水稻卷叶性状生理生态效应的研究Ⅰ.叶片姿态、群体构成及光分布特征

以珍汕 97B为遗传背景的两个卷叶近等基因系分别与明恢 6 3所配叶片为半卷及平展的杂交组合为材料 ,进行栽培密度试验 ,对其叶片姿态及群体结构进行分析。结果表明 ,卷叶性状可显著降低叶片的披垂程度 ,减少叶片投影面积 ,增加群体上层叶面积的比例 ,改善群体内部透光状况。并且使群体叶面积系数偏小 ,卷叶群体成穗数偏少 ,但通过适当增加种植密度 ,可使其优势得到体现。

水稻卷叶性状生理生态效应的研究 Ⅱ.光合特性、物质生产与产量形成

以两个珍汕 97B为遗传背景的卷叶近等基因系分别与明恢 6 3所配的、叶型为半卷及平展的杂交组合为材料 ,进行栽培密度试验 ,对光合特性、物质生产与产量形成进行研究。结果表明 ,卷叶的单叶正面光合速率稍低于平展叶 ,而其背面光合速率稍高于平展叶 ,叶片中后期衰老程度 ,卷叶显著小于展叶 ;群体光合速率、群体干物质生产以及产量 ,均为低密度群体下 ,卷叶低于展叶组合 ,而中、高密度下高于展叶组合。

工厂化撒直播水稻高产栽培技术

从品种选用、精细整地、种子处理、精量播种、肥料运筹、水浆管理、综合防治等方面阐述了工厂化撒直播水稻高产栽培技术在苏北地区的关键环节,以期促进该技术的推广使用。

穗分化末期-灌浆初期干旱胁迫对优质食味粳稻根系形态和叶片光合特性的影响

【目的】研究穗分化末期至灌浆初期土壤干旱对优质食味粳稻根系形态生理与叶片光合特性的影响,为水稻抗旱栽培提供理论参考。【方法】以南粳9108和丰粳1606为供试材料,分别在穗分化末期至籽粒灌浆初期20 d(BAH)、穗分化末期10 d(BH)与灌浆初期10 d(AH)设置轻度干旱(LD,ψsoil=−20±5 kPa)、重度干旱(SD,ψsoil=−40±5 kPa)及常规水分(CK)处理。【结果】1)在处理结束当天、处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,根长、根表面积、根体积、根尖数、根干质量与根系活力均表现为SD<LD<CK,根冠比呈相反趋势。在处理结束时,BAH时段SD、LD均与CK差异显著,除根冠比外,BH、AH时段SD与CK差异显著,LD与CK无显著差异。处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,BAH时期SD与CK差异显著,除根尖数外LD与CK差异不显著,BH时期SD根系部分指标与CK差异显著,AH时期水分处理间无显著差异。2)在处理结束时、处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,剑叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)均表现为SD<LD<CK,非光化学猝灭系数(NPQ)呈相反趋势。在处理结束时,BAH时段SD、LD各指标均与CK差异显著,除Ci外SD、LD间差异也显著,BH、AH时段SD各指标均与CK差异显著,LD与CK差异不显著。在处理结束后10 d、穗后30 d与成熟期,BAH时段SD与CK差异显著,LD与CK差异多不显著,BH时段SD的Pn、Tr、Fv/Fm较CK差异显著,而AH时段各指标在水分处理间差异多数不显著。3)三处理时段下各胁迫处理间产量均表现为SD<LD<CK,BAH、BH时段不同水分处理间差异显著,AH时段LD、CK间无显著差异,但二者均与SD差异显著。【结论】BAH时期轻度干旱、重度干旱均会抑制根系生长与叶片光合能力,显著降低产量,其中轻度干旱影响较小。BH时期土壤重度干旱时,根、叶形态生理指标在处理结束后难以恢复至对照水平,AH时期轻度干旱、重度干旱处理各指标在处理结束后能较快恢复。可见,在穗分化末期至灌浆初期,水稻根系和叶片生长对穗分化末期干旱胁迫更为敏感。

