不同水稻品种对铵态氮和硝态氮吸收特性的研究

采用水培方法研究了不同形态氮素对武育粳 3号 (常规粳稻 )和扬稻 6号 (常规籼稻 )生长的影响及其水稻苗期对NH 4 N和NO-3 N的吸收动力学特征。结果表明 :不同形态氮素对水稻生长影响差异显著 ,铵硝混合营养下水稻的生长最优 ;扬稻 6号比武育粳 3号具有更强的氮素吸收能力 ;不论武育粳 3号或是扬稻 6号 ,单一氮源时NO-3 的Km 值均大于NH 4 ,说明水稻对NH 4 的亲和力大于NO-3 ,武育粳 3号对NH 4 的最大吸收速率小于NO-3 ,而扬稻 6号则极为接近 ;NH 4 的存在均显著降低两个水稻品种对NO-3的吸收速率 ,武育粳 3号和扬稻 6号的NO-3 的Vmax分别比单一硝营养减小 1/ 2和 2 / 3,NO-3 的存在不影响武育粳 3号对NH 4 的吸收速率 ,但使扬稻 6号对NH 4 的吸收速率减小     

施磷量对不同磷敏感型水稻产量、品质及根系生长的影响

适宜的磷肥用量对提高水稻产量、改善稻米品质以及提高资源利用效率尤为重要。研究不同施磷量对水稻的产量、品质、根系生长的影响,探究根系与稻米品质间的关系,以期为水稻的高产优质高效栽培提供理论依据。以弱耐低磷品种连粳7号和强耐低磷品种甬优2640为供试材料,进行盆栽试验,试验设计4个磷肥施用量(按P2O5计),分别为0、60、120、180 kg·hm-2(分别以P0、P60、P120、P180表示),分别于分蘖盛期、抽穗期、成熟期3个时期测定水稻根长、根系生理活性、产量及品质指标,分析不同处理对水稻产量、品质及根系生长的影响。结果表明,随着施磷量的增加,水稻产量、加工品质、外观品质、蒸煮与营养品质、根长、根系氧化力与酸性磷酸酶活性均呈现先增加后降低的趋势,连粳7号的以上各指标在P120处理时达到最高,而甬优2640的各指标则是在P60处理时最高。与不施磷肥相比,抽穗期处理连粳7号在P120处理时根长、根系氧化力、根系酸性磷酸酶活性分别增加了51.1%、21.3%、14.6%;甬优2640在P60处理时根长、根系氧化力、根系酸性磷酸酶活性分别增加了66.6%、32.7%、17.7%。不同磷敏感型比较发现,甬优2640的产量、加工品质、蒸煮与营养品质、根长、根系氧化力、根系酸性磷酸酶活性高于连粳7号,垩白面积、垩白利率、垩白度均低于连粳7号。相关性分析可知:根长、根系氧化力、根系酸性磷酸酶活性与加工品质显著正相关,与外观品质显著负相关;根长与胶稠度呈极显著正相关。强耐低磷品种甬优2640在P60处理下具有更好的根系形态及生理活性,同时提高结实率与千粒重,促进水稻高产优质。     

铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

宁夏河套灌区主栽水稻品种遗传参数调试

利用CERESRice模型开展宁夏河套灌区水稻低温冷害影响定量化评估,需要确定河套灌区主栽水稻品种的遗传参数。采用1996-2013年中卫、永宁国家一级农业气象试验站水稻试验观测资料,结合同期气象和稻田土壤属性数据,对河套灌区宁粳28号（晚稻）、富源4号（中稻）、宁粳16号（晚稻）3个主栽水稻品种进行遗传参数调试,并以水稻开花期、成熟期、籽粒产量、地上部生物量和最大叶面积指数进行误差验证。结果表明：中稻富源4号遗传参数调试效果最好,开花期、成熟期和产量一致性指标分别为0.86、0.77和0.84;晚稻宁粳16号遗传参数调试效果较好,开花期、成熟期和产量一致性指标分别为0.86、0.64和0.91;晚稻宁粳28号开花期、成熟期和产量的一致性指标分别0.58、0.77和0.92;对成熟期、地上部生物量和最大叶面积指数模拟效果一般,对开花期和产量模拟效果较好。表明主栽水稻品种遗传参数调试总体效果较好,3个主栽品种遗传参数适于河套灌区水稻生长发育,可用于低温冷害对水稻影响的定量化评估模拟研究。     

