中国水稻高产栽培技术创新与实践

水稻是中国主要粮食作物,也是单产最高的粮食作物。文章利用中国农业统计年鉴数据和国内外文献资料,分析了中国水稻高产栽培技术创新与实践的成功经验、存在问题和稻作技术发展趋势。探讨了中国的水稻生产经历4个阶段的特点,良种良法配套对水稻增产的贡献,不同阶段创新的稻作技术;简述了全球水稻栽培技术发展的特点;回顾了中国矮秆品种、杂交稻及超级稻品种更替及其配套栽培技术创新;剖析了水稻高产栽培存在的新问题;对水稻高产栽培技术的未来发展进行了展望。创新与品种生育特性配套的水稻种植制度、生产模式和环境协调的栽培技术,发挥品种产量潜力和应用,可以实现增产增效,促进水稻产业发展,改善生态环境和提高资源利用效益。     

不同播期对降解秧盘育插晚稻生长及产量的影响

机械化生产是我国现代稻作技术的发展方向,为探明双季晚稻生物降解秧盘育秧适宜播期,以五优308和甬优2640为材料,研究生物降解秧盘不同播期(7月1日、7月6日和7月11日)育秧对双季晚稻秧苗素质、分蘖动态及产量的影响。结果表明,播种过迟不利于晚稻安全齐穗,浙江晚稻机插播种期以7月1日左右为宜,此处理的秧苗健壮,没有超秧龄迹象,且群体颖花量较多,有较高结实率和千粒重,从而产量最高。但株高易过高,需要合理调控其秧苗生长,以适应插秧机作业要求。     

高温对水稻剑叶生长和气孔导度影响

为探讨高温对剑叶生长及气孔导度的影响,采用人工气候箱模拟抽穗期高温,对不同的早稻品种采用不同温度处理。结果表明:(1)在一定温度范围内,温度越高,叶片伸长越长,胜泰1号叶片伸长量最大,籼小占叶片伸长量最小;(2)大气温度升高,叶片温度明显升高,4个品种处理间变化趋势一致,且无显著性差异,叶片温度变化与气温变化一致,叶片温度略低于气温;(3)温度升高,气孔导度明显增加,SPAD值增大,特别是气温从36℃升到38℃时,气孔导度几乎成直线增长,蒸腾作用增强;(4)4个品种中粤香占对高温敏感性较小,耐高温性较强。     

水稻淀粉合成对夜温变化的响应

目的 探究夜温变化对水稻淀粉形成的影响及其生理机制【方法】以优质软米浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置31℃/20℃ (LT)、31℃/24℃ (NT)、31℃/28℃ (HT)3个夜间温度模式,测定其直链淀粉和支链淀粉含量及合成关键酶活性及相关基因的表达。结果 1)与NT相比,LT和HT处理显著降低粒重和淀粉积累,降低糊化温度和胶稠度,并影响支链淀粉链长,降低支链淀粉含量,提高直链淀粉含量,HT的影响要大于LT;2) LT和HT处理对白天叶片净光合速率的影响不显著,但显著降低籽粒中非结构性碳水化合物积累,抑制蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4在夜间和白天表达;3) LT 和HT处理降低夜间和白天蔗糖水解相关酶活性,增加淀粉水解酶活性,导致可溶性糖含量升高,籽粒中糖利用受阻;4)与NT相比,LT和HT处理下腺苷二磷酸葡萄糖含量呈现白天降低而夜晚升高的趋势,腺苷二磷酸葡萄糖积累及利用受到抑制,颗粒结合淀粉合酶活性随处理时间延长而显著降低,且白天酶活性也受夜间温度的影响;5)与NT相比,LT和HT处理降低了夜间支链淀粉合成相关酶活性,抑制了夜间相关基因的表达,导致支链淀粉合成受阻,但对白天酶活及相关基因表达的影响不大。结论 夜间高温对淀粉积累的影响要大于夜温降低,夜间高温/低温抑制全天蔗糖转运及代谢,进而抑制淀粉积累;支链淀粉合成受阻是导致直链淀粉相对含量升高的主要原因,直链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化影响,而支链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化的影响不显著。     

水稻叠盘出苗育秧的种子出苗特性及秧苗机插效果

为给机插育秧技术发展提供合理模式,本研究以常规超级早籼稻中早39为材料,设置了叠盘出苗育秧(DP)、大棚摆盘育秧(BP)、传统育秧(CK)3个处理,比较不同育秧模式的出苗温湿度环境差异、种子出苗特性、秧苗素质、机插效果和水稻产量等。结果表明,与传统育秧的温、湿度随外界环境、昼夜交替而大幅波动不同,DP出苗室可控制温度在29~32℃之间,相对湿度在70%~90%之间,有利于种子提前出苗,其种子α-淀粉酶活性强,出苗率较BP和CK分别提高19.45和15.70个百分点;DP的秧苗株高较BP和CK分别高0.32和0.41 cm,且秧苗生长均匀,整齐度高,标准苗比例高;不同育秧模式的秧苗机插质量比较发现,每丛株数表现为DP>BP>CK,漏秧率由高到低依次为CK>BP>DP,表明DP可通过提高出苗率,降低机插漏秧;相同栽插密度下,水稻产量由高至低表现为DP>BP>CK,DP的平均籽粒产量分别较BP和CK增加4.5%和13.1%,其增产主要原因是具有较高的有效穗数。综上所述,叠盘出苗育秧模式能提高种子出苗率,缩短出苗时间,提高秧苗均匀度,并降低机插漏秧率,提高机插质量,通过增加有效穗数从而实现增产效应,有利于促进育秧社会化服务及机插技术发展。     

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。     

籼粳杂交稻精准条播育秧机插减氮增产的效应研究

[目的]明确精准条播育秧机插对籼粳杂交稻产量形成的影响及其在减氮条件下降低产量损失的作用.[方法]以甬优538和甬优1540为供试品种,精准条播(precision drill sowing,PS)16条机插,并以相同播种量传统撒播(broadcast sowing,BS)机插为对照,同时设置不施氮肥(0 kg/hm2...     

