水稻卷叶性状生理生态效应的研究Ⅰ.叶片姿态、群体构成及光分布特征

以珍汕 97B为遗传背景的两个卷叶近等基因系分别与明恢 6 3所配叶片为半卷及平展的杂交组合为材料 ,进行栽培密度试验 ,对其叶片姿态及群体结构进行分析。结果表明 ,卷叶性状可显著降低叶片的披垂程度 ,减少叶片投影面积 ,增加群体上层叶面积的比例 ,改善群体内部透光状况。并且使群体叶面积系数偏小 ,卷叶群体成穗数偏少 ,但通过适当增加种植密度 ,可使其优势得到体现。

水稻卷叶性状生理生态效应的研究 Ⅱ.光合特性、物质生产与产量形成

以两个珍汕 97B为遗传背景的卷叶近等基因系分别与明恢 6 3所配的、叶型为半卷及平展的杂交组合为材料 ,进行栽培密度试验 ,对光合特性、物质生产与产量形成进行研究。结果表明 ,卷叶的单叶正面光合速率稍低于平展叶 ,而其背面光合速率稍高于平展叶 ,叶片中后期衰老程度 ,卷叶显著小于展叶 ;群体光合速率、群体干物质生产以及产量 ,均为低密度群体下 ,卷叶低于展叶组合 ,而中、高密度下高于展叶组合。

水稻生育期对籽粒产量及品质的影响

明确水稻生育期与产量、品质的关系,对水稻高产优质育种和合理栽培措施的制定具有重要的意义。本文以晚粳宁111和春江302经遮光（短日照）处理后获得的不同生育期水稻植株为材料,分析其产量和米质指标。结果表明,生育期152d以上时,对产量无显著影响,而生育期短于152d时,产量与生育期间呈极显著正相关;成熟期群体干物质积累量随生育期变化的趋势与产量表现基本一致。不同稻米的长度、宽度、蛋白质含量以及淀粉消减值,均以中等偏短生育期（131~132d）最小,大于或小于131~132d,均会使上述指标值增加;两品种直链淀粉含量亦有相似的趋势,只是其最低值分别对应132d和137d的生育期;各处理稻米淀粉的崩解值变化与消减值趋势相反。对垩白粒率、垩白度及糊化温度,各处理均呈随生育期延长而降低的趋势;生育期变化对碾米品质影响总体上较小。

水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应

为了分析水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应,以中籼稻高产选系JW10、JW103、JW113和JW34为材料,研究了不同种植密度[低密度(1 hm21.8×105穴)、中等密度(1 hm23.0×105穴)、高密度(1 hm24.2×105穴)]条件下水稻叶片形态、叶面积指数、叶面积垂直分布、光合速率、叶绿素荧光参数、干物质生产和产量形成的特点。结果表明,不同密度处理下,水稻叶片宽度及披垂度均发生了变化。中等密度处理下,齐穗期水稻上层叶面积比例高于低密度和高密度处理;中等密度处理下齐穗期水稻的光合速率和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)居于低密度处理与高密度处理之间,但随齐穗后天数的增加,中等密度处理下水稻光合能力的优势逐渐增大。因此,在现有的生产条件和技术水平下,维持1 hm23.0×105穴的种植密度是水稻取得高产的基础。

结实阶段不同时期倒伏对水稻产量及稻米品质的影响

以1个中熟两系杂交稻两优培九和1个中熟粳稻CY-6为材料,在结实期不同阶段进行人工模拟倒伏处理,分析了不同时期倒伏对产量及品质指标的影响。结果表明,除糙米率、籽粒长宽比、糊化温度和胶稠度外,多数产量和稻米品质指标均受倒伏的影响而变劣。回归分析结果表明,CY-6和两优培九结实期倒伏发生每提早1d,分别造成2.71%和2.66%的产量损失,使结实率下降1.8和2.1个百分点,千粒重降低0.32和0.27g,精米率降低0.097和0.155个百分点,垩白粒率上升0.13和0.27个百分点,蛋白质含量增加0.021和0.024个百分点,并使得稻米食味品质降低。

两个高产两系杂交稻组合形态与产量形成特征的研究

对两个高产两系组合与两个三系对照组合的比较研究表明 ,该两个两系杂交稻组合具有以下形态及产量形成特征 :剑叶较长 ,穗下节间长 ,基部节间短且茎壁较厚 ,叶片直立性好 ,叶披垂度小 ;群体中、下部透光性能好 ;干物质总积累量大 ,但茎鞘物质转运率小 ,总库容大 ,源库比较小 ;群体穗数少 ,穗粒数多 ,粒重小 ,结实率稍低。

