土壤水分含量对旱稻根系和土壤呼吸速率的影响

在池栽条件下比较研究了不同土壤水分含量处理(65%WHC、75%WHC、85%WHC、95%WHC和100%WHC,WHC代表田间最大持水量)对旱稻277土壤呼吸速率及根条数的影响。结果表明,土壤水分含量对旱稻土壤呼吸速率和根条数有显著影响。随着土壤水分含量的提高,土壤呼吸速率显著下降;随着旱稻生育期的推进,除100%WHC处理的土壤呼吸速率减小外,其余水分含量处理的土壤呼吸速率都呈升高趋势;随着土壤水分含量的增加,旱稻根条数逐渐降低,在分蘖前期处理间差异达到显著水平,随着生育期的推进,处理间的差异逐渐减小,且根条数与土壤呼吸速率呈显著正相关关系。土壤呼吸速率日变化在65%WHC、75%WHC和85%WHC处理下表现为逐渐增加后保持稳定,在95%WHC处理下表现为达最大值后逐渐下降,在100%WHC处理下表现为达最大值后略有下降,并一直保持在较低水平。土壤温度日变化在不同土壤水分含量下均呈现先升高再趋于平稳的变化趋势,以75%WHC水分处理下的温度最高,95%WHC和100%WHC水分处理下土壤温度较低。相关分析表明,不同水分含量处理条件下(100%WHC处理除外),土壤呼吸速率与土壤温度呈显著或极显著的二次抛物线关系,根条数与土壤呼吸速率呈显著的正相关关系。

水稻氮素同化关键酶活性与叶色变化的关系

【目的】明确水稻叶色变化的内在生理机制。【方法】采用无氮肥和常规氮肥两个处理的水培试验,测定水稻地上部不同叶位叶片叶色值、叶绿素含量及氮素同化关键酶活性的变化。【结果】在氮饥饿和常规施肥条件下,水稻地上部不同叶位的叶色具有明显的黑黄变化规律。氮饥饿处理剑叶抽出前不同叶位叶片叶色值基本上表现为顶二叶>顶一叶>顶三叶,剑叶抽出后表现为顶一叶>顶二叶>顶三叶。不同叶位叶片GS、GOGAT活性分别在拔节期、剑叶抽出期出现两次高峰,各叶位的叶片GS、GOGAT活性基本表现为顶二叶>顶一叶>顶三叶。不同叶位叶片的GOGAT活性与当周叶片的SPAD值、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)含量均呈显著或极显著相关。常规施肥处理条件下水稻叶色及酶活性在整个生育期变化趋势与氮饥饿处理相似,GS酶活性与酶活性测定一周后的叶色关系非常密切,GOGAT活性与顶三、四叶叶色呈显著负相关,与酶活性测定1周后顶二、顶三叶的叶绿素a含量、2周后顶二、顶三叶的叶绿素(a+b)含量及2周后顶二叶的叶绿素b含量也呈显著正相关。【结论】水稻叶色变化是一个复杂的生理生化代谢过程,水稻不同叶位叶片叶色及氮素同化关键酶GS、GOGAT酶活性均具有明显的高低变化,氮素同化关键酶活性高低与叶绿素的合成及叶色变化具有密切的因果关系,在叶绿素的合成和叶色形成过程中具有一定作用。水稻叶色黑黄变化是一个受内生节奏制约的生物学过程,氮素水平对叶色深浅具有一定的调节作用,但不能改变内生黑黄变化节奏。

水稻叶色变化与氮素吸收的关系

目的明确水稻叶色变化与氮素吸收的关系。方法采用水培试验的方法,对水稻植株的叶色黑黄动态变化及氮素吸收速率进行研究。结果水稻植株在整个生育期存在着明显的叶色和氮素吸收变化。吸氮速率高峰分别出现在刚移栽后、抽穗前20d左右和抽穗开花期,低谷分别出现在拔节前和抽穗前10d左右。水稻氮素吸收速率与其后2周的叶色SPAD值密切相关。结论水稻地上部叶色的黑黄动态变化主要是由于根系吸收氮素变化引起的,这种变化主要受制于其自身内在节奏所制约的生物学节律。在氮素浓度恒定的条件下,水稻的叶色和氮素吸收速率亦受其生物学规律所制约。