中国特色水稻栽培学发展与展望

水稻是我国最重要口粮作物,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的作用。当前,我国水稻生产正面临由传统小规模生产向机械化、智能化、标准化和集约化的现代规模化生产方式转变,在此重要历史节点,回顾总结70年中国特色水稻栽培学发展历程与科技成就,对探索未来水稻栽培科技发展方向具有重要意义。70年来,我国水稻栽培科技界抓住水稻不同主产区大面积生产问题与关键技术瓶颈,深入开展水稻生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件、栽培措施等方面关系的研究,探索水稻生育调控、栽培优化决策和栽培管理等新途径与新方法,取得了一大批在生产上大面积应用的重要栽培技术和理论,形成了一批重大栽培科技成果。笔者着重从叶龄模式栽培理论及技术、群体质量及其调控、精确定量栽培、轻简化栽培、机械化栽培、超高产栽培、优质栽培、绿色栽培、逆境栽培和区域化栽培等十个方面阐述了改革开放以来中国水稻栽培取得的主要科技成就,并指出了未来中国水稻栽培创新发展的重要方向:一是加强水稻绿色优质丰产协调规律与广适性栽培技术研究;二是加强多元专用稻优质栽培研究;三是加强水稻超高产提质协同规律及实用栽培研究;四是加强直播稻、再生稻稳定丰产优质机械化栽培研究;五是加强水稻智能化、无人化栽培研究。

“独秆”栽培模式下全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响

稻麦两熟地区,旱直播水稻生产受前茬小麦收获、全量麦秸秆还田及耕整地质量不高等因素的影响,常采用迟播期、大播量、高基本苗和主茎成穗为主的“独秆”栽培模式,而配套该模式直播稻优质丰产的氮肥管理技术尚缺乏系统的研究。以优质食味粳稻南粳9108为材料,采用机械旱直播方式,基本苗为380×10^(4) hm^(-2),设置不同叶龄期(六、七、八、九和十叶龄期)氮肥追施处理及氮肥追施用量(纯氮180 kg hm^(-2)和225 kg hm^(-2))处理,以基本苗380×10^(4) hm^(-2)和300×10^(4) hm^(-2)的旱直播精确定量氮肥管理(纯氮270 kg hm^(-2),基肥︰分蘖肥︰穗肥=3.5︰3.5︰3.0)为对照,系统比较研究“独秆”栽培模式下,全程氮肥在分蘖中后期施用对旱直播水稻产量和品质的影响。结果表明,随追施叶龄的延后,水稻产量呈先增后降趋势,八叶期追施氮肥水稻产量显著高于其他处理,且追施量增加,水稻产量进一步提高。与2组对照相比,在纯氮180 kg hm^(-2),氮肥减量33.3%情况下,不施氮素基肥配合八叶期一次性追施氮肥,可显著提高水稻产量5.10%和8.65%;在纯氮225 kg hm^(-2),氮肥减量16.7%情况下,不施氮素基肥配合八叶期及7 d后二次追肥可显著提高水稻产量7.46%和11.09%。不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥水稻产量提高的原因是,保障较大穗型的基础上增加有效穗数,显著提高群体颖花量,同时保持较高水平的结实率和千粒重。随追肥叶龄延后,水稻整精米率呈增加趋势,垩白度呈增大趋势,蛋白质含量增加,直链淀粉含量下降,食味值呈降低趋势。与2组对照相比,不施氮素基肥配合八叶期追施氮肥的水稻,加工品质提高,整精米率提高0.67%~2.23%;外观品质变好,垩白度降低3.6%~14.5%;营养品质提升,蛋白质含量增加3.03%~14.08%;蒸煮食味品质呈变优趋势,直链淀粉含量下降4.23%~10.95%;食味值无显著差异。综上所述,“独秆”栽培模式下基肥不施氮肥配合全程氮肥在分蘖中后期适宜叶龄施用可实现稻麦两熟地区旱直播稻迟播期、大播量和高基本苗生产方式的提质增产生产。

