影响粳稻品种吸氮能力的根系性状

【目的】研究不同吸氮量类型粳稻品种根系性状的演变趋势与差异,明确吸氮量大的粳稻品种根系性状的特征,为粳稻品种根系性状的遗传改良提供参考依据。【方法】2008—2009年,在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的94个常规粳稻品种为供试材料,测定根系形态、根系活性、植株各器官干物重和含氮量、产量构成因素等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按吸氮量的大小从低到高依次分为A、B、C、D、E、F等6类,研究各类品种根系等性状的差异,分析影响氮素高效吸收的主要根系性状。【结果】供试品种间吸氮量的差异很大,吸氮量最大品种为最小品种的2.94倍(2008年)和2.59倍(2009年);吸氮量大的品种平均产量极显著高于吸氮量小的品种;生育期、吸氮强度均是影响吸氮量的重要因素,吸氮强度对吸氮量的影响大于生育期对吸氮量的影响;不同吸氮量类型粳稻品种间单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积差异显著,单株根数、单株根系活力的差异因年而异。吸氮量大的品种单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积优于吸氮量小的品种;改良根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重等性状能显著提高水稻的吸氮量。【结论】供试粳稻品种间吸氮量的差异很大。吸氮强度大是粳稻品种吸氮量大的重要因素。吸氮量大的品种单株根数、单株根干重、单株不定根总长、单株总吸收面积、单株活跃吸收面积、单株根系活力优于吸氮量小的品种,根干重、冠根比、单株不定根总长、单条不定根重是影响粳稻品种吸氮能力的主要根系性状。

灌浆结实期水分胁迫对糯玉米粉理化特性的影响

【目的】明确灌浆结实期水分胁迫对糯玉米粉理化特性的影响。【方法】以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,利用负水头供水控水盆栽装置研究灌浆结实期水分胁迫(土壤相对含水量为90%、75%和60%,分别代表水分过量、正常和亏缺)对糯玉米粉理化特性的影响。【结果】糯玉米粉糊化特征值中,谷值黏度、终值黏度、回复值和糊化温度受水分胁迫影响较小,水分亏缺使峰值黏度和崩解值降低。差示扫描量热仪(DSC)研究表明,热焓值和终值温度受水分胁迫影响较小,起始温度和峰值温度在水分亏缺时较高,且水分过量或亏缺均导致样品回生值增加。苏玉糯5号籽粒淀粉平均粒径和直径>17μm淀粉粒比例在土壤水分正常时较低,而渝糯7号恰好相反。最大吸收波长在水分正常时最低,水分亏缺时最高。碘结合力和结晶度苏玉糯5号受土壤含水量影响较小,渝糯7号在土壤水分亏缺时碘结合力较高而结晶度较低。【结论】灌浆结实期土壤水分胁迫对糯玉米粉糊化和热力学特性有显著影响,水分亏缺时较低的结晶度和较高的碘结合力导致糯玉米粉峰值黏度和崩解值较低,起始温度、峰值温度和回生值较高。水分正常时,籽粒加工品质较优(高峰值黏度与崩解值,低回生值)。

播期、品种和拔节期追氮量对糯玉米淀粉粒分布的影响

【目的】明确播期、品种和拔节期追氮量对糯玉米淀粉粒分布的影响及其与淀粉糊化和热力学特性间关系。【方法】以国家糯玉米区域试验对照品种(苏玉糯5号、垦粘1号和苏玉糯1号)为材料,设置春播和秋播处理,研究拔节期追氮量(0、150和300 kg.hm-2)对糯玉米淀粉粒分布的影响。【结果】播期、品种和拔节期追氮量单因子及其互作对淀粉粒体积分布存在显著影响,且播期处理间淀粉粒径和粒度分布的变异远高于拔节期追氮量和品种处理间的变异。总体上,秋播处理下淀粉平均粒径较小、粒径>17μm比例较低、9—17μm比例较高。不同品种间,淀粉平均粒径以苏玉糯1号最低,苏玉糯5号最高,>17μm比例苏玉糯5号和垦粘1号间差异较小,以苏玉糯1号最低。随着拔节期追氮量的增加,糯玉米淀粉平均粒径和>17μm比例先升后降,13—17μm比例先降后升。淀粉平均粒径和>17μm比例与峰值黏度、崩解值呈显著负相关,与糊化温度呈显著正相关;9—17μm颗粒比例与峰值黏度、崩解值呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关;淀粉粒分布与回复值、热焓值及回生值无显著相关关系。【结论】播期、品种和拔节期追氮量单因素及其互作对淀粉粒分布有显著影响,且播期是影响淀粉粒分布的关键因子。秋播处理下,选择垦粘1号并拔节期追氮150 kg.hm-2,淀粉平均粒径和>17μm比例较小,9—17μm比例较高,其糊化特性和热力学特性亦较优。

