旱种水稻结实期茎中碳同化物的运转及其生理机制

以杂交水稻汕优 6 3和籼稻扬稻 6号为材料 ,研究了旱种 (地膜覆盖栽培 )水稻结实期茎中碳同化物的运转及其生理机制。结果表明 ,抽穗至成熟期旱种水稻标记1 4C从茎中向籽粒的再分配、茎中非结构性碳水化合物 (NSC)的运转率及其对籽粒的贡献率均显著高于水种 (常规栽培 )水稻。水稻旱种后籽粒中的蔗糖合成酶和酸性转化酶活性、茎中α 淀粉酶和 β 淀粉酶活性均增加 ,以蔗糖合成酶和α 淀粉合成酶尤为明显。茎中α 葡萄糖苷酶和淀粉磷酸化酶活性在旱种和水种间无显著差异。茎中淀粉和1 4C向籽粒的运转量与籽粒中蔗糖合成酶活性、茎中α 淀粉酶和 β 淀粉酶活性呈极显著正相关 ,与α 葡萄糖苷酶和酸性转化酶活性相关不显著 ,与淀粉磷酸化酶活性呈显著负相关。表明水稻旱种后促进了茎中NSC向籽粒的运转 ,对籽粒中蔗糖合成酶和茎中α ,β 淀粉酶活性的增加起重要作用。

水稻品种及栽培措施对稻田甲烷排放的影响

以不同水稻品种为材料 ,通过测定孕穗至齐穗期稻田甲烷排放量 ,研究不同品种、不同栽培密度和不同施氮水平对稻田甲烷排放的影响。结果表明 :1在品种演进过程中 ,产量水平不断提高 ,稻田甲烷排放通量呈逐渐减小 (南京 1号最大除外 )的趋势 ,即南京 1号 >冒子头 >珍珠矮 >扬稻 4号 ,且孕穗期与齐穗期趋势一致。 2施氮量、栽植密度对稻田甲烷排放均有影响 ,稻田甲烷排放通量以高氮处理最高 ,中氮处理次之 ,低氮处理最小 ;每穴栽插 4苗处理最高 ,3苗次之 ,2苗最小。

栽培和环境条件对水稻饱粒重的影响

1998～ 2 0 0 1年度 ,在群体水培、盆栽和大田条件下 ,以常规籼稻、粳稻及杂交籼稻为试验材料 ,设置不同的栽培和环境条件 ,研究其对水稻饱粒重的影响。结果表明 ,与对照 (供氮浓度为 2 1mg kg)相比 ,适当降低移栽至抽穗期的供氮浓度 ,能显著提高饱粒重 ,供氮浓度过高 ,则相反 ;与不施肥相比 ,作为分蘖肥施用可提高所有品种的饱粒重 ,作为促花肥或保花肥施用则相反 ,作为基肥、粒肥施用对饱粒重的影响因品种而异 ,而在分蘖肥的基础上过多施用穗粒肥则使所有品种饱粒重显著下降 ;抽穗前 15d至抽穗期遮光、缺水、遮光 +缺水处理或抽穗前15d剪根处理均使饱粒重显著下降 ;适当降低土壤容重、改善土壤通透性有利于饱粒重的增加 ;结实期过早断水 ,饱粒重显著下降 ,而初穗期喷施“双增剂”(10mg kg) ,饱粒重显著增加 ;扬稻 6号、日本晴、武运粳 8号和汕优 6 3在不同栽培和环境条件下饱粒重的极差分别为 6 .6 9g、7.5 2g、3.79g、5 .85g ,最大增幅分别达 2 8.2 8%、37.6 2 %、15 .12 %、2 4 .6 4 %。

控水条件下水稻旱育秧苗的形态生理特征

通过定量控水的方法 ,研究不同秧龄期水稻旱育秧与湿润秧的形态特征、生理特性、组织结构的差异。结果表明 :与湿润秧相比 ,旱育秧植株健壮 ,单株分蘖多 ,干物质积累丰富 ;叶面蜡质层增多 ,气孔开度减小 ,叶脉气腔退化 ,叶片叶绿素和可溶性蛋白质含量高 ;地下部根系发达 ,白根数和根毛显著增多 ;根尖细胞体积小 ,排列紧密 ,裂生间隙组织不发达 ,根系生理活性强 ;旱育秧具有明显的根系活力和发根优势 ,栽后 4 8h内新发根数是湿润秧的 2～ 3倍。但随旱育秧秧龄的增大和水分亏缺的加剧 ,植株形态学上的生长发育明显受到抑制 。