无人飞播水稻优质丰产“无人化”栽培技术体系探讨与展望

水稻无人飞播技术是一种近年来随着无人机产业蓬勃发展而新兴的播种技术,它以农用无人机为作业平台完成水稻种子播种任务,具有作业效率高、工作强度低、使用成本低、智能化程度高的特点,同时可兼容田间信息获取和施肥撒药任务,能够与其他智能化、“无人化”农业装备互联,实现农场智能化生产。水稻无人飞播技术体系是地面水稻无人播种机械化体系的重要补充,为我国水稻种植“无人化”提供强大动力。本文从无人飞播方面浅谈了未来水稻优质丰产“无人化”栽培技术体系,并对该体系提出展望。

油菜毯苗机械化移栽技术研究进展

油菜是我国种植面积最大的油料作物,其在种植的所有油料作物中占有重要地位。近年来,我国油菜年产量不断提高,油菜产业发展进入快车道,但是在实际生产过程中依然存在着矛盾与问题,油菜毯苗机械化移栽是专门用于解决茬口矛盾和劳动力成本问题的一种新型油菜种植方式。本文综述了近年来相关学者在油菜毯苗培育及机械化移栽方面的技术研究进展,提出了一些促进油菜毯苗技术发展的建议和倡议,主要包含3个方面:毯苗的培育,通过确定适宜播期、播种密度、进行种子处理和养分运筹的方式来培育优质毯苗;毯苗的机械化移栽,精进毯苗移栽机的研制,以及了解毯苗机械移栽相关要点;毯苗的栽后研究,确定恰当的移栽密度和供应适宜的肥料以保证栽后毯苗的正常生长。本文提倡的相关措施致力于促进我国油料产业的蓬勃发展,加快农业现代化转型的进程,以期为新型油菜生产模式的发展提供参考。

黑米中酚酸、花青素和γ-氨基丁酸的组成、生物合成及其影响因素

黑米是一种有色稻米,富含许多具有抗氧化、抗衰老、抗炎和治疗糖尿病等诸多生理功能和医疗保健价值的功能营养成分如酚酸、花青素和γ-氨基丁酸等。因而近年来黑米及其产品越来越受到人们的广泛关注。本文综述了黑米中酚酸、花青素和γ-氨基丁酸3种功能营养成分在籽粒中的组成、分布及生物合成特性进行了概述,并阐明了储藏、碾磨和蒸煮等条件对黑米中酚酸、花青素和γ-氨基丁酸营养功能的影响及原因,以期为黑米营养保健功能的研究提供理论参考。

缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥吸收利用及其产量与品质的影响

为了解缓混肥侧深减氮施用对水稻氮肥利用效率及产量品质的影响,以2个不同熟期类型的水稻为材料,设置空白(N0)处理,常规施肥处理(施氮量240 kg/hm^(2))为对照(CFM),侧深施肥分别设置氮肥不减量(FM_(1))、减量7%(FM_(2))、减量14%(FM_(3))和减量21%(FM_(4))4个处理,研究旨在为大面积机插缓混肥使用提供理论和技术指导。结果表明:不同施肥方式影响不同生育阶段水稻干物质积累,生育中前期(拔节—抽穗期),常规施氮量处理(CFM)干物质积累量显著高于其他处理,孕穗后直至成熟期侧深施肥处理FM_(1)显著高于其他处理;水稻植株氮含量亦因不同生育阶段而已,分蘖—拔节期植株氮含量均表现为CFM>FM_(1)>FM_(2)>FM_(3)>FM_(4)>N0,孕穗—成熟期表现为FM_(1)、FM_(2)>CFM>FM_(3)>FM_(4)>N0;侧深施肥下适度减氮对穗数影响不大,每穗粒数以FM_(1)或FM_(2)最多,侧深施肥处理的结实率高于对照,千粒重和籽粒产量表现为FM_(1)或FM_(2)较高,不同类型品种间存在差异;与对照相比,侧深施肥处理提高水稻吸氮量,氮肥农学利用率表现为FM_(2)>FM_(1)、FM_(3)>CFM>FM_(4),氮肥生理利用率CFM最低,FM_(2)或FM_(3)最高,氮肥吸收利用效率均表现为FM_(2)>FM_(1)>FM_(3)>CFM>FM_(4),稻谷生产力表现为FM_(4)>FM_(3)>FM_(2)>FM_(1)>CFM。侧深施肥处理有利于降低垩白粒率、垩白度和消碱值,增加整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、胶稠度和崩解值,适量减施氮肥可以调优米质。生产上建议采用减氮7%~14%的缓混肥侧深施肥技术有利于实现减氮节本和优质丰产。

