增氧模式对水稻光合特性及产量的影响

【目的】研究不同增氧模式对水稻光合特性和物质生产的影响,并探讨适宜不同生态型水稻品种生长以及提高其产量的增氧模式,进一步明确稻田根部增氧对水稻生长的作用,为水稻好氧栽培提供参考和理论依据。【方法】以中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)3种不同生态型水稻品种为材料,设置增施过氧化钙(T_1)、微纳气泡水灌溉(T_2)和表土湿润灌溉(T_3)等不同增氧模式以及淹水对照(CK),分别测定水稻叶片光合特性、干物质积累量和产量等指标。【结果】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉处理增加了3个水稻品种主要生育期的叶片SPAD值、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和干物质量,水稻有效穗数和结实率显著高于对照;表土湿润灌溉处理下,3个品种的叶片SPAD值、叶面积指数、光合参数和干物质量下降,结实率显著低于对照,但提高了叶片水分利用率。完熟期,增施过氧化钙处理下,中浙优1号、IR45765-3B和中旱221稻谷产量分别较对照增加了22.38%、18.27%和18.17%;微纳气泡水灌溉处理下,3个品种稻谷产量分别较对照增加了13.89%、10.67%和8.85%;表土湿润灌溉处理下,产量分别比对照减少5.86%、8.19%和6.16%。【结论】增施过氧化钙和微纳气泡水灌溉有助于提高水稻叶片叶绿素含量、叶面积指数和光合作用能力,并显著增加水稻干物质积累和产量;而表土湿润灌溉处理下,水稻水分供应不足,叶片光合作用及产量均有所下降。     

基于SPAD值的木薯叶绿素含量预测模型

为了探讨木薯叶绿素含量的非破坏性快速测定方法,在测量叶片SPAD值、比叶面积和叶绿素含量的基础上构建通过SPAD值预测总叶绿素含量的数学模型。结果表明,叶绿素a对于SPAD值的贡献率大于叶绿素b;比叶面积和叶位显著影响SPAD值与总叶绿素含量的关系,在SPAD值预测总叶绿素含量的模型中导入比叶面积和叶位2个自变量可提高预测总叶绿素含量的精度;基于SPAD值、比叶面积、叶位预测总叶绿素含量的模型为C=-4.51+0.092 5 Spv+0.039 9 Sa+0.145 0（Lp）。     

臭氧胁迫对不同敏感型水稻叶片伤害的比较研究

【目的】研究臭氧胁迫下不同敏感型水稻叶片表观响应特征,为耐性水稻品种的选育提供参考。【方法】利用自然光气体熏蒸平台,以23个水稻品种或株系为供试材料,臭氧设置室内对照(10 n L/L)和高臭氧浓度(100 n L/L)两个处理。采用组内最小平方和动态聚类方法,根据供试材料地上部最终生物量对高浓度臭氧的响应从小到大依次分为A、B和C 3个类别,研究臭氧胁迫下不同敏感类型水稻叶片伤害指数(LBS)特别是顶3叶叶色值(SPAD值,土壤、作物分析仪器开发)的动态响应及其与最终生长量变化的关系。【结果】臭氧胁迫使A、B和C 3类水稻成熟期地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,后两者降幅达极显著水平。臭氧处理水稻的LBS随生育期推移呈明显的增加趋势,但不同敏感类型水稻间均无显著差异,各测定时期表现一致。与对照相比,臭氧胁迫使不同测定时期的叶片SPAD值显著下降,降幅随熏蒸时间延长和叶位下移明显增加。全生育期平均,臭氧胁迫使所有供试材料倒1叶、倒2叶和倒3叶SPAD值分别下降11%、18%和30%,均达极显著水平。与此不同,臭氧胁迫对叶片SPAD值的影响不同水稻类型间无显著差异,不同测定时期趋势相同。相关分析表明,尽管臭氧胁迫水稻成熟期地上部生物量的响应与部分测定时期LBS存在一定的相关性,但其与所有测定时期叶片SPAD值变化的相关性均不显著,不同叶位趋势一致。【结论】在本研究条件下,臭氧熏蒸叶片的伤害指数和SPAD值的响应均不宜作为水稻生长对臭氧耐性程度的评价指标。     

施氮对冬水田杂交中稻本田生长期叶片叶绿素含量的影响

以18个杂交中稻组合为材料,通过施氮与不施氮(CK)处理,研究了四川冬水田区杂交水稻本田生长期间叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期及主要生育时期的敏感叶位.结果表明,本田叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期有分蘖期、最高苗期、拔节一抽穗期和籽粒灌浆结实中后期,施氮处理与CK叶片SPAD值的差值表现为分蘖初期和籽粒灌浆结实中后期较大,其余时期较小,其中移栽后第9～11天秧苗叶绿素含量受氮肥的影响最大,可作为测苗确定蘖肥施氮量的最佳时期;各叶位叶片的叶绿素含量受氮肥影响的程度以下部叶片较大,顶4叶是反应植株氮素状况最好的指示叶.     

