垄作稻鱼鸡共生对水稻群体生长特性及产量形成的影响

为了探究水稻垄作栽培和稻鱼鸡共生模式的结合对水稻群体生长特性及产量形成的影响,在总结前人垄作栽培、稻鱼和稻鸡共生模式的研究基础上,提出了水稻垄作栽培养鸡养鱼的种养结合技术,通过设计常规水稻垄作栽培(CK)、水稻垄作养鱼(RF)、水稻垄作养鸡(RC)和水稻垄作养鸡养鱼(RFC)的田间对比试验,研究了不同垄作稻鱼鸡共生模式下的水稻群体生长特性和产量形成。结果表明：与CK处理相比,2年中RFC和RC处理的水稻平均产量能够维持稳定,平均有效穗、每穗总粒数、结实率和千粒重虽有差异,但均未达到显著性差异;RF处理水稻产量、有效穗、每穗总粒数、结实率和千粒重平均降幅分别为29.98%、19.70%、484%、3.99%和5.74%,且均达到显著性水平。2年中RFC、RC处理的茎、叶和穗的干物质平均积累量与CK处理整体不存在显著差异,但较RF处理均显著增加。RFC、RC和CK处理水稻茎和叶在齐穗前干物质积累量显著高于RF处理,平均增幅分别为56.23%、50.66%和54.15%,齐穗后干物质积累量的降幅慢于RF处理,并且维持叶面积指数在较高水平,平均增幅为41.38%、38.35%和38.23%。2年中RFC、RC和CK处理较RF处理均具有较高的群体生长速率、净同化率和光合势,其中群体生长速率增幅分别为77.94%、70.29%和7669%,净同化率为40.07%、39.47%和38.87%,光合势为38.39%、35.49%和35.94%,进而为稻穗积累更多的干物质量和产量的形成奠定基础。综上可知,垄作稻鱼鸡共生和垄作稻鸡共生利于水稻的干物质积累及叶面积指数、群体生长速率、净同化率和光合势的提高,进而保证水稻产量稳定。     

适宜机插的优质籼稻品种筛选及其评价指标体系

为了筛选适宜贵州稻区机插的优质籼稻品种,建立适宜机插优质籼稻品种的评价关键指标体系,以近年选育的34个优质籼稻品种为试验材料,在贵州省遵义市湄潭县进行机插试验,对各品种的秧苗素质以及机插条件下水稻分蘖生长、干物质积累、抗倒伏性、产量及其构成因素进行研究。结果表明,机插条件下34个优质籼稻的产量变幅为6.1~10.5 t·hm-2,结合两步聚类算法,以产量为依据将参试品种划分为适宜机插和不适宜机插两类。适宜机插优质籼稻类型主要表现为产量均高于8.25 t·hm-2,其成苗率高、秧苗均匀性好、幼苗健壮;分蘖早生快发,易形成充足的有效穗数;植株能获得较高的花前和花后干物质积累量,并重新分配到籽粒;茎秆粗壮,基部3个节间平均抗折力强,倒伏指数小。综合来看,F优498、晶两优534和蓉18优2348等15个优质籼稻品种适宜贵州地区机插,且适宜机插优质籼稻关键评价指标为：成苗率>85%,秧苗均匀性>1.5苗·cm-2;倒伏指数<150%,基部3个节间平均抗折力>1 500 g;产量>8.25 t·hm-2,有效穗数225×104～300×104 hm-2,每穗粒数>140粒,结实率>75%,成熟期干物质积累量>15 t·hm-2,收获指数>0.45。研究为机插专用优质籼稻品种选育及应用提供理论依据。     

不同产量潜力品种小麦群体动态和干物质积累特性的差异

为明确不同潜力小麦品种干物质积累特性与产量的差异,本试验在大田条件下以烟农1212、济麦22和济麦229为材料,研究3个品种群体动态变化和干物质积累、转运、分配以及籽粒产量的差异。结果表明:①越冬期至拔节期小麦群体总茎数表现为济麦22、济麦229烟农1212,开花期和成熟期群体总茎数3个品种间无显著差异;分蘖成穗率表现为烟农1212济麦22、济麦229。②越冬期至拔节期烟农1212和济麦22干物质积累量无显著差异,均显著高于济麦229;开花期和成熟期为烟农1212济麦22济麦229。③开花后干物质在籽粒中的分配量为烟农1212济麦22济麦229;开花后干物质对籽粒的贡献率为烟农1212济麦22、济麦229。④品种间单位面积穗数无显著差异,穗粒数表现为烟农1212济麦22、济麦229,千粒重为烟农1212、济麦22济麦229;烟农1212的籽粒产量最高,达到10 893.44 kg·hm~(-2)。烟农1212品种无效分蘖少,生育后期干物质积累能力强,收获指数高,获得最高产量。     

