播期和施氮量对中籼杂交稻群体质量、产量及氮素吸收利用的影响

以中籼杂交稻Y两优900为试验材料,研究播期[4月15日(D1)、4月30日(D2)、5月15日(D3)、5月30日(D4)、6月14日(D5)]和施氮量[0 kg/hm^(2)(N0)、150 kg/hm^(2)(N150)和300 kg/hm^(2)(N300)]对中籼杂交稻群体质量、产量和氮素吸收利用的影响,以期探寻豫南稻区最适播期和施氮量。结果表明,播期和施氮量对中籼杂交稻产量的影响均达到显著水平,产量随播期推迟先升高后降低,以D2播期最高,D5播期最低,D2播期产量较D5播期提高126.42%。D2播期产量随着施氮量的增加而升高。整体来看,D2N300处理产量最高,其次是D1N300、D2N150处理。总叶面积指数和高效叶面积指数均随播期推迟先升高后降低,总叶面积指数和低效叶面积指数均随着施氮量的增加而增加。整体来看,总叶面积指数以D3N300处理最高,其次是D4N300、D2N300处理;高效叶面积指数以D3N300处理最高,其次是D4N300、D1N300处理;低效叶面积指数以D2N300处理最高,其次是D4N300、D3N300处理。粒数叶比和粒质量叶比均随着播期的推迟而降低,且随着施氮量的增加而降低。整体来看,粒数叶比以D1N0处理最高,其次是D2N0、D3N0处理;粒质量叶比以D1N0处理最高,其次是D3N0、D2N0处理。D1、D2、D3播期抽穗期和成熟期茎叶氮含量分别较D5播期增加12.81%、14.77%、13.02%和10.64%、25.08%、30.40%,且各个播期抽穗期和成熟期茎叶氮含量均随着施氮量增加而增加。抽穗期和成熟期穗氮含量表现为D1、D2播期显著高于D3、D4、D5播期,且各个播期N150、N300处理穗氮含量总体上均高于N0处理。氮素籽粒生产效率随着播期推迟先升高后下降,N150和N300处理均以D2播期最高,D5播期最低,且N150处理氮素籽粒生产效率明显高于N300处理。综上,播期和施氮量通过调节叶面积、粒叶比、植株氮含量和氮素籽粒生产效率影响产量,中籼杂交稻Y两优900在豫南地区丰产高效的适宜播种期是4月30日(D2),适宜施氮量为150~300 kg/hm^(2)。

新质源CMS-FA杂交稻系统的亲本资源筛选

用新质源雄性不育系金农1A(CMS-FA)作母本,分别与来自10个国家和国内13个省份的220个水稻品种组配成杂交种,考察F1代的花粉染色率、套袋结实率和自然结实率。在F1代中,当这3项育性指标均≤10%时,显示父本品种具有雄性不育保持能力,因而将其划分为保持系资源;当3项育性指标均≥80%时,显示父本品种具有雄性不育恢复能力,将其划分为恢复系资源;此外的其他父本品种,即3项育性指标中任何一项指标>10%或<80%,既不能作为保持系,也不能作为恢复系,被划分为非杂交稻亲本资源。在220个水稻品种中,可作为金农1A保持系的有122个,占55.5%;未发现恢复系亲本;非杂交稻亲本品种有98个,占44.5%。CMS-FA型的杂交稻亲本资源利用率为55.5%。对照野败型不育系珍汕97A(CMS-WA)的保持系亲本品种有44个,占20.0%;恢复系亲本品种42个,占19.1%;非杂交稻亲本品种134个,占60.9%。CMS-WA型的杂交稻亲本资源利用率为39.1%。CMS-FA系统比CMS-WA系统的亲本稻种资源利用率高16.4个百分点,尤其是保持系资源利用率高35.5个百分点(近1.8倍)。国外品种的育性普遍低于国内品种。

不同施氮条件下杂交中籼稻的群体质量与产量形成

以超高产中籼杂交水稻“皖稻153”为材料,在大田条件下,比较了不同施氮量对杂交中籼水稻群体质量、氮肥利用和产量形成的影响。结果表明,150 kg（N）·hm^-2、187.5 kg（N）·hm^-2、225.0 kg（N）·hm^-2、262.5 kg（N）·hm^-2和300.0 kg（N）·hm^-2等5种施氮量下杂交中籼稻产量差异显著,在150-262.5 kg（N）·hm^-2范围内,产量随施氮量增加而增加,以262.5 kg·hm^-2施氮处理的产量最高（11 355 kg·hm^-2）,施氮量增加到300.0 kg（N）·hm^-2产量下降。不同施氮处理间产量差异主要是因为群体颖花量的差异,施氮量与群体颖花量呈极显著正相关（r=0.963 5^＊＊）。施氮量明显影响群体质量,适宜施氮量（262.5 kg·hm^-2）能保证杂交中籼水稻达到较高的叶面积指数（LAI）和粒叶比,在抽穗期维持较高的叶片干物质分配比例和单茎叶片重,有利于后期植株光合能力的提高和光合产物的积累,使后期物质积累的贡献率提高,从而增加产量。适宜施氮量（262.5 kg·hm^-2）的氮肥农学利用率也最高。推荐江淮稻区杂交中籼稻超高产栽培的适宜施氮量为262.5 kg·hm^-2。

