不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响

旨在探讨不同灌溉模式对籼粳杂交稻甬优1540产量与水分利用效率的影响,并阐明其相关生理基础。本研究以甬优1540为材料,设置了3种灌溉模式,即长淹灌溉(continuous flooding,CF)、轻度干湿交替灌溉(alternate wetting and moderate drying, AWMD)以及重度干湿交替灌溉(alternate wetting and severe drying, AWSD)。研究结果表明,与CF相比, AWMD与AWSD均能显著提高水分利用效率,增幅分别为22.6%~25.6%与18.2%~23.1%;AWMD可以显著提高水稻产量,增幅为8.6%~10.0%,而AWSD则显著降低水稻产量,降幅为6.0%~7.5%。与CF相比, AWMD显著降低了拔节期水稻的茎蘖数、地上部干物质重、叶面积指数、移栽至齐穗期的光合势以及移栽至拔节期的作物生长速率,但显著提高了茎蘖成穗率、拔节至齐穗期的作物生长速率、主要生育期水稻根长密度、深根比、比根长、根系总吸收表面积与活跃吸收表面积,以及灌浆后2次土壤复水期的剑叶净光合速率、根系氧化力、根系与叶片中玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)含量、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性等指标。以上结果表明, AWMD可以协同提高甬优1540产量与水分利用效率,优化根-冠生长发育特征,提高灌浆期植株生理活性,实现高产与水分高效利用,为本研究最佳水分管理模式。

不同生态区冬油菜根系生长及碳氮积累分配特征

【目的】作物产量受到生态环境的显著影响。研究不同气候条件下冬油菜的产量形成机制,为冬油菜高产品种选育和高产栽培提供理论基础。【方法】选择高产油菜品种秦优1618(Q1618)、油菜材料QF1以及常规油菜品种中双11(ZS11),2020-2021年在黄淮地区(陕西永寿)和长江中游地区(湖北阳逻)分别进行大田试验,研究不同生态区3个不同品种冬油菜的生长发育和生理特性。【结果】不同生态区显著影响冬油菜根系生长特性、干物质积累分配和碳氮积累特征。两个生态区均以Q1618的根系生长最为旺盛,其根长在越冬期较ZS11和QF1分别平均提高了21.0%和6.0%。此外,在阳逻3个品种油菜花期的根系主要集中分布在土壤浅层(0-15 cm),永寿点主要集中分布在土壤深层(15-30 cm)。与ZS11和QF1相比,两个地点的Q1618油菜花期的深层根长、根表面积、根系平均直径、根尖数分别平均提高了138.1%、78.8%、24.2%、83.3%和104.8%、103.1%、44.2%、41.6%。油菜越冬期和花期根系生长与产量显著正相关,且在永寿点相关性更强;越冬期,黄淮产区油菜地上部干物质积累减缓,叶片氮含量降低,根部可溶性糖含量积累,各器官(根、茎、叶)中蔗糖、果糖含量整体表现为QF1>Q1618>ZS11,且该区各器官可溶性糖含量与产量正相关。长江中游产区冬油菜根茎叶基本处于同步生长期,其越冬期干物质积累量整体较黄淮产区提高3.0倍,而该区越冬期干物质积累与单株有效角果数显著正相关。抽薹期后,两个试验点均以Q1618的干物质积累量最大,永寿试验点冬油菜成熟期的干物质积累量和角果中的干物质分配比例提高,分别较阳逻点显著提高10.3%和39.0%。整体而言,长江中游产区提高了冬油菜单株有效角果数,但黄淮产区冬油菜通过提高每角粒数和千粒重,其实测产量(除ZS11受冻害严重减产外)较长江中游产区平均提高了21.1%。相关性分析也表明,永寿点油菜产量与每角粒数和千粒重显著正相关,阳逻点油菜产量与单株有效角果数显著正相关。【结论】长江中游地区通过促进油菜冬前生长,提高单株有效角果数。黄淮产区则通过适当控制越冬期油菜地上部营养体的生长,抽薹期后促进根和茎秆的干物质向籽粒分配来提高每角粒数和千粒重,有利于实现冬油菜高产。

