Ⅱ优航2号晚稻高产栽培示范

为了促进安溪县魁斗镇水稻种植的可持续发展,以超级稻Ⅱ优航2号品种为主推品种,于2012~2014连续3年进行高产栽培示范,研究Ⅱ优航2号在魁斗镇的特征、特性、相适的种植技术。结果表明:通过研究Ⅱ优航2号的品种特性,进行相应的技术措施,显著提高水稻产量与经济效益;2014年Ⅱ优航2号平均产量614.0 kg/667 m2,分别比2012年、2013年的545.5 kg/667 m2、575.5 kg/667 m2增产12.6%、6.7%。同时,分析Ⅱ优航2号品种栽培作晚稻的关键措施,并总结出一套适应安溪县魁斗镇的超级稻Ⅱ优航2号高产栽培技术。     

几个超级稻组合在兴宾区的种植表现及高产栽培技术

来宾市兴宾区近年来超级稻示范推广面积不断增加,种植品种主要为中浙优1号、Y两优1号、培杂泰丰、新两优6号、Q优6号、丰源优299、金优299、天优998,这几个品种占该区超级稻种植面积的95%以上。通过生产实践,掌握了这几个品种的特征特性和在当地的种植表现,总结了相配套的高产栽培技术。     

福建超级稻品种茎秆结构特征及其与抗倒性和产量的关系

为探讨超级稻品种的茎秆结构特征及其与抗倒伏性和产量因子的关系,以期为选育抗倒伏的水稻品种及高产栽培提供参考依据,选用福建省育成的经农业部认定的4个超级稻品种("Ⅱ优明86"、"Ⅱ优航1号"、"特优航1号"和"Ⅱ优航2号")及对照品种"汕优63"为材料,按常规方法进行田间试验,在成熟期每品种各选取有代表性的20个茎蘖,测定基部伸长节间的抗折力、各节间至穗顶的长度及鲜重、节间长度、粗度和秆壁厚度,并进行室内考种。结果表明,除"Ⅱ优明86"的倒1节间极显著短于对照外,超级稻品种各节间多数不同程度比对照长;各节间粗度多数与对照差异不明显;在节间壁厚方面,除"Ⅱ优明86"倒1节间极显著厚于对照外,其他多数低于对照;超级稻品种各节间的倒伏指数均大于对照,且多数达极显著水平,但倒伏指数均小于200,表明均具有较强的抗倒能力;茎秆基部3个伸长节间的抗折力与相应节间壁厚呈极显著正相关,各节间的倒伏指数与相应节间壁厚呈显著或极显著负相关,而与株高、节间长、节间粗度关系不显著,显示供试品种的抗倒伏性能主要取决于节间秆壁的厚度;穗长与节间壁厚呈显著正相关,增加基部伸长节间壁厚有利于孕育大穗。在超级稻品种培育过程中,可寻找植株矮化以外的抗倒因素,培育茎秆壁厚实的品种,以增强品种的抗倒伏能力。     

秸秆还田下灌溉方式对水稻产量及水分利用率的影响

为探究秸秆还田结合节水灌溉技术的应用效果,本试验通过在秸秆全量还田条件下,设置不同灌溉方式,研究其对水稻生长发育、产量及其构成因素、水分利用效率等的影响,结果表明,在水稻生长发育上,秸秆还田下节水灌溉能够在一定程度上提高水稻中前期分蘖数,降低成熟期水稻植株株高,随着灌水量的减少,分蘖成穗率逐渐降低;在水稻生长发育的中前期,适当减少水分供给有利于水稻叶片和茎鞘干物质的积累,叶片干物质输出率与转换率以控灌I处理最大,分别达到14.19%和4.15%,茎鞘干物质输出率和转换率间以歇灌溉处理最大,分别达28.69%和17.39%;在产量及其构成因子上,水稻产量依次为间歇灌溉淹水灌溉控灌I控灌II;在水分利用效率上,灌溉水水分利用效率以控灌II最大,为3.55 kg·m-3,自然降水水分利用率以间歇灌溉最大,为1.10 kg·m-3,总水分利用率以控灌I最大,为0.75 kg·m-3。综上,在秸秆还田和保证产量的前提下,间歇灌溉和控灌I处理最佳。本研究为东北地区水稻秸秆还田下水分管理,提高水资源利用效率,促进水稻生产可持续发展提供了理论依据。     

