抽穗期干旱复水对不同产量早稻品种结实及一些生理指标的影响

为了探明生育后期干旱复水对双季早稻产量补偿效应及其生理机制,选择淦鑫203和淦鑫206为材料,于抽穗期干旱7d,然后复水处理,分析了其结实和产量、剑叶渗透调节物质、丙二醛(MDA)和内源激素含量及保护酶活性等。结果表明,干旱复水处理后供试品种的结实率、千粒重及单株产量均表现出不同程度下降,其中,结实率和单株产量降幅均达显著水平;抽穗期干旱7d复水不存在产量补偿效应;两个品种剑叶可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)、MDA含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均表现为干旱处理显著高于CK,以复水0d后相差最大,复水后上述指标均明显下降,但处理与CK之间至复水12d后仍然存在一定差距;总体上,淹水条件下抽穗期两个品种剑叶IAA、GA3含量随生育进程呈现上升趋势,而ABA、ZR含量呈现下降趋势;干旱复水处理下两个品种剑叶ABA、IAA及ZR含量呈持续上升趋势,GA3含量则表现出先降后升趋势。抽穗期干旱处理将启动稻株体内抗衰老机制,复水后将在一定程度上激活稻株体内生长促进因子并抑制生长抑制因子,但其效果十分有限,且与品种产量相关不显著。

不同产量晚稻品种分蘖期动态密度稀化下群体自动调节力的差异与生理机制

为了探明生育前期动态密度稀化下不同产量双季晚稻品种群体自动调节力的差异及其生理机制,以五丰优T025和昌优10号为材料,于分蘖期进行递次间蔸密度稀化处理,分析了产量及其构成、干物质量(DMW)、比叶重(SLA)、叶面积指数(LAI)及倒2叶内源激素含量等。结果表明,间蔸稀化处理后两个品种单位面积产量表现出不同程度下降,单株产量、单株有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重则不同程度上升,同一密度下五丰优T025单位面积产量均高于昌优10号,变异系数和极差则低于后者;五丰优T025群体自动调节力明显强于昌优10号;五丰优T025间蔸稀化处理下单株产量较对照(不间蔸)上升的幅度大于昌优10号,且其极差率更大;前者个体对群体的补偿力强于后者,主要是其单株有效穗数优势明显;五丰优T025个体通过增强分蘖数、增加单株干物质积累、减缓抽穗至成熟期叶面积指数和比叶重的下降速率来弥补群体单位面积有效穗数及干物质积累下降的能力强于昌优10号;间蔸稀化处理减缓了两个品种抽穗后倒2叶生长抑制类激素ABA含量的上升及生长促进类激素ZR、IAA和GA3含量的下降速率,且总体上五丰优T025该能力强于昌优10号。

穗分化期旱涝急转对超级杂交早稻产量和生理特性的影响

为了探明旱涝急转对水稻产量形成的影响及其成因,以超级杂交早稻组合淦鑫203为材料,采用桶栽方式,于穗分化初期设置不旱不涝(NDNF)、干旱不涝(DNF)、不旱淹涝(NDF)及旱涝急转(DFAA)4种处理,研究不同处理下超级杂交早稻组合的产量及其构成、叶片叶绿素含量、光合参数以及内源激素等的变化。结果表明,相对于NDNF,DNF、NDF及DFAA的单株产量均不同程度下降,降幅分别为33.60%、16.92%和37.31%,且DNF和DFAA与NDNF间差异显著,DNF较NDF更不利于淦鑫203产量的形成,因此,穗分化期干旱较淹涝对超级杂交早稻产量负面影响更大,而DFAA单株产量又较DNF低,表明旱后淹涝急转存在叠加减产效应。与NDNF相比,DFAA下淦鑫203倒2叶的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和叶绿素含量均不同程度降低,稻叶光合速率显著下降,表明穗分化初期DFAA对淦鑫203光合作用具有一定的叠加损伤效应;此外,淦鑫203倒2叶内源生长促进类激素IAA和GA3含量上升,ZR含量下降,内源生长抑制类激素ABA含量在处理结束前期上升,后期下降。综上,超级杂交早稻幼穗分化期遭受严重干旱不仅影响其产量的形成,还会显著降低其耐淹能力,DFAA下光合性能的下降及内源激素平衡的改变可能是产量下降的主要原因。本研究结果为双季早稻应对"旱"、"涝",尤其是"旱涝急转"等气象灾害提供了参考依据。