拔节期追氮量对春播和秋播糯玉米粉糊化特性的影响

【目的】明确拔节期追氮量对春播和秋播糯玉米粉糊化特性的影响。【方法】试验于扬州大学实验农牧场进行,以国家糯玉米区域试验对照品种(苏玉糯5号、垦粘1号和苏玉糯1号)为材料,研究拔节期追氮量(0、150和300kg·hm-2)对春播和秋播糯玉米粉糊化特性的影响。【结果】拔节期追氮量、播期和品种单因子及其互作对糊化特征值存在显著影响。总体上,糯玉米粉糊化特征值在拔节期追氮150kg·hm-2处理和秋播条件下较优,即具有较低的糊化温度、较短的峰值时间和较高的峰值黏度、崩解值、谷值黏度和终值黏度,且这些指标以苏玉糯5号表现较好。糯玉米粉糊化特征值之间存在一定的相关性,峰值黏度、谷值黏度、崩解值和终值黏度两两显著或极显著正相关,且这4项特征值与峰值时间和糊化温度负相关,峰值时间和糊化温度极显著正相关,回复值和终值黏度极显著正相关。【结论】综合考虑在不同播期下拔节期追氮量对糯玉米粉糊化特性的影响,秋播糯玉米粉在拔节期追氮150kg·hm-2下糊化特性较优,即具有较高的峰值黏度和崩解值,较短的峰值时间和较低的糊化温度。

基肥配施和拔节期追氮对糯玉米粉糊化特性的影响

【目的】明确氮、磷、钾基肥配施和拔节期追氮量对糯玉米粉糊化特性的影响。【方法】以国家南方区糯玉米区域试验对照品种苏玉糯5号和渝糯7号为材料,采用裂区设计,研究氮、磷、钾基肥配施和拔节期追氮对糯玉米粉糊化特性的影响。【结果】基肥配施和拔节期追氮单因素及其互作对糯玉米粉糊化特征值有显著影响。基肥配施对糊化特征值(崩解值除外)的影响大于拔节期追氮处理。基肥配施处理下,氮磷钾均施时糯玉米粉糊化温度适中,其它糊化特征值较高;随着拔节期追氮量增加,峰值黏度、谷值黏度、终值黏度和崩解值呈先升后降趋势,回复值逐渐增加,糊化温度相对稳定。秋播糯玉米峰值黏度、谷值黏度、终值黏度较高,回复值、崩解值和糊化温度较低。与渝糯7号相比,苏玉糯5号具有较低的峰值黏度、崩解值,较高的谷值黏度、终值黏度、回复值和糊化温度。相关分析表明,峰值黏度、谷值黏度、崩解值和终值黏度两两显著正相关,且回复值与谷值黏度和终值黏度显著正相关。【结论】糯玉米生产中,秋播处理下氮、磷、钾均衡基施并拔节期适量追氮,可调优糯玉米糊化特性。

稻茬小麦公顷产量9000kg群体糖氮代谢特征

【目的】探讨稻茬小麦籽粒产量9 000 kg·hm-2群体糖氮代谢特征及关键生育期糖氮营养诊断指标。【方法】2010—2012年,在稻麦两熟条件下,以中筋小麦扬麦20为材料,采用三因素裂区设计,以施氮量(纯N)为主区,设210 kg·hm-2、262.5 kg·hm-2两个水平;以施氮比例为副区,设基肥﹕壮蘖肥﹕拔节肥﹕穗肥分别为3﹕1﹕3﹕3、5﹕1﹕2﹕2两个水平;以穗肥追氮时期为裂区,设剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期4个水平。通过试验构建稻茬小麦不同产量群体,分析不同产量群体植株可溶性糖、氮含量及糖氮比动态特征及其与产量的关系,提出籽粒产量9 000 kg·hm-2左右稻茬小麦关键生育期糖氮代谢诊断指标。【结果】随小麦生育进程推移,不同产量群体植株可溶性糖含量及糖氮比在越冬始期和孕穗至开花期出现峰值,返青期出现低谷,花后下降直至成熟;植株氮含量逐渐下降,其中越冬始期至拔节期迅速降低,拔节至孕穗期降幅减慢,孕穗期至成熟期缓慢下降。籽粒产量9 000 kg·hm-2以上群体孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量显著高于籽粒产量9 000 kg·hm-2以下群体;成熟期植株可溶性糖含量低于籽粒产量9 000 kg·hm-2以下群体,2010—2011年度差异达显著水平,2010—2011年度差异未达显著水平;成熟期植株糖氮比显著低于籽粒产量9 000 kg·hm-2以下群体;其他生育期植株可溶性糖、氮含量及糖氮比群体间差异均未达显著水平。孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量与产量呈线性正相关,乳熟期植株可溶性糖及氮含量与产量呈抛物线关系,成熟期植株可溶性糖含量与产量呈线性负相关。籽粒产量9 000 kg·hm-2左右群体孕穗期、开花期、乳熟期及成熟期植株可溶性糖含量分别为14.56%—16.78%、14.52%—16.82%、10.59%—11.23%、1.62%—1.76%,氮含量分别为1.55%—1.64%、1.47%—1.57%、1.28%—1.30%、1.15%—1.20%,糖氮比分别为9.37—10.25、9.80—10.69、8.29—8.77、1.41—1.48。【结论】稻茬小麦实现籽粒产量9 000 kg·hm-2需要在越冬始期至拔节期具有较高的糖、氮营养和协调的糖氮比,关键在于孕穗期至开花期具有高可溶性糖及氮含量,开花后具有高碳素积累量及向籽粒的转化率。