亚种间杂交稻根系形态生理特征及其与籽粒充实度关系的研究

以籽粒充实程度一好一差两个亚种间杂交稻及其亲本为材料 ,观察分析了两组合根系特征及其与籽粒充实程度的关系。结果如下 :亚种间杂交稻齐穗期上、下层根优势较强 ;形态方面 ,表现为根干重、根系总吸收面积、活跃吸收面积及不定根上一次及二次分枝根的数量等指标显著高于亲本和对照 ;生理方面 ,发根力强 ,伤流强度大 ,氨基酸合成量多 ,齐穗期根系氧化力高 ;在各形态生理二级参数中 ,齐穗期的根系活性总量 /库容、结实中期根系活性总量 /库容以及上层根干重 /地上部干重等与籽粒充实度间存在显著正相关关系。

抗旱型稻根系形态与机能的研究

以6个抗旱性不同的栽培稻品种为材料,对其根系形态及解剖学进行研究。结果表明:抗旱型稻平均根长、根粗、根系穿透力、不定根伸长速率、不定根中柱及导管面积等显著大于非抗旱型品种;而根干重、不定根数量、根冠比及根系的渗透调节能力等指标,抗旱型与非抗旱型品种间差异不显著。对栽培稻抗旱性的形态指标与抗旱机理进行了探讨。

结实期水分胁迫对水稻强、弱势粒主要米质性状及淀粉粘滞谱特征的影响

以汕优 6 3和武香粳 9号为供试品种 ,研究了结实期土壤水分胁迫对水稻强、弱势粒稻米主要米质性状和淀粉粘滞谱特征的影响。结果表明 :(1)两品种强势粒和弱势粒达到最大粒重和最小垩白时的结实期处理土水势是相同的 ,均为 - 2 0kPa,在此土水势下 ,强势粒和弱势粒加工品质和蒸煮品质无显著变化 ,改善了营养品质 ,米质相对较优 ;(2 )当土水势降到 - 6 0kPa时 ,强势粒和弱势粒粒重、整精米率及弱势粒的直链淀粉含量显著降低 ,胶稠度变硬 ,食味变差 ,米质变劣 ;(3)土壤水分对同一穗上不同粒位籽粒米粉的RVA谱特性的影响因粒位的不同而不同 ,强势粒米粉RVA谱间差异较小 ,弱势粒米粉RVA谱水分处理间存在明显差异 ,RVA谱特征值变化因品种而异 ,当土水势降到 - 6 0kPa时 ,武香粳 9号弱势粒淀粉粘滞谱特征值发生明显变化 ;(4 )同一品种强势粒和弱势粒米质以及RVA谱特性存在明显差异 ,在土水势为 - 2 0kPa时 ,这种差异相对较小。

亚种间杂交稻光合特性及物质积累与运转的研究

亚种间杂交稻穗大粒多,增产潜力大。同亚种内品种间杂交稻相比,亚种间杂交稻剑叶的气孔密度和气孔导度大,抽穗以后叶片的光合速率高。在抽穗期,亚种间杂种和亚种内杂种的干物质积累量相差很小,茎、叶和叶鞘中储存的可用性碳水化合物以及干重颖花比[干重(mg)/颖花(粒)],前者则小于后者。抽穗至成熟,亚种间杂种的干物质积累量和干重颖花比明显高于亚种内杂种,但前者的物质运转率、茎鞘物质的输出率和转换率均低于后者。对亚种间杂种物质运转率低的原因进行了讨论。

旱种水稻生育特性与产量形成的研究

以杂交籼稻汕优 6 3和粳稻镇稻 88为材料 ,研究了旱种 (地膜覆盖栽培 )水稻的生长发育与产量形成的特性。与水种 (常规栽培 ,对照 )相比 ,旱种水稻在有效分蘖临界叶龄期前分蘖发生慢、叶面积指数小 ,干物质积累少 ,在拔节期则相反。旱种水稻的各节间长度、分蘖成穗率、粒叶比 [颖花数 /叶 (cm2 ) ]、灌浆中后期的叶片光合速率、成熟期干物质积累以及活跃灌浆期均小于对照 ,但抽穗期的根干重、根冠比、灌浆前期的根系活力、平均灌浆速率、物质运转率和收获指数 ,则高于对照。旱种水稻的每穗粒数少于对照 ,单位面积的穗数则多于对照 ,结实率与对照无显著差异。旱种水稻的粒重和产量 ,汕优 6 3与对照无显著差异 ,镇稻 88则显著低于对照。