三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究

以华中地区大面积应用的4个三系不育系的同型保持系和来自不同生态类型的16个恢复系为材料,根据9个产量及其相关性状进行主成分分析和聚类分析,以欧氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异状况及其与杂种优势的关系。结果表明保持系间遗传差异较小,恢复系间及保持系与恢复系间遗传差异较大。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关,说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。

三系杂交水稻谷粒性状的遗传及相关分析

[目的]研究三系杂交稻谷的遗传动态,探索不育系和恢复系各自对杂交稻谷粒性状的影响。[方法]利用华中地区常用的4个三系不育系与27个恢复系(品种)为供试材料,组成4×27NCⅡ交配设计,对三系杂交稻谷粒性状进行了遗传及相关分析。[结果]谷粒长、粒宽、千粒重和长宽比等4个性状均为加性基因效应起主导作用;谷粒长、粒宽、千粒重和长宽比同时受到父母本的影响,但受父本的影响比受母本的影响大。谷粒长、粒宽、千粒重和长宽比都有很高的广义遗传力,分别为99.65%、98.31%、95.27%和98.81%。相关分析表明,粒长与千粒重和长宽比均达极显著正相关;千粒重与粒长和长宽比均达极显著正相关,与粒宽未达显著相关;粒宽与粒长和长宽比达极显著负相关。通径分析表明,粒长、粒宽和千粒重对长宽比的直接通径系数分别为0.6246、-0.555 9和-0.015 8。[结论]该研究系统分析了不育系和恢复系对杂交稻谷粒性状的影响,为杂交水稻高产、优质育种提供了理论基础。

稻穗枝梗和颖花形成的基因型及播期效应分析

以71个不同基因型水稻为材料,通过大田条件下的分期播种,于齐穗期考查了稻穗枝梗和颖花形成有关指标,分析了各指标的基因型和播期效应及其相互关系。结果表明:1)各基因型间现存一次枝梗数、一次枝梗退化数、现存颖花数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数的基因型值和播期效应值差异均显著,且5个指标的差异仅与特定的基因型有关,而与其是否属于杂交组合、常规品种和雄性不育系等类型无关。2)现存一次枝梗数、现存二次枝梗数、现存颖花数、一次枝梗分化数4个指标的基因型值较大,播期效应值较小;一次枝梗退化数播期效应值较大。3)单穗颖花现存数(即每穗总粒数)与现存一次枝梗数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数呈密切正相关,与一次枝梗退化数相关性小,现存一次枝梗数主要通过改变现存二次枝梗数来影响单穗颖花现存数。另外,还综合分析了供试71个材料单穗颖花现存数的基因型值和播期效应值,并对其大穗潜力进行了评价。

氮肥运筹对陆两优996吸氮、干物质生产和产量的影响

选用超级稻组合陆两优996,通过不同氮肥用量和不同基蘖肥与穗粒肥比例的处理,探讨陆两优996的物质生产和产量潜力及需氮特性。结果表明：陆两优996是一个需氮量较多、物质生产能力较强、产量高的组合,要获得7.5 t/hm^2以上的稻谷产量,地上部干物质生产达13 t/hm^2以上,稻谷收获指数0.53以上,产量结构为有效穗270万/hm^2以上,每穗粒数不少于120粒,结实率达90%以上。陆两优996的氮肥效益随施氮量的增加而下降,百千克稻谷产量的耗氮量随着施氮量的增加而上升;前期氮肥过量,影响后期氮素吸收积累。每公顷稻谷产量7.5 t以上总施氮量165～225 kg/hm^2,以施氮量195 kg/hm^2产量最高;基蘖肥用量115 kg/hm^2,约占总氮肥用量的60%～70%,总施氮量等于或低于165 kg/hm^2时,基蘖肥施氮量需占70%,如总施氮水平高于165 kg/hm^2,基蘖肥比例宜下调到60%,穗粒肥一般纯氮50～60 kg/hm^2为宜。

高温胁迫对不同早稻品种胚乳淀粉合成酶类活性的影响

【目的】探讨高温胁迫对水稻胚乳灌浆影响的酶学生理特征。【方法】选用水稻耐热型品种082、农大228和热敏感品种协青早B、茉莉占,采用高温胁迫与常温对比试验方法,研究灌浆前期高温对胚乳淀粉合成酶类活性及淀粉积累的影响。【结果】胚乳淀粉合成酶活性高峰出现在花后9～12d。高峰期间及之前,胚乳SS、AGPase、SSS和Q酶受高温影响活性上升,高峰之后,除Q酶外,均较对照下降,耐热品种胚乳淀粉合成酶类活性的下降幅度明显小于热敏感品种。高温影响淀粉积累速率与AGPase、SSS、SS和R酶活性相关显著。【结论】不同水稻品种胚乳淀粉合成酶对高温的感应存在差异,AGPase、SSS、SS和R酶是高温影响淀粉积累速率的关键酶。高温影响直链淀粉含量下降与Q酶活性不存在必然的联系。