播深和镇压对机直播油菜成苗率、农艺性状和籽粒品质的影响

2020-2021和2021-2022年度以甘蓝型杂交油菜品种宁杂1818为试验品种,设置播种深度(播深)和镇压处理,研究不同处理条件下油菜苗期成苗率、成苗密度、成熟期农艺性状和籽粒品质差异。结果表明:不同处理条件下苗期成苗率为36.87%~44.81%,浅播(2 cm)条件下镇压处理显著提高苗期成苗率,与不镇压处理相比,2020-2021和2021-2022年度分别提高16.41%、14.84%;深播(3 cm)条件下镇压与不镇压处理间无显著差异。不镇压条件下,随着播深增加苗期成苗率显著增加;镇压条件下,随着播深增加出苗率显著降低,2020-2021和2021-2022年度深播较浅播分别下降10.51%、11.07。增加播深和采取镇压措施能提高成熟期植株整齐度,每角粒数、千粒重和含油率呈增加趋势,其中以镇压效果更为明显。机直播油菜高产一方面要求保证适宜的基本苗数,从而保证适宜的群体角果数,另一方面要求提高植株的整齐度,从而保证较高的每角粒数和粒重。

基本苗密度和氮肥管理措施对水稻产量和品质形成的影响综述

基本苗密度和氮肥管理通过调控水稻植株各生育阶段的生长发育,最终影响水稻产量和品质的形成,是生产上最直接有效的栽培手段。明确水稻产量和品质对基本苗密度和氮肥管理的响应特征与机制,并加以创新利用,因地制宜集成密肥调控实用栽培技术,对实现水稻绿色优质丰产、高效节本抗逆多目标协同生产及粮食安全具有重要意义。本文详细介绍在基本苗密度、氮肥管理的影响下,水稻产量构成以及品质形成的特征、变化规律与协同性,探讨基于缓控释肥技术的氮肥减次施用与基本苗密度配套的水稻节肥省工栽培技术的应用效果与前景,提出水稻产量与品质效率协同提升的密肥调控机理和技术及年度重演性强、适用范围广的控混肥和密度调控技术等创新突破方向与建议,以期为我国水稻现代化栽培技术创新发展提供参考。

土壤铜含量对水稻生长发育和产量形成的影响

在盆栽土培条件下,以武香粳14号和汕优63为材料,研究了土壤铜含量对水稻生长发育和产量形成的影响。结果表明:(1)土壤铜含量100、200mg/kg处理对水稻株高、主茎总叶数、伸长节间数和抽穗期几乎没有影响,土壤铜含量达到400mg/kg及其以上时,随着土壤铜含量的增加,水稻株高显著变矮、主茎总叶数和伸长节间数显著变少、抽穗期显著推迟;(2)土壤铜处理使水稻产量显著低于CK,且随着土壤铜含量的提高水稻产量下降幅度显著增大;(3)土壤铜含量100、200mg/kg处理使水稻减产是由于每穗颖花数减少所致,土壤铜含量400mg/kg及其以上处理使水稻减产是由于穗数和每穗颖花数共同减少所致;(4)土壤铜处理使穗数减少主要是由于返青活棵慢、分蘖发生迟、高峰苗少所致,每穗颖花数减少主要是由于抽穗期单茎干物质量小和单位干物质量形成的颖花数少所致;(5)随着土壤铜含量的增加水稻生物产量显著下降,经济系数呈下降趋势,但只有土壤铜含量达到800mg/kg及其以上时经济系数才显著下降。