水分胁迫下水稻拔节孕穗期冠气温度差与产量及品质的关系

为明确不同土壤水分条件下冠气温度差与不同抗旱性水稻品种产量及品质的相互关系,本试验在大田环境下,以辽粳294、开粳1号为材料,在拔节孕穗期设置5个水分梯度处理。结果表明,水分胁迫显著影响水稻的冠气温度差,胁迫越重,冠气温度差绝对值越小;不同水分胁迫下,水稻冠气温度差日变化与气温、空气湿度密切相关;相同环境条件下,抗旱性弱的品种辽粳294的冠气温度差绝对值低于抗旱性强的品种开粳1号;水分胁迫下水稻冠气温度差绝对值与每穗实粒数、千粒重、结实率、产量、糙米率、精米率、整精米率、碎米率、食味值均呈显著正相关,与秕粒数呈显著负相关;辽粳294和开粳1号的土壤水势分别在-0.008~-0.015 MP和-0.02~-0.03 MP范围内达到水分临界水平,且此时平均冠气温度差分别维持在0.2℃和0.7℃,对产量影响不显著,说明这2个冠气温度差值可分别作为辽粳294和开粳1号在拔节孕穗期的节水灌溉指标。本研究为建立稻作节水灌溉指标,实现水稻灌溉精确定量奠定了一定的理论基础。     

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。     

水稻抗瘟基因Pi-b与Pi-5的分子检测及外引抗源的利用评价

为了解2个广谱抗稻瘟病基因Pi-b、Pi-5在东北三省水稻品种中的分布以及部分外引材料在黑龙江省的应用价值,以68份水稻品种(52份东北三省材料、16份外引材料)和31份带有不同抗性基因的水稻单基因系为试验材料,利用基于水稻抗稻瘟病基因Pi-b、Pi-5设计的功能标记对其进行检测,同时采用黑龙江省稻瘟病优势生理小种进行混合接种鉴定。结果表明,供试材料中阳性对照BL1和沈农265、辽粳371、辽粳9号、辽星1号、中辽9052、吉粳53、吉粳94、垦稻19、垦糯2号含有抗性基因Pi-b;阳性对照Tetep和盐粳68、吉粳53、关东107、吉玉粳、九稻44、空育163、龙粳37、中156含有Pi-5基因,其中吉粳53同时含有这2个基因。接菌鉴定表明Pi-b、Pi-5 2个基因的抗性在黑龙江省无效。16份外引材料及31份水稻单基因系的接菌鉴定表明,目前对黑龙江省利用价值较高的抗瘟基因有Pi-3、Pi-7(t)、Pi-9(t)、Pi-12(t)、Pi-20、Pi-ta~2、Pi-z~t、Pi-24、Pi-25、Pi-gm。本研究对东北水稻生产中抗稻瘟病品种的选择以及抗稻瘟病育种实践具有重要意义。     

水稻脆性秸秆降解特性及其对土壤团聚体的影响

水稻秸秆降解效率是衡量秸秆还田利用率的重要指标,脆秆水稻秸秆易破碎,在秸秆还田中具有重要应用价值.以脆秆水稻品种科辐粳7号的秸秆为研究对象,以扬粳113为对照,通过土壤降解(有氧+厌氧)和酸碱酶解处理揭示脆性秸秆的降解特征,明确降解后的秸秆对土壤结构的影响,为脆秆水稻的应用提供理论支持.研究发现通过酸性降解处理,科辐粳...     

不同水稻品种获取氮能力的差异

采用溶液培养方法研究了不同水稻品种获取氮能力的差异及其原因。结果表明,在不同供氮水平下,不同水稻品种吸氮能力差异显著。随着供氮水平的提高,南光、豫粳7号、黔育421和武运粳7号的氮积累总量增加显著,说明这4个水稻品种对氮的响应度高;而桂单4号、ELIO、云粳38和4007的氮积累总量增加不显著,说明它们对氮的响应度低。对氮响应度高的4个水稻品种的平均吸氮速率随着供氮水平的增加其增幅显著,而其总根长的变化幅度则较小。水稻氮积累总量与总根长和平均吸氮速率的相关关系的分析结果表明,平均吸氮速率对水稻苗期获取氮能力的贡献率大于其总根长的贡献率。     