水稻根系与叶片光合特性的关系

【目的】揭示水稻根系与叶片光合特性之间的联系。【方法】在水培条件下以水稻幼苗为材料,研究不同剪根方式对水稻叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率的影响效应。【结果】剪除全部根系后,顶一叶叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别立即平均下降10.25%、53.99%和46.26%。剪除一半根系时,顶一、二叶的光合速率比断根前分别下降0.05%和8.51%,气孔导度分别下降24.03%和35.80%,蒸腾速率分别下降21.22%和30.93%;进一步剪除剩余全部根系时,顶一、二叶的光合速率比断根前分别下降12.57%和17.22%,气孔导度分别下降55.86%和61.84%,蒸腾速率分别下降50.96%、55.96%。【结论】根系与地上部叶片光合特性间存在密切的直接关系。

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003—2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12d），强势粒平均比弱势粒高256％；而在灌浆盛期（花后12～19d）及后期（19～32d），弱势粒平均分别比强势粒高16．67％、154．55％。PR，处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5—12d迅速降低，花后12～19d迅速上升，花后19—32d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR、处理在花后19d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩自粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。

源库质量与作物超高产栽培及育种

从作物产量生理学的角度出发，用系统学的分析方法，对源库的概念及其质量指标和协调质量指标的研究进行了综述认为相对于产量库容，源应包括叶源、鞘源和根源３

杂种小麦群体光合速率及伤流强度优势研究

1999～ 2 0 0 0年在大田条件下 ,对杂种小麦及其亲本经济产量形成期的群体光合速率及伤流强度进行了比较研究。结果表明 ,群体光合速率和伤流强度的杂种优势因杂种组合而不同。群体光合速率优势大小为西安 8号 /豫农 86 >温麦 4号 /豫农 86 >百农 6 4/豫麦 2号组合 ,分别表现在开花后 8～ 14d和开花后 36d、开花后 14～2 9d、开花后 2 9～ 36d ;穗颈节伤流强度基本上均表现出明显的杂种优势 ,而基部节间伤流强度均没有超标优势。群体光合速率与伤流强度在开花后 8d与 2 5～ 2 9d的关系密切。

水稻植株含氮量与穗粒重的关系

采用田间和水培试验的方法,对水稻生育中后期不同器官的含氮量变化进行了研究。结果表明:水稻植株根、茎鞘、叶各器官的含氮量与后期穗粒重之间存在密切关系。抽穗前10 d 顶四鞘及抽穗期各叶位叶片含氮量与每穗实粒数、结实率之间, 穗后19 d 顶二、顶三鞘的含氮量与千粒重、单株产量之间均呈显著或极显著正相关。顶二鞘的含氮量可作为后期结实率、千粒重和单株产量的诊断指标。

水稻穗颈节与基部节间伤流的比较及其氮素调控研究

采用不同氮素配比及人为改变源库比例，对生育后期水稻穗颈节与基部节间的伤流进行了研 究。结果表明，穗颈节与基都节间的伤流强度随生育期变化及伤流液中的氨基酸含量和种类等存在明 显差异；库叶源调节对两者的影响差异甚大。说明穗颈节伤流不仅与根系活性有关，可能与叶片、茎 鞘及库容活性也有密切联系。合理的氮素配比有利于伤流强度的提高。

水稻群体光合速率的比较及其与稻米碾磨和外观品质的关系

1999年和2002年在田间条件下,对水稻群体光合速率及稻米碾磨和外观品质进行了研究。结果表明,不同水稻品种群体光合速率和稻米品质各指标存在差异,齐穗后15天左右的群体光合速率与稻米的垩白粒率、垩白度呈显著或极显著正相关,与精米率呈显著负相关。

水稻颖花伤流量与群体质量的关系

在大田条件下 ,对水稻茎基伤流量、穗颈伤流量与产量库及群体质量的关系进行了研究。结果表明 ,颖花穗颈伤流量与粒叶比、抽穗至成熟期积累的干物量关系密切 ,颖花茎基伤流量与实粒数 /cm2 (叶 )、粒重 /cm2 (叶 )关系密切。