杂交中稻父本结实率与组合结实率的相关性

为探明父本结实率对杂交中稻组合结实率的影响,以7个父本品种和相应杂交组合为材料,对父本结实率与相应组合结实率的相关性进行了分析.结果表明,父本品种结实率对组合结实率普遍存在程度不同的正相关影响,尤以明恢63,桂99,R838的影响明显.利用生态点的差异,可以有效鉴定出哪些父本品种对组合的结实率影响大;利用父本品种间对组合结实率影响的差异,可以有针对性的筛选出抗高温或低温的组合.

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。

籼型水稻亲本对其所配组合落粒性的影响

以4个不育系和4个恢复系配制的16个杂交组合为材料,利用自主研发的一种鉴定水稻落粒性的装置,研究了亲本对其所配组合落粒性的影响。结果表明,落粒率主要受不育系以及不育系与恢复系互作的影响,恢复系间的差异不显著;以不育系R18A配制的杂交组合落粒率较高,而以D1716A配制的杂交组合落粒率较低;落粒率较高的杂交组合有R18A/R7329、2394A/R7329,落粒率较低的杂交组合为D1716A/R727、D1716A/R7329、2394A/R642。

杂交早稻亲本的评价和利用研究

以 6个不育系作母本和 7个恢复系作父本交叉配组的 42个组合为材料 ,系统观测了产量性状、品质性状和生育期 ,分析了亲本的一般配合力和特殊配合力方差。根据试验结果 ,进行综合评价 。

不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率研究

为探明不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率的差异,以5个不同时期具有代表性的超级杂交稻品种为试验材料,研究其光合特性、氮素利用率及氮素光合效率的变化特点。结果表明,前3期超级杂交稻产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,均在施氮量为300 kg·hm-2水平时最高;后2期超级杂交稻产量随着施氮量的增加而增加,但施氮量为390 kg·hm-2与300 kg·hm-2的产量差异不显著。随着施氮量的增加,各时期超级杂交稻净光合速率(Pn)、比叶重(SLW)、氮素吸收利用率(REN)均呈先增加后降低的趋势,氮素光合利用效率(PNUE)和氮素偏生产力(PEPN)呈逐渐降低趋势;在各时期超级杂交稻品种中,随着品种的演进,其叶片氮含量(LNC)和SLW均得到显著改善,而光合生理特性和PNUE则无明显的变化。综上所述,在超级杂交稻品种改良中对氮素吸收利用的提高幅度大于较光合利用明显,在今后超级杂交稻品种改良中应着重对叶片光合生理特性方面的提高。本研究结果为超级杂交稻的选育提供了理论依据。

不同施氮量下籼/粳杂交稻甬优2640产量和氮素吸收利用的特点

旨在探明在不同施氮量下籼/粳杂交稻产量、氮素吸收利用及损失的特点。2018—2019年籼/粳杂交稻品种甬优2640和常规粳稻品种连粳7号(对照品种1)和常规籼稻品种扬稻6号(对照品种2)种植于大田,设置6种施氮量(0、100、200、300、400和500 kg hm^(-2))处理和^(15)N示踪微区试验。3个供试品种的产量均随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势,甬优2640在施氮量为400 kg hm^(-2)时产量最高,连粳7号和扬稻6号均在施氮量为300 kg hm^(-2)时产量最高。在相同施氮量下,甬优2640的产量高于对照品种。^(15)N示踪试验表明,适量增加施氮量(甬优2640≤400 kg hm^(-2)、连粳7号和扬稻6号≤300 kg hm^(-2)),可以增加成熟期植株和穗中肥料氮积累量、土壤中的残留量、肥料氮对植株地上部氮积累量的贡献率、肥料氮的损失量和损失率,降低土壤氮对植株地上部氮积累量的贡献率、肥料氮的植株吸收利用率和在土壤的残留率。在相同施氮量下,甬优2640的肥料氮吸收量、在穗中的积累量、对植株地上部氮积累量的贡献率均高于对照品种,肥料氮的损失量、损失率、在土壤的残留率均低于对照品种。肥料氮的21.0%~35.7%、6.7%~23.7%和42.3%~72.6%分别被植株吸收、残留在土壤中以及流失到了生态系统中。在相同施氮量条件下,与常规高产品种相比,籼/粳杂交稻甬优2640的产量和氮吸收利用率均较高,氮损失率较低。在本试验条件下,甬优2640产量和氮肥利用效率协同提高的施氮量为300 kg hm^(-2),产量可达13.0 t hm^(-2)。