基于SWAP模型的春小麦咸水非充分灌溉制度优化

为探讨石羊河流域春小麦适宜的咸水非充分灌溉制度,该文利用2008年、2009年的田间试验资料对SWAP模型进行了率定和验证,并应用模型模拟了不同水文年型、不同灌水方案对土壤水盐平衡、作物产量和水分利用效率的影响。结果表明:咸水灌溉时,适宜的非充分灌溉能够提高作物产量和水分利用效率,土体盐分增加量明显降低;而咸水灌溉时最大产量及对应的灌水量随灌水矿化度的增大而降低。春小麦最优灌水方案为:1)25%降水年型(丰水年),灌水矿化度0.7、3、6 g/L的最优方案均为灌3次水,灌溉定额322 mm;2)50%降水年型(平水年),灌水矿化度0.7、3、6 g/L的最优方案均为灌3次水,灌溉定额分别为328、287、246 mm;3)75%降水年型(枯水年),灌水矿化度0.7和3 g/L的最优方案为灌4次水,灌溉定额分别为440和396 mm,灌水矿化度6g/L对应的最优方案为灌3次水,灌溉定额352mm。该文提出的灌溉方案对于该地区咸水资源的高效利用具有一定的指导意义。     

华南双季稻主栽品种的光能利用效率及聚类分析

水稻品种的光能利用效率(RUE)是影响华南双季稻产量的重要因素之一。目前,关于品种的RUE特性及其与农艺性状间关系的研究鲜有报道。为此,本研究以华南双季稻区36个水稻主栽品种为供试材料,探讨了不同品种的RUE及其与产量等主要农艺性状的关系,并进行品种RUE类群的划分。结果表明,水稻的RUE在品种间和季节间的差异均达极显著水平;早、晚季的RUE均与稻谷产量、收获指数及千粒重等呈极显著正相关;早季的RUE与生物量呈极显著正相关、与生育期呈极显著负相关,晚季的则相关不显著。主成分分析结果表明,早季水稻品种特征主要由产量光能效率因子、穗粒因子、生育期粒重因子和结实率因子等4个主成分构成;晚季则主要由产量光能效率因子、穗粒因子、生物量因子、生育期粒重因子和结实率因子等5个主成分构成。通过系统聚类分析将华南双季稻品种划分为低光效型、中光效型和高光效型3个类群。早季低光效型、中光效型和高光效型的品种数分别占供试品种数的50.0%、38.9%和11.1%;晚季的依次分别为27.8%、47.2%和25.0%。其中,‘Y两优143’‘特优524’‘天优3301’和‘特优3301’等4个品种被划分为早季高光效型品种,‘五优308’‘天优3618’‘五优163’‘五优376’‘天优998’‘天优华占’‘天优3301’‘广8优188’和‘Y两优305’9个品种被划分为晚季高光效型品种。本研究结果将对水稻种植区域的品种布局、高RUE品种的选育及其高效利用具有重要指导意义。     

干旱区不同灌溉方式对枣树水分利用效率和果实品质的影响

为了探明不同灌溉方式对干旱区枣树灌溉水量分配、枣树生长和果实品质的影响,2009年以阿克苏试验林场成龄枣树为研究对象,研究了地面灌、滴灌和微喷灌3种灌溉方式下灌溉水的去向、枣树生长、产量、水分利用效率和果实品质。结果表明,与地面灌相比,滴灌及微喷灌有效地减少了田间水的深层渗漏,节水49%,而且对枣树生长影响并不显著。滴灌和微喷灌能够有效促进叶面积指数、叶绿素相对含量的提高,进而提高产量,滴灌增产22%,微喷灌增产16%;水分利用效率分别提高240%和230%;而且显著提高果实横径、单果质量、还原糖含量以及维生素C含量。由此可见,滴灌及微喷灌方式显著提高了枣树的果实品质和产量,研究成果为干旱区林果节水灌溉提供实践依据。     