双季稻机插育秧床土选择试验

为选择适宜双季稻地区机插育秧床土,以双季杂交早稻组合金优299以及杂交晚稻组合天优122为材料,采用田间试验方法,研究分析了水稻干细土、菜园干细土及旱地干细土等不同类型床土对双季机插稻秧苗素质及产量的影响。结果表明,从秧苗素质及大田产量来衡量,3种类型床土育秧优势排序为,菜园干细土>水稻干细土>旱地干细土。具体来说,菜园干细土处理秧苗的根系多而发达,茎基宽而百苗干重大,秧苗健壮成秧率高,成秧率比其它两处理分别平均高3.53%、4.23%;漏蔸率低,机插质量好,漏蔸率平均分别低于其它两处理达3.5%、2.5%;活棵返青快,基本苗充足,有效穗多产量高,实际产量平均分别高于其它两处理达5.40%、7.10%。综上所述,菜园土是在江西等地区比较理想的机插双季稻育秧床土。

高温胁迫对早稻根系质膜ATPase活性及NH_4^+吸收的影响

选用高温耐性品种农大228、082和高温敏感品种茉莉占、协青早B,比较研究了高温胁迫对根系质膜ATPase活性和NH4+吸收速率的影响。结果表明,高温胁迫下,农大228和082根系质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性均比对照提高,而茉莉占和协青早B分别比对照大幅度下降,品种间差异显著(Duncan’s法检验)。根系质膜蛋白含量在高温胁迫后均表现下降。082的NH4+吸收速率不受高温影响,热敏感型品种NH4+吸收速率受高温胁迫明显下降。

免耕抛栽对水稻产量及其源库特性的影响

于2005—2006年在双季稻田以翻耕处理为对照,研究了免耕抛栽对水稻产量及其源库特性的影响。结果表明,每公顷有效穗数免耕抛秧处理略低于翻耕抛秧而高于翻耕移栽,结实率高于翻耕处理。随着免耕次数的增加,各处理产量基本持平。水稻一生中叶面积指数、抽穗后水稻群体光合势、势粒比、颖花伤流量、源库增量比和籽粒平均灌浆速率均免耕处理高于翻耕处理,而粒叶比则相反;剑叶中叶绿素含量以免耕高于翻耕,而丙二醛(MDA)含量以免耕低于翻耕。免耕抛栽水稻后期不易早衰,有利于同化物的转运和结实率的提高。

免耕抛秧稻的立苗特性与立苗技术研究

于2005—2006年采用大田和盆栽模拟试验,研究了免耕抛秧稻的立苗特性及立苗技术。结果表明,适宜的浅水(1cm左右)抛栽、短秧龄(20d)抛栽、前期适当增施氮肥、适量的稻草还田(1200kghm-2)、旱育秧抛栽和喷施多效唑、α-萘乙酸浸种处理均有利于扎根立苗,早生快发,促进地上部生长。非直立苗的立苗速度与秧龄长短有很大关系,短秧龄有利于加快非直立苗的立苗速度和水稻生长。秧苗抛栽后立苗期每株平均根数和根长、地上部可溶性糖和全氮含量都与立苗密切相关。该结果为水稻免耕抛秧栽培技术的推广应用提供参考价值。