旱种水稻灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化

以粳稻武育粳 3号和杂交籼稻汕优 6 3为材料 ,研究了旱种 (地膜覆盖栽培 )水稻籽粒灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化。与水种 (常规栽培 )相比 ,旱种水稻的粒重减轻 ,最大灌浆速率和平均灌浆速率增大 ,达到最大灌浆速率的时间提前 ,活跃灌浆期缩短 ,弱势粒尤为明显。灌浆前期籽粒中的吲哚乙酸 (IAA)、玉米素核苷 (ZR)和脱落酸 (ABA)含量 ,强势粒高于弱势粒。IAA和 ZR含量峰值出现的时间在最大灌浆速率出现值前 ,ABA含量的峰值在时间上与最大灌浆速率同步。与水种相比 ,旱种水稻籽粒中 IAA和 ZR含量减少 ,灌浆前、中期 ABA含量明显增加 ,这种差异主要表现在弱势粒上。在灌浆始期喷施 2 0× 10 - 5m ol/ L IAA,弱势粒中的 IAA和 ZR含量增加 ,ABA含量减少 ,活跃灌浆期增长 ,灌浆速率减小 ,旱种稻的粒重显著增加 ,水种稻的粒重有不同程度的降低 ;喷施 2 5× 10 - 5mol/ LABA后 ,籽粒中的激素含量、活跃灌浆期和灌浆速率与喷施 IAA的结果相反 ,旱种稻的粒重显著降低。表明旱种水稻籽粒中 ABA含量的增加或 IAA和 ZR含量的减少是灌浆期缩短和粒重减轻的生理原因 ,调节籽粒中 ABA与 IAA比值 。

水稻发育胚乳中细胞增殖与细胞分裂素含量的关系

依据水稻强、弱势粒胚乳细胞增殖速率的差异 ,6个供试品种 (含杂交稻组合、新株型品系 )可分为 3种类型 :快速同步增殖型、异步增殖型和缓慢同步增殖型。发育胚乳中玉米素 (Z) +玉米素核苷 (ZR)含量明显高于异戊烯基腺嘌呤(iP) +异戊烯基核苷 (iPA)含量 ,但两类细胞分裂素含量的变化趋势一致 ,且与胚乳细胞增殖速率有密切联系。胚乳中Z+ZR和iP +iPA的平均含量和最高含量与胚乳细胞的平均增殖速率和最大胚乳细胞数均呈极显著的正相关。始穗期用1 0 - 7mol L的ZR分别处理根系和叶片 (含穗 )、或用 1 0 - 7mol LiPA处理叶片和穗后 ,最大胚乳细胞数和粒重显著增加 ,以ZR处理尤为明显。表明水稻胚乳细胞的增殖和数目受胚乳中细胞分裂素水平的调控 。

不同类型水稻品种间根系性状的差异

在群体水培条件下 ,选用包括常规籼稻、常规粳稻、广亲和品种、三系杂交籼稻、杂交粳稻、两系法杂交稻在内的 92个水稻品种 (组合 ) ,研究不同类型水稻品种间每株不定根数、每株根干重、每株不定根总长度、每条不定根长、最长根长、每条不定根粗、每条不定根重、单位长度不定根重、单位干重根系活性、每株根系活性、根系吸收总面积、根系活跃吸收面积等 12个根系性状的差异。结果表明 :(1)多数根系形态性状及根系吸收面积的顺序为两系法杂交稻>杂交籼稻 >杂交粳稻 >常规籼稻 >常规粳稻 >广亲和品种 ,根系活性的顺序为三系杂交籼稻 >杂交粳稻 >常规籼稻>常规粳稻 >两系法杂交稻 >广亲和品种 ;(2 )杂交水稻的每株根干重、每株不定根总长、每条不定根长、最长根长、每株根系活性、根系活跃吸收面积显著或极显著地高于常规水稻 ,单位长度根重则显著低于常规水稻 ;(3)籼型水稻的每株根干重、最长根长、每条不定根粗、每条不定根重、单位长度根重、每株根系活性、根系活跃吸收面积显著或极显著地大于粳型水稻 ;(4 )随着水稻品种产量水平的提高 。