苏中地区直播水稻的群体生产力及氮肥运筹的效应

近年来直播水稻在江苏等地区扩展迅速,但其栽培和育种的专项研究很少。本研究对江苏省苏中地区直播稻生产力水平进行了调查,在此基础上进一步实施水稻直播栽培模式下氮肥施用量和运筹比例试验,探讨直播水稻群体生长和产量形成对氮肥施用的反应特征。调查结果显示,苏中地区普通农户直播水稻的产量平均为7716kghm?2,显著低于机插和人工移栽稻,直播稻氮肥施用量一般在270kgNhm?2以上,氮肥不合理施用的现象普遍存在。小区试验表明,施氮量和氮肥运筹比例均对直播稻产量有显著影响,氮肥施用量主要通过有效穗数和每穗粒数对产量发挥作用,而氮肥运筹比例主要对每穗粒数产生影响。在本试验条件下,氮肥施用量270kgNhm?2,基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3的产量最高。在上述施肥条件下,直播水稻群体结构较为合理,个体和群体的物质生产量均处于较高水平,结实期物质生产能力较强,经济系数表现合理的较高水平(0.53左右),同时有相对较好的抗倒性能。对直播水稻的增产途径和高产群体特征进行了较深入的讨论。

机插稻超秧龄秧苗的生长特点研究

水稻机插移栽中秧苗不能及时机插而生长过度,形成超秧龄秧苗。本试验以扬粳9538为供试品种,在不同床土培肥条件下,观测了超秧龄秧苗的生长特征。在超秧龄初期阶段(至播种后28d),秧苗地上部仍维持一定的生长,秧苗干重和单位苗高干重尚有一定增加,尚能维持糖氮代谢。但秧苗叶色(SPAD值)迅速下降,地下部生长停滞,根长、根数停止增加,根系活力迅速下降,根冠比明显降低。在严重超秧龄阶段(至播种后36d),苗高依然快速增加,单位苗高干重大幅下降,秧苗叶色维持在较低水平。根系活力低,根系生长处于最低水平。超秧龄生长过程中秧苗糖代谢反应敏感,氮代谢相对稳定,糖氮比在严重超秧龄时大幅下降。床土肥力显著影响超秧龄秧苗生长,高培肥水平下的秧苗茎基粗没有显著变化,但苗高迅速增加,单位苗高干重大幅降低,地下部生长较低培肥处理更弱,根数和根长较低,根系活力下降迅速,根冠比与低培肥处理相比大幅减小。床土培肥水平对秧苗的碳氮代谢影响显著,高培肥处理的超龄秧苗营养状态更为劣化。以上结果表明,超秧龄阶段特别是在严重超秧龄阶段的秧苗生长,很大程度上取决于育秧阶段(适栽期)的育秧条件和生长状况,低培肥处理的秧苗在超秧龄生长中糖氮比能维持相对较高的水平,从而维持秧苗相对较好的营养状态。

杂交稻米的直链淀粉含量与米饭口感粘度硬度关系的研究

通过对若干组直链淀粉含量相近或有明显差异的杂交稻和常规稻米饭品尝口感粘、硬度的分析 ,结果表明 :杂交稻米的平均直链淀粉含量仍是制约米饭口感粘、硬度的重要因子 ,但其制约力明显低于对常规稻的制约力 ;在直链淀粉含量相近的情况下 ,杂交稻较同亚种的常规稻米饭口感偏粘、偏软 ,亚种间杂交稻与籼型常规稻相比情况亦如此 ,与粳型常规稻相比情况则不一样 ,杂交稻混合米中所含的低直链淀粉米起促使其米饭偏粘。

水稻抽穗期高温胁迫对不同品种受粉和受精作用的影响

水稻抽穗期高温障碍导致结实性降低已经成为长江中下游水稻的重要自然灾害之一。以现代常规粳稻、三系杂交籼稻和两系杂交籼稻为试料,研究了抽穗期高温处理对现代水稻品种和组合受精率的影响。现代粳型品种表现出较好的抽穗期高温耐性;杂交稻特别是两系杂交稻抽穗期高温耐性相对较弱,抽穗期39℃的高温胁迫下,受精率接近于零;在杂交稻中,汕优63在较轻高温胁迫下表现较好耐性,但在较强的高温胁迫下高温耐性迅速下降。相同处理下抽穗期高温耐性在品种间有较大差异。2个两系超级杂交稻的单药花粉数均在1750粒以上,数量最多,宁粳1号数量最少,为每花药979.8粒。总体趋势为杂交稻多于常规稻,籼型品种多于粳型品种,分析表明单药花粉数与高温耐性不相关。高温胁迫导致花药开裂系数显著下降,宁粳1号在较强的高温胁迫条件下还能维持一定程度的纵裂率,开花后柱头上花粉数量相对较多。可见水稻抽穗期高温耐性与花粉生产能力无关,与花药开裂和柱头捕获的花粉量关系较大。

