再生稻头季施用促芽肥对不同节位腋芽生长发育和碳氮含量的影响

为探究再生稻生产中促芽肥施用量对头季稻不同节位腋芽萌发及生长发育的影响,以杂交水稻品种泸优1831和甬优1540为供试材料,设置4个不同促芽肥施用量处理(N0,不施氮;N1,纯N 75.00 kg/hm2;N2,纯N84.40 kg/hm2;N3,纯N 93.75 kg/hm2),测定了不同促芽肥施用量处理下再生稻头季不同节位腋芽存活率、芽长、茎节非结构碳水化合物含量和全氮含量。结果表明,腋芽存活率和芽长与促芽肥施用量成正比,施用促芽肥可以显著提高再生稻的腋芽存活率,N3处理较N0处理腋芽存活率提高27.34%(甬优1540)~36.51%(泸优1831)。不同节位腋芽对于促芽肥响应不同,N3处理下泸优1831第2、第3、第4节位的腋芽存活率较N0处理分别提高74.36%、29.35%和22.33%,甬优1540则分别提高24.25%、22.33%和40.49%;相同促芽肥施用量下高节位腋芽存活率均高于低节位腋芽;腋芽存活率与腋芽可溶性糖含量呈极显著正相关关系,第3、第4节位的腋芽存活率与腋芽中淀粉含量呈负相关关系。综上所述,不同节位腋芽存活率与腋芽中的可溶性糖含量有关,其中维持第4节位腋芽存活所需促芽肥最多,当选择低留桩机械化收割时可以适当减少促芽肥的施用量。

再生稻收获机浮动底盘设计与性能试验

为提升再生稻收获机作业时的通过能力,根据再生稻头季收获农艺要求,设计了一种再生稻收获机浮动底盘,采用双均衡全浮动支重轮系,使轮系根据凹凸地形自行调节,车身不会有较剧烈振动,进出田地十分平稳,可以有效地改善再生稻收获机运行的平顺性及提高爬坡越野能力。履带宽度为280 mm,采用全液压底盘,具有较高的灵活性,使用Recurdyn进行虚拟样机仿真分析,结果表明,再生稻收获机浮动底盘转弯灵活,履带最高沉陷量120 mm,爬坡能力符合预期。田间试验表明,再生稻收获机浮动底盘田间转弯灵活,相比普通履带式收获机碾压率降低25%,该研究可为后期再生稻收获机理论研究提供参考。

水稻的再生率及其与产量性状的关系

以 30个不同类型的水稻品种 (组合 )为材料 ,研究了其再生率表现及其与头季和再生季产量性状的相关性。结果表明 ,供试材料的再生率表现出较大差异 ,其中恢复系 198和 986再生率较高 ,可作为选配高再生率杂交稻的亲本 ;杂交组合培两优 50 0、陆18S/ 2 88和准两优 198再生率较高 ,可在生产上进一步试种。水稻再生率与再生稻的产量、有效穗数和结实率呈不同程度的正相关 ,说明通过提高水稻再生率来增加再生稻产量是可行的 ;水稻再生率与头季稻的结实率呈极显著正相关 ,故选择高再生率水稻品种 (组合 ) ,要求头季稻结实率高 ;水稻再生力的指标以最终再生率 (再生季有效穗数 /头季有效穗数 )或最高再生率 (再生季最高苗数 /头季有效穗数 )

留桩高度对培矮64S/E32再生特性的影响

以两系杂交稻组合培矮64S/E32为材料,设10,15,20,25,30,35和40cm等7个留桩高度处理,研究了不同留桩高度对其再生特性的影响.结果表明:留桩越高,再生苗萌发越快,总再生率越高,产量越高;留桩高度影响各节位腋芽的再生率,但各节位所受影响有差异;留桩高度影响各节位再生稻农艺性状:各节位再生稻株高随留桩高度下降而降低,总叶数随留桩高度下降而增加;留桩高度对各节位再生稻产量性状也有较大影响;同一高度下再生稻株高、叶片数、每穗总粒数一般随节位降低而增加,结实率与千粒重一般以高节位再生稻较高.从再生率与产量来看,培矮64S/E32再生培植宜尽可能留高桩.

