超级稻叶片光合特性和根系生理性状与产量的关系

为阐明超级稻产量形成机制,以4个超级稻品种[两优培九和II优084(杂交籼稻)、淮稻9号和武粳15(粳稻)]为材料,2个高产品种[汕优63(杂交籼稻)和扬辐粳8号(粳稻)]为对照,观测了不同生育时期叶片光合性状和根系生理性状的变化特点。结果表明,4个超级稻品种的平均总颖花量和产量较两个对照品种分别高出43.5%和16.1%,但超级稻的结实率较对照品种低15.3个百分点。超级稻品种在生育前期叶片中叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和根系中单位干重根系活力、每株根系活力、总根系吸收面积、活跃吸收面积和比表面积均高于对照品种,而在生育后期以上性状指标下降速率大于各自对照品种,直至齐穗后20d前以上性状指标均小于各自对照品种。说明超级稻强大的产量库容与其生育前中期较强的叶片光合能力和较好的根系生理性状密切相关,生育后期叶片光合能力和根系生理活性下降快导致其结实率下降,从而限制了其产量潜力的发挥。提高生育后期特别是结实后期根系生理活性是进一步提高超级稻产量的重要途径。

不同追氮模式对直播稻根系生理性状和产量的影响

以常规粳型旱稻品种郑旱9号和郑旱10号为材料,在总施氮量270 kg/hm2条件下,设置3种追氮模式,基蘖肥∶促花肥∶保花肥分别为6∶4∶0(T1)、6∶2∶2(T2)、6∶0∶4(T3),以施用等量基蘖肥、生长中后期不施氮处理(T0)作为对照,研究生长中后期不同追氮模式对直播稻根系生理性状和产量的影响,以期为直播稻高产栽培和氮素高效利用提供科学依据。结果表明,郑旱9号和郑旱10号抽穗期及抽穗后10、20、30 d的根干质量、根系氧化力、生长素含量、玉米素+玉米素核苷含量、根系总吸收面积和活跃吸收面积均表现T2>T1>T3>T0,2个直播稻品种的穗数在不同追氮模式间无显著差异,穗粒数均表现为T2>T1>T3>T0,结实率均表现为T2>T3>T0>T1,千粒质量均表现为T2>T1>T0>T3,产量均表现为T2>T1>T3>T0,其中T2处理的穗粒数、结实率、千粒质量和产量均高于其他处理,产量分别较T0处理提高41.4%和40.7%。综上,直播稻拔节后分次适时追施氮(促花肥、保花肥)能够促进中后期根系生长,维持根系较高的生理活性,延缓根系衰老,提高直播稻产量。

钾对冬小麦根系生理性状及地上部生长的影响

本试验采用盆栽土培试验和液培试验相结合的方式研究了施钾对小麦根系生理性状及地上部生长的影响。结果表明:在缺钾的土壤上施钾可以促进根系生长,提高全生育期的根系活力和根中可溶糖含量,提高了根系在衰老过程中氮、钾养分的含量;施钾还能增大旗叶叶面积,提高小麦灌浆后期旗叶的叶绿素含量,有利于旗叶的光合和籽粒的灌浆。施钾能显著提高小麦成穗数、穗粒数和粒重,增加产量。

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性,以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料,设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明,与盐敏感水稻品种相比,耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg),且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率,且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比,在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d,耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积,更高的根系氧化力,更有优势的根长、根直径和根表面积,较低的过氧化氢含量,较高的脱落酸含量以及更强的固定Na^(+)的能力。上述结果表明,分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率,进而影响产量,且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。