水稻对低氧环境的适应及其机制研究进展

近年淹水低氧的稻田环境对水稻生产的不利影响受到越来越多人的关注,探索水稻对低氧环境的响应特征、适应机制以及增氧措施对水稻生长的影响,不断加深对水稻需氧特性的了解对我国水稻生产具有重要意义。从稻田低氧环境的形成、水稻在低氧环境下的生物学特征、水稻对增氧措施的响应三个方面综述了1997-2014年前人的研究结果,并围绕水稻需氧特性提出水稻生产中存在的问题及研究展望,旨在为水稻高产稳产提供新的思路。     

重金属镉对水稻生长影响和矿质元素代谢的关系

通过对协优9308的5个浓度处理盆栽试验,对水稻主茎叶片的生长速率,重金属Cd对水稻分蘖期叶、鞘、根中矿质元素积累的影响进行了研究,结果表明：（1）水稻叶片的生长受低浓度Cd处理促进,高浓度抑制其生长,与矿质元素在叶片和叶鞘中的积累有正相关的趋势。（2）矿质元素在水稻的叶和鞘中的积累受重金属Cd抑制,但在根中矿质元素除Cu外与Cd的相关关系不显著。（3）Cu在叶、鞘、根中的含量与Cd含量显著负相关,P的含量与Cd含量再叶中成显著正相关。     

路明卫拌种处理对水稻生长和防治二化螟的效果

水稻生产中,二化螟的抗药性问题日益突出,为害逐年加重。路明卫是一种防治水稻螟虫的悬浮种子处理剂,其主要成分是50%氯虫苯甲酰胺。为合理安全使用该农药,达到预期防治效果,开展了路明卫种子包衣处理对水稻发芽、出苗、秧苗素质以及二化螟防效的田间试验,同时进行了田间示范验证。结果表明,路明卫安全可靠,用其(10 m L/667 m²)处理干谷或芽谷,不影响种芽的伸长、种子发根和秧苗素质;且省工高效,用路明卫拌种后可减少水稻分蘖期间(播种至播后60 d)1次二化螟农药防治,不增加水稻枯鞘、枯心的发生,还表现出显著的抗卷叶螟优势。     

免耕对水稻根系活力和产量性状的影响

对早稻进行了免耕与常耕栽培对比试验。研究结果表明：与常耕栽培水稻相比,免耕水稻,根系活力高7.4%~34.9%,各生育期的干物质占黄熟期干物质之比高。有效穗数、每穗实粒数、千粒重和实际产量分别高1.1%、5.1%、0.6%和10.0%。产量与根系活力和干物质积累的相关分别达到0.9和0.87以上。     

不同水平氮磷钾对超级稻养分吸收和转运的影响

以两优培九为材料,研究大田不同氮磷钾养分水平下的超级稻干物质和养分累积特征及转运规律.结果表明:(1) 超级稻干物质累积高峰在中期,约累积了总量的50%.干物质累积主要受氮素影响,它们呈现显著的正相关(R=0.8554),磷钾影响不显著.(2)超级稻体内氮磷钾累积有不同的特点,氮磷累积量随超级稻生育期的延长而增加,钾累积在整个生育期表现为单峰曲线.其中氮累积主要集中在前期和中前,约占全累积量的85.4%;磷累积高峰在中期,占总量的58.0%;钾累积量也是中期最高,占累积总量的64.6%.随着氮磷钾施用水平的提高,各自养分累积量均有不同程度的增加,但除氮素与钾素对各自累积量有显著的影响外,磷素及三元素之间互作的影响基本上未达显著水平.(3) 超级稻籽粒中,氮磷钾累积量分别为99.2 ,53.2,23.8 kg/hm2(比例为4.2∶2.2∶1),其中75%氮素、70%磷素、100%钾素来自营养体.氮营养体转运率与氮素水平呈现极显著的负相关(R=0.9610),而不受磷钾明显影响;磷水平的提高有利于磷转运率上升,氮素对磷转运率的影响呈现单峰曲线关系;钾素水平的提高,钾转运率和流失率上升,氮素对钾转运率的影响与磷一样,呈现单峰曲线关系,表明过低或过高的氮素对磷钾累积不利.     