小麦不同品种的水分利用特性及对灌溉制度的响应

为了研究不同小麦品种的水分利用特性和对灌溉制度的响应,该文于2003～2004年在中国科学院栾城农业生态试验站对19个抗旱节水性不同小麦品种进行了不同灌溉处理下,其生长发育特性、产量、耗水量和水分利用效率(WUE)的比较研究,结果表明不同小麦品种的水分利用特性有显著差异。不同小麦品种产量相差最大达44.86%,水分利用效率相差可达42.18%。根据系统聚类分析,把19个小麦品种分为高产高WUE型、中产高WUE型、中产中WUE型和低产低WUE型4种类型。不同类型的小麦,对灌溉制度的响应不同。高产高WUE类型在本试验年灌溉60 mm,产量可达到7415 kg/hm²,水分利用效率可达15.91 kg/(mm·hm²)。在华北平原适于种植石家庄8号等高产高WUE型小麦,其在不降低产量和水分利用效率的情况下,减少灌水60～120 mm,具有明显的节水增产效益。     

灌水量和灌水时期对冬小麦耗水特性和生理特性的影响

以优质冬小麦品种烟农475为试验材料,研究了不同灌水量和灌水时期对小麦的耗水特性、生理特性、籽粒产量及水分利用效率的影响.结果表明:土壤水分过多或不足都会对冬小麦的籽粒产量和产量水分利用效率造成影响,灌水时期的不同也会对冬小麦籽粒产量产生影响.灌5水的处理W4籽粒产量最高,产量水分利用效率也较高,说明W4处理是兼顾高产和节水的最佳灌溉方式.     

不同灌水条件下分层施肥对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为了明确分层施肥在不同灌水条件下对冬小麦产量、耗水特性和水分利用效率的影响,为黄淮海地区小麦高产高效生产实践提供理论依据。结合当地冬小麦灌溉制度采用水肥2因素裂区试验,水分为主区,施肥方式为副区,设置3个灌溉处理:春季不灌水(W_0)、春季拔节期灌水(W_1)、春季拔节期灌水+开花期灌水(W_2),灌水量90 mm/次;2种施肥方式处理:常规施肥处理(F_1)和分层施肥处理(F_2),分析了不同灌水与施肥模式下冬小麦产量、耗水特性和水分利用效率的特点。结果表明:与F_1相比,F_2处理40—120 cm土层土壤贮水消耗量、冬小麦拔节期—开花期耗水强度和农田耗水量显著增加,其中以W_2F_2处理农田耗水量最高。分层施肥处理冬小麦水分利用效率较常规施肥提升14.2%～3.0%,其中以W_1F_2处理水分利用效率最高。在3种灌水条件下,分层施肥处理较常规施肥显者增加了冬小麦的单位面积穗数,产量增加19.8%～6.4%,其中W_(2 )F_2产量最高。因此,建议在水分充足地区,采取小麦春季灌溉拔节水和开花水结合底肥分层施用的管理方式;在水资源短缺地区,采取小麦春季灌溉拔节水结合底肥分层施用的管理方式。     