混合中继转发机制下的资源分配

在基于放大转发(AF)和译码转发(DF)的混合中继转发机制模型下,为了使系统获得最大和速率,提出了相应的资源分配方案,在子载波对混合中继协议的判断选择和最优功率分配算法的基础上讨论了等效信道增益模型和非等效信道增益模型。在非等效信道增益模型中,为了降低计算复杂度提出了一种次优算法。在该机制模型下,系统自适应地选择AF或者DF转发,既克服了两种单一转发模式存在的弊端,又能获得更大的和速率,从而提高了资源利用率。仿真结果表明,当系统功率等因素变化时,该分配方案下的混合中继转发模型与传统的AF和DF模型相比系统和速率分别提高了60%和8%以上,充分说明了该系统的优越性。

不同供氮水平对常规稻与杂交稻产量及氮素利用效率的影响

[目的]通过研究不同施氮水平下常规稻、杂交稻的生长发育特征及产量形成过程,旨在明确常规稻、杂交稻的生长规律及其对氮素的响应差异。[方法]以江苏省沿江及苏南地区主推的常规稻品种‘镇稻11’和湖南地区广泛种植的杂交稻品种‘Y两优3218’为试验材料,研究了不同施氮水平(N0:0 kg·hm^(-2); N90:90 kg·hm^(-2); N180:180 kg·hm^(-2); N270:270kg·hm^(-2); N360:360 kg·hm^(-2))对‘镇稻11’和‘Y两优3218’的分蘖动态、生物量累积、产量形成以及氮素利用效率的影响。[结果]在不同施氮水平下,杂交稻在生育前期的生长速率均显著高于常规稻,而在开花—成熟期无显著差异。常规稻与杂交稻的生物量及产量均在施氮水平为180 kg·hm^(-2)时最高,2016和2017年平均分别为9 167和10 502 kg·hm^(-2)。在各施氮水平下,杂交稻的产量比常规稻显著增加15.62%～45.48%。常规稻与杂交稻对氮肥的利用效率均随施氮量的增加呈逐渐下降的趋势。与常规稻相比,杂交稻对氮素的吸收速率较快,地上部的氮素分配比例受水稻品种和氮水平的影响,2个品种水稻穗中的氮素分配在高氮条件下显著低于低氮处理。杂交稻穗中的氮素分配比例在低氮条件下(N0、N90)显著高于常规稻,在高氮条件下(N270、N360)低于常规稻。在施氮量大于等于180 kg·hm^(-2)时,杂交稻的氮肥农学效率显著低于常规稻。[结论]施氮对水稻的生物量和产量均有显著影响,与常规稻相比,杂交稻生物量及库容更大,导致杂交稻高产;同时杂交稻对氮素的利用效率更高,本试验模拟的常规稻和杂交稻最佳施氮量分别为133和76 kg·hm^(-2)。通过氮肥管理可以进一步提升杂交稻的产量并实现高产高效。

杂交稻制种母本撒直播的花遇规律及成因研究

近年发现，杂交稻春、夏季制种母本撒直播比移栽的异交结实率高５％左右。经试验观察，父、母本日开花相遇机率提高３．５％，时开花相遇机率提高６．５％。前者由两亲本成穗结构相似所致，后者与母本撒直播的群体密度大、有效穗多、调节田间小气候使母本开花提早有关。

杂交水稻新品种氮肥利用效率研究

选取目前水稻大田生产主流杂交水稻新品种徽两优166等5个组合进行氮肥试验,通过高、中、低不同氮肥施用量与不施氮肥进行对比,研究当前主栽杂交稻新品种氮肥需要量和利用效率。结果表明,增加施氮量能够增加各品种的产量,随着施氮量的增加,产量均有不同程度的增加,但均以中高氮水平产量最高。各品种氮肥农学利用率均表现为中氮>低氮>高氮。