科技进步对我国水稻生产发展的影响与对策

在耕地面积持续下降以及农业结构调整的背景下，我国水稻种植面积减少已不可逆转，同时随人口的不断增加，稻米消费需求刚性增长也是不可逆转，我国总的水稻生产发展形势极其严峻。随着我国社会经济的发展，水稻生产发展目标正发生重大转变，相应的水稻科技进步目标也在不断调整。本文在对水稻生产目标的变化、水稻科技进步作用的影响因素，以及水稻科技进步传导链与相关技术系统构成分析的基础上，提出了推进我国水稻生产发展的科技对策。     

垄畦栽培水稻的产量、品质效应及其生理生态基础

以杂交稻协优9308和粳稻丙98110为材料,初步研究了垄畦栽培水稻产量、品质效应及其生理生态基础。与常规栽培相比,垄畦栽培时日温差(尤其是5～10 cm土层)、5 cm深处土层的氧化还原电位大于常规栽培。垄畦栽培水稻的加工品质、外观品质好, 水稻分蘖发生快,叶面积指数大,干物质积累多,上层根量大;其株高、穗长、分蘖成穗率小于常规栽培水稻,单位面积穗数、结实率、千粒重则高于常规栽培水稻。垄畦栽培水稻的抽穗期和齐穗期的叶绿素含量和光合速率、灌浆后期叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）的含量与常规栽培水稻无显著差异。垄畦栽培水稻的产量,协优9308显著高于常规栽培水稻,丙98110则无显著差异。     

氮利用效率差异水稻品种的根系铵离子吸收特性

【目的】测定不同水稻品种对外界铵浓度（Ammonium ion, NH₄⁺）的响应,通过分析不同水稻品种在不同NH₄⁺ 浓度下的表型差异及NH₄⁺ 吸收特性,揭示水稻品种间氮利用差异的机理。【方法】采用水稻品种齐粒丝苗（QLSM,氮高效品种）和沪科3号（HK3,氮低效品种）,以营养液培养方式在苗期进行3种不同NH₄⁺ 浓度（低、中、高）处理,15 d后分析两个水稻品种的株型特征、氮含量和氮积累量、根系活力及根系呼吸强度,并采用扫描离子选择电极技术分析根系NH4+ 流通量。【结果】氮高效品种QLSM在低NH₄⁺ 条件下生长较好,其株高、分蘖与对照（CK）相比无显著差异,总干物质重和根部氮积累量分别增加25.9%和74.2%。氮低效品种HK3的株高、分蘖、总干物质重及根部N积累量则显著降低,降低幅度分别为10.1%、26.4%、19.5%和2.3%;此外,与CK相比,低NH₄⁺ 条件显著降低QLSM和HK3的地上部和根部氮浓度。同时,低NH₄⁺ 条件使2个水稻品种的根系活力分别降低76.0%和78.2%,根系呼吸强度分别降低29.5%和33.8%,说明水稻并未通过提高根系活力或者根系呼吸强度增加水稻在外界低NH₄⁺ 浓度下对NH₄⁺ 吸收;进一步研究表明,在低NH₄⁺ 条件下,QLSM的根系分生区有较强的NH₄⁺ 吸收,而HK3对NH₄⁺ 不敏感,其净流入量显著偏低。【结论】氮高效水稻品种QLSM低NH₄⁺ 条件下较高的NH₄⁺ 吸收利用能力与其根系分生区较高的NH₄⁺ 流入量有关。     

水稻种子包衣技术的研究与应用

种子包衣技术是近半世纪来逐步发展起来的种子处理新技术,对提高种子出苗率、防治农作物苗期病虫害效果明显。本文对近年来我国种子包衣技术发展及水稻种子包衣技术的研究及应用进行了总结,并展望了其未来的研究趋势。     

施氮量和栽培密度对超级晚籼稻“天优华占”非结构性碳水化合物积累、分配和稻米品质的影响

以超级稻天优华占为材料,研究了4种不同氮肥施用量和2种不同栽培密度下灌浆结实期叶片光合特性,抽穗期和成熟期叶鞘和茎秆的非结构性碳水化合物积累与分配及其和稻米品质间的关系。结果表明:当施氮量为0～165 kg/hm2时,灌浆期（抽穗后16 d）剑叶中净光合速率随施氮量的增加而增加。当施氮量超过165 kg/hm2,光合速率略有下降。适宜的施氮量和栽插密度可增加抽穗期的糖和淀粉积累量。相关分析表明:糙米率和穗中可溶性糖以及淀粉累积量均呈显著正相关,垩白度和茎秆以及叶片中可溶性糖积累量呈显著或极显著正相关,直链淀粉含量和叶中可溶性糖积累量呈极显著负相关,蛋白质含量和叶中可溶性糖以及淀粉累积量呈显著或极显著正相关。