穗分化期旱涝急转对双季超级杂交稻叶片稳定性δ^(13)C和δ^(15)N同位素比值的影响

作物叶片δ^(13)C和δ^(15)N值与其水分和氮素吸收利用关系密切,旱涝急转是华南地区、长江流域夏季频发的一种气象灾害。为了探明该气象灾害下双季杂交稻水分和氮素吸收利用特点,以超级杂交稻品种淦鑫203(早稻)和五丰优T025(晚稻)为材料,采用桶栽方式,于自然条件下"旱涝急转"常发生时段,即稻株穗分化期,设置"不旱不涝"(T1)、"干旱不涝"(T2)、"不旱淹涝"(T3)及"旱涝急转"(T4)等不同水分处理,考查叶片δ^(13)C、δ^(15)N和叶片干物质指标的变化。结果表明,双季超级杂交稻倒2叶δ^(13)C和δ^(15)N在不同水分处理下存在较大差异。早稻T4结束初期倒2叶δ^(13)C值最高,波动最大,T1总体表现为上升状态,波动最小;晚稻T4结束初期倒2叶δ^(13)C值最高,波动较剧烈。早稻T1、T3倒2叶δ^(15)N值先降低而后缓慢上升,T4显示为先上升后下降趋势,总体上,T4与T1、T3之间呈相反的变化,T2倒2叶δ^(15)N值一直较高,表明一定干旱条件下氮同化比率较高;晚稻T2、T3倒2叶δ^(15)N值先降低而后迅速上升,T4与T2、T3之间基本呈相反的变化趋势。不同水分处理下双季稻叶片干物质积累量存在较大差异,早、晚稻均是T4最低,T1最高,其中早稻T4与T1、T2、T3差异显著,晚稻T4与T1、T3差异显著,早、晚稻T2、T3、T4较T1分别下降4.12%、1.62%、31.08%,16.07%、8.53%、27.07%,说明水稻穗分化期"旱"、"涝"及"旱涝急转",尤其是"旱涝急转"使叶片受损,叶片干物质积累能力下降,水稻生长发育受到抑制,而T2、T4比T3叶片干物质质量下降更多,说明一定程度的"涝"比"旱"及"旱涝急转"对双季稻叶片损伤更轻。本研究结果为水稻抗旱、耐涝品种选育和抗逆栽培的实践提供了理论依据。

旱涝急速转换对超级杂交晚稻秧苗素质及叶片内源激素水平的影响

以超级杂交晚稻五丰优T025为材料,于苗期进行了"不旱不涝"(NDNF)、"重旱不涝"(SDNF)、"不旱轻涝"(NDLF)、"重旱重涝急转"(SDSFAA)、"重旱轻涝急转"(SDLFAA)、"轻旱重涝急转"(LDSFAA)等处理,考查了株高,叶龄,茎宽,白根数,干物质量等秧苗素质指标及叶片内源激素含量。结果表明:"涝"或"旱涝急转"胁迫处理后,短期内不同程度降低秧苗素质;随着胁迫的解除及生育推进,各处理秧苗素质指标与对照"不旱不涝"间的差距均不同程度缩小;其中进行一定程度的干旱处理,恢复供水后有利于秧苗白根数的形成及干物质积累,提高秧苗素质,旱后复水存在生长补偿效应;旱后任何程度的淹涝处理均不利于壮苗的形成,其中旱后重涝急转处理下秧苗徒长,白根数大幅度下降及干物质积累减少,旱后重涝急转叠加损伤效应明显;"涝"或"旱涝急转"胁迫处理后短期内均不同程度提高倒二叶ABA及IAA含量,降低GA_3及ZR含量;随着胁迫的解除及生育的推进,"重旱重涝急转"GA_3、ZR及IAA含量在所有处理中下降幅度最大,而ABA含量下降幅度最小,旱涝急转不利于生长促进类激素形成,但造成生长抑制类激素的积累;所有不同类型旱涝急转处理结束初期均大幅度降低倒二叶(IAA+GA_3+ZR)/ABA值,但随着生育推进将反超"不旱轻涝"。

不同育秧物质对机插晚稻秧苗生育特性及产量的影响

为筛选适合双季稻区晚稻机插育秧的育秧物质,指导晚稻机插育秧实践。以杂交晚稻五丰优T025为材料进行田间试验,设常规浸种(CK)、拌种剂拌种、旱育保姆拌种、在一叶一心时喷200 mg/kg多效唑4个处理,研究不同育秧物质对机插晚稻秧苗生长发育及产量的影响。结果表明:不同育秧物质均有明显的矮化壮秧和增产作用,其中多效唑处理秧苗根数、假茎宽、苗体全氮含量及可溶性糖含量最高,潜在分蘖能力强成秧率最高且较对照高出5.11%;机插质量最好且漏蔸率较对照降低3.00%;产量最高且较对照增加11.89%。综合来看,多效唑是较好的机插晚稻育秧物质。