施氮量对水稻主要米质性状及RVA谱特征参数的影响

在盆栽试验条件下 ,以汕优 6 3、武育粳 3号为试验材料 ,研究水稻移栽后的施氮量对主要米质性状和RVA谱特征参数的影响。结果表明 :整精米率、粗蛋白含量均随施氮量的增加而提高 ;垩白粒率、垩白度对供氮水平的反应因品种而异 ;胶稠度随施氮量的提高两者都变软 ;直链淀粉含量、糊化温度对氮素反应不敏感 ,处理间无显著差异。稻米RVA淀粉谱参数受供氮水平显著影响 ,品种间表现不尽相同。两品种的最高粘滞度对施氮量的反应均为随施氮量的增加先增大 ,而后下降 ,但峰值的位置不一 ,汕优 6 3较武育粳 3号 ,在较低的施氮量下达最高粘滞度峰值。此外 ,施氮量对汕优6 3的崩解值影响明显大于武育粳 3号。

水稻主要根系性状对施氮时期反应的品种间差异

以日本晴、武运粳 8号、扬稻 6号、汕优 6 3为供试材料 ,设计不施肥、基肥、分蘖肥、促花肥、保花肥等 4个不同氮肥施用时期的处理 ,研究水稻抽穗期主要根系性状对施氮时期反应的品种间差异及其对产量的影响。结果表明 :(1)不同穗型品种根系性状差异明显 ,小穗型品种在每株不定根数、每株不定根总长上具有优势 ,大穗型品种在每株根干重、每条不定根粗上表现优越 ;(2 )每株不定根数对施N时期的反应品种间表现一致 ,即施N时期越早 ,不定根发生越多。基肥和分蘖肥处理均可促进每株根干重和根总长的增加 ,品种间有相似的反应 ,但穗肥处理品种间存在显著差异。施N处理对每条不定根粗无显著影响 ;(3)穗肥处理能促进每株根干重和不定根总长的增加 ,增加的幅度大穗型品种大于小穗型品种 ,促花肥的效果更显著 ;(4)随着水稻品种穗型变大和产量水平的提高 ,影响产量的根系性状从少数根系性状逐渐增加到多个根系性状 ;(5 )促进不定根的发生 ,对水稻抽穗期根系性状的发展和产量的提高均具有重要意义 ,品种间有相同的趋势。

旱种水稻生育特性与产量形成的研究

以杂交籼稻汕优 6 3和粳稻镇稻 88为材料 ,研究了旱种 (地膜覆盖栽培 )水稻的生长发育与产量形成的特性。与水种 (常规栽培 ,对照 )相比 ,旱种水稻在有效分蘖临界叶龄期前分蘖发生慢、叶面积指数小 ,干物质积累少 ,在拔节期则相反。旱种水稻的各节间长度、分蘖成穗率、粒叶比 [颖花数 /叶 (cm2 ) ]、灌浆中后期的叶片光合速率、成熟期干物质积累以及活跃灌浆期均小于对照 ,但抽穗期的根干重、根冠比、灌浆前期的根系活力、平均灌浆速率、物质运转率和收获指数 ,则高于对照。旱种水稻的每穗粒数少于对照 ,单位面积的穗数则多于对照 ,结实率与对照无显著差异。旱种水稻的粒重和产量 ,汕优 6 3与对照无显著差异 ,镇稻 88则显著低于对照。

水旱种植下多个品种蒸煮品质和稻米RVA谱的比较性研究

研究了多个品种于水旱种植下稻米RVA谱曲线的变化及其蒸煮和营养品质 ,结果表明 :旱种条件下米粉的RVA谱发生明显的变化 ,主要表现在最高粘度、崩解值、最终粘度和回复值RVA谱特征值上。根据水、旱种植下稻米淀粉谱的变化特点 ,将供试品种分为三类 ,第一类品种是生产上可用于旱作的品种 ,该类品种旱作下蒸煮和食味品质有变优的趋势 ,其中扬旱 1号可作为首选品种。第二类和第三类品种旱作下使得稻米的食味品质变差 ,是一类不适合旱作的品种。旱种下RVA谱读出的糊化温度明显高于水层栽培下 (旱 6 2 35除外 )。此外 ,旱种对稻米的蒸煮和营养品质有一定的影响 ,部分品种旱种下胶稠度和直链淀粉含量变化明显。除 3个旱稻品种和扬稻 6号外 ,旱种下精米中粗蛋白与水种下相比明显增加。