两系杂交稻腋芽在母体与离体条件下的再生特性

以两系杂交稻培矮6 4S/E32、培两优5 0 0为材料,采用留高桩和节插两种试验方法,对两组合各节位腋芽的再生特性进行了研究。结果表明:(1)头季稻齐穗期中部腋芽较长,齐穗到齐穗后2 0d各节腋芽伸长速度均慢,齐穗后2 0d到成熟期伸长速度均加快,但上位芽更快。(2 )中高节位腋芽对母体营养物质的依赖性较低节位腋芽大,且其营养供应优先于低节位腋芽。(3)母体条件下腋芽再生力强弱,由遗传因素、母茎营养条件及生态条件等共同决定;只有将高桩再生稻试验与节插试验相结合,方可客观评价各节位腋芽决定于遗传因素的再生力强弱。(4)头季稻节间全氮含量与相应节位再生率的关系,齐穗期到齐穗后10d呈显著正相关,齐穗后2 0d和成熟期呈负相关或相关性较小;齐穗期节间可溶性糖+淀粉总量高不能提高再生率;齐穗后10d至成熟期,一般节间淀粉含量与再生率呈负相关,可溶性糖含量及可溶性糖+淀粉总量与再生率呈正相关。表明头季稻灌浆前期各节间的全氮含量是决定相应节位腋芽再生率高低的主导因素,而灌浆中后期可溶性糖含量高、淀粉含量低以及两者总量高时再生率高,起主导作用的是可溶性糖含量。

稻桩贮藏同化产物的分配与再生稻腋芽再生率及产量构成的关系

以4个品种为材料，研究了稻桩贮藏同化产物的分配与再生稻腋芽再生率及产量构成的相关关系。结果表明：老桩贮藏同化产物的52％～70％转运到了再生稻体内，其中，穗部占27％以上，茎鞘占14％～26％，叶片占9％左右；老桩贮藏同化产物主要分配在再生稻倒二和倒三节位，两节位总计约占46％～61％；同化产物在再生稻各器官的分配比例与腋芽再生率、产量及所有的产量性状均呈正相关；同化产物在任一节位的分配比例与相应节位腋芽再生率、产量及产量构成因子均呈显著正相关。

再生稻净光合速率与产量及其构成因素的相关性分析

以13个杂交稻组合为材料,分析了再生季产量及其构成因素与水稻灌浆期和成熟期光合速率的相关性。结果表明,再生稻灌浆期净光合速率显著高于成熟期,且灌浆期不同组合间的差异大于成熟期。不同组合间在同一生育期净光合速率存在显著差异。再生稻灌浆期的净光合速率与产量呈极显著正相关,而成熟期净光合速率与产量则呈显著负相关。此外,灌浆期净光合速率与结实率呈显著正相关。

培矮64S系列杂交稻组合再生特性研究

以培矮 64S E3 2、培两优 5 0 0、培矮 64S B5 2和两优培九等 4个以培矮 64S为母本的两系杂交组合为材料 ,研究了其生育特性和再生特性。主要结果如下 :1)两季总产以培矮 64S E3 2最高 ,培矮 64S B5 2次之 ;2 )再生稻产量构成因素对产量的作用大小顺序为有效穗数 >每穗总粒数 >结实率 >千粒重 ;3 )头季稻产量构成因素影响再生率 :有效穗数、千粒重与再生率呈正相关 ,每穗总粒数、结实率与再生率呈负相关 ;4)头季稻源库特性影响再生率 :最大LAI与再生率呈正相关 ,粒叶比与再生率呈负相关 ,茎鞘物质输出率与再生率呈正相关 ;5 )再生稻品种以选择穗粒数适中、千粒重大而粒叶比适中的杂交中稻组合为好 ;6)

杂交水稻根系生理机能与再生力的关联研究

为了揭示杂交水稻组合生育后期根系机能与再生力的关系,对10个杂交稻组合生育后期的根系TTC还原力、SOD活性和伤流强度的动态变化及其与再生率的关系进行了研究.结果表明,杂交稻根系TTC还原力、伤流强度在孕穗期出现峰值,SOD活性在齐穗期与灌浆期之间出现峰值;齐穗期、完熟期根系TTC还原力对再生苗萌发有极显著的影响;抽穗期根系SOD活性对再生苗萌发有显著或极显著负向影响,而齐穗期根系SOD活性则与再生苗萌发呈极显著正相关;孕穗期、抽穗期根系伤流强度与再生率呈显著或极显著负相关.