营养胁迫下东乡野生稻生物学特性鉴定初报

以东乡野生稻中东塘、东塘西侧2个居群和耐低磷品种大粒稻、低磷敏感品种新三百粒为材料,采用砂培法和土培法,鉴定营养胁迫下东乡野生稻的生物学特性。砂培试验表明,在低氮、低磷、低钾胁迫下,东塘、东塘西侧地上部干重、生物学产量降低;根冠比显著增大,其中低氮胁迫下表现尤为明显。土培试验表明,低氮胁迫下株高和分蘖动态变化与无肥基本一致;各胁迫下,大粒稻和新三百粒分蘖后期有分蘖数下降阶段,东塘和东塘西侧的分蘖数基本保持不变;低磷胁迫下,东塘叶重、根重、茎鞘重和东塘西侧剑叶长、叶重、茎重、总产量性状与全肥处理相比差异显著。其他性状与全肥处理无显著差异。低钾胁迫下,东塘除叶重、根重外其他11个性状与全肥处理无显著差异;东塘西侧除着粒密度、穗重外其他11个性状与全肥处理无显著差异。初步表明,东塘和东塘西侧2个居群无耐低氮特性,具有耐低磷、低钾特性,且不同居群对低磷、低钾的忍耐能力有一定差异。

长期定位施肥对水稻土有机质含量及组成的影响

为揭示水稻土有机质的变化规律,通过长期定位施肥试验研究了27年的不同施肥处理水稻土中有机质含量及其组成。结果表明,长期施肥不同处理的土壤有机质消长呈现明显差异,在等量氮、磷、钾养分的前提下,长期有机-无机肥配施比无肥或单施化肥更有利于稻田土壤有机质的积累;单施化肥、有机-无机肥配施各处理土壤腐殖酸、HA、FA变化趋势基本相同,但有机-无机肥配施土壤腐殖酸、HA、FA一直高于无肥及化肥处理,而且有机-无机肥配施有利于土壤中HA和FA的增加,HA/FA比值随着时间的延伸逐渐减小;有机-无机肥配施可以提高土壤易氧化有机质含量;而且长期施肥土壤有机质与易氧化有机质呈极显著正相关,与全氮、水解氮含量及产量显著正相关。易氧化有机质与土壤全氮、有效磷含量及产量呈显著正相关。其中水稻产量与易氧化有机质的相关性(r=0.8181*)比与有机质(r=0.8020)的相关性较高,说明易氧化有机质对水稻增产有较大的贡献。

施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响

为探讨施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响,以超级杂交早稻‘新丰优22’和‘金优458’为材料,设置6个施氮水平,研究不同施氮量对超级双季早稻产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明：施氮处理水稻产量显著高于不施氮处理,‘新丰优22’最高的N4比N0提高了120.86%,‘金优458’N4比N0提高了145.34%,在0~195kg/hm2范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,当氮肥施用量达到195kg/hm2时产量最高,而后有所下降;在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷和稻草的氮吸收量;成熟期籽粒含氮量随施氮量的增加有明显增加的趋势;氮肥农学效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而降低,‘金优458’氮肥农学效率是N1〉N2〉N3〉N4〉N5,‘新丰优22’为N1〉N4〉N2〉N3〉N5。

不同生长调节物质对机插早稻秧苗生育特性及产量的影响

为揭示生长调节物质对机插双季杂交早稻秧苗生育特性及产量的影响,以杂交早稻‘淦鑫203’为材料,选用旱育保姆、拌种剂、多效唑3种生长调节物质并设置对照处理进行田间试验。结果显示:3种生长调节物质均能矮化壮秧,增加秧苗假茎宽、绿叶数、根量、苗体可溶性糖含量及全氮含量,提高分蘖能力及成秧率,保证机插质量,增加产量。其中多效唑处理矮化壮秧效果最好,成秧率最大且较对照高3.74%,产量最高且较对照增产9.98%。综合来看,生长调节物质均能壮秧增产,且多效唑是杂交早稻机插育秧较为理想的生长调节物质。

异季条件下稻穗枝梗和颖花分化、退化及其形成的差异性研究

以19个水稻杂交组合为试验材料，通过大田条件下的分期播种，于抽穗期调查了稻穗枝梗、颖花分化、退化及形成有关性状，分析了各性状不同季节的变异及其相互关系。结果表明，单穗一次枝梗分化数、二次枝梗分化数、颖花分化数、一次枝梗退化数、二次枝梗退化数、颖花退化数、一次枝梗退化率、二次枝梗退化率、颖花退化率、一次枝梗形成数、二次枝梗形成数、一次枝梗颖花形成数、二次枝梗颖花形成数和单穗颖花总形成数等性状均存在较大的组合间差异和季节问变异，其中19个组合单穗颖花总形成数异季差异率变幅为5．12％～93．59％，平均变异率为34．19％；总体上，不同季节下二次枝梗各性状的变异性强，颖花性状其次，一次枝梗各性状变异性最小；根据异季条件下稻穗枝梗和颖花分化、退化及其形成性状的变异性，从大穗角度讨论了杂交稻新组合育种资源选择与利用问题。