机插稻育秧床土的培肥效应研究

床土培肥是培育水稻机插秧苗的首要措施。在不同类型床土条件下对培肥水平与床土速效氮磷钾增加的关系及育秧过程中的肥力消耗进行了分析。结果表明,通过添加速效肥料进行床土培肥,随培肥量增加床土速效氮磷钾含量迅速增加,速效氮的增加呈指数关系,高培肥处理的增幅大于低培肥处理,丘陵土的增加快于冲积土;速效磷含量随培肥水平的提高直线上升,床土类型间有显著差异,丘陵土快于冲积土;速效钾的增加趋势与速效磷相似,但增速在不同床土间几近相同。育秧过程中速效养分的消耗也各具特点,总的趋势是高培肥水平下高消耗,速效氮消耗快于速效磷和速效钾。一定肥力范围内,秧苗株高和地上部干物质随床土培肥水平的升高而增加,通过床土培肥措施可以有效地调控秧苗株高。但根/冠比随培肥水平增加而下降。只有在合适的肥力指标范围内,才能育成适宜形态和地上、地下部生长均衡的健壮机插秧苗。

结实期水分胁迫对不同氮肥水平下水稻产量及其品质的影响

以生产上广泛使用的3个水稻品种为材料，研究了结实期适度水分胁迫对不同氮肥水平下稻米产量及其品质的影响．结果表明，正常施氮水平下，水分胁迫使3个品种籽粒产量降低11．6％～14．7％，虽整精米率有所提高，但垩白度却显著增加（18．7％～33．1％），外观品质变劣；而高氮水平下，水分胁迫处理的产量增加18．8％～22．2％，垩白粒率和垩白度分别降低15．3％～37．2％和13．7％～29．9％，外观品质变优．稻米RVA谱特征值和米饭质地也明显受到结实期土壤水分和施氮水平的影响．正常施氮水平下，水分胁迫处理的最高粘度和崩解值（扬稻6号除外）要低于水层灌溉处理，而其消减值却明显高于水层灌溉处理，水分胁迫使得正常施氮处理的米饭口感较硬，弹性较差，粘性降低，且咀嚼有渣感．而高氮水平下，水分胁迫利于米粉糊化过程中早期粘度的上升，最高粘度增加，崩解值也明显高于水层灌溉，消减值却明显减小，米饭的硬性和凝聚性减小，松弛性和粘附性增大，米饭质地有变优的趋势。

亚种间杂交稻籽粒充实不良的原因探讨

以多个或具代表性的典型籼、粳亚种间杂交稻组合为材料,分析了亚种间杂交稻籽粒充实特征及部分亚杂组合籽粒充实不良的成因。结果表明:就总体平均而言,亚种间杂交稻的籽粒充实度低于常规籼、粳稻品种,且组合间的变异大;亚种间杂交稻的产量源库特征为库容量大,结实期的物质生产优势明显,物质运转率低,光合同化物向经济器官的运转率低是部分亚杂组合籽粒充实不良的一个重要原因;灌浆初期籽粒的生理活性(IAA和ATP含量、ATP酶和淀粉合成酶活性),亚杂组合低于汕优63,物质运转率低的组合(PC311/早献党18)小于物质运转率高的组合(测03/扬稻4号),灌浆初期籽粒库的生理活性低是亚种间杂交稻物质运转率低和籽粒充实不良的重要因素;在抽穗始期喷施低浓度Spm和IAA,可增加籽粒库的活性及其对同化物的调运能力,提高籽粒的充实度。

水分胁迫下外源多胺对水稻叶片光合速率与籽粒充实的影响

Using indica hybrid rice Shanyou 63 and indica/japonica hybrid rice PC311/Zaoxiandang 18 as materials, the effects of exogenous polyamines on grain plumpness under water deficit stress were studied. Putrescine(Put) content in rice leaves and the ratios of Put to spermidine (Spd) as well as spermine (Spm) obviously increasedunder water deficit stress. After applying low concentration of Spd (1 mmol/L) or Spin (0. 5 mmol/L) at headingstage. Put and MDA (malonadehyde) content in the leaves decreased, while Spd and Spm content, photosyntheticrate, endosperm cells, plump-grain percentage and 1000-grain weight significantly increased.

亚种间杂交稻发育籽粒中ATP酶活性及其调节

以籼／粳亚种间杂交稻组合及其亲本为材料，研究了灌浆期籽粒中ATP酶活性变化动态及其激素与多胺调控。结果表明：花后3～18d籽粒中的ATP酶活性，强势粒明显高于弱势粒，物质运转率或籽粒充实好的组合（亲本）高于物质运转率或籽粒充实差的组合(亲本)，灌浆初期籽粒中的ATP酶活性与谷粒充实率、受精籽粒粒重和物质运转率呈极显著正相关；开花后2d分别喷施低浓度ABA(0．05mmol·L(-1))、IAA(0．2mmol·L(-1))、亚精胺(1mmol·L(-1))和精胺(0．5mmol·L(-1))可明显提高籽粒中的ATP酶活性、物质运转率和谷粒充实率。