超级稻“Ⅱ优航1 号”和“Ⅱ优航2 号”源、库、流特性分析

为了探讨超级稻高产机理, 选用2 个航天育种获得的超级杂交水稻组合“Ⅱ优航1 号”和“Ⅱ优航2号”, 以“汕优63”为对照, 对其源、库、流特性进行研究。2 个超级稻组合籽粒灌浆期叶片叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光动力学参数(F_v /F_m、F_v /F_o、q_p)均显著大于对照(“汕优63”); 与对照组合相比, 2 个超级稻组合的弱势籽粒灌浆持续时间长, 灌浆充分, 且库容、填库能力和茎鞘物质运转率显著提高。研究表明, 较大的库容及较好的源、库协调性是超级稻超高产的生理基础。2 个超级稻组合之间, “Ⅱ优航2号”的茎鞘物质运转率以及填库能力大于“Ⅱ优航1 号”, 因此“Ⅱ优航2 号”的产量略高于“Ⅱ优航1 号”。     

灌水控制下限对冬小麦产量和品质的影响

为制定冬小麦的优质高效灌溉指标,通过3个生长季（2005－2008年）的人工控水试验,研究了不同灌水控制下限对冬小麦生长、产量和品质的影响。结果表明,与对照相比,播种—拔节前期水分胁迫对冬小麦生长、产量及品质的负面影响不明显,且可节水11.68%～18.18%,水分利用效率提高8.33%～12.5%;拔节—抽穗前期水分胁迫对冬小麦生长的抑制作用最明显,使籽粒出粉率、蛋白质质量分数显著降低,面团形成时间和稳定时间显著缩短,产量降低6.56%～9.08%,但可节水24.29%～31.95%,水分利用效率提高6.19%～10.63%;抽穗扬花期水分胁迫对冬小麦生长没有明显影响,虽显著提高了籽粒蛋白质、湿面筋、氨基酸质量分数和出粉率,但减产9.96%～11.35%,水分利用效率仅提高了4.12%～5.62%;灌浆成熟期水分胁迫对冬小麦生长影响最小,籽粒蛋白质、湿面筋、氨基酸质量分数和出粉率均显著提高,但大幅度降低了产量,水分利用效率只提高了1.03%～5.95%。华北地区冬小麦优质高效节水灌溉指标是：播种—拔节前期、拔节—抽穗前期、抽穗扬花期和灌浆成熟期的灌水控制下限分别为50%、65%、70%和65%田间持水率。     

氮肥运筹方式对超级稻剑叶生理特性及产量的影响

在总施氮(尿素)量600 kg hm-2条件下,研究了氮肥运筹方式对两个超级稻品种"扬两优6号"和"新两优6号"剑叶生理特性及产量的影响。结果表明:与氮肥全部作为基肥施用相比,氮肥施用后移,使超级稻剑叶丙二醛(MDA)含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)含量提高,衰老延缓;叶绿素含量增加,光合速率提高;其中重施分蘖肥处理(基肥、分蘖肥各占50%)产量最低,两个超级稻品种较对照分别减产7.7%、6.3%,减产达显著水平;基肥∶分蘖肥∶促进花肥∶保花肥∶粒肥3∶1∶1∶1∶0的处理产量最高,较对照分别增产22.9%、27.2%,增产达极显著水平。     

华北地区旱稻产量适应性及耗水特征分析

本研究利用2001～2002年的试验结果,分析了北京昌平旱稻的产量及产量构成要素、水分利用效率和耗水特征.结果表明:在水分输入为300～522mm条件下,北京地区"旱稻297"和"早稻502"的产量水平分别为3876～5289kg·hm-2、3977～5664kg·hm-2,灌溉水的水分利用效率分别为1.01～1.29g·kg-1、1.03～1.33g·kg-1,同一品种不同水分处理之间存在差异."早稻502"的产量和水分利用效率均高于"早稻297",表明"早稻502"更适宜在北京地区种植.对产量分析可以看出,在损失7.9%～29.8%产量前提下,水分利用效率可以提高1.9%～27.7%,其中前期限量灌溉处理的水分利用效率提高幅度最大,为3.6%～23.1%,而产量仅降低7.9%～15.5%.表明前期限量后期充分灌溉处理为北京地区气候条件下的早稻节水灌溉模式.同时利用北京地区昌平气象站1951～2005年的气侯资料,分析了旱稻生长季内的降水特点,根据person-Ⅲ分布法确定了早稻生长季内的3种降水年型,并分析了不同降水年型下旱稻生长季内的降水与作物需水的耦合度.结果表明:旱稻在正常年和干旱年型下生长季内各生育阶段均需灌溉水补充,而湿润年型只需在开花～成熟阶段适当补充灌溉.     