不同水肥处理对水稻磷素吸收利用、产量和根干重的影响

为探明不同水肥处理对水稻磷素吸收利用、产量和根干重的影响,于2020年5-9月在湖北省漳河灌区开展水稻测坑种植试验,以水稻品种“Y两优957”为试验材料,设置淹水灌溉(W1)和间歇灌溉(W2)2种灌溉模式,常规肥(N1)和缓释肥(N2)2种施肥类型。采集泡田前和黄熟期收割后土样进行土壤全磷(TP)分析,于黄熟期测产,取植株样进行干物质称重,并化验地上部分植株各器官含磷量。结果表明,W2N2处理下水稻产量、磷素收获指数(PHI)、磷肥偏生产力(PFPP)和植株根干重均达最高,分别为8566.10 kg/hm^(2)、58.25%、214.35 kg/kg、255.47 g/m^(2);W2模式下水稻产量显著高于W1(P<0.05),分别高出10.85%(N1)和11.03%(N2);不同水肥处理下水稻各器官含磷量占比均为:穗>叶、茎,磷素会逐渐在穗部积累;施肥类型相同时,W2模式下植株茎、叶含磷量占比均高于W1,而穗含磷量占比均低于W1;灌溉模式相同时,N2条件下植株籽粒含磷量占比较N1高出4.50%(W1)和1.54%(W2);黄熟期收割后土壤TP含量均高于泡田前,收割后N2条件下稻田土壤TP含量较N1高出3.70%(W1)和6.25%(W2),收割后W2模式下稻田TP含量较W1高出13.33%(N1)和15.63%(N2)。间歇灌溉配施缓释肥可以有效促进水稻磷素吸收,进而实现增产。

深耘断根对旱地高产小麦花后根系干重及产量的影响

在旱地 大田条件 下研究 了深 耘 断根 对 旱地 高产 小 麦花 后根 系 干重 及产 量 的影 响。 结果表明，４ 个处 理中以 冬前深耘 断根最好 ，起身期 深耘 断根 与对 照（ 不断 根） 次之 ，冬 前和 起身 期 都深耘断根 效果最差 。冬前深 耘断根 可增加中 、下层根 系的重 量和 比率， 降低 根系 生长 冗余 性，控 制最高总茎 数，提高 成穗数及 成穗率 ，使子粒产 量中来 自花后光 合器 官输 送的 比例 增加， 从而 使产 量提高，因 而在旱地 高产麦田 应推广 冬前深耘 断根。

施氮对高产甜菜干物质积累分配及产量和品质的影响

氮肥对高产甜菜的干物质积累分配及产量和品质影响显著。以KWS2409为材料,在5种施氮处理(N0、N90、N180、N270、N360)下,研究了甜菜叶面积、叶面积指数及干物质积累与分配和产质量变化情况。结果表明,增施氮肥显著增大群体中后期的叶面积指数、群体总干物质积累量和块根含水量,显著降低收获时的根冠比和块根含糖率;块根产量和产糖量则随着施氮量增加,呈现先增后降的趋势。最高产糖量(13 892.64 kg/hm2)的施氮量为180 kg/hm2,块根产量为82 609.63 kg/hm2,含糖率为16.83%。施用氮肥块根产量的最大增幅为不施肥的38.2%,产糖量的最大增幅为不施肥的26.9%。实现甜菜高产高糖主要依靠高的土壤肥力条件。

木薯新品种华南8号的选育

木薯新品种华南8号(Manihot esculenta Crantz.cv.M.SC8)是由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所通过CIAT从泰国引进的CMR38-120的自然杂交种F1无性系后代中选育而成的。该品种具有良好的丰产性和广泛的适应性,并有很强的抗风能力和出苗率。其鲜薯产量约36.79t/hm2,比现大面积种植的当家品种华南20(5SC205)增产40.90%,其块根干物率和淀粉含量分别为质量分数40.86%和32.69%,分别比SC205高2.70个百分点和2.16个百分点。因此,华南8号是一个高产、优质的饲用和工业应用型木薯新品种。为了保护新品种及便于产权鉴定,对新品种华南8号建立分子指纹。