外源镉和温度变化对不同品种水稻抽穗期光合特性的影响

探讨外源镉（Cd）和温度变化对水稻抽穗期光合特性的影响,为水稻生长过程中应对稻田土壤重金属污染和气候变暖的复合作用提供理论依据。通过添加外源Cd （0和2 mg/kg土）和模拟温度（白天/夜晚分别为30℃/25℃（CK）、33℃/28℃（T1）、36℃/31℃（T2））,研究外源Cd和温度变化对不同品种水稻（武运粳30号和新两优6号）抽穗期光合参数、荧光参数及其生物量的影响。结果表明,单一Cd处理显著降低了新两优6号的SPAD值,而单一增温处理则显著降低了武运粳30号的SPAD值（P<0.05）。虽然外源Cd和温度的复合作用未显著影响武运粳30号和新两优6号的净光合速率（P_n）,但Cd处理显著降低了两品种的P_n,而增温处理则显著影响了新两优6号的P_n;大部分Cd和温度处理下,新两优6号的SPAD值和P_n大于武运粳30号。Cd处理和增温处理均影响了水稻叶绿素诱导动力学曲线的形状,O、K、J和I点的荧光因处理的不同而具有一定差异。Cd处理和增温处理对水稻F_v/F_m和比活度参数的影响与水稻品种有关,Cd处理未显著影响运粳30号和新两优6号的F_v/F_m值,而增温处理则显著减少了武运粳30号的F_v/F_m值;新两优6号的比活度参数ABS/RC、DIo/RC、TRo/RC、ET0/RC在Cd处理下显著降低,而武运粳30号的比活度参数在增温处理下则显著增加（P<0.05）。Cd处理显著降低了新两优6号的茎叶生物量,而增温处理则显著降低了武运粳30号茎叶生物量,然而两者的复合作用对水稻茎叶和根生物量的影响因品种不用而具有差异,新两优6号的茎叶和根干物质量在大部分处理下大于武运粳30号。综上可知,Cd和增温处理通过影响水稻的光合参数和荧光参数,从而影响水稻的生物量,但影响程度因品种不同而具有差异,其中,武运粳30号对Cd具有较强的抗性而新两优6号对增温有较强的抗性。因此,在实际的田间管理中,应选择合适的水稻品种,以应对土壤Cd污染和温度升高对水稻生长的影响。     

粳稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异

以15个常规粳稻品种为材料,设置0 、150、225、300 kg/hm2四种氮素水平,研究水稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异。结果表明,不同生育时期,硅在水稻各器官、全株中的积累量均随氮素水平的提高而增加。随氮素水平的提高,水稻在移栽-拔节和抽穗-成熟阶段的积累比例增加而拔节-抽穗阶段的积累比例减少,在茎鞘中的分配比例减少而叶片和穗中的分配比例增加。不同生育时期,硅在茎鞘、叶片和全株中的含量均随氮素水平的提高而下降,抽穗和成熟期,穗中的硅素含量随氮素水平的提高而下降,至中肥最低,高肥条件下略有回升。不同氮素条件下,水稻硅素的积累与分配特性存在显著的基因型差异,同时各基因型硅素积累与分配对氮素的反应也存在差异。其中,武育粳7号、华粳3号、武香粳9号、香粳20-18、武育粳3号、晚粳4003、早丰9号、华粳2号的硅素积累效率具有随氮素水平的提高保持稳定或相对提高的特性,对于氮肥用量不断增加条件下水稻植株的抗逆性改良具有较好的遗传潜力。     

不同品种对水稻铅汞耐性和富集能力的影响

选取2种类型水稻土(黄泥土和红泥土)和9个水稻品种,通过温室盆栽试验,研究Pb(250 mg/kg)、Hg(0.6 mg/kg)污染条件下,水稻品种对水稻Pb、Hg耐性和富集能力的影响。结果表明,Pb污染处理显著降低了水稻产量,在红泥土和黄泥土中,水稻产量的降低幅度分别为3.6%~29.8%和2.3%~16.9%;Hg污染处理下,水稻产量略有下降,但差异不显著。不同品种水稻对Pb、Hg污染的耐性和富集能力差异显著。在Pb污染处理下,宁粳1号产量降幅较小,耐性较高;天协6号产量降幅较大,耐性较低;在Hg污染处理下,宁粳1号耐性较高,浙1500耐性较低。在2种类型水稻土中,特三矮2号稻米Pb的富集系数较高,对Pb污染较敏感;浙1500稻米Hg的富集系数较高,对Hg污染较敏感;宁粳1号稻米Pb、Hg的富集系数均较低,对Pb、Hg污染均不敏感。水稻品种、土壤类型和污染类型对水稻Pb、Hg耐性的影响不同,3个因子的相对贡献率分别为36.5%、18.3%和27.1%。     

