相比,大穗型水稻品种BL006和R-农白的穗粒数和千粒重分别升高16.83%、33.75%和13.19%、10.07%,谷粒充实率无显著差异,每穴有效穗数及R-农白的受精率分别降低39.48%、31.24%和10.78%;大穗型水稻品种BL006（全生育期）和R-农白（齐穗期后）的群体干物质积累量升高36.06%和6.59%;灌浆期间茎鞘NSC含量升高99.03%和70.32%;穗颈维管束数量、面积和枝梗维管束的面积显著增加。总之,大穗型水稻品种BL006和R-农白的灌浆速率高、灌浆耗时短、粒重高,其中,BL006的受精率更高,籽粒灌浆更优。灌浆期间,两个大穗型水稻品种“源”足、“流”畅,通过适当减少有效穗数,实现了籽粒的优异灌浆充实,这为探明大穗型水稻品种的灌浆特性及调控机理奠定了基础。     

头季稻齐穗期剑叶光合产物分配与再生稻产量的相关性

以两系、三系杂交组合及其父本为材料,用14C同位素示踪法研究了头季稻齐穗期剑叶光合产物的分配及其与再生稻产量的相关性,结果表明:(1)头季稻齐穗期剑叶光合产物80%~90%分配到穗部,10%~20%残留于叶、茎,且主要残留在剑叶中,仅5%左右残留在茎鞘中,茎鞘各节间残留量一般表现为倒1>倒2>倒3>倒4的趋势,倒2以下节间贮藏的光合产物占茎秆总量的1/3~2/3,品种(组合)间差异较大;(2)稻桩贮藏光合产物的52%~70%转运至再生稻体内,且分配至穗部的最多;(3)头季稻成熟期残留在茎鞘中,特别是倒2以下节间中的光合产物越多越有利于再生稻产量的提高;(4)本试验条件下,再生稻产量构成因素中,影响产量的首要因素是穗粒数。可见,选用穗粒数多、成熟期残留在茎鞘,特别是倒2以下节间中的光合产物较多的品种进行再生培植,有利于获得再生稻高产。     

不同水氮管理对水稻干物质积累和茎鞘物质运转及产量的影响

为了探讨不同类型高产水稻水氮高效利用特性,以大穗型杂交粳稻甬优8号和穗粒兼顾型常规粳稻品种(系)苏10-100为材料,进行实地氮肥管理和全生育期轻干-湿交替灌溉技术联合运用,研究水稻干物质和茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)积累与运转特性及其与籽粒产量形成的关系。结果表明,与常规水肥管理相比,实地氮肥管理和轻干-湿交替灌溉联合运用显著增加了幼穗分化期至成熟期的干物质积累量和抽穗期茎鞘中NSC含量,提高了茎鞘干物质和NSC运转率和对籽粒的贡献率,大穗型杂交粳稻甬优8号的运转率和贡献率明显大于常规粳稻苏10-100;水氮处理降低了穗数,但显著或极显著地提高了每穗粒数、结实率、充实度和千粒重,苏10-100和甬优8号分别增加了6.21%、2.53%,1.68%、13.63%,3.3%、8.1%和9.06%、10.35%,其中2个弱势籽粒千粒重的增幅分别达到了16.3%和15.9%,显著大于强势粒。因此,采用实地氮肥管理和轻干-湿交替灌溉水稻具有中后期单位面积干物质积累量大,物质运转率高,穗大且多,结实率高、充实度好的特点,有利于促进弱势籽粒灌浆充实,提高籽粒产量。本研究为水稻超高产栽培和不同类型水稻养分水份高效管理提供理论依据和实践指导。     

栽培方式对寒地水稻产量及光合特性的影响

为构建寒地水稻高产栽培技术体系提供理论和实践依据,进行了不同栽培方式对寒地水稻产量及光合特性影响的研究。于 2017～ 2018年,在大田条件下,以粳稻品种为试验材料,设置 3种栽培方式,即当地农民栽培方式(FP)、高产栽培方式(HY)和超高产栽培方式(SHY),其中以 FP为对照,研究了不同栽培方式下寒地水稻产量及产量构成、叶面积指数、光合特征参数、群体生长特征、干物质积累与转运等的差异。结果表明,与FP相比,HY和 SHY的增产幅度在 2年间分别为 9.85%～ 24.78%和 12.76%～23.54%;HY和 SHY显著提高了各时期水稻叶面积指数及水稻高效叶面积率;HY和 SHY显著提高了净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,降低了胞间 CO 2浓度;HY和 SHY在分蘖盛期至齐穗期的光合势和群体生长率均显著高于 FP;HY和 SHY显著提高了水稻群体干物质重及叶、茎、鞘的物质输出率、转化率。可见,高产栽培方式和超高产栽培方式通过提高水稻群体物质生产能力,从而实现了水稻高产。     