结实期土壤水分对稻米品质的影响

以粳稻武香粳 9号和杂交籼稻汕优 6 3为材料 ,通过严格控制土壤水分的盆栽试验 ,研究了结实期土壤水分(土水势 )对稻米品质形成的影响。结果表明 :(1)水稻籽粒整个灌浆结实期间 ,当间歇灌溉的低限土水势为 - 15 k Pa时 ,整精米率提高 ,对垩白粒率和垩白度无显著影响 ,胶稠度变软 ,稻米品质有所改善 ;(2 )而当低限土壤水势≤ - 30k Pa时 ,整精米率显著降低 ,垩白粒率、垩白度显著提高 ,对胶稠度的影响表现二次曲线的关系 ,而对粒形、直链淀粉含量和粗蛋白影响较小 ,处理间差异不显著 ;(3)在籽粒灌浆期 ,不同土壤水分处理稻株的颖花绿叶量、叶绿素含量、籽粒含水量等生理指标有明显变化 ,低限土水势≤ - 30 k Pa,灌浆中后期 (花后 2 5～ 35天 )的颖花绿叶量和叶绿素含量的相对差值表现出明显的负效应 ,籽粒失水较快 ,从而影响米质形成期光合生产和籽粒中淀粉的积累 ,最终导致米质变劣 ,整精米率显著下降 。

水稻拔节期株型特征及其与产量关系的研究

以杂交中籼稻汕优63和中粳稻武运粳8号为材料,采用不同的栽插密度、肥料运筹等措施,塑造不同产量的群体,研究水稻拔节期株型特征及其与产量的关系。结果表明:高产群体拔节期叶片的长度适宜,叶鞘载叶量小。汕优63叶角较小,叶片松散度宜小,顶部3叶松散度之和7.7度左右;武运粳8号叶片松散度宜大,顶部3叶松散度之和6.0度左右。群体距顶层35cm左右的透光率达40%～45%,顶部3叶的叶绿素含量适中,光合速率高。

水稻根系生长动态的研究

在盆栽条件下,设计1、2、3、4g·盆-14个施氮(纯氮)水平,研究其对武运粳8号不同生育时期、不同生育阶段根系生长的影响。结果表明:1抽穗期每株不定根数累积量,主要取决于无效分蘖期每株不定根数的生长量,其次为有效分蘖期,再次为拔节长穗期;抽穗期每株不定根总长累积量主要取决于无效分蘖期每株不定根总长的生长量,其次是拔节长穗期,再次为有效分蘖期,每株根干重也表现出相同的趋势。2各处理不同生育阶段根系生长量占抽穗期根系累积量的比例有效分蘖期相对稳定,无效分蘖期和拔节长穗期变化较大。但无效分蘖期根系生长量占抽穗期根系累积量的比例平均值皆在50%以上,是影响抽穗期根系累积量的主要生育阶段。3在不同生育阶段,根系生长量的多少与其生长速率的大小有密切关系。

高产棉花整株铃重的提高与棉铃内源激素GA_3及ZR的关系

对高产棉花棉株不同部位棉铃发育的系统研究表明 :棉株中部铃发育期赤霉素 (GA3 )含量与棉铃体积的增大密切相关 ,上部铃在内部充实期GA3 含量则对棉铃增重具有重要的诱导作用 ;不同部位棉铃中玉米素 (ZR)含量的高低则与整个棉铃发育期铃重的增长量呈显著正相关。说明整株棉铃的增重受棉铃内源激素GA3 和ZR含量水平的调节。

新株型水稻生育特性及产量形成特点的研究

以 8个新株型水稻品系为材料 ,研究新株型稻生育特性及产量形成特点。与汕优 63相比 ,新株型稻每穗粒数多 ,单位面积总颖花量高 ,但因结实率低而产量较低。新株型稻的分蘖少 ,前中期生长量较小 ,结实期叶片光合速率和根系活力较高 ,干物质积累量高 ,光合同化物向籽粒运转率低。依据强、弱势粒的灌浆速率 ,新株型稻籽粒灌浆可分成快速同步灌浆型、异步灌浆型和缓慢同步灌浆型 3种类型。灌浆类型与结实率有密切的关系。研究表明 :新株型稻结实率低主要是受精籽粒充实不良所造成 ,而物质运转率低是籽粒充实不良的重要原因。