扬辐粳7号的特征及选育体会

采用杂交和辐射育种相结合的方法,育成扬辐粳7号水稻品种,该品种表现优质、高产、抗病,适应了江苏省的农业生产条件对水稻品种的要求。     

引黄灌区水稻氮肥合理使用探讨

采用多穗型品种宁粳１３号,大穗型品种宁粳９号、宁粳１６号,从１９９０－１９９６年着重对水稻氮肥没用量,氮肥不同追肥方法和氮磷不同配比进行了试验研究,结果表明每公顷施纯氮（Ｎ）２２５ｋｇ,磷（ＰＯ２Ｏ５）７５－８２．５ｋｇ氮磷比为１：０．３５左右为适宜,追肥采用前促、中稳、后养的追肥方法为最好。     

镉胁迫对两个水稻品种幼苗光合参数、可溶性糖和植株生长的影响

以较耐镉(武育粳3号,WYJ)和镉敏感(汕优63,SY63)的2个不同耐性水稻品种为材料,采用溶液培养试验,研究了镉处理(Cd.1.0和5.0mol/L)对水稻幼苗光合作用、可溶性糖和生长的影响。结果表明,镉胁迫下,水稻幼苗的光合作用显著地受到抑制。与不加镉的对照相比,随镉水平的提高水稻幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)逐步下降,尤其是在Cd.5.0mol/L处理下的植株,下降幅度武育粳3号显著小于汕优63。蒸腾效率(Te)也随镉浓度的增加而降低,但变化与净光合速率等不同,武育粳3号的下降速率要大于汕优63的。加镉处理使2个水稻品种幼苗叶片可溶性糖含量均显著升高,而叶绿素含量仅汕优63在Cd.5.0mol/L处理下与对照差异显著。加镉处理使汕优63根系生长(根长)显著受到抑制,而株高仅在Cd.5.0mol/L时显著降低。武育粳3号生长与对照差异不显著。本研究结果表明,随着镉处理水平的提高,镉对水稻幼苗的毒害作用增加,但是水稻对镉毒害的响应存在明显的基因型差异。     

抽穗期高温胁迫对水稻开花结实的影响

以常规稻南粳43和杂交稻常优2号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对花药生理机制、花粉活力和籽粒结实率的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理.结果表明:高温胁迫下水稻花药中的脯氨酸(Pro)、游离氨基酸、可溶性蛋白质、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量较对照处理均显著降低(p<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,其花粉活力、花粉萌发率、结实率、每穗实粒数与单株产量均有所下降,而千粒重的变化较小,说明高温胁迫破坏花药细胞膜结构与功能,影响花粉活力与萌发能力,从而降低结实率与每穗实粒数,最终导致产量下降.两个水稻品种相比,高温胁迫对常优2号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率的伤害都明显小于南粳43,说明常优2号耐热性稍强于南粳43.相关分析表明,常优2号与南粳43品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关关系(p<0.01),因此影响水稻结实率降低的原因之一可能是花粉活力与花粉萌发率的降低.研究结果可为江淮地区生产中防御高温危害提供理论依据.     