播期对直播水稻产量、花后各器官干物质和氮素积累及转运的影响

为探究播期对直播水稻产量、花后干物质和氮素积累与转运的影响,以水稻品种白粳1号、长白9号和龙粳31号为供试材料,设置3个播期（SD1、SD2和SD3）,比较不同播期条件下3个品种的产量、抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累与转运特点。3个品种抽穗期和成熟期各器官干物质及氮素积累量、抽穗至成熟期各器官干物质及氮素转运量和产量均表现为SD2>SD3>SD1。相关分析表明,产量与成熟期穗干物质及氮素积累量呈显著正相关,与叶片干物质和氮素转运量呈显著正相关。在本试验条件下,播期的推迟提高了3个品种有效穗数及结实率,进而提高了产量,同时促进了各器官物质转运量与转运率的提高。各品种SD2处理的产量及花后干物质、氮素积累量最高,SD2为适宜播期。     

土壤水分下限控制灌溉对春青稞农田耗水特性及产量的影响

为探究高原农区春青稞农田耗水规律、干物质积累及产量对土壤水分变化的响应,以"喜马拉22"为试材,于田间设置了75%～80%θ_f(CF)、65%～70%θ_f(QK_1)、55%～60%θ_f(QK_2)和45%～50%θ_f(QK_3) 4个土壤水分下限调控水平和1个旱作处理(CK),分析了不同土壤水分水平调控下的春青稞耗水特性、干物质积累及产量变化。结果表明:春青稞生育期耗水量、耗水强度呈先升高后降低再回升的趋势,且二者随土壤水分调控下限的降低呈直线下降,耗水强度基本在5 mm/d左右浮动。灌水较旱作处理提高了春青稞干物质积累量,平均增幅16.08%。QK_1、QK_2、QK_3较CF降低了春青稞干物质积累量及其相对生长率,且生长后期的干物质积累量、相对生长率随土壤水分调控下限的降低而减小。干物质积累与气象因子间的回归分析表明降雨量与干物质积累间线性关系极显著,相关系数r=0.980 3。灌水较旱作处理提高了春青稞产量,增产幅度介于11.74%～53.46%之间。当土壤水分调控下限降至55%～60%θ_f时,春青稞产量达6 237.05 kg/hm~2,较CF提高28.30%。春青稞产量与生长季降雨量极显著正相关(r=0.994 5),与气温极显著负相关(r=-0.974),二者对产量的综合影响系数达99.23%,说明生长季降雨量、气温是影响高原农区春青稞产量的主要气象因子。     

氮肥运筹对机插稻临稻20产量和干物质积累的影响

以水稻品种临稻20为试验材料,研究氮肥运筹对其机械插秧条件下产量构成和干物质积累的影响。结果表明,在667 m²施氮(N)18 kg的前提下,水稻产量随中后期氮肥施用比例的增加而增加,即氮肥运筹中穗肥施入比例最高的处理[基肥、分蘖肥(移栽后7 d)、穗肥的施用比例分别为50%、15%、35%时]单产最高,667 m²达616.0 kg。适当提高水稻生长中后期的氮肥施用比例,能够在确保有足够有效穗数的前提下,增加每穗粒数,提高成穗率,延缓叶片衰老,促进中后期地上部干物质积累,从而实现增产。     

工厂化番茄穴盘育苗基质筛选试验

为筛选适合番茄穴盘育苗的无土栽培基质,使用椰糠、珍珠岩、泥炭等材料,按照不同的比例搅拌均匀,混合配制成5种复合基质,用于番茄砧木(浙砧1号)穴盘育苗,测定基质理化性状、番茄出苗率、幼苗生长指标。结果表明,T3处理(泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为3:1:1)基质的理化性状各项指标与其他基质相比更能满足番茄育苗要求,并且用T3基质栽培的番茄出苗率高,干物质积累快,壮苗指数高,优于育苗常见配方(泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为4:0:1)。表明泥炭、椰糠、珍珠岩体积比为3:1:1的基质可以替代普通育苗基质用于番茄穴盘育苗。     