糯玉米灌浆结实期籽粒淀粉理化特性变化

【目的】探明糯玉米籽粒淀粉理化特性在灌浆结实期的变化趋势。【方法】以糯玉米新品种NQ01和NQ11为材料,研究其灌浆结实期(花后10、20、30和40 d)籽粒淀粉理化特性的变化。【结果】随着灌浆进程推进,籽粒干重和淀粉含量逐渐升高,籽粒含水率、蛋白质和可溶性糖含量逐渐降低,籽粒鲜重和体积先升后降。淀粉粒随灌浆进程逐渐增大,且以花后10—20 d增加最为明显。结晶类型和碘结合力均表现出典型的糯性特征。差示扫描量热法(DSC)和快速黏度分析仪(RVA)研究表明,随着灌浆进程,转变温度和糊化温度降低,热焓值在花后20—40 d无显著差异,但显著高于花后10 d,回生值和黏度特征值两品种表现不一。【结论】碘结合力、晶体类型和回复值均表现出典型的糯性特征。糯玉米灌浆结实期理化特性有显著差异,淀粉粒大小和品质成分的变化引起了淀粉糊化和热力学特性发生变化,但品种间变化趋势存在差异。

鲜食糯玉米籽粒理化特性的基因型差异

以糯玉米国家区域试验14个品种为材料,研究其鲜食期籽粒理化特性的基因型差异。结果表明,鲜食糯玉米籽粒理化特性存在显著的基因型差异,淀粉和蛋白质含量变幅分别在48.7%～72.2%和7.4%～8.9%之间,但其含量高低对籽粒理化特性无显著影响。籽粒淀粉最大吸收波长变幅在531.6～559.4nm之间,但总体上变异较小,且均表现出典型的糯性特征。碘结合力和微量元素含量均存在显著的基因型差异。差示扫描量热仪(DSC)和快速黏度分析仪(RVA)研究表明,供试品种中淮科糯3号和禾盛糯1512黏度特征值较优,适合作鲜穗食用;禾盛糯1512和沈糯062回生值较低,在速冻玉米上具有独特优势。相关分析表明,碘结合力与回生值显著负相关,与回复值显著正相关。微量元素中,Cu、Fe、Ca、Na元素含量与热力学特征值和糊化特征值无显著相关性,Mn、Zn、S和P元素含量与峰值黏度和崩解值显著负相关,K与崩解值显著正相关,S与糊化温度显著正相关。

稻茬小麦公顷产量 9000 kg 群体钾素积累、分配与利用特性

在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过基本苗和氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立不同产量水平群体,研究籽粒产量9000 kg hm–2群体钾素积累、分配与利用特性。结果表明,籽粒产量≥9000 kg hm–2(超高产)群体钾素吸收高峰期出现在拔节至开花期,吸收的钾素占一生吸收钾素的52%~68%;开花期和成熟期钾素积累量均极显著高于<9000 kg hm–2(高产)群体。成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽粒产量均呈极显著线性正相关;花后茎鞘钾素转运量与产量呈极显著线性正相关,颖壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关。超高产群体开花期和成熟期钾素积累量分别为430~450 kg hm–2和366~408 kg hm–2;成熟期钾素积累量,茎鞘中最高,为244~269 kg hm–2,其次是叶片和颖壳+穗轴,分别为46~49 kg hm–2和40~46 kg hm–2,籽粒中仅为35~46 kg hm–2;花后茎鞘钾素转出量为46~52 kg hm–2,颖壳+穗轴钾素积累量为9~17 kg hm–2。超高产群体每100 kg籽粒的吸钾量需达4.57~4.87 kg,此时的钾素利用效率为20.56~22.02 kg kg–1,钾收获指数为0.095~0.112。

干湿交替灌溉对水稻产量、品质和土壤生物学性状的影响

干湿交替灌溉是一项重要的水稻高产节水栽培技术。干湿交替改变了稻田土壤水分状况,从而会引起稻田土壤理化和生物学性状的改变,并直接或间接影响水稻的生长发育和产量形成。综述干湿交替灌溉对水稻产量、品质以及稻田土壤呼吸、土壤酶活性和微生物等生物学性状的影响,并提出未来干湿交替灌溉条件下稻田土壤生物学性状的研究重点,以期为水稻高产节水栽培和稻田土壤的定向调控提供理论依据。