寒地水稻三超栽培技术研究

水稻三超栽培技术针对寒地稻作再高产的障碍因素,利用大钵盘超早超稀定位播、培育均质多蘖壮秧,宽行单本适期移栽,深施肥、控灌水等强化及安全栽培措施,延长水稻生育期、扩大营养空间、释放个体生产潜力,开发低节位优势分蘖,从而形成具有高光效、超高产群体的栽培技术体系。

不同灌溉方式对水稻生育及产量的影响

试验设A(浅湿干)、B(浅水)、C(浅深浅)三个不同灌溉方式处理,进行了处理间需水量、叶面蒸腾、棵间蒸发、渗透量的测定和生育期及生物学特性、分蘖消长、叶面积指数、干物质积累以及产量米质构成因素等的调查,研究了不同灌溉方式对水稻生育及产量的影响。结果表明:①处理间的需水量动态除叶面蒸腾出现A(浅湿干210.0mm)>B(浅水204.5mm)>C(浅深浅200.7mm)差异不明显的变化趋势外,需水量、棵间蒸发、田间渗漏、灌溉量均呈现A(浅湿干)<B(浅水)<C(浅深浅)趋势,说明种植水稻在进一步节水上有很大的潜力;②处理间的生育期及积温有随田间灌水量的增加而略有延长的趋势,株高有随之增高的明显趋势,抗倒、抗病性为A(浅湿干)>B(浅水)>C(浅深浅);③处理间分蘖消长基本相同,叶面积指数和干物质积累均呈A(浅湿干)>B(浅水)>C(浅深浅)的趋势;④处理间的产量构成因素只有结实率和千粒重有差异,并均呈A(浅湿干)>B(浅水)>C(浅深浅)趋势。同时,碾米品质的各项指标有A处理(浅湿干)>B处理(浅水)>C处理(浅深浅)的趋势,而直链淀粉、胶稠度、蛋白质和味度值等指标则未表现出规律性变化趋势;⑤处理A(浅湿干)由于田面“水层期”较少,能明显减少棵间蒸发和渗漏,有较明显的节水效应和增产效应,并且米质不受大的影响,是最佳的高产节水灌溉方式。

寒地水稻“三超”栽培的效应与技术

面对着21世纪人类粮食安全的挑战,东北农业大学、黑龙江省农业开发办公室、黑龙江省农业技术推广总站、黑龙江省农业科学院第二水稻研究所共同试验研究、示范推广了“寒地水稻三超栽培技术”。其主要技术内容包括:①标准优质超级稻;②壮秧宽行超稀植;③安全持续超高产。

氮肥对稻米垩白及蒸煮食味品质特性的影响

利用稻米品质特性不同的 7个粳稻品种 ,研究了氮肥对稻米垩白率、理化特性及淀粉谱特性的影响。结果表明 ,随着氮肥施用量的增加 ,稻米垩白率和直链淀粉含量逐渐降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,而在稻米淀粉谱特性中除糊化开始温度略提高外 ,其余特性均降低或变小 ;在水稻全生育期施同等量的氮肥时 ,与生育前期追施氮肥相比 ,抽穗期追施氮肥 ,其稻米的垩白率和直链淀粉含量降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,但对稻米淀粉谱特性的影响很小。品质特性对氮肥的反应敏感程度品种间有差异。

灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及品质的影响

选用蒸煮食味品质不同的3个粳稻品种,利用温室高温和自然常温,研究了灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明,灌浆成熟期高温条件下,水稻籽粒蛋白质含量提高,直链淀粉含量和味度值降低,劣质品种提高或降低的程度大于优质品种;RVA谱特性对灌浆成熟期温度的反应因品种和特性而异;灌浆过程中,籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶活性随灌浆进程,酶活性逐渐增加,达到峰值以后,酶活性又逐渐下降,呈单峰曲线,但不同品种酶活性达到峰值的时间和同一时期的酶活性大小有差异;ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶的活性表现对温度的影响反应较为迟钝,而淀粉分支酶活性表现对温度变化的反应较为敏感,温度过高过低都降低该酶活性。

水稻灌浆过程中籽粒淀粉合成关键酶活性与蒸煮食味品质的关系

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒灌浆过程中淀粉合成关键酶的活性变化及其与蒸煮食味品质关系进行了研究。不同品质类型的品种间籽粒直链淀粉和支链淀粉含量在灌浆前、中后期表现出差异,这种差异主要表现在灌浆不同时期淀粉积累速率上。籽粒灌浆过程中,不同品质类型的品种中ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性出现峰值的时间无差异,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间,劣质品种明显早于优质品种,而且优质品种灌浆中、后期仍然保持较高水平的酶活性。ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与直链淀粉含量、支链淀粉含量、味度值、RVA谱特性间的相关性和程度因灌浆时期不同而发生变化。在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间呈显著或极显著相关。选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质。

