江苏滨海盐土夏玉米高产栽培途径的研究

１９９０～１９９２年，结合江苏响水县夏玉米高产开发，采用专题试验与大面积高产示范调查相结合的方法，对淮北滨海盐土夏玉米的高产栽培途径进行了研究，结果表明：增加单位面积总结实粒数是提高夏玉米产量经济而有效的指标。相应的高产途径是选用紧凑型中大穗品种，在适宜密度的基础上，增加肥料投入量，并围绕壮秆，增加倒７～９叶为中心的叶面积，减少弱株比例，以形成与产量相适应的总结实粒数和建立壮个体高积累的群体结构。

江苏淮北沿海中低产地区杂交水稻制种的高产技术

江苏省淮河以北的沿海地区,常年受黄海气候的影响,同时土质以砂性为主,土壤盐分含量较高,土地贫瘠,保水性能差,水资源不足,水系工程不配套。由于受自然和其他客观条件的限制,历年来杂交水稻制种产量很低,大田杂交稻用种大部分靠外调。这不仅不能保证种子的质量,而且给广大农民带来了沉重的经济负担。为根本改变这一状况,我们花了3年时间,在培肥地力、培育父母本壮秧、提高母本栽插密度、科学使用植物激素、提高成穗率和异交结实率以及优化培管措施等方面做了一些探索。

水稻籽粒库强与其淀粉积累之间关系的研究

本试验以源限制型水稻品种亚优2号、献改优63和汕优63为材料,研究籽粒发育过程中籽粒库强与其淀粉积累之间的关系。结果表明:(1)强、弱势粒淀粉积累与其胚乳细胞的数目密切相关,两者表现出明显的同步性;(2)强势粒蔗糖合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉合成酶最大活性高峰出现时间显著早于弱势粒的出现时间,且前者的活性也较高,这与强、弱势粒中淀粉积累动态一致;(3)蔗糖酶和淀粉磷酸化酶在催化蔗糖降解和淀粉合成中的作用不大;(4)强、弱势粒淀粉积累动态也与其能量代谢活性存在密切的关系。根据以上结果,认为籽粒库强与淀粉的积累间关系密切。

一种紫色水稻的遗传及其在光敏不育系育种中应用的研究

研究表明，本院获得的一种紫色水稻的植株色遗传受控于C、A、Pl3个独立基因座位上显性基因的互补作用，另有一独立的显性基因对Pl基因的表达起抑制作用．由于该抑制基因在籼稻中的高频率存在，因而，紫稻与一般绿稻品种杂交F1多表现为绿株．紫稻光敏不育（株）系的不育性表达和配合力表现，均可达到与普通光敏不育系相似的水平．本文还讨论了选育籼型紫稻光敏不育系设想的可行性．

水稻开颖机理的探讨——Ⅲ.浆片的结构及其在开颖过程中内含物的变化

着生在小穗轴上的一对浆片是由许多大型薄壁细胞和分布均匀的若干条与小穗轴维管束相连的小维管束组成。每一浆片中小维管束数目因品种不同而异,一般含有15—20条。每一小维管束中具有1—5列导管,2—4列筛管和10个左右的小型薄壁细胞。小型薄壁细胞的细胞质浓,细胞器多,富含线粒体。不管是大型的还是小型的薄壁细胞之间的胞间连丝都很丰富。这些结构特点可为颖花在开闭过程中,浆片的快速吸水失水以及物质的迅速转运提供通道和能量。浆片中含有淀粉酶。开颖时浆片的干物重及可溶性糖含量均有所增加。可溶性糖除来自淀粉水解外,还可能来自小穗轴的输入。我们认为,水稻的开颖运动主要是由浆片的渗透压所调节的水势变化而引起的;而闭颖过程则受小穗轴控制。切除小穗轴的颖花因浆片内水分不能外运而影响闭颖。

水稻半矮秆基因sd－g的染色体定位研究

以标志基因系和ＩＲ３６三体为工具材料，通过杂交，研究了籼稻矮秆材料双矮所携半矮秆基因ｓｄ－ｇ在染色体上的位置。结果表明：半矮秆基因ｓｄ－ｇ与标志基因系Ｍ４所携隐性主基因ｇｈ－１和Ｍ２７所携隐性主基因ｎ１表现连锁。ｓｄ－ｇ与ｇｈ－１之间的交换值为２４．３３％±３．９６％，ｓｄ－ｇ与ｎ１之间的交换值为２９．４４％±４．８１％。由于ｇｈ－１和ｎ１均位于第５染色体，因而推定ｓｄ－ｇ位于第５染色体上。

用酸度计测定植物碳酸酐酶活性

碳酸酐酶（CA）主要是催化CO2+H20HCO3-+H+的可逆反应。该酶普遍存在于动、植物界。菠菜CA约占叶片可溶性蛋白的1～2％。近年来随着CA在藻类无机碳浓缩中的作用的发现,CA功能的研究引起了更多植物生理学工作者的重视。测定CA的方法主要有测压法,pH电极法,停流比色法和质谱法等。其中应用最为普遍的是pH电极法,其原理是用pH电极测定反应体系的pH变化。该法所用仪器简单,操作方便,有较高的精确度。