双通道喂入式再生稻收获机研制

针对再生稻的头季稻机械化收获和低碾压率收获需要,该文设计了一种双通道喂入式再生稻收割机,主要由履带式底盘、割台、2套左右对称布置的脱粒清选装置和秸秆粉碎器、粮箱及动力与传动系统等组成。基于再生稻头季稻机械收获稻茬碾压模型确定其割幅为3000 mm,底盘轨距1500 mm,履带宽度400 mm,履带接地长度1800 mm。对双通道割台、秸秆粉碎器等关键部件进行设计分析,确定搅龙中部2个螺旋叶片起始位置的周向夹角为180°、秸秆粉碎器排草尾板外侧板倾角为8.2°、内侧板倾角为6°、上盖板与垂直方向夹角为63°。田间试验结果表明:该机作业速度可达0.8 m/s,喂入量4.6 kg/s,总损失率2.1%,含杂率0.4%,破碎率0.2%。直行碾压率26.7%,作业性能稳定,作业过程顺畅,尾部秸秆粉碎器可将碎秸导入履带碾压区。与现有常规收割机相比,该机可使再生稻头季稻的直行碾压率降低16.2%,可使再生季每公顷增产23.9%。该研究可为长江中下游地区再生稻机械化收获技术与装备研究及推广提供参考。

砍蔗刀盘切割深度对宿根破头率影响的研究

甘蔗的宿根破头率对第2年甘蔗发芽率有很大的影响。为此,基于课题组研发的全自主知识产权甘蔗收割机,研究砍蔗刀盘的切割深度对宿根破头率的影响。田间试验表明:砍蔗刀盘的切割深度对宿根破头率有显著影响;随着刀盘切割深度的增加,甘蔗的宿根破头率反而减少;相比不入土切割,砍蔗刀盘入土切割的甘蔗宿根破头率降低60%。

不同类型水稻再生特性的比较研究

为了解水稻的再生特性,在同一栽培条件下对30个不同水稻品种(组合)的再生特性进行研究。结果表明,不同品种(组合)头季稻加再生稻的产量之间存在显著的差异,供试材料间再生率的差异很大。根据再生苗的萌发动态可将供试材料分为3种类型:第1类为再生苗萌发早,最终再生率高;第2类为再生苗萌发迟,最终或最高再生率高;第3类为再生苗萌发迟,最终或最高再生率低。经相关分析表明,最终再生率与头季稻收获后各时期的再生率都呈极显著正相关;再生稻实际产量与每穴穗数及各期再生率也呈正相关,并与每穴穗数达到显著水平。

强再生力水稻品种碳氮营养与激素生理特征研究

明确强再生力品种腋芽萌发的生理基础与激素调控特点对于再生稻品种筛选和栽培技术调控具有重要意义。本研究利用在江西崇义县建立的再生稻品种筛选平台,分析了2019年筛选的13个品种头季收获时不同部位的非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate,NSC)及全氮含量,并对促进和抑制腋芽萌发的主要激素油菜素内酯和独脚金内酯的合成和信号转导关键基因的表达进行了研究。结果表明,13个品种的再生力存在较大的差异,变化范围为1.26~2.38;不同品种之间,不同节位之间的叶片、叶鞘和茎秆的可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物含量均存在极显著的差异(P值均小于0.001);而全氮含量除了上下节位茎秆的差异不显著外,其余的也均存在极显著的差异;与再生力的相关性分析表明仅有下部节位茎秆的可溶性糖、淀粉和NSC含量与再生力相关性达到显著或极显著水平(R2分别为0.4442*、0.9000**和0.8303**),而其他均无显著相关性。强再生力品种谷优676中BR合成和信号途径中促进分蘖的基因CYP90A、CYP852A、D2、BRI、BSK和CYCD3表达水平增高,而抑制分蘖的基因CYP734A1、BZR和BKI表达水平较低。可见,可以利用下部节位茎秆的淀粉含量作为强再生力品种的筛选指标,同时以BR途径相关基因表达水平作为辅助指标。