氮素调控对水稻子粒相对充实度的影响及子粒相对充实度与产量形成和品质的关系

以大穗型粳稻品种豫粳6号为材料，在幼穗分化期施用不同量的氮肥，研究了子粒灌浆速率、充实度和相对充实度的动态，探讨了子粒相对充实度的氯素调控及其与产量构成因素和品质的关系．结果表明，在开始灌浆的5～10d，强势粒的子粒灌浆速率明显高于弱势粒，平均比弱势粒高137．6％，花后lO～20d，强势粒平均灌浆速率较弱势粒高80．28％，而弱势粒在花后25d以后的灌浆速率平均较强势粒高117．2％、不同氯素处理间的子粒充实度和粒重差异显著．子粒相对充实度在整个灌浆期内呈先降后升的偏“V”型动态曲线．灌浆中后期的子粒相对充实度与结实率、千粒重和弱势粒的充实度、充实指数均呈显著或极显著的正相关，与强、弱势粒的垩白粒率、垩白度呈显著或极显著的负相关，与弱势粒的糙米率呈极显著的正相关、

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。

水稻根系与群体光合速率的关系研究

利用水培试验,研究了剪根等处理后水稻群体光合速率的动态变化.结果表明,剪上层根使子粒灌浆盛期的群体光合速率下降24 41%～33 26%,单株产量降低22 17%.说明在经济产量形成期,上层根对群体光合速率的影响最大.

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,土壤硝态氮含量显著下降,氨态氮含量显著上升;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。

粳稻叶片和茎秆形态与品质的关系

以 2 4个粳稻品种为试材 ,对植株叶片和茎秆性状与稻米碾磨及外观品质的关系进行了研究。结果表明 :顶 1、2、3、4叶 ,穗下节间 ,顶 2、3、4鞘的长度与稻米品质的各项指标呈显著或极显著正相关 ,上部叶宽度及顶 2、3、4节间长度与稻米碾磨及外观品质各项指标呈显著或极显著负相关。优质粳稻的株型应为在一定范围内 ,上部叶鞘长 ,叶片长、窄、直立 ,穗下节间长 ,中下部节间短。

加强重点实验室建设 促进学科发展 服务地方经济

围绕省级重点实验室的建设与管理,探讨了实验室建设与学科发展的关系,实验室研究方向与地方经济建设的内在联系以及以人为本的实验室管理机制。

粳稻品质与株型的关系研究

1999-2000年在田间条件下,对粳稻品种(系)的叶片和茎秆形态、穗型及群体光合速率与稻米碾磨品质和外观品质的关系进行了研究.结果表明,顶部叶片、穗下节间、叶鞘长度、穗的着粒密度、群体光合速率与稻米品质各指标关系密切.理想的优质粳稻株型应为:在一定范围内,上部叶片长、窄,穗下节间长,中下部节间短、叶鞘长,着粒密度较小的散穗型,经济产量和品质形成期较弱的群体光合速率.

化学调控对稻米品质的影响研究现状及展望

就稻米品质形成的生理生化基础及化学调控在水稻生产中的应用现状进行了综述,重点剖析了化学调控剂对碳氮代谢及其相关酶活性、光合作用、干物质运转、籽粒灌浆的调节作用,在分析了目前稻米品质化学调控研究中存在的问题同时,提出了应用系统的观点,从光合生产、籽粒灌浆及相关酶系统特性、物质运转等水稻生产的“源库流”三方面入手,开展化学调控剂对米质作用机理研究,将有可能从根本上揭示米质品质形成规律。同时指出在研究实践中,抓住品质主要制约因素,利用激素间的协同与拮抗作用,开展化学调控剂的复配,将有望改善稻米品质的多个性状指标。

旱稻叶片含氮量与水分含量的定量关系

在池栽条件下研究了不同水分处理对早稻叶片氮素含量以及叶片组织水势、自由水和束缚水含量的影响。结果表明：在不同土壤水分条件下，植株全氮含量基本上表现为先下降而后升高再下降的变化趋势，随土壤含水量增加叶片中全氮含量逐渐减少，叶片的组织水势和自由水含量逐渐增大，束缚水含量逐渐下降。叶片氮素含量与分蘖高峰期（播种后40～46d）的组织水势呈显著负相关。叶片氮素含量（y）与叶片组织水势（z）间存在y=-0．6999x＋2．3764的显著直线回归定量关系。