生物可降解膜覆盖对机插水稻生长和稻米品质的影响

【目的】研究并明确不同生态区生物可降解膜覆盖对机插水稻生长和稻米品质的影响,为实现水稻生态种植提供方法。【方法】以生产上大面积应用的五优稻4号、鄂早18及甬优538为试验材料,在北方单季稻、南方早稻及单季稻三种种植类型中设置生物可降解膜覆盖处理及不覆膜处理,研究不同生态区水稻生物可降解膜覆盖机插对土壤温度、水稻生长和稻米品质的影响。【结果】1)增温效果：北方覆膜水稻增温效果更好,增温效应主要集中在生育前期,特别是在移栽到穗分化期这段时间。与对照相比,土壤日平均增温2.76℃;2)生育期变化：南北方覆膜水稻均缩短了水稻生育期,北方覆膜水稻提前7 d成熟,南方两种种植方式覆膜处理均提前3 d;3)叶龄：无论南北方覆膜均能促进水稻叶片生长,增加出叶速率,在生育前期北方覆膜水稻的出叶数比对照多0.6~0.9叶;4)株高：南北方覆膜水稻均降低水稻株高,北方覆膜水稻显著降低了5.7cm;5)茎蘖数:北方单季稻覆膜处理促进了水稻分蘖的早发快长,与对照相比,显著提高有效茎蘖数35.7万个/hm²;6)干物质积累量：北方覆膜水稻在穗分化期、齐穗期及成熟期干物质积累量均显著大于对照,南方覆膜早稻在成熟期的干物质积累显著大于对照;南方单季稻在齐穗期的干物质积累显著小于对照;7)增产效果：南北方覆膜水稻都有显著增产效果,北方增产效果更好,增产达到了8.7%,南方早稻增产7.9%,南方单季稻增产4.1%;8)稻米品质：北方覆膜水稻显著提高了糙米率、精米率及蛋白质含量;南方单季稻覆膜处理显著提高了整精米率,南方早稻也得到相同结果,但未达到显著水平。【结论】生物可降解膜覆盖机插种植模式在两个生态区均能促进水稻的生长发育,提高水稻产量;对于稻米品质,北方覆膜水稻提高了稻米加工品质,而食味品质下降,南方覆膜水稻提高了加工品质,而外观品质变劣;将南北覆膜水稻进行比较发现,生物可降解膜覆盖机插种植模式对北方水稻有更好的促进生长作用及增产效果,并且降低了水稻覆膜生产中塑料薄膜对环境的污染,为水稻绿色优质生产提供新的途径。     

淹涝条件下水温对水稻幼苗形态和生理的影响

为了研究淹涝水温对具有不同耐淹能力水稻材料形态和生理的影响,明确淹涝水温对水稻幼苗耐涝能力影响的机理,采用盆栽试验,选取导入耐淹基因的耐淹品种IR64Sub1和淹水敏感品种IR42以及耐淹能力较强的品种冈优725和泰优398,设计20℃和30℃两种水温进行淹水处理,淹水时间分为0,3,6,9和12d。结果表明较低淹水温度下,水中的溶氧量显著高于高水温处理;随着淹水时间延长,高水温处理溶氧量下降速度显著快于低水温处理。高水温条件下水稻幼苗株高增长率要显著高于低水温处理,虽然高水温处理下耐涝品种株高增长率也显著增加,但是增长量要显著低于其他材料。高水温处理水稻茎鞘内可溶性糖和淀粉消耗高于低水温处理,但随着淹水时间的延长两种温度处理间差异逐渐变小,较低的水温可以减少叶片叶绿素降解速率。因此,降低淹水温度可以提高淹水条件下水稻幼苗的成活率。以上结果揭示了低水温可以减少茎鞘的伸长,减少非结构性碳水化合物的消耗及叶绿素的降解,从而水稻淹涝后能维持较高的成活率。这些发现有助于理解较低洪涝水温下水稻存活更长时间的机理。     

水稻穗分化期高温胁迫对颖花退化及籽粒充实的影响

为明确水稻穗分化期高温胁迫对颖花退化和籽粒充实的影响,选用耐热性品种黄华占和热敏感性品种丰两优6号进行人工气候箱盆栽试验,于倒一叶心叶抽出时(花粉母细胞形成至减数分裂期)进行高温处理(10:00-15:00,40℃) 1 d、3 d、5 d、7 d、9 d,并以同时段适温处理(10:00-15:00,32℃)为参考,自然条件下生长的植株为对照(CK),分析不同持续天数高温对颖花退化、花器官发育和籽粒充实的影响。结果表明：(1)随着处理天数的增加,高温加剧颖花退化,与适温处理及CK相比,高温处理9 d黄华占颖花退化率增加45.8%和62.9%,丰两优6号颖花退化率增加81.7%和136.1%,丰两优6号增加幅度大于黄华占。(2)高温处理1~3 d降低花粉活力,5~9 d抑制花药充实。花药发育不良,花粉形成受阻是导致结实率显著下降的原因,两品种趋势一致。(3)高温处理缩短颖花长度,降低籽粒充实性,使千粒重显著下降,热敏感性品种丰两优6号下降幅度大于耐热性品种黄华占,籽粒充实在5 d以上高温处理下降显著。研究说明倒一叶生长时期高温胁迫影响穗生长发育,生产中需加强相应栽培措施的调控。