稻麦两熟条件下不同土壤耕作方式与秸秆还田效用分析

该文通过大田小区和网室水泥池微区的3年定位试验，比较研究了稻麦两熟条件下免耕秸秆覆盖、免耕高茬、翻耕秸秆还田（秸秆稻季翻埋麦季覆盖）、翻耕（对照，CK）4个处理对土壤理化性质和稻麦产量的影响，从土壤管理技术方面探讨了不同耕作方法与秸秆直接还田在稻麦两熟地区的应用效果。结果表明：免耕使土壤容重和穿透阻力增加，而秸秆还田可改善土壤结构，提高土壤养分含量，翻耕还田3年后土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量比对照分别增加4．7％～13．0％、0％～10．6％、0．2％～10．6％、8．4％～15．5％。麦季秸秆还田的产量有增有减，实际产量免耕覆盖还田略低，对照的产量较高，秸秆还田平均减产1％左右；而水稻翻耕秸秆还田的产量最高，比对照平均增产3％左右。因此，在稻麦两熟条件下，从省工节本和提高地力角度可采用稻麦免耕秸秆覆盖与留高茬还田，从提高产量和地力角度宜采用稻季翻耕秸秆还田。

稻麦两熟制不同耕作方式与秸秆还田对小麦产量和品质的影响

为给稻套麦的高产栽培和秸秆科学还田提供理论依据,通过大田小区和网室水泥池微区的3年定位试验,比较研究了稻麦两熟条件下免耕套播秸秆覆盖、免耕套播高茬、翻耕秸秆还田、翻耕秸秆不还田(CK)4个耕作方式处理对小麦产量和品质的影响。结果表明,在同期同量播种条件下,免耕套种小麦穗数较少,千粒重较高,第一年实际产量略低。但随着连续免耕时间的延长,残留秸秆较多,稻田水绵严重,影响套种小麦出苗,免耕处理产量明显降低,免耕秸秆覆盖还田比翻耕不还田平均降低7.27%,因而必须改变播种方式或轮耕。耕翻秸秆覆盖还田在麦季的产量有增有减,比翻耕不还田平均减产1%左右。免耕与秸秆还田条件下虽然小麦容重降低,但出粉率提高,小麦的加工品质改善。在土壤肥力较低时,免耕处理小麦的蛋白质和湿面筋含量有降低趋势;而秸秆覆盖还田可提高蛋白质和湿面筋含量,有利于改善中强筋专用小麦的品质。

麦稻两熟地区不同埋深对还田秸秆腐解进程的影响

为探讨稻麦两熟地区还田秸秆的腐解进程,用尼龙网袋法研究了麦稻秸秆不同埋深(0、7、14 cm)对还田秸秆腐解及C/N比的影响。结果表明,在麦田,埋深14 cm的秸秆腐解速度最快,覆盖在表层较慢。稻田由于有水层的作用和高温高湿的环境,秸秆腐解比麦田快,覆盖在表层比埋入土中的略慢。麦季稻秸覆盖还田一季后秸秆残留率在60%左右,埋入土中的残留率在40%左右;稻季麦秸覆盖还田一季后秸秆残留率在25%左右,而埋在土中的残留率在20%左右。随着还田秸秆的腐解,秸秆含氮量逐渐增加,全碳含量下降,秸秆C/N比降低。麦季稻秸覆盖C/N比较高,而稻季麦秸覆盖的C/N比较低。一季后麦田稻秸的C/N比平均在30左右,稻田麦秸在15以上,比土壤腐殖质的C/N比高,说明种植一季作物后,还田的秸秆尚未完成腐殖化过程。

不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态差异分析

选用强筋小麦皖麦38、中筋小麦扬麦10号和弱筋小麦宁麦9号,研究不同类型专用小麦籽粒中蛋白质含量及组分变化规律,结果表明其籽粒蛋白质含量变化动态基本一致,均呈“高—低—高”的趋势,强筋小麦整个灌浆期合成和积累蛋白质的能力较强,中筋小麦在灌浆中后期蛋白质合成与积累能力高于弱筋小麦。不同类型专用小麦在灌浆过程中各蛋白质组分含量变化动态基本一致,但不同时期含量和比例存在差异,籽粒形成期清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白4种组分差异较大,强筋小麦清蛋白、谷蛋白含量相对较高,弱筋小麦醇溶蛋白和球蛋白含量相对较高;籽粒乳熟期3种类型专用小麦籽粒清蛋白和球蛋白含量比较接近,弱筋小麦谷蛋白和醇溶蛋白含量明显低于中、强筋小麦;成熟期3种类型专用小麦中,清、球蛋白的组分含量有差异,组分比例无差异,而醇溶、谷蛋白的组分含量和组分比例均差异显著,表现为强筋>中筋>弱筋小麦。