水稻在不同土壤水分状况下脯氨酸的累积与抗旱性的关系

以６个中熟水、陆稻品种为材料，研究了在不同土壤水分状况下水稻叶片中游离脯氨酸的累积及其与抗旱性的关系。在低土壤水分处理下，抗旱性水稻品种叶片中游离脯氨酸累积开始较早，持续时间长，抗旱性较差的品种则开始较迟，持续时间短；脯氨酸开始累积的叶水势阈值，抗旱性品种为－０．６２～－０．６６ＭＰａ，抗旱性较差的品种为－０．７８～－０．８２ＭＰａ；土壤水势为－０．０４ＭＰａ时，处理１０ｄ后叶片的相对脯氨酸含量（处理／对照×１００％）与品种的抗旱系数呈极显著正相关（ｒ＝－０．９７１２）；保持土壤水势为－０．０４ＭＰａ和－０．０６ＭＰａ，处理后３０ｄ和４０ｄ叶片的相对脯氨酸含量与减产率呈极显著的负相关（ｒ＝－０．９３４２、－０．９５８１）。建议把在低土壤水分条件下脯氨酸累积较早、持续时间长这一生理特性作为评价水稻品种抗旱性的一个指标。

基蘖肥与穗粒肥配比对水稻产量形成和群体质量的影响

１９９２～１９９４年在江苏地区多点试验，结果表明：适当降低基蘖肥用氮量，增加穗粒肥用量（穗粒肥占总施氰量的４０％～５０％），并适当提早搁田期（当群体茎蘖数达７０％～８０％时搁田），能控制无效分蘖生长，有利于促进有效蘖的生长，稳定穗数，提高成穗率，增加每穗总粒数，协调穗粒关系，穗数和大穗得到统一，提高单位面积总颖花量，并能提高抽穗期叶面积指数和有效叶面积率，提高抽穗期群体单茎茎鞘重，改善群体冠层结构，延长抽穗后功能叶的寿命，提高抽穗后的群体光合效率而获得高产。

免耕法对土壤微生物和生物活性的影响

本文比较常耕和免耕法对土壤微生物和生物学活性的影响。结果表明,连续免耕6—7年的砂壤土中微生物的数量较集中分布于上表层,常耕处理则相对均匀地分布于经常翻动的土层中。0—7cm表层土壤中微生物的优势种群在两种耕法中有一定差异,特别是霉菌。免耕处理0—7cm土壤培养1天的呼吸活性是常耕处理的2.1倍,尿酶活性是常耕处理的1.6倍。但随着土层的加深,免耕处理的呼吸活性、尿酶活性下降很快,至7—14cm处分别下降56%、71%。培养40天时0—7cm土壤无机氮释放量免耕和常耕处理分别为48.1、34.5mgN/kg,而7—14cm土层则分别为21.5、29.1mgN/kg。不加碳源只加入硫铵培养3天土壤中无机氮的减少在10%左右,免耕上表层0—7cm土壤减少较多,反映土壤微生物对无机氮的固定作用。长期免耕使具有高生物学活性的土层变得浅薄,而常耕处理则较为深厚。

玉米胚乳的发育及其养分输入的途径

采用树脂包埋切片法观察了玉米籽粒的结构和胚乳细胞的发育，主要结果如下：（１）玉米胚乳细胞的增殖为有丝分裂，籽粒的鲜重与胚乳细胞数量呈正相关；（２）玉米胚乳囊呈“瓢”状，授粉后第３ｄ游离核间出现细胞壁；（３）角质胚乳的形成与淀粉体充实有关，处在籽粒中上部边缘的胚乳，因其中淀粉体发育好而成为角质胚乳；（４）由背部维管束运来的养分经珠心突起先卸至质外体，其后再由糊粉层细胞吸收；（５）在靠近籽粒基部维管束的胚乳表层细胞特化成胚乳转移细胞；（６）糊粉层和有色层的形成与灌浆“废物”的屯积有关，玉米胚乳转移细胞及其周围细胞积聚“废物”多，因而成为黑色层。

水稻群体茎蘖动态与成穗率和产量形成关系的研究

试验以中粳稻盐粳４号为材料，通过不同肥水运筹等处理，研究了群体茎蘖动态类型与产量的关系，结果如下：（１）根据水稻主要生育期的茎蘖苗数的消长动态变化、生长速率及其成穗率大小，可以将茎蘖动态分成４种类型，４型是合理的茎蘖动态类型。（２）合理的群体茎蘖动态，拔节期干物质重量高。

