超级杂交稻持续增产的茎秆维管束结构基础研究

为探究不同产量潜力超级杂交稻持续增产的茎秆维管束结构基础,以具有不同产量潜力的4期超级杂交稻代表性品种两优培九、Y两优1号、Y两优2号和Y两优900为材料,在大田栽培条件下,研究了4期超级杂交稻茎秆维管束结构的差异及其与产量和产量构成因素间的关系。结果表明:随产量潜力的提高,4期超级杂交稻各节间大、小维管束数目均表现出不断增加的变化趋势,除倒5节小维管束面积和总面积表现为先升高后降低、倒2节和倒3节大维管束面积和总面积表现为先降低后升高外,其他节间大、小维管束面积和总面积均表现为不断增加的变化趋势。随着产量潜力的增加,4期超级杂交稻的实际产量、穗粒数均表现出不断增加的趋势,第4期超级杂交稻(Y两优900)较第1期超级杂交稻(两优培九)增产68. 83%,穗粒数增加87. 42%,而有效穗数呈逐渐减少的变化趋势,千粒质量和结实率则表现为先升高后降低的趋势。相关分析表明,茎秆维管束结构特征与穗粒数、结实率以及产量存在正相关,而与千粒质量存在负相关,特别是上部茎节间小维管束和基部茎节间大维管束结构特征显著影响超级杂交稻产量及产量构成要素。因此,4期超级杂交稻上部茎节间小维管束结构特征以及基部节间大维管束结构特征的改善是保证超级杂交稻产量潜力不断提高、穗大粒多和结实率正常的前提。     

水分对旱稻土壤及植株中主要营养元素含量的影响

在防雨棚池栽条件下研究了不同水分处理下土壤矿质元素的释放及旱稻植株对矿质元素的吸收利用特点。结果表明：土壤水分对土壤N、P、K含量及植株养分吸收存在明显影响。随着土壤水分含量的提高,土壤硝态氪含量显著下降,氨态氪含量显著上升;磷素在低水分处理下先升高后基本保持较高水平,而在高水分处理下有一个升降升的变化过程;钾素在65％、100％水分处理下在分蘖中后期显著大于其它水分处理,而在分蘖前期各水分处理都有一个先降后升的变化趋势。在植株对矿质元素的吸收上,100％水分处理下植株体内的全氮含量一直呈下降趋势,65％、75％处理下磷素变化呈“U”型,其余各处理下植株体内的N、P、K含量都呈W型变化。随土壤含水量的增加,旱稻植株对N、P、K的吸收总量均增加。     

不同深耘及施穗肥方式对水稻根系活力、籽粒灌浆及产量的影响

【目的】探明不同深耘施穗肥方式对水稻根系活力、籽粒灌浆动态及产量的影响。【方法】采用大田完全随机小区试验,在倒四叶期设置平作撒施、深耘撒施、开沟起垄撒施和深耘深施4个氮素穗肥处理,对不同深耘施穗肥方式下水稻生育后期伤流强度、籽粒灌浆动态及稻谷产量的差异进行研究。【结果】与平作撒施相比,不同深耘施穗肥方式显著提高水稻的基部节间和穗颈节间伤流强度和稻谷产量,以深耘深施肥措施最好,其次为开沟起垄撒施、深耘撒施。不同深耘施穗肥方式下强、弱势粒最大生长量、起始势、相对起始势、最大灌浆速率和平均灌浆速率均有提高。【结论】在砂壤土水稻田中,水稻生育中期可采用深耘处理提高根系和籽粒库容活力,改善籽粒灌浆进程,进而提高稻谷产量。     

氮肥对超级杂交稻穗颈节间维管束结构的影响

在大田栽培条件下,以代表性超级杂交稻品种为材料,研究不同施氮量[0(N0)、150(N10)、210(N14)、300(N20)、390(N26)、450(N30)kg/hm~2]条件下灌浆期超级杂交稻穗颈节间维管束结构的变化,并分析其与产量及其构成因素的关系,为超级杂交稻增产的生理机制研究提供理论依据。结果表明,施用氮肥可以改变超级杂交稻穗颈节间维管束结构;随施氮量的增加,各品种大维管束和小维管束数目、面积、总面积总体上均表现为先增加后减小的变化趋势,且总体在施氮量为210 kg/hm~2下维管束结构最优;超级杂交稻穗颈节间大维管束和小维管束数目、面积、总面积均与有效穗数(大维管束和小维管束数目除外)、千粒质量呈显著或极显著负相关,而与穗粒数、结实率(小维管束数目、面积除外)、产量(小维管束面积除外)均呈显著或极显著正相关。综上,合理施氮肥通过改变大、小维管束结构影响"流"的运转能力,可能主要体现在提高超级杂交稻穗粒数、结实率方面,进而增加产量,总体以施氮量210 kg/hm~2最优。     