再生稻头季不同施氮水平的双季氮素吸收及产量效应研究

对再生稻头季不同施N水平的双季N素吸收及产量效应研究结果表明 ,双季稻株吸N量与头季稻施N量呈抛物线形相关 ,以头季稻穗发育阶段吸N速率最高 ,头季稻分蘖末期、结实期和头季稻收割～再生季稻齐穗期次之。稻株总吸N量中土壤N吸收量所占比率随施N水平的提高而降低 ,化肥N吸收量则与施N量呈抛物线形关系 ,结实期营养器官转移N是籽粒N素积累的主要来源。双季稻株干物质积累量与头季稻施N量也呈抛物线形相关 ,超过施N限额后净同化率显著降低 ,群体生长率下降 ,干物质净积累量减少。稻谷产量与干物质总积累量呈极显著正相关 ,尤其与水稻生长中后期干物质净积累量极密切相关 ,再生季稻产量与头季稻中后期干物质净积累量极密切相关。头季稻施N 2 2 5～ 30 0kg hm2 并加施适量芽肥处理 ,头季稻和再生季稻中后期干物质净积累量及稻谷产量均最高 ,头季稻产量达 1 0 91 3～ 1 1 30 0万kg hm2 ,再生季稻产量达 75 6 5～ 7878kg hm2 。

利用杂交中稻齐穗期剑叶叶绿素计读数(SPAD值)预测再生稻促芽肥高效施用量

2005-2006年以杂交中稻组合Ⅱ优602、Ⅱ优7号、冈优725为材料,通过头季稻不同施氮量使施促芽肥时植株营养状况存在差异,在此基础上分别设促芽肥施用量处理,探究再生稻促芽肥高效施用量与头季稻齐穗期库源结构关系。头季稻基肥和分蘖肥施氮的农学利用率是促芽肥的1.31～3.35倍;头季稻齐穗期剑叶SPAD值与库源结构关系密切;头季稻齐穗期剑叶SPAD值、叶片含氮量和群体单位面积的总颖花量3个因子可以用来预测再生稻高产的促芽肥经济施用量。建立了根据头季稻齐穗期剑叶SPAD值(x)预测再生稻促芽肥的高效施氮量(y)的回归方程(y=-25.733x+1212.4,r=-0.9534*)。

全履带式再生稻收割机行走底盘碾压率的模拟与分析

为减少全履带式再生稻收割机收获再生稻头季时行走底盘对留桩的碾压率(履带碾压面积与收割面积的比值),以利于提高再生季水稻产量、并改善再生季稻米品质,基于履带式车辆设计理论,以割幅Z、轨距B、履带接地长度L、履带宽度b、转向半径R0、底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X为影响因素,建立了全履带式再生稻收割机行走底盘结构模型及其田间直行转弯碾压模型,以种植行距i,株距c,穴径br的水稻为对象,对上述各参数对碾压率的影响规律进行了分析,结果表明,其他参数相同条件下,直行时,碾压率δ1随割幅Z与履带宽度b的比值增加而减小;转弯时,全履带式再生稻收割机碾压率δ2随转向角度θ增大而减小,随转向半径R0的增大而减小;碾压率不受底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X的影响;轨距B以及割幅Z与轨距B之差为行距和株距的公倍数时有利于减少碾压率;在相同接地比压条件下,割幅Z增加有利于减少碾压率。为减少碾压率,全履带式再生稻收割机结构设计时,在满足接地比压前提下,应减少履带宽度b和接地长度L,增大割幅Z,轨距B取行距和株距的公倍数,割幅Z与轨距B之差为行距和株距的最小公倍数,采用回转式行走路径;结合田块形状与面积,优先选用较大转向半径R0;在农艺上,建议水稻种植行距与株距有整数倍关系。