水稻籽粒充实程度的指标研究

选用籽粒充实程度有明显差异的籼、粳及亚种间杂种材料各１２份，对其籽粒充实程度进行５级评分。以此为基准，计算其与谷粒充实率即（受精谷粒千粒重／饱谷千粒重）×１００％、谷粒厚度／谷粒投影面积、受精谷粒容重与比重、糙米容重与比重等６项指标实测值的简单相关与秩次相关。结果表明：３类材料均以谷粒充实率与评定等级的相关系数最高，且在大多数情况下显著或极显著高于其它指标。谷粒充实率有明确、合理的专业意义，能与产量源库关系概念相衔接，是衡量水稻籽粒充实程度的相对最佳指标。

苏北轮作轮耕轮培优化模式研究

根据苏北地区作物结构的系统分析，将该地区分为５种轮作类型区。通过不同耕法的产量效应与时间分异、土壤肥力时空变化特征的研究，论证了轮耕制的机理，提出了苏北农区轮耕制的一般原则与测土耕作的原理与方法。在单项技术效应与分区定位综合研究基础上。

偏迟熟水稻北移及配套高产栽培技术的研究

通过不同生育期类型品种生产力的研究，揭示了品种间生育期越长产量越高的生物学规律。在此基础上提出了江苏的一种新的水稻品种布局与栽培模式。即在麦（油）稻两熟制中，根据不同地区水稻生长季的最大可能性，把以往认为适宜在苏中、苏南的较长生育期高产品种移植到淮北，把认为适宜苏南的较长生育期高产品种移植到江淮之间，并配套相应的高产栽培技术，从而更充分利用了稻季温光资源，在确保正常成熟的前提下，显著提高了产量与效益。

水稻开颖机理的探讨——Ⅳ.水稻小穗轴的结构及其与开闭颖的关系

来自小枝梗的1条大维管束和3—6条小维管束进入小穗轴后分校出23—27条小维管束,它们其中2条通向护颖,5条通向外颖,3条通向内颖,4—8条通向浆片,3条通向子房和柱头,6条通向花丝。小穗轴中的小维管束大多被具有多孔的,相互间联络密切的厚壁细胞所包围。通向内外颖的维管束为有限外韧型维管束,木质部与初皮部分开。而通向浆片、花丝子房的维管束的结构较为简单,仅是导管、筛管镶嵌在薄壁细胞中。维管束中的薄壁细胞的细胞质浓,富含线粒体,推测其呼吸旺盛,代谢活跃,在提供能量和促进物质运输方面起重要作用。通往浆片的维管束的结构与颖花开闭的快慢密切有关,凡其中导管、筛管和薄壁细胞少的品种则开颖时间较长。如把这些维管束切断,颖花就不能正常开闭。增温能加速开闭颖过程,而呼吸抑制剂能抑制开颖和闭颖。

亚种间杂交稻籽粒充实率表现及其配合力

以５个典型的粳型广亲和材料和５个典型籼稻品种为亲本，按ｐ×ｑ模式配组出２５个亚种间杂交组合，分析亚种间杂交稻籽粒充实率和受精率，结果表明：（１）亚种间杂交稻不同基因型籽粒充实率和受精率间不存在显著相关，是２个独立表现的性状。（２）籽粒充实不良的表现具有全穗性，但籽粒充实率在不同粒位间存在一定的差异，上位＞中位＞下位。（３）供试各父母本的籽粒充实率的一般配合力效应具有显著差异，各供试组合的特殊配合力效应亦达显著水平。在亚种间杂交稻的籽粒充实率的遗传中，加性效应和非加性效应相互独立，共同决定其性状表现。试验证明通过遗传改良提高亚种间杂交稻的籽粒充实率是完全可能的，选配得当可得到籽粒充实率和受精率俱高的优良亚杂组合。

抛秧稻产量形成的生物学优势及高产栽培途径的研究

通过抛秧稻不同苗姿、苗质、抛栽密度与深度等试验，进一步分析明确了抛秧稻产量形成的生物学特点与优势，并针对生产中出现的问题，提出了充分发挥抛秧优势的高产栽培途径。

玉米灌浆结实期产量源库关系的研究

对玉米品种掖单１３和鲁玉１０进行剪叶剪穗试验。结果表明：在玉米籽粒灌浆绍实期，群体源库两因素均是产量的重要决定因素，但库的作用更大。其主要机理是叶面积的减少，库容的相对变大增强了净同化率，促进了茎鞘物质向籽粒的运转，使花后物质生产量、籽粒库容及其活力的减少小于叶面积的减少量；籽粒库容的减少因单位库容及活力的补偿能力小，相对小的库容降低了净同化率，使花后物质生产量近于剪穗量的减少而影响产量。比较多花型掖单１３和中花型鲁玉１０两个品种，剪叶减产作用掖单１３大于鲁玉１０。

稻田套播麦高产高效轻型栽培技术研究

概括性报道了１９８３～１９９４年稻田套播麦的研究结果，初步阐明了稻田套播麦生长发育与产量形成的特点，明确了高产高效的生育特征与指标，并提出了相应的栽培策略与配套轻型栽培技术。