基于多光谱图像的水稻叶片叶绿素和籽粒氮素含量检测研究

先利用常规技术分析了水稻的叶片叶绿素和籽粒氮素含量,然后用包含绿(G)、红(R)和近红外(NIR)三波段通道的电荷耦合器件(CCD)成像技术对水稻叶片和籽粒进行了无损检测。试验结果显示,水稻叶片叶绿素a、叶绿素b分别与G、NIR通道图像灰度呈极显著线性相关,叶绿素(a+b)含量则与上述两通道图像灰度呈显著线性相关;而且,水稻籽粒氮素含量与G、NIR通道、归一化植被指数(NDVI)灰度呈显著线性相关。由此建立了水稻叶片叶绿素和籽粒氮素含量的多光谱图像预测模型,并分别用21个样本对模型进行检验,其中线性显著相关的7个模型的相对误差RE(%)介于9.36%~157%,实现了对水稻叶片叶绿素和籽粒氮素含量的快速、准确、非破坏性检测。     

应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究

2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。     

钼对冬小麦叶绿素含量变化的影响

通过测定缺钼与施钼处理冬小麦品种叶绿素含量的相对比值（SPAD值）,研究了不同时期小麦叶绿素、类胡萝卜素含量、蛋白酶活性及叶绿素a、b比值（Ch1a／Ch1b）的变化,以探讨冬小麦缺钼黄化的原因。结果表明,34个冬小麦品种叶绿素SPAD值缺钼处理显著低于施钼处理,说明冬小麦黄化的原因是缺钼引起冬小麦叶绿素含量下降;播种后27和57d（低温时期）的两个冬小麦品种叶绿素含量缺钼处理显著低于施钼处理,播种后135d（高温时期）的两个冬小麦品种缺钼和施钼处理叶绿素含量没有显著差异,进一步说明低温时期缺钼易引起冬小麦叶绿素含量下降,从而导致冬小麦黄化现象的发生。缺钼时类胡萝卜素含量同叶绿素含量一样显著下降,并与之在不同时期呈现一致的变化趋势。缺钼与施钼处理间蛋白酶活性无显著差异,表明缺钼时叶绿素含量的下降不是分解加剧的结果,而可能是由于叶绿素合成受阻所致。两个冬小麦品种缺钼和施钼处理Ch1a／Ch1b较为恒定,无显著差异。然而播种后27、57和84d（温度较低时期）Ch1a／Ch1b比值显著高于播种后135d（温度较高时期）,表明叶绿素a向叶绿素b的转化受低温影响,而与钼营养的丰缺无关。     

减氮和增氧灌溉对水稻产量和氮素利用的影响

【目的】明确减氮和增氧灌溉对水稻生长、产量和氮肥利用的影响。【方法】以3个品种水稻中旱221(旱稻)、中浙优8号(水稻)和IR45765-3B(深水稻)为材料,并设常规施氮量(195.0 kg/hm²)、减施氮量(157.5kg/hm²)2种氮水平和常规淹水灌溉(ConventionalFloodIrrigation,WL)、微纳米气泡水增氧灌溉(Micro-nanoBubbleWater OxygenationIrrigation,MBWI)2个灌溉模式,对比分析了3个品种水稻的茎蘖动态、叶片叶绿素含量、叶面积、干物质量、产量和水稻的氮素吸收利用特征。【结果】研究结果表明,MBWI处理显著增加了水稻产量,中旱221、中浙优8号和IR45765-3B的2年平均产量MBWI处理分别比WL处理增加12.4%、7.5%和6.7%,这可能与水稻有效穗数、每穗粒数密切相关。微纳米气泡水增氧灌溉和增施氮肥用量显著增加水稻叶片叶绿素含量和叶面积,并增加水稻干物质积累量。氮肥和增氧灌溉均影响水稻各氮素利用率指标,与淹水灌溉相比,微纳米气泡水增氧灌溉均可以显著...     

光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响

以豫玉22为试验材料,采用盆栽试验,设置2种遮光处理和3个氮肥水平,研究光、氮及其互作对玉米光合特性和物质生产的影响。结果表明,相对于不遮光处理,抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理玉米叶片光合速率和叶绿素a含量下降,叶绿素b和总叶绿素含量升高,胞间CO2浓度上升;成熟期不施肥、施肥120、240 kg/hm2的干物质积累量分别降低33.66%、31.69%、24.84%,产量分别降低52.50%、49.10%、40.92%。抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理,随施氮量的增加,叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及光合速率均显著上升,成熟期施肥240 kg/hm2处理干物质积累量分别比不施肥、施肥120 kg/hm2增加42.45%、17.39%,产量分别增加59.93%、22.24%。弱光胁迫条件下增施氮肥可以改善玉米的光合特性,增加玉米干物质积累量,减少玉米产量损失。     