杂交早稻特优128最佳施肥技术研究

采用＂3414＂最优回归设计,在海南中等肥力的砖红壤水稻土上对杂交早稻进行氮磷钾三因素肥料试验,建立回归模型,研究氮磷钾养分增产效应、肥料利用率,以当地习惯施肥为对照,研究施肥净收益。结果表明,杂交早稻特优128最佳经济施肥方案为：当N、P2O5、K2O施肥量分别为168.91、139.56、88.63 kg/hm2时,预测最佳经济产量为7 387.13 kg/hm2,此时N∶P2O5∶K2O为1∶0.83∶0.53;三因素中,氮肥增产率和肥料利用率最大,其次是钾肥和磷肥;氮磷钾肥合理配施可有效提高产量和肥料利用率;最佳经济施肥方案比农民习惯施肥增产和增收14%~15%,可作为生产实际推荐用量。

水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性

研究了水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性,以为精准施肥及秸秆还田养分循环利用提供必要的科学参数。结果表明,水稻均衡营养肥处理的株高、总粒数、实粒数、结实率、穗质量和产量均高于常规施肥处理,稻谷中的总钾、S^(6+)和Fe^(2+)含量均高于常规施肥处理,但总磷、Ca^(2+)和Mg^(2+)的含量低于常规施肥处理,总氮含量则基本相同;常规施肥处理的秸秆中总氮、总钾、Mg^(2+)和S^(6+)含量均高于水稻均衡营养肥处理,总磷、Ca^(2+)和Fe^(2+)含量基本相同。均衡营养肥处理氮、磷、钾利用率分别为67.8%、60.0%和95.5%,农民常规施肥处理分别为32.3%、86.0%和>100%。可见,水稻均衡营养肥能均衡的为杂交稻生长提供必需的养分,大幅度提高肥料利用率。

辽宁省杂交稻与其亲本氮素利用特性的差异性分析

以辽宁省具有代表性的6个杂交稻组合及其亲本为试材,研究了不同氮素水平下杂交稻组合及其亲本在产量性状及氮素吸收利用特性方面的差异。结果表明,穗数和产量对氮肥水平的变化最为敏感,收获指数和千粒重敏感程度较小。在氮素吸收利用特性中,氮吸收力最为敏感,氮收获指数和氮农学利用率对氮肥的敏感度较低。和父母本相比,杂交稻的植株含氮量较低,氮吸收力、氮收获指数、氮生理利用率、氮农学利用率和氮吸收利用效率较高,特别是在较低的氮肥水平下表现更为明显。此外,杂交组合及亲本与氮吸收利用有关的氮生理利用率与植株含氮量对氮肥敏感度之间的相关性均达到极显著水平,从而可以根据中氮水平下亲本的植株含氮量对施氮量增加的反应来推测杂交稻氮生理利用率的情况。

施氮量对小粒型杂交稻产量与氮素利用效率的影响

以小粒不育系卓234S系列杂交稻组合(卓234S/R1126,V1;卓234S/R1353,V2;卓234S/R1519,V3)为材料,研究不同施氮量(0、120、180、240 kg/hm^(2),分别记作N0、N1、N2、N3)对小粒型杂交稻产量与氮素利用效率的影响。结果表明,施氮量显著影响小粒型杂交稻产量,N2处理显著高于N1处理,但与N3处理差异不显著;有效穗数随施氮量增加而增加,且N2和N3处理显著高于N1处理;从整体上看,每穗总粒数随施氮量增加表现先升后降趋势,但施氮处理间差异不显著;结实率、千粒重随施氮量增加呈下降趋势。施氮使小粒型杂交稻干物质量显著提高,2021年3个组合成熟期干物质量均以N2处理最高,2022年V1组合表现与2021年一致,V2、V3组合以N3处理最高。各组合成熟期地上部氮积累量整体上随施氮量的增加而增加,除2022年V3组合的N3处理显著高于N2处理外,其余组合N2与N3处理差异不显著,但均显著高于N1处理。各组合氮收获指数、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、产谷利用率随施氮量增加而下降,氮肥吸收利用率以N1和N2处理较高,显著高于N3处理。可见,本试验条件下,小粒型杂交稻在施氮180 kg/hm^(2)条件下既可实现高产,又可获得较高的氮肥吸收利用率。

施氮量对杂交水稻Y两优886产量、稻米品质及氮肥吸收利用的影响

为明确杂交籼稻Y两优886的需肥特征,测定了不同施氮水平下Y两优886的产量、稻米品质和氮肥吸收利用指标。结果发现,有效穗数、每穗总粒数、产量、成熟期干物质积累量、垩白粒率、垩白度、氮素吸收总量和氮肥吸收利用率均随施氮量增加呈先上升后下降的趋势,氮素收获指数、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力随施氮量增加呈下降趋势,以施氮量390 kg/hm^2处理的稻谷产量最高、米质相对较好。