调亏灌溉对新疆滴灌春小麦土壤水分、硝态氮分布及产量的影响

2017年和2018年在北疆滴灌春小麦栽培中,额定施氮量为纯氮300kg/hm2,设置3个调亏灌水量(水分不调亏E1:100%ET0;水分中度调亏E2:80%ET0;水分重度调亏E3:60%ET0)和2个小麦品种(水分敏感型X1:新春22;水分不敏感型X2:新春44),灌溉频率为7天1次。研究不同处理对滴灌春小麦土壤水分、硝态氮分布及产量的影响。结果表明:(1)水分重度调亏(E3)可以缓解0—40cm土壤水分和土壤硝态氮向深层流失,减少作物耗水量,提高水分利用效率。(2)新春22和新春44在土壤质量含水量、土壤硝态氮含量指标上无显著的品种间差异,小麦品种对于土壤理化性质的影响较小。(3)在水分中度调亏(E2)处理下,新春44(X2)能在节约大量灌水同时,提高水分利用效率,保持最适的氮素营养指数(NNI),进而使产量得到了显著的补偿,而新春22(X1)通过中度和重度调亏不能使产量得到有效的补偿。(4)在同一灌溉频率、施氮量水平下,品种对滴灌春小麦水分利用效率的影响大于调亏灌溉水平对滴灌春小麦水分利用效率的影响。(5)水分不敏感型品种新春44(X2)更适合在北疆地区采用调亏灌溉模式生产,综合考虑氮素营养指数(NNI)、耗水量、水分利用效率及产量,其最适的调亏灌溉水平为E2。     

氮肥运筹对超级稻库源关系、干物质积累及产量的影响

以"扬两优6号"和"新两优6号"两个超级稻品种为材料,在总施氮(尿素)量600 kg/hm~2条件下,研究了氮肥运筹方式对超级稻库源关系、干物质积累及产量的影响,以期为超级稻高氮肥用量的情况下合理运筹氮肥提供依据。结果表明:与氮肥全部作为基肥施用(对照)相比,氮肥施用后移,使超级稻分蘖数减少、成穗率提高;齐穗期有效叶面积提高,库源关系协调;中后期干物质积累显著增加,产量显著提高。其中,两个品种均是基肥︰分蘖肥︰促花肥︰保花肥︰粒肥为3︰1︰1︰1︰0的处理产量最高,分别较对照增产22.86%、27.15%,增产均达极显著水平;重施分蘖肥处理(基肥、分蘖肥各占50%)的产量最低,分别较对照减产7.69%、6.32%,减产分别达极显著、显著水平。     

栽培模式及施氮对冬小麦-夏玉米体系产量与水分利用效率的影响

通过位于陕西杨凌的为期6年的田间定位试验,研究了长期覆盖栽培(常规、垄沟、覆草及控水)及施氮量(N0、120、240 kg/hm2)对小麦-玉米轮作体系作物产量及水分利用效率的影响。结果表明,与常规模式相比,垄沟和覆草模式均显著增加了玉米子粒产量,对小麦子粒产量的影响未达显著水平,控水模式降低了玉米和小麦的产量。4种不同栽培模式对玉米-小麦6年总产量的贡献大小顺序为:垄沟覆草常规控水,差异达显著水平。垄沟模式显著提高了玉米和小麦的水分利用效率;覆草和控水模式显著提高了玉米的水分利用效率,对小麦水分利用效率的提高未达显著水平。不同栽培模式下,玉米和小麦的总水分利用效率的大小顺序为:垄沟覆草控水常规,差异达显著水平。与未施氮肥相比,施氮N 120和240 kg/hm2显著提高了玉米、小麦的产量和水分利用效率,但两施肥处理间产量和水分利用效率差异不显著。     