施氮水平及方式对玉米冠层NDVI、氮含量、叶绿素和产量的影响

在不同施氮水平和方式（不追肥和拔节期追肥）的田间试验条件下,采集并测定玉米不同生育期的冠层归一化植被指数（NDVI）、叶片SPAD值、叶绿素含量、叶片全氮含量和产量,研究不同氮素水平下各指标间的相互关系。结果表明,在不同生育期玉米叶片叶绿素含量和冠层NDVI值均随施氮量的增加而增大,追肥能显著提高叶片叶绿素含量和冠层NDVI值,灌浆期玉米叶片叶绿素含量增加幅度最大。冠层NDVI值与叶片氮含量、叶绿素含量的相关系数在各生育期均达到显著或极显著水平,叶片SPAD值与叶绿素含量的关系同冠层NDVI值一致,两者均可以对玉米进行氮素营养的诊断,但NDVI比SPAD更具有快速可靠的优点。追肥较不追肥处理有明显增产效果,平均增产幅度为29.23%,最大增幅为44.13%。     

不同施氮水平下水稻植株在白背飞虱为害后的生理变化

【目的】为明确不同施氮水平调控水稻对白背飞虱抵御能力的生理机制,【方法】采用室内笼罩饲喂胁迫法,比较了不同施氮水平下水稻受白背飞虱为害后,体内叶绿素(SPAD)含量、含水量、伤流液含量和干物质含量、可溶性糖含量等防御相关物质含量的变化。【结果】水稻受白背飞虱为害后,水稻体内不同防御物质含量变化存在差异。水稻受白背飞虱为害后体内叶绿素含量、干物质含量、可溶性糖含量均有所下降,伤流液含量、相对含水量、含水量有所上升。随着水稻施氮水平的增加,受害水稻叶绿素含量、干物质量降幅呈上升趋势,含水量、伤流液含量增幅呈上升趋势,相对含水量、可溶性糖含量增幅呈下降趋势。【结论】不同施氮水平可通过调控水稻体内叶绿素含量、相对含水量、含水量、干物质含量、可溶性糖含量影响水稻对白背飞虱的抵御能力,从而影响白背飞虱种群数量。     

优质籼稻剑叶SPAD值与稻米品质相关性研究

目的为揭示优质籼稻关键生育时期剑叶SPAD值与稻米品质性状间的关系,为今后的优质籼稻育种和生产提供理论依据。方法以优质籼稻美香占2号、黄华占和五山丝苗等12个品种（系）为研究材料,测定各品种（系）的稻米品质性状、蒸煮食味品质、淀粉RVA谱和始穗期、齐穗期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期的剑叶SPAD值,并对5个时期剑叶SPAD值与品质性状进行相关性分析。结果籼稻蜡熟期和黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值均呈极显著正相关,与稻米蛋白质含量均呈极显著负相关,与稻米淀粉峰值黏度和崩解值呈显著或极显著正相关。结论籼稻黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值和蛋白质含量的相关性比蜡熟期高。黄熟期剑叶SPAD值越高,稻米蛋白质含量越低,食味品质越好。通过黄熟期剑叶SPAD值可以预测籼稻食味值和蛋白质含量。黄熟期剑叶SPAD值（x）与稻米食味值（y）的直线拟合方程为y=0.0901x+65.76,决定系数R²=0.687;与蛋白质含量（y）的直线拟合方程为y=-0.098x+9.217,决定系数R²=0.602。     

水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位

【目的】叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片颜色的变化与水稻的生长发育直接相关。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。【方法】利用EMS诱变日本晴获得一个能稳定遗传的淡绿叶突变体,暂命名为pgl11(pale green leaf 11)。在不同生育期测定野生型与突变体的叶绿素含量。在苗期,取野生型与突变体叶片进行叶绿体结构的透射电镜观察。在分蘖期,测定野生型与突变体的光合参数并观察气孔结构。在成熟期,测定野生型和pgl11的主要农艺性状。以pgl11为母本,南京6号为父本构建相应的F2群体,采用图位克隆的方法,对该基因进行定位。【结果】从苗期开始,突变体pgl11的每一片新叶均表现为淡绿色,叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常。随着叶片的生长,叶色由淡绿逐渐转绿,至抽穗期时叶绿素含量亦无明显差异。pgl11还表现光合速率、气孔导度明显下降,胞间CO_2浓度上升。扫描电镜观察发现,突变体pgl11的气孔发育异常。与野生型相比,突变体的农艺性状如株高、剑叶宽、二次枝梗数、每穗粒数、粒长、粒宽、千粒重以及结实率等均显著降低。对叶绿素合成、光合作用以及质体发育相关基因的表达量测定表明,突变体pgl11中参与叶绿体转录和翻译相关基因的表达量显著升高,而叶绿素合成和光合作用相关基因的表达量显著下降。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法将该基因定位于第1染色体上的C6和C8标记之间,物理距离约为110 kb。【结论】该定位区间内未见有叶色相关基因报道,推测PGL11基因可能是一个新的水稻叶色基因。     