氮素对扬稻6号谷壳性状的影响及其原因分析

在群体水培和盆栽条件下 ,研究氮素处理对扬稻 6号谷壳大小、重量和充实程度的影响及其与植株养分含量的关系。结果表明 ,与不施肥相比 ,适当降低移栽至抽穗期的供氮浓度或于生育前期施用氮肥 ,有利于增加谷壳大小和重量 ;提高移栽至抽穗期的供氮浓度或于生育中期较多施用穗肥 ,则抑制谷壳的生长和发育 ,使谷壳的大小、重量和充实度均显著下降 ,且施氮量越多 ,谷壳受抑的程度越大 ;施用粒肥有利于谷壳的物质积累 ,对谷壳大小影响较小。氮素处理对水稻谷壳性状的调节效应从大到小依次为谷壳重、单位面积谷壳重、谷壳面积、谷壳长度、谷壳宽度。相关分析表明 ,谷壳性状与抽穗期植株的含氮率呈极显著负相关 (r=- 0 .86 84 ～ - 0 .9336 ) ,与可溶性糖和淀粉含量呈正相关 (r=0 .6 6 6 0 NS～ 0 .95 0 1 )。水稻谷壳性状的改良有利于谷粒同化产物的积累 ,进而使粒重大幅度提高 (r =0 .6 388 ～ 0 .95 74 )

氮素处理对粳稻谷壳大小及谷粒充实度的影响

在盆栽条件下 ,以粳稻 95 1 6、日本晴为供试材料 ,研究不同施氮时期对粳稻品种籽粒性状的影响及其与粒重的关系 .结果表明 :与不施肥相比 ,施用基肥可促进谷壳伸长增宽 ,谷壳投影面积增加 ;施用促花肥、保花肥或在施用分蘖肥的基础上过多施用穗粒肥 ,虽可增加谷粒的充实度 ,但谷壳长度、宽度和投影面积变小 ,粒重下降 ;施用分蘖肥可促进谷壳增大 ,对谷粒充实度的影响因品种而异 ;谷壳投影面积与粒重关系密切 (r9516 =0 .8990 ,r日本晴 =0 .94 2 8 ) ,谷壳越大 ,籽粒越重 .谷壳投影面积主要由谷壳宽度所决定 .

旱种水稻产量与米质的初步研究

以粳稻镇稻 88和杂交籼稻汕优 63为材料 ,研究了旱种对产量与米质形成的影响。结果表明 :用湿润秧进行旱种栽培 ,镇稻 88明显较水种产量低 ,而汕优 63减产幅度不大 ;用旱秧进行旱种 ,无论是镇稻 88还是汕优 63 ,产量与水种的差异均不明显 ;水稻旱种后 ,稻米的胶稠度明显减小 ,糊化温度升高。垩白率因品种而异。其他品质指标如直链淀粉含量。

扬稻6号谷壳生长动态及其影响因素的研究

盆栽条件下 ,以扬稻 6号为供试品种 ,设计不同处理改变谷壳形成期植株的营养水平 ,研究其对谷壳生长的影响。结果表明 ,谷壳伸长、增宽过程符合“S”型曲线 ,可用Richards方程进行拟合 (R2 =0 .996 4 ～ 0 .9997 ) ;生长曲线中以快增期的生长速度和生长量为最大 ,以缓增期的生长持续时间为最长 ,谷壳增宽较伸长稍为滞后 ;谷壳的长度和宽度主要取决于谷壳快增期生长速度 (V2 )及最快生长速度 (Vm) ;V2 、Vm 与谷壳形成期植株的含氮率呈二次曲线关系 (R =0 .92 18～ 0 .975 6 ) ,与可溶性糖和淀粉的含量呈线性正相关 (r=0 .870 3～ 0 .9895 ) ;施用分蘖肥或改善土壤通透性 ,能显著增加谷壳的长度和宽度 ,过多施用穗肥或减数分裂期光照不良、水分供应不足均使谷壳长度变短、宽度变窄。