海河低平原限水灌溉节水种植研究

针对海河低平原水资源严重不足，干旱日趋加剧的现状，以节水为主线，以提高水分利用效率为中心，以节水增产增收为目的，系统研究了限水灌溉农田土壤水分消长动态，主要作物生长发育特点、需肥需水规律及水肥配合原则。在节水种植机理研究的基础上，又系统研究了调整作物布局，优化种植方式，筛选抗旱喜肥型品种，调控水肥运用，采取抗旱节水耕作措施等，形成限水灌溉农田节水种植系列技术，产量稳定提高，水分利用效率提高1倍左右。     

海冰水膜下滴灌对棉花产量和水分利用效率的影响

在河北省黄骅中捷农场进行矿化度为3 g/L的海冰水膜下灌溉试验,研究不同灌溉处理对土壤水分含量、盐分积累、棉花生长发育、产量及水分利用效率的影响.结果表明,与井水灌溉相比,海冰水灌溉可以增加土体的中下层土壤含水量.海冰水灌溉会引起土壤表层盐分含量的增加,但经过雨季水分的淋洗作用,盐分会得到很大程度的淋溶,因此,在棉花生长后期2种不同灌溉水源处理,土壤各层次盐分含量无显著差异,井水灌溉棉花产量略高于海冰水灌溉,但二者之间产量及产量构成指标差异不显著.海冰水膜下滴灌与漫灌相比,可以显著提高棉花产量和灌溉水利用效率,其中产量提高22%.研究结果表明,矿化度为3 g/L的海冰水可以用于棉田灌溉,结合膜下滴灌技术可以有效提高灌溉水的利用效率.     

不同类型水稻品种产量形成对微纳米气泡响应的差异

为评估微纳米气泡对不同类型水稻品种生长发育及产量形成的影响差异,以及这种差异所带来的微纳米气泡应用策略的启示,以江西主推的超级稻品种‘五丰优T025’和常规稻品种‘赣晚籼37’为试验材料,于2019—2020年开展了盆栽试验,研究微纳米气泡(MNB)与普通水(对照, CK)灌溉对超级稻和常规稻生长发育及产量构成的影响。结果表明:1) MNB灌溉显著增加了土壤溶液中溶解氧浓度、水稻根系体积和干重,提高了α-NA氧化量、根系总吸收表面积和根系活跃吸收表面积、叶片的叶绿素含量和净光合速率,促进了生物产量的积累和经济系数的提高,增加了水稻的穗长、着粒密度、一二级枝梗和主轴数及其着生其上的粒数和结实率,最终提高了籽粒产量。2)与CK相比, MNB灌溉提高常规稻产量8.46%～17.9%,超级稻产量11.32%～22.09%,以超级稻增幅较大。3) MNB灌溉主要增加了常规稻的穗数(6.67%～16.67%)和超级稻的穗粒数(3.23%～7.2%)和结实率(1.14%～6.57%)。4) MNB灌溉提高常规稻穗数原因主要是在水稻生育前期促进了水稻分蘖的发生,使得常规稻具有最大分蘖数;而提高超级稻穗粒数和结实率的主要原因在于提高了水稻生育中后期叶片的光合作用,减缓了叶片的衰老,提高了分蘖成穗率和光合物质的积累,提高了二次枝梗和主轴上的籽粒数量及结实率,提高了经济系数。可见,通过微纳米气泡可进一步提升常规稻和超级稻的产量。常规稻可在分蘖期之前适当增加微纳米气泡供给以增加穗数增产,而超级稻可在抽穗后增加微纳米气泡的供给以提高穗粒数和结实率而增产。