不同氮效率水稻品种苗期吸氮效率差异及其机理研究

以大田筛选得到的不同生物学特性的12个水稻品种为材料,研究了水培条件下这些品种苗期的吸N效率差异,结果表明大田N效率不同的品种在苗期水培条件下吸N效率也不相同,并且大田相同类型的品种在苗期N效率也不完全相同。供试7个大田高产品种中只有桂单4号、云粳38和黔育421这3个水稻品种在水培环境中同样保持较其它品种生物量大,N响应高的特性;另外3个大田高产品种南光、予粳7号和4007在苗期N效率表现很差;红稻Vmax虽然很大,但是生物量很小,所以综合表现一般。3个低产品种Elio、抚宁小红芒和黄金糯中,Elio在苗期N效率很高,另外2个品种N效率不高。研究发现,生物量(尤其是根系的生物量)和对NH4 的亲和力(1/Km)以及Vmax是水稻苗期吸N效率的主要决定因素。典型的苗期N高效品种有桂单4号、黔育421、Elio和云粳38,这些品种苗期N累积量高,N响应值高,原因在于桂单4号、黔育421和Elio在水平增加后Vmax都成倍增加,尤其Elio的Vmax一直都很高,而云粳38则主要是靠较高的生物量来获得高吸N量。典型的低效品种有南光、4007、武运粳7号和予粳7号,这些品种N累积量小,N响应值小,原因在于其中前3个品种在N水平增加后Vmax都降低,Km大幅度增加,而予粳7号虽然Vmax稍有增加,但亲和力则降低最大而成为所有品种中最低的,所以综合结果仍是低效。     

NH4+的吸收对水稻根系细胞膜电位的影响

利用微电极技术分别测定了2个水稻品种即武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)幼苗根尖细胞在吸收不同NH4+浓度(0.0250、.05、0.1、0.5、1.0和1.5.mmol/L)下膜电位的变化特征。结果表明,水稻根系吸收NH4+引起膜的去极化,去极化到一定程度出现部分复极化,有一小部分根系还有超极化现象。去极化大小随外界处理液中NH4+浓度的增加而加强,达到一定程度以后趋于平稳,吸收进程符合Michaelis-Menten动力学特征。两个品种产生的去极化程度不同,武育粳3号产生的去极化大小平均为16.5.mV,扬稻6号产生的去极化大小平均为22.6.mV。在低浓度NH4+(1.0.mmol/L)处理下,扬稻6号对NH4+较敏感,产生的去极化大小平均为17.5.mV,高于武育粳3号(去极化大小平均为10.9.mV),两个品种产生的去极化大小差异显著(p0.05)。研究结果表明,扬稻6号吸收NH4+的能力比武育粳3号强,这与吸收动力学的结果是一致的。     

不同品种粳稻的锌强化方法研究

通过比较不同锌肥施用方式对不同粳稻品种产量以及稻米锌含量的影响,筛选高效锌水稻品种和最佳锌施用方式。在田间试验条件下,分析9个粳稻品种的稻米产量和锌含量对S(锌肥土施)、SB(锌肥土施结合孕穗期喷施)、SF(锌肥土施结合扬花期喷施)和SBF(锌肥土施结合孕穗期和扬花期喷施)4种锌肥施用方式的响应,结果表明,各水稻品种稻米的锌含量在18.1～29.3 mg·kg~(-1)之间,吉洋1号、吉农大809、吉粳302、吉宏6号、长粳717和稻花香2号为高锌品种,吉农大899为中锌品种,平粳8号和吉粳515为低锌品种。锌肥土施对大多数水稻品种无显著增产作用,不同品种的稻米锌含量在施用锌肥后平均增幅为18.0%;S、SB、SF和SBF处理的稻米锌含量分别较不施锌处理提高了8.3%、17.4%、19.5%和27.0%,但3个喷施处理间的平均锌含量无显著差异。锌肥土施结合叶面喷施能显著提高稻米中的锌含量,不同施用方式的施锌效果因品种而异。选择富锌高产品种,锌肥土施结合适当生育期叶面喷施,可实现增产和稻米锌强化,实现水稻高产优质种植。     

抽穗期高温对水稻叶片光合特性和干物质积累的影响

以不同温度胁迫下(35℃/3d、35℃/5d、38℃/3d和38℃/5d)的水稻田间试验为基础,研究抽穗期高温胁迫对两个水稻品种扬稻6号和南粳43的干物质积累和分配、叶片绿色度值(Soil and plant analyzer development,SPAD)和净光合速率的影响.结果表明,与常温对照(CK)相比,高温胁迫下,两个水稻品种干物质积累量、SPAD值和净光合速率显著下降(P＜0.05),茎鞘物质输出率和转运率显著增加(P＜0.05).随着胁迫温度的升高和胁迫时间的延长,两个水稻品种各指标的变化幅度逐渐增加.不同水稻品种对高温胁迫的反应不同,扬稻6号受高温影响要小于南粳43.