不同生态条件水稻头季和再生季分蘖的相关性分析

为探明水稻头季和再生季分蘖的相关性,为强再生力水稻新品种的选育和再生力相关遗传分析及生理机制研究提供可用的基因资源,以国际水稻所引进的247份栽培稻早中熟核心种质材料为群体,于2017年分别在湖北省荆州市、海南省陵水黎族自治县和广东省英德市3个生态点下种植,分别调查头季稻和再生稻最大分蘖数及有效分蘖数,分析3个生态点下各材料头季稻与再生稻分蘖表型的相关性、材料的分蘖力和再生特性。结果表明,头季稻和再生稻最大分蘖数及有效分蘖数在湖北、海南和广东生态点下均有显著正相关关系;各生态点下籼稻和粳稻的分蘖力存在显著性差异,分蘖力表现为湖北>海南>广东;湖北和海南生态点下籼稻和粳稻的再生率均值大于130%,同一生态点籼稻和粳稻间再生率无明显差异;广东生态点籼稻和粳稻的再生率均值显著大于湖北和海南生态点。籼稻和粳稻在某一个生态点下有极高或极低再生率的材料,在另外两个生态点下不具有重现性。

宿根甘蔗黄化苗调控研究

为研究宿根蔗黄化苗喷施不同微量元素前后转绿率的变化及最终产量的差异,探明喷施前后不同处理对宿根甘蔗黄化苗转绿的影响,选择宿根蔗幼苗黄化发生严重的蔗区,叶面喷施7种不同的微量元素肥料,分别用Fe、Fe-6、Mn、Zn、Mo、Mg、B、CK表示,以叶面喷施蒸馏水为对照,共8个处理,3次重复。结果显示:大田试验条件下,对宿根甘蔗黄化苗叶面分别喷施0.35%硫酸亚铁、0.075%乙二胺邻二羟基乙酸铁、0.15%硫酸锰、0.2%硫酸锌、0.1%钼酸铵、0.15%硫酸镁、0.15%硼砂等7个处理,在黄化苗较严重的前期,都能够一定程度上使其转绿,其中以喷施硫酸亚铁的效果最好;喷施硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸镁和钼酸铵的小区能有效提高甘蔗产量。表明宿根甘蔗黄化苗在一定程度上造成甘蔗减产,在幼苗期,对其喷施相应的叶面肥,能较好地提高转绿率及其产量。

不同移栽密度下氮素调控对杂交中稻-再生稻产量和稻米品质的影响

为了明确移栽密度和氮素调控对杂交中稻头季、再生季产量形成特点和稻米品质的影响,以旌优127为材料,于2016—2017年在四川泸州进行大田试验。结果表明,同一移栽密度下,杂交中稻头季、再生季和两季总产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势;高密(D3,24万丛/hm2)条件下,N2处理(测苗定氮施肥)施氮量较N1处理(225kg/hm2)平均减少了7.8%,但其头季产量、再生季产量和两季总产量却较N1处理分别增加了4.9%、15.4%和6.8%;随移栽密度的增加,杂交中稻头季、再生季有效穗数呈增加趋势,每穗粒数呈下降趋势(除2017年再生季外);头季稻N1处理有效穗数较N2处理平均高了5.7%,但其每穗粒数和颖花量较N2处理分别低了9.2%和3.1%;再生季N2处理有效穗数、每穗粒数、颖花量较N1处理分别高了10.2%、9.0%、18.2%。与N1处理相比,N2处理头季稻米蛋白质含量平均增加了6.9%,但再生季平均降低了1.8%。不同密肥组合间杂交中稻头季、再生季稻米加工品质、外观品质、粒型差异较小,以D3N2组合处理的糙米率、精米率、整精米率相对较高,垩白粒率和垩白度相对较低。因此,建议在本研究区域杂交中稻-再生稻生产体系中,头季移栽密度24万丛/hm2与测苗定量施氮技术搭配较为适宜。

甘蔗收获机动态特性对宿根破头率影响的试验

针对甘蔗机械收割其宿根破头率高的问题,对两种不同结构的甘蔗收获机进行了田间试验和动态测试试验研究。试验结果表明:简支梁结构的样机2其甘蔗宿根破头率仅为外伸梁结构的样机1的56%;样机2的结构动刚度优于样机1;样机2刀尖及车架的轴向振动小于样机1;两台样机甘蔗宿根破头率的显著差异源自于其动刚度不同而导致的轴向振动的不同。甘蔗收获机的设计应考虑采取积极措施抑制刀盘的轴向振动。