旱作条件对水稻根系生长发育和产量的影响

1999年在安徽农业大学试验农场进行了水稻露地和覆膜旱作条件下根系生长发育特性的研究。研究结果表明 :水稻在旱作条件下根系干物质在生育后期仍有较高的累积率 ;根系活力在生育期内呈单峰曲线变化 ,其中以拔节长穗期为最高 ,且根系活力大小表现为 :露地 >覆膜 ;根系吸收总面积和活跃吸收面积在拔节长穗期前同步增长 ,然后逐渐减小 ;根系呼吸强度大小则表现为 :覆膜 >

华南6号木薯的选育

华南6号木薯(ManihotesculentaCrantz.cv.M.SC6)是从OMR33-10品系自然杂交种F1无性系后代中选育而成的。其块根产量约35000kg/hm2,比现推广品种华南205增产50%,比华南201增产48%;块根干物率为40.5%,淀粉质量分数为32.4%,分别比华南205高2.5%和2.3%。

氮肥施用对高产大豆根系、干物质积累及产量的影响

在本试验生产条件下和施氮量范围内,具有4500kg·hm-2以上产量潜力品种黑农41随着始花期施氮量的增加,氮肥对大豆根瘤形成的抑制作用加大,推迟单株伤流液出现的高峰期,增加全生育期的叶面积指数和干物质积累,增加各产量构成因素和产量。始花期一次施纯氮90kg·hm-2春大豆籽粒产量可达5012.55kg·hm-2。

不同灌水量与灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响

为了了解不同灌水量和灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响,试验设置3个灌水定额和2个灌水频率.试验结果表明,加工番茄根系主要分布在(10,40)cm土层(占比63.20%~85.67%),随着土壤深度的增加,根系生长和干物质量逐渐减小;常规频率(F2)和低水(W3)有促使根系向深层土壤发育的趋势,高频灌溉(F1)和高水(W1)会促进根系在相对浅层的土壤范围内分布;相比常规频率,高频处理下土壤含水量波动较小,且保持在稳定的范围内.同时发现,土壤含水量、叶面积指数、干物质量和产量随着灌水定额和灌水频率的增大,均呈现出增加趋势;相同灌水频率下,高水和适水处理下加工番茄产量差异不具有统计学意义(P>0.05),但显著高于低水处理下加工番茄产量(P<0.05).综合考虑根系生长、产量和节约水资源,适用于西北地区加工番茄种植的较优灌溉制度为75%ET 0的灌水定额,灌水频率苗期每周1次,开花坐果期至拉秧期每周3次.

红壤旱地玉米对间作大豆和花生边行效应影响的研究

为深入了解间作豆科作物的边行效应,研究了低施氮肥条件下(50 kg·hm-2)玉米对间作大豆和花生边行(叶绿素、叶面积指数、根干重、根瘤、农艺性状及产量)的影响。结果表明:无论在施氮肥和不施氮肥条件下间作大豆和花生边1行和边2行的叶绿素含量在不同生育时期均高于其单作,而边3行与单作相比变化不明显。间作同样可以增加大豆和花生不同生育时期边1行和边2行的叶面积指数,而对边3行无明显影响,且间作的效果小于该施氮水平。不施氮条件下,间作大豆边1行和边2行的单株根干重高于单作14.7%和2.8%,间作花生边1行和边2行高于单作16.5%和3.1%;施氮条件下,间作大豆边1行和边2行的单株根干重高于单作11.3%和1.3%,间作花生边1行和边2行高于单作13.5%和4.6%,而边3行与单作相比无明显变化,且该施氮肥的效果大于间作。间作同样可以增加大豆和花生边1行和边2行成熟期的单株根瘤数和根瘤重,而对边3行无明显影响,而该施氮水平对根瘤数和根瘤重具有一定的抑制作用。施氮肥和间作可以改善大豆和花生的农艺性状,以施氮肥条件下边1行优势最为明显。不施氮肥和施氮肥条件下间作大豆和花生边1行和边2行的单株经济产量和生物产量及行产量皆高于相应单作,并以边1行为最高,而边3行与单作相比变化不明显,且施氮肥在改善大豆和花生农艺性状提高产量方面的效果大于间作。因此本试验得出间作边行优势效应为边1行>边2行>边3行(单作),且施氮肥的效果大于间作边行效应。