播量和播期对苏中地区小麦生长发育及产量的影响

为确定苏中地区小麦最佳播期和播量,以获得最大产量。以春性弱筋小麦品种宁麦13为材料,采用2因素裂区试验设计,研究小麦生育期、农艺性状、叶面积指数、干物质积累量、产量及其构成等变化规律和相关指标间的相关性。研究结果显示,影响宁麦13生长和产量的主要因素是播期,其次是播量。播期显著影响小麦播种至出苗时间,播期越迟出苗越晚,播种至出苗时间最短为7 d,最长可达27 d。播期对产量、有效穗数、穗粒数影响极显著,对千粒质量影响显著,对结实率影响不显著;穗长、小穗数、第5节间长呈显著差异,第2节间长呈极显著差异,其他农艺性状差异不显著;扬花期单茎叶质量、单穗质量、LAI呈极显著差异,成熟期单茎叶质量、单穗质量差异不显著。茎秆形态特征、穗长、植株叶面积指数和干物质量,以及产量及产量构成因子之间相关性密切。总体来看,在本试验条件下,播量为300 kg/hm~2时,宁麦13在苏中地区高效种植的合理播种时间为11月中下旬;若播量为450 kg/hm~2,则在11月上旬至12月上旬均可播种。     

遮阴对花果期番茄植株生长及干物质分配的影响

以无限生长型番茄粉冠为试验材料,在花果期于日光温室内设置3 d(T1)、6 d(T2)、9 d(T3)、12 d(T4)和15 d(T5)5个遮阴时间处理,以日光温室内自然光为对照(CK),研究在不同遮阴时间下番茄的株高、茎粗、叶片生长及干物质分配。结果表明,随着遮阴时间的增加,番茄株高的生长速率呈现出先降低后增加的趋势,T1、T2、T3、T4、T5相比CK分别减少5.2%、7.2%、12.3%、9.0%、10.3%。番茄茎粗和叶面积的生长速率随遮阴时间的增加而减小,与CK相比,茎粗和叶面积分别在遮阴15 d后降低22.34%和41.06%。遮阴时间高于9 d,会减小番茄叶面积的最大相对生长速率,推迟最大相对生长速率的出现时间与盛末点,遮阴时间高于6 d会使叶面积的迅速生长时间增加。遮阴会影响番茄干鲜物质的地下部分分配比,遮阴6 d以上会降低番茄花果干鲜质量分配比,遮阴9 d以上会增加叶片干质量的分配比。遮阴6 d以上会显著降低番茄的比叶重;遮阴9 d以内,番茄比叶重可以在复光后恢复至正常状态,遮阴12 d以上则无法恢复。     

水稻苗期生长特性的遗传剖析

 以1个水稻重组自交系为作图群体进行盆栽试验，分别在播种后第14、24、34和44天进行第1、2、3和第4次取样，考察秧苗苗高和干物重以及播种前所用种子的千粒重。结合1张高密度的遗传图谱，对性状进行复合区间作图，分别检测到控制秧苗干物重、苗高和种子千粒重的主效应QTL 6、14和3个。其中，位于3号染色体RM148-RM85区段的QTL qGC-3-3同时影响第4期干物重和第1、3和4期苗高，且其对苗高的效应呈逐期递增的趋势。与qGC-3-3相反，位于5号染色体RM163-RM161区段的QTL qGC-5 同时影响第1～3期的干物重和苗高，但其效应由强趋弱。在第1～4期中，秧苗干物重与苗高的相关系数分别为0.60～.70，为极显著（P<0.01）正相关。秧苗干物重和苗高与种子千粒重的相关性均呈逐期递减的趋势、以至于到后期相关性较弱或不显著。QTL定位结果表明，对种子千粒重效应最大的QTL正是上述5号染色体上的qGC-5，该QTL对这3个相关性状的效应方向均一致，但对秧苗干物重和苗高的效应大小是逐期递减。将本研究中定位到的QTL与已报道的利用同一定位群体所检测到的籽粒产量性状QTL相比较，发现有的QTL（如3号染色体上的QTL qGC-3-1和qGC-3-3）尽管在水稻生育早期的效应较小，但其效应随着生育进程的发展而逐期递增，且加性效应的方向在全生育期一致；有的QTL（如5号染色体上的qGC-5）在水稻生育早期的效应相对较大，但其效应逐期减弱，以至于对生育后期的生长发育和产量性状没有直接影响或影响很小。这些QTL的表达具有较强的时期特异性。