黄淮地区稻茬小麦超高产群体特征研究

为探讨黄淮地区稻茬小麦超高产(9 000 kg·hm-2)群体的生长发育特性,以该区域推广面积较大的半冬性小麦品种‘连麦6号’、‘济麦22’和‘烟农19’为材料,在试验总结出包括基本苗调控和氮肥运筹等一套适宜黄淮地区稻茬麦超高产栽培技术的基础上,建立稻茬小麦高产和超高产群体,对其系列生育、生理特性以及产量要素进行调查分析。结果表明,与高产小麦群体(产量为7 380~7 889 kg·hm-2)相比,超高产(9 000 kg·hm-2)小麦群体单位面积穗数差异不显著,但穗粒数和千粒重显著增加;超高产小麦抽穗前茎蘖数较高产群体少,但分蘖成穗率较高;超高产群体小麦的叶面积指数,生育前期较高产群体低,抽穗后则显著高于高产群体,两者干物质积累生育前期无明显差异;超高产小麦抽穗期、乳熟期与蜡熟期的根冠比、根系伤流量均显著高于高产群体;超高产小麦粒叶比、茎鞘物质运转率和收获指数均高于高产群体。因此,本文提出了黄淮地区稻茬小麦超高产(9 000 kg·hm-2)群体的产量结构与群体指标:单位面积穗数(700±20)×104·hm-2,每穗实粒数32,千粒重42 g,茎蘖成穗率45%;抽穗期叶面积指数6.5~7.0;成熟期总干重20 700 kg·hm-2,粒叶比14 mg·cm-2;抽穗期根冠比0.28,根系伤流量7.1 g·m-2·h-1;收获指数0.45。     

秸秆颗粒还田对土壤养分和冬小麦产量的影响

为明确秸秆颗粒还田在农业生产中推广应用的可行性,在山东省冬小麦-夏玉米一年两熟种植区通过田间微区试验,研究了秸秆不还田(CK)、常规粉碎还田(CCSI)和秸秆颗粒还田(GSI)对耕层土壤养分含量、冬小麦群体茎蘖数、旗叶净光合速率、叶绿素含量、干物质积累及分配和小麦产量的影响。结果表明:与CK和CCSI处理相比,GSI处理显著提高土壤有机质、碱解氮和有效磷的含量;增加基本苗和分蘖成穗率,显著提高有效穂数13.23%和16.64%。同时,GSI处理显著提高灌浆期叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率,改善开花后旗叶光合性能,促进地上部干物质积累及其向籽粒的转运。与CK和CCSI处理相比,GSI处理的开花后干物质向籽粒的转运量显著提高19.65%和14.75%,籽粒产量显著提高9.69%和10.71%。相关分析表明,穗粒数和千粒重对产量影响不显著,有效穂数的提高是秸秆颗粒还田增产的主要原因。因此,秸秆颗粒还田可作为一种安全有效的还田方式,在农业生产中推广应用。     

秸秆还田与施氮量对喀斯特地区杂交籼稻干物质积累和产量的影响

为探明秸秆还田和施氮量对贵州省喀斯特地区杂交籼稻干物质积累和产量的影响,以内5优5399为试验材料,在不同秸秆处理和施氮量条件下,研究杂交籼稻的产量和干物质积累特性。结果表明,随着施氮量的增加,水稻的产量和总生物量呈先增加后缓慢下降的趋势;株高、最高分蘖数、叶面积指数、关键生育期干物质积累、主要生育阶段干物质积累、穗后比例和每穗总粒数均随着施氮量的增加总体呈增加的趋势,而成穗率和千粒重与之相反。生育后期,秸秆还田处理的干物质积累量、每穗总粒数较秸秆离田处理分别增加10.9%、2.4%,而秸秆离田处理的茎鞘物质输出率、茎鞘物质转化率、茎叶物质的表观输出量和结实率较秸秆还田处理分别增加45.3%、60.3%、41%、1.4%。综上,本试验条件下,水稻最优组合为秸秆还田和施用N 150 kg·hm^-2,最高实际产量可达到9 758.02 kg·hm^-2,较秸秆离田和不施氮组合增产18.9%。本研究结果为贵州省喀斯特地区杂交籼稻的可持续发展提供了技术支持。     

普通、控释尿素配比对玉米物质积累及产量的影响

以普通尿素和包膜控释尿素为供试材料,设置5种普通尿素与控释尿素配比处理,分别为CRU0—100%普通尿素,CRU1—75%普通尿素+25%控释尿素,CRU2—50%普通尿素+50%控释尿素,CRU3—25%普通尿素+75%控释尿素和CRU4—100%控释尿素,以CK1—不施氮肥和CK2—常规施氮(普通尿素60%基施+40%大喇叭口期追施)为对照,研究控释尿素与普通尿素配施对玉米农艺性状、干物质积累分配及产量的影响。结果表明:(1)施氮显著提高了玉米株高、穗位高和叶面积,与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施可提高株高、穗位高、茎粗和叶面积,其中75%控释尿素处理提高显著。(2)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理促进吐丝期干物质积累,最终增加成熟期总干物质量,其中以CRU2和CRU3处理最好。(3)与常规施氮处理相比,普通、控释尿素配施处理的干物质在叶片和茎秆中的分配比例均较低,而籽粒的分配比例较高,以CRU3处理比例最高。(4)随控释尿素比例增加,玉米产量、千粒重、穗粒数、穗长和穗粗均呈先升后降的趋势;25%,50%,75%,100%的控释尿素比例处理产量较常规施氮处理分别增产3.70%,8.83%,11.23%,5.43%。因此,普通尿素掺混75%比例的控释尿素进行一次底施,既能满足玉米植株生长需求,提高干物质积累,优化干物质分配,又可促进增产。