铁、铜、硼、钼和锰对二年生粗糙龙胆中龙胆苦甙含量和产量的影响

设置了不同微量元素铁、铜、硼、钼和锰的田间小区试验,初步探讨叶面喷施微量元素对栽培2年粗糙龙胆根中龙胆苦甙含量、根折干率、产量和养分吸收的影响。结果表明,铁、铜、钼和硼显著提高粗糙龙胆根中龙胆苦甙含量,龙胆根干重和根折干率均有增加趋势,微量元素锰能提高龙胆根中龙胆苦甙含量和根折干率,但根干重下降;铁和锰能促进龙胆对硼的吸收,钼能改善龙胆铜营养。

“旺壮重”栽培对双季杂交稻产量形成及生理特性的影响

1996～ 1999年在湖南省醴陵市白兔潭镇 ( N2 7°2 9′)进行了双季稻“旺壮重”栽培的定位试验 ( 6.67hm2 )和与传统栽培的对比试验。结果表明 :( 1)早稻 V4 0 2单产 7981.5～ 84 94 .5kg/ hm2 ,晚稻 V198为 84 81.5～ 8980 .5kg/ hm2 ,分别比传统栽培增产 11.7%和 13.3% ;( 2 )高产水稻群体成穗率高 ( 71.3%～ 76.8% ) ,群体内透光好 ,净同化率高 ,干物质生产量大 ( 4年平均 V4 0 2为 13973.1kg/ hm2 ,V198为 15560 .6kg/ hm2 ) ,前期干物质生产量大的早发群体与中后期干物质生产量的比例顺调 ,但早稻前期干物质生产年间因气温不同有差异 (分蘖期占成熟期总干重的 10 .6%～ 17.5% ) ;( 3)根系生长量和吸收表面积随地上部植株生长迅速增加 ,齐穗期早稻接近最大值 ,晚稻仍缓慢增加 ,但在“旺壮重”栽培条件下 ,抽穗后仍具有较强的根系活力与吸收能力 ,吸收约占全生育期吸收总量 5%的 P素和约 10 %的 N素。

水稻产量和构件对持续干旱胁迫的补偿效应初探

有关干旱胁迫对水稻生长的影响,过去的研究多集中于它的负面作用上,认为水分胁迫必然导致水稻生长发育的障碍和产量降低。现从正面效应的角度探讨水稻对干旱胁迫的补偿性响应。研究结果表明:①轻度水分胁迫不但不会导致水稻减产,产量还比对照增加了3.6%。水稻地上和地下部生长对轻度胁迫也存在明显的补偿效应。轻度水分胁迫显著地促进了水稻茎鞘干物质的转运。虽然轻度胁迫抑制了水稻生育中期的根系生长,但显著地延缓了生长后期水稻根系的衰老。②中度和重度水分胁迫严重地抑制了水稻地上部干物质积累和前、中期根系的生长发育。但在生长后期水稻根系也出现了一定的补偿性生长,根质量、总根长和根系表面积的下降幅度均显著低于对照。然而,由于补偿作用低于水分胁迫带来的损失,水稻产量均显著低于对照。

不同灌溉方式下的水稻群体质量

为探明不同灌溉方式对水稻群体质量的影响,以籼稻扬稻6号和粳稻扬粳4038为材料,从移栽至成熟进行畦沟灌溉(FI)和干湿交替灌溉(AWD)处理,以习惯水层灌溉(TF)为对照。结果表明,与TF相比,FI和AWD的产量分别增加了10.60%和8.43%。FI和AWD减少了无效分蘖数,提高了分蘖成穗率和顶部3叶的叶面积比率,增加了叶长、粒叶比、透光率、抽穗期至成熟的干物质积累量、剑叶光合速率、根量和根系活力。说明FI和AWD可以改善群体质量,进而增加产量。