水氮互作对水稻籽粒充实及产量的影响

以大穗型粳稻品种豫粳6号为材料,在孕穗和结实期采用不同的灌溉处理和穗肥施用方式,研究水氮互作对籽粒灌浆速率、籽粒充实度及产量构成因素的影响。结果表明:水分和穗肥一定的条件下,随着穗肥施入时期的推迟及后期施肥量的增大,稻穗的千粒重和籽粒充实度出现逐渐变大的趋势。倒2叶期施肥在一定程度上增强了籽粒灌浆后期的灌浆速率,缩短了强势粒的灌浆时间。干湿交替的灌溉方式可以改善弱势粒灌浆的滞后性,显著提高弱势粒的灌浆速率。干湿交替和倒2叶期施肥的水氮组合显著提高了弱势粒二次枝梗的平均灌浆速率及最大灌浆速率,从而提高了水稻的千粒重、籽粒充实度及产量,为最佳的水氮运筹方式。     

过量施氮条件下水稻氮素同化关键酶活性与叶色变化的关系

为明确过量施氮条件下水稻冠层叶色的变化动态及其内在生理机制,在水培条件下,整个生育期维持80mg/L氮素浓度,同步测定水稻地上部不同叶位叶片的SPAD值和氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,在氮素过量条件下,顶一叶、顶二叶SPAD值与其当周谷氨酸合成酶活性均呈显著正相关,顶三叶、顶四叶SPAD值与其当周谷氨酰胺合成酶活性分别呈极显著、显著正相关。     

植物分子生态学课程教学与农业生态环境安全意识的培养

结合教学实践,介绍了植物分子生态学课程的特点、讲授内容和教学方法,并强调了培养学生农业生态环境安全意识的重要性。     

硫对不同基因型大豆土壤酶活性的影响

通过对缺硫土壤施用硫肥的盆栽试验,研究了硫素对不同基因型大豆土壤酶活性的影响。结果表明,与对照相比,在种植高蛋白和高油大豆土壤中,施硫处理显著促进整个试验期间土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶活性,显著激活中后期土壤脲酶、中性磷酸酶活性,显著提高高油大豆土壤转化酶活性。综合对各土壤酶活性影响,高蛋白大豆施硫30 kg/hm2、高油大豆施硫60 kg/hm2效果较好。     

水稻种子H_2O_2流速和种子活力的关系研究

研究了水稻种子H_2O_2流速与种子活力的关系,为快速无损伤鉴别水稻种子活力方法提供依据。以粳稻日本晴、籼稻金农丝苗为材料,采用高温高湿人工老化方法处理种子0,7,10 d获取不同活力水平种子,测量3种类型种子的发芽率、根长、芽长、电导率、H_2O_2含量、CAT活性等性状,并利用非损伤微测系统(NMT)测量种子的H_2O_2流速。结果表明,老化处理造成水稻种子发芽率、根长、芽长和CAT活性降低,而电导率、H_2O_2含量及外排流速增加;老化处理10 d,老化程度加重,趋势更明显。H_2O_2流速与种子发芽率表现极显著负相关的线性关系。种子的H_2O_2流速大小及方向反映了种子内部的氧化还原平衡和细胞膜的状态,通过非损伤微测技术测定H_2O_2流速可以作为水稻种子活力判断的一种方法。     

分蘖期土壤水分对旱稻矿质养分吸收的影响

在池栽条件下研究了不同水分处理对旱稻吸收氮磷钾及分蘖生产效率的影响。结果表明:土壤水分对旱稻吸收N、P、K矿质元素有明显影响。随着土壤水分含量的提高,植株对矿质元素的吸收量显著提高。在分蘖初期,65%水分处理的植株对N、P、K的吸收量分别只有100%的74.1%,43.9%和50.8%,而在分蘖后期,则分别只有100%的41.4%,18.6%和27.5%。旱稻矿质元素的分蘖生产效率以在85%土壤含水量时最高,其N、P、K的平均分蘖生产效率分别比100%高35.7%,140%和81.8%。平均分蘖生产效率表现为P>K>N。