氮素营养对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响

利用 7个粳稻品种 ,研究了氮素营养对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响。结果表明 ,随着氮素营养的增加 ,胶稠度逐渐变短 ,蛋白质含量和碱消值及糊化开始温度逐渐提高 ,但直链淀粉含量和最高粘度、最低粘度、最终粘度、下降粘度值、回冷粘滞性恢复值等特性逐渐下降或变小 ,在全生育期施氮量相同时 ,与生育前期追施氮肥相比 ,抽穗期追施氮肥 ,其胶稠度变短 ,蛋白质含量有增加 ,直链淀粉含量略有下降 ,碱消值变化很小 ,在淀粉谱特性中除糊化开始温度没有变化外 ,其余各项指标均表现略高 ,但差异很小 ,在理化特性及淀粉谱特性中受氮素影响较大的是蛋白质含量、胶稠度。

稻米蒸煮食味品质特性间的相关性研究

选用 2 2个品种 ,进行了随机区组的品种比较试验 ,并分析了供试品种的 11项蒸煮食味品质特性及味度值。结果表明 ,所测定的 11项蒸煮食味品质特性及味度值在供试品种间均存在着极显著的遗传差异 ;在蒸煮食味品质特性中 ,胶稠度、最高粘度、下降粘度值、粘滞峰消减值的品种间变异系数较大 ;糊化开始温度、最终粘度、回冷粘滞性恢复值、粘滞峰消减值与味度值呈显著或极显著的负相关 ,而最高粘度、下降粘度值与味度值呈极显著的正相关 ,直链淀粉和蛋白质含量与味度值呈负相关 ,而胶稠度与味度值呈正相关 ;在主成分分析中 ,被入选的 4个主成分的贡献率达 90 .5 8% ,其中第二主成分大的品种 ,糊化开始温度低 ,直链淀粉和蛋白质含量高 。

全程深施肥对水稻产量形成及稻米品质的影响

以超级稻东农423为试验材料,设全程深施肥、全层施肥、表层施肥及无肥4个处理,研究水稻生长发育的动态变化,包括分蘖消长、叶绿素含量、叶面积指数和干物质积累量动态变化,并对产量及其构成因素、稻米蛋白质含量、直链淀粉含量和味度值进行了比较。结果表明:1)全程深施肥方法能够促使水稻生育前期平稳生长,后期优势生长,延长有效分蘖期,增加有效分蘖数,提高叶绿素含量、叶面积指数和干物质积累量;2)各处理的产量和稻米蛋白质含量间均达极显著水平,并呈现全程深施>全层施>表施>无肥的趋势;各处理的直链淀粉含量、味度值之间均达极显著水平,并呈现无肥>表施>全层施>全程深施的趋势;3)全程深施肥能够提高水稻的产量、穗数、每穗粒数和蛋白质含量,却降低了结实率、千粒重、稻米直链淀粉含量及味度值。

不同播种粒数对水稻生育及其产量的影响

选用龙粳9号品种,设计水稻三超栽培352孔大钵盘育苗1、2、3粒三个不同播种密度(粒数)及相应1、2、3个穴内不同苗数的宽行超稀植栽培处理,进行水稻超高产生育特点和产量构成因素的试验研究。结果表明:秧苗素质、成穗率、比叶重、剑叶叶绿素含量、灌浆速度等指标均呈随播种量的增加而减少的趋势,茎鞘叶干物质积累和分蘖态势都表现为1粒播种最佳;产量构成因素中每平方米穗数3粒>2粒>1粒,穗粒数1粒>2粒>3粒,结实率、千粒重随粒数增加呈下降趋势。表明定位定粒播种减少粒数是培育多蘖壮秧进行宽行超稀植栽培而大幅度提高水稻产量一个有效途径。

氮肥对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,研究了氮肥对水稻灌浆成熟期籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明,增施氮肥使籽粒蛋白质含量增加的比率明显大于直链淀粉;灌浆过程中不同品质类型的品种籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性均为抽穗后18d出现峰值,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间劣质品种比优质品种早;灌浆过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性不因氮肥的高低而发生变化,淀粉分支酶活性在灌浆前期受氮肥的影响很小,但灌浆后期随氮肥的增加酶活性呈下降趋势;灌浆部分时期籽粒ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性品种和氮肥间表现互作,但淀粉分支酶活性在整个灌浆过程中均没表现互作。