淹水缓解直播早籼稻苗期低温冷害的生理特性研究

[目的]探究淹水对低温胁迫下直播早籼稻幼苗生长的影响,为南方稻区直播稻生产与抗逆栽培奠定生理基础.[方法]以耐冷品种湘早籼6号和冷敏感品种中嘉早17为材料,设置低温处理(8℃)、低温淹水处理(8℃+淹水)与常温对照(25℃)3个处理(处理3 d),分析秧苗农艺性状、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、光合酶活性和内源激素含...     

水稻盆栽速效氮淋洗法及短期亏氮效果分析

【目的】 探索一种简易、有效的盆栽土壤速效氮淋洗方法,并分析水稻花前不同时期土壤氮亏缺对不同类型水稻主功能叶及植株花后氮积累的影响,以期为阐明水稻花后氮素积累、转运特征和大田生产减氮技术应用奠定研究基础。【方法】 比较了3种水稻盆栽土壤速效氮淋洗方法的减氮效果,同时探讨了水稻花前14 d和花前3 d短期亏氮对籼粳杂交稻甬优12号、籼型杂交稻中浙优1号上3叶SPAD值、氮浓度和花后植株含氮量的影响。【结果】 通过淋洗结构+沙土混合基质方法进行3次淋洗,即可将土壤中85.6%的硝态氮和67.1%的铵态氮洗脱;水稻花前处理后,土壤硝态氮和铵态氮含量分别降低42.1%~59.3%和35.0%~43.9%,可实现预期的土壤减氮效果,短期内对土壤速效氮供应能力形成有效抑制。花前土壤氮亏缺导致甬优12上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d植株茎鞘、叶、穗和单株含氮量显著降低,且茎鞘、穗和单株含氮量在两淋洗处理间差异显著。花前14 d淋洗减氮导致中浙优1号上3叶SPAD值和氮浓度以及齐穗后10 d单株和穗部含氮量显著下降,花前3 d淋洗处理则对中浙优1号上3叶氮浓度和植株氮积累量几乎无影响。【结论】 水稻对花前14 d氮亏缺的敏感性显著高于花前3 d,植株不同叶位叶片的叶色和氮浓度对土壤氮亏缺敏感度由下而上增强,两时期土壤氮亏缺对籼粳杂交稻甬优12的影响均远大于籼型杂交稻中浙优1号,意味着籼型杂交稻中浙优1号花后对土壤速效氮需求明显降低,而籼粳杂交稻甬优12减数分裂期后对土壤速效氮存在更高需求。     

纳米镁对水稻产量形成和氮素吸收利用的影响

[目的]探明纳米镁和离子镁对水稻产量、产量形成和氮素吸收利用的影响.[方法]以南粳9108为试验对象,设置了3个氮水平(0、180、270 kg/hm2)下不施镁肥和施用纳米镁或离子镁的盆栽试验.[结果]相同氮肥施用水平下,施用纳米镁和离子镁处理的水稻籽粒产量较不施镁处理均有所提高,且施用纳米镁处理的籽粒产量均高于施用...     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田水稻群体质量的影响

【目的】添加生化抑制剂是提高水稻肥料利用率的有效途径之一。本研究旨在结合不同施肥模式揭示其节肥增效的群体优势,寻找适合黄泥田地区水稻高产高效的施用方式。【方法】采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田水稻群体质量的影响。【结果】尿素分次施用处理水稻有效茎蘖数、有效叶面积指数(LAI)、抽穗至成熟期干物质积累量、抽穗期SPAD值和籽粒产量较一次性施用处理分别显著提高0.8%、24.0%、9.3%、1.5%和14.2%。不同施肥模式下,配施生化抑制剂组合N-丁基硫代磷酰三胺/N-丙基硫代磷酰三胺+2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(NBPT/NPPT+CP)显著提高水稻有效茎蘖数及茎蘖成穗率,增加抽穗后干物质积累量,增大有效LAI,增加抽穗期SPAD值,提高水稻粒叶比,改善源库关系。相关性分析表明,抽穗至成熟期干物质累积与水稻籽粒产量呈显著正相关。新型脲酶抑制剂N-丙基硫代磷酰三胺(NPPT)单独施用及与2-氯-6-(三氯甲基)吡啶(CP)配施的水稻群体质量与N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)相似。【结论】通过施肥技术和抑制剂配施的集成与优化,可以改善黄泥田水稻群体质量,提高光合产物转化,获得更高产量。