不同类型专用小麦氮素吸收积累差异研究

2000至2002年在田间条件下,研究3个不同类型专用小麦品种(强筋小麦皖麦38、中筋小麦扬麦10号和弱筋小麦宁麦9号)氮素吸收积累差异。试验结果表明,成熟期植株含氮率与子粒含氮率均以强筋小麦皖麦38最高,弱筋小麦宁麦9号最低。成熟期植株氮积累量为皖麦38最高,子粒氮积累量为扬麦10号最高。不同品种不同生育阶段吸收的氮素占一生总氮量的比例不同,弱筋小麦宁麦9号在出苗—拔节期氮积累量占整个生育期中的比例较其它品种高,而强筋小麦皖麦38在开花—成熟期较其它两个品种高。结果还表明,不同类型专用小麦品种每生产百公斤子粒所需吸收的氮量也不相同。

影响籼稻品种产量水平的主要根系性状

20 0 1和 2 0 0 2年 ,在群体水培条件下分别以国内外不同年代育成的籼稻代表品种 (品系 ) 88个和 12 2个为供试材料 ,抽穗期测定 12个有关根系形态性状和根系活力 ,成熟期测定产量、冠根比等 ,采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试籼稻品种的产量进行聚类 ,研究不同产量类型籼稻品种根系有关性状的差异以及影响籼稻品种产量水平的主要根系性状。结果表明 :(1)不同产量类型籼稻品种的平均产量 ,2 0 0 1年为 30 9 5 0～ 96 9 6 2g·m- 2 ,2 0 0 2年为 311 90～115 9 6 1g·m- 2 ,同年度不同产量类型间平均产量的差异均达到了显著水平 ;(2 )随着产量水平的提高 ,单株不定根数、单株根干重、单株不定根总长、单株根系总吸收面积、单株根系活跃吸收面积、单株根系总活性和冠根比等呈增加趋势 ,单位干重根系活力、单条不定根长、最长不定根长、单条不定根粗、单条不定根重、单位长度不定根重等均无明显变化 ;(3)多元回归分析表明 ,对产量有显著影响的根系性状为单株根干重、单株不定根数、单株不定根总长和冠根比 ,决定系数为0 35～ 0 4 0 ;随着单株根干重、单株不定根数、单株不定根总长、冠根比的增加 ,供试籼稻品种的产量显著提高。

开放式空气CO_2浓度增加对水稻生育期的影响及其原因分析

2001-2003年利用农田开放式空气CO2浓度增高(FACE)系统平台,以武香粳14为供试品种,设置不同施氮量处理,研究大气CO2浓度比对照高200μmol·mol-1的FACE处理对水稻生育期的影响及其可能原因。结果表明,FACE使水稻播种—抽穗期、抽穗—成熟期和全生育期的天数分别比对照缩短3～5d、1～5d、4～9d,平均分别缩短3.4、2.4、5.8d,增施N肥可以减缓FACE对水稻生育期的缩短程度;FACE使水稻不同生育期植株含N率明显降低,使不同生育期植株含P率和茎鞘可溶性碳水化合物含有率明显提高;多元回归和通径分析表明,对水稻全生育期有显著影响的因素从大到小依次为拔节期植株含N率、抽穗期植株含P率、抽穗期茎鞘可溶性碳水化合物含有率和够苗期植株含N率。推测FACE使水稻够苗期和拔节期的植株含N率明显降低、使抽穗期的植株含P率和茎鞘可溶性碳水化合物含有率明显提高可能是FACE水稻生育期缩短的生理原因之一。