结实期温度对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响

利用玻璃室内的高温和室外的常温 ,研究了结实期温度对稻米理化特性和淀粉谱特性的影响。结果表明 ,随着结实期温度的升高 ,稻米的糊化温度和蛋白质含量提高 ,胶稠度变长 ,而直链淀粉含量下降 ;相关分析表明 ,结实期日平均气温与胶稠度和蛋白质含量呈正相关 ,而与碱消值和直链淀粉含量呈负相关 ;糊化开始温度随结实期温度的升高而提高 ,但最高粘度、最低粘度及下降粘度值的变化因品种生态类型不同而异 ,即在高温条件下结实的稻米与在常温条件下结实的稻米相比 ,其最高粘度、最低粘度以及下降粘度值 ,早熟品种前者比后者大 。

粳稻杂种后代稻米垩白率的配合力分析

选用稻米垩白率不同的 6个粳稻品种 ,采用 Griffing双列杂交方法四 ,对杂种 F1 及 F2 的稻米垩白率进行了配合力分析。结果表明 ,稻米垩白率的一般配合力和特殊配合力方差在 F1 及 F2 代均极显著 ,表明在本试验中基因加性效应和非加性效应均起重要作用。但由于 GCA MS / SCA MS值在 F1 代和 F2 代均极显著 ,而且 F2 代又比 F1 代大 ,因此 ,稻米垩白率在杂种后代的表现主要还是由基因加性效应决定 ,并且随着世代的增加 ,加性基因的作用越显重要。在总的遗传变异中 F1 代和 F2 代主要以加性变异为主 ,并且随着世代的推进而非加性变异变小。稻米垩白率的一般配合力效应在 F1 和 F2 代的表现极为一致 ,F1和 F2 代间的秩次相关极显著。亲本稻米垩白率的高低与亲本一般配合力效应间有着密切的关系 ,各世代两者间的相关均极显著。因此 ,根据亲本稻米垩白率的高低可以估计其亲本一般配合力效应的高低。

全程深施肥对水稻氮素利用率和产量的影响

试验设全程深施肥、全层施肥、表层施肥及无肥区4个处理,对不同处理土壤耕层中氮的存在部位及其速效氮含量、氮素利用率、产量及其产量构成因素进行分析比较。结果表明,全程深施肥方法能将肥料施到预期的部位,达到水稻前期平稳生长、后期优势生长的目的。不同处理间的氮素利用率差异达极显著(P<0.01),其中,全程深施肥最高达60.63%;全层施肥居中达44.078%;表层施肥最低为38.28%。不同处理间的产量差异均达极显著(P<0.01),呈如下趋势:全程深施肥>全层施>表施>无肥区。

灌浆成熟期稻米味度值和RVA谱特性变化动态分析

选用粳稻品种东优9901和长粒香,研究灌浆成熟期稻米味度值和RVA谱特性的变化规律。结果表明,整精米率和味度值是随灌浆成熟期的延长而逐渐增加,达到峰值以后则逐渐下降,呈单峰曲线,不同品种整精米率和味度值达峰值的时间有差异;稻米RVA特性的各参数在灌浆成熟期呈现不同的变化趋势,从整体看,东优9901在灌浆35～40 d时稻米粘特性最佳,而长粒香在灌浆35～45 d时粘特性最好。

水稻三超宽行栽培对水稻生育及产量的影响

以东农423(V7)为供试品种,在水稻三超栽培条件下,设A、B、C等密度相同而行株距不同的3个处理,研究了宽行处理A(42 cm×14.3 cm)和B(36 cm×16.7 cm)与窄行处理C(30 cm×20 cm)对水稻生育及产量的影响。结果表明:处理间的茎蘖动态、叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累、产量及其构成因素等均呈A>B>C趋势,说明宽行栽培更有利于水稻的超高产。

水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与味度及RVA谱特性相关分析

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性与味度值和RVA谱特性关系进行了研究。结果表明,灌浆同一时期的ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶等3种酶活性大小,不同品种间有极显著的遗传差异;与劣质品种相比,优质品种灌浆前期3种酶活性低,但灌浆中、后期比劣质品种保持更高水平的酶活性;ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与味度值和RVA谱特性间的相关性质和程度因灌浆时期不同,而发生变化;在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间相关,均达到显著或极显著水平,选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质。