不同肥密条件处理对甘薯产量与干物质积累的影响

为了揭示主要农艺措施即种植密度、N、P、K肥施用量对苏薯14号鲜薯产量和干物质积累的影响。采用四元二次正交回归旋转组合设计,在大田条件下研究了甘薯不同肥密条件与鲜薯产量和干物质含量的关系。试验结果表明,合理的增施钾肥并与N、P肥配比施用可显著提高甘薯鲜薯产量与干物质含量。各项农艺措施对鲜薯产量和干物质含量的影响顺序均依次为:施钾量>施磷量>栽插密度>施氮量。在本试验地条件下,经模拟寻优分析,初步筛选出该品种产量按鲜薯产量大于3.75×104kg/hm2、干物质含量大于25%的优化农艺措施区间为:栽插密度5.40×104株/hm2,纯氮129.06～142.26 kg/hm2,P2O536.21～65.82 kg/hm2,K2O 245.88～289.89 kg/hm2。因此,在合理栽插密度的条件下,保证钾肥的合理供应是获得较高甘薯鲜薯产量与干物质含量的先决条件,在此基础上根据产量和品质要求调节氮肥与钾肥的施用比例。

玉米群体根系活力与物质积累及产量的关系

以玉米中熟种苏玉9号为材料,通过施氮量和种植密度处理,研究群体根系伤流强度动态和节根组成与物质积累、产量构成的关系.结果表明:玉米群体气生根数与节根量、灌浆结实期根系伤流强度、总粒数、抽丝后干物质积累量及产量呈正相关.生育过程中抽丝期的群体根系伤流量强度与抽丝后于物质积累量、总干物质积累量及籽粒产量相关最密切.气生根的多少和抽丝期根系伤流强度的高低可作为玉米高产栽培群体质量的诊断指标.

水分管理对免耕抛秧水稻根系生长及产量的影响

研究了水分管理对免耕水稻根系生长和产量的影响。结果表明,干湿交替灌溉对根系的伸长、生长、生理及分布具有较大影响,水稻各生育期干湿交替灌溉处理水稻单株根干质量、单株生物量、根半径、根表面积、总根数、根系活力、超氧化物歧化酶活性均显著高于淹水淹灌。干湿交替灌溉处理实收产量显著高于淹水淹灌,增产主要因子是有效穗数、每穗粒数和结实率。灌浆盛期干湿交替灌溉处理单株生物量、根半径、根表面积、总根数、超氧化物歧化酶活性均显著高于湿润淹灌,水稻产量差异则不显著。

干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响及其生理原因分析

【目的】旨在阐明全生育期干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响。【方法】以抗旱性差异显著的4个水稻品种(籼稻扬稻6号和两优培九,粳稻旱优8号和镇稻88)为材料,以常规水层灌溉(CI)为对照,在盆栽条件下研究了轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD)对水稻产量、根系、叶片及籽粒部分生理特性的影响。【结果】与CI相比,WMD处理下抗旱性较强品种扬稻6号和旱优8号产量分别提高6.90%和7.45%,抗旱性较弱品种两优培九和镇稻88产量分别降低7.28%和8.10%。WSD处理下,4个水稻品种的产量均显著下降,抗旱性较弱的品种产量降幅远高于抗旱性较强的水稻品种。WMD处理下,扬稻6号和旱优8号复水后根系氧化力、根系与叶片细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性均较CI有不同程度提高,而两优培九和镇稻88上述指标则与CI持平或有不同程度降低。WSD处理下,4个品种上述指标均较CI不同程度降低。【结论】轻干湿交替灌溉条件下,根系活性强、叶片细胞分裂素含量和光合速率高、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性强是抗旱性较强水稻品种的基本生理特征。

不同土层厚度条件下旱地小麦花后根系干重及产量变化

用土柱栽培法研究了不同土层厚度条件下旱地小麦花后根系干重及产量变化 ,结果表明 :土层厚有利于旱地小麦根系生长 ,根系分布于表层的比例少 ;土层愈薄 ,籽粒产量中来自开花前贮藏器官物质运转的量所占的比例就愈高 ,产量愈低。由于处理 3(1 60 cm)与处理 4(对照 ,2 0 0 cm)差异不显著 ,处理 1 (80 cm)、2 (1 2 0 cm)与处理 4(对照 )差异显著 ,因此可以认为旱地小麦获得高产的土层厚度下限指标应在 1 60 cm左右 ,并可据此制定管理方案 。