水稻粒重生理特性及遗传分析研究进展

粒重是水稻产量构成的主要因素之一。粒重的增加对水稻产量的增加有着积极的作用。该研究揭示影响水稻粒重的生理变化和遗传规律,可对粮食产量的提高有着重大的意义。综述了灌浆生理特性与粒重的关系、影响水稻粒重的生理生化特性、激素对粒重的影响以及粒重的遗传特点,并且对粒重育种的应用进行了展望。

水稻矮杆突变体del1的生理特性及遗传分析

利用60Coγ射线辐照粳稻品种Kitaake,获得一个性状稳定遗传的水稻矮杆突变体del1,本研究对其形态学、矮化性状遗传、叶片超微结构及生理特性进行了分析。结果表明该突变体田间表现为植株矮化,叶片直立,叶色浓绿和不结实;矮化突变性状由单隐性基因控制;突变体的叶肉细胞超微结构正常,但体积明显小于野生型;突变体幼苗株高对外源激素eBR钝感,对GA3较敏感;生育后期突变体保护酶活性较野生型下降较快。研究结果为该矮杆突变基因的定位克隆及功能分析奠定了基础。

江西省水稻秸秆综合利用现状

本文系统介绍了江西省水稻秸秆资源概况,分析了水稻秸秆综合利用方式的研究进展,分别阐述了水稻秸秆还田的理化、生态及社会等综合效益,综述了江西省水稻秸秆综合利用推广的几项技术。

江西双季稻主要种植方式及其配套栽培对策

就江西双季水稻的发展、种植方式的演变与现状,不同种植方式下的双季水稻产量与效益进行了分析。基于江西双季水稻种植方式多样化的现状,针对手插,抛秧,机插,免耕抛秧,直播和再生稻等不同种植方式,分别提出了适宜不同稻区的双季超级稻品种及高产对策。

江西绿肥紫云英的研究

紫云英(Astragalus sinicus)作为江西省的主要绿肥植物,对提高土壤肥力、改善土壤生态具有十分重要的作用。本文从紫云英的种质资源调查、紫云英-根瘤菌固氮(N)机理及固氮效率影响因素、紫云英还田后对土壤微生物区系的影响3个方面对紫云英的研究现状进行了综述。结果表明,适量的钴、硼、锌、铜和钼等营养元素对紫云英-根瘤菌固氮体系有一定的促进作用;在不影响前茬作物的前提之下,应尽量早播(9月)。紫云英种子生产时,播种量为24kg·hm-2时,其各项指标表现较好,15～20℃温度下,紫云英形成根瘤数和固氮效率都较高,75%～80%田间持水量下紫云英植株生长最好。另外,施用除草剂对紫云英-根瘤菌体系有一定程度的抑制作用。紫云英栽培种植及还田后对土壤微生物生态及土壤质量均有一定的改善作用。本文可为江西省以紫云英作为绿色肥料及推广绿肥还田、作物增效丰产提供一定的理论及技术性指导。

江西超级早稻的丰产性和稳产性分析

以9个超级早稻品种和1个对照品种为材料,在4个地点分别设置2个施氮水平进行种植,利用AMMI统计模型对其丰产性和稳产性进行了研究。结果表明,不同超级早稻品种的产量受到基因型、环境以及基因型和环境互作的影响,其稳产性主要受基因型控制,受施氮量影响较小,而丰产性除了受种植地点影响外还受施氮量的影响,因此,生产中对水稻品种的丰产性和稳产性评价必须结合种植地点、栽培措施等多因素进行综合分析。通过研究,筛选出了中早39和淦鑫203两个典型的高产稳产型品种。

芝麻种质资源表型性状遗传多样性分析及综合评价

探究芝麻种质资源表型性状遗传多样性,对芝麻种质资源进行综合性评价,筛选出优异种质,为芝麻优质品种的推广和育种亲本的选择提供理论依据。对193份芝麻种质资源的13个表型性状进行记录,通过计算遗传多样性指数(H′)分析芝麻种质资源的遗传多样性,运用聚类分析、相关性分析、主成分分析和逐步回归分析对芝麻种质资源进行综合评价。5个质量性状遗传多样性指数(H′)在0.17~0.90之间,8个数量性状变异系数(CV)在3.32%~45.33%之间,遗传多样性指数(H′)在1.77~2.04之间,数量性状遗传多样性指数大于质量性状,表现出丰富的遗传多样性。聚类分析将193份芝麻种质资源分为4个类群,Ⅰ类群为低始蒴高度、高单株蒴果数和高产的优质种质资源,Ⅱ类群为较高单株蒴果数和千粒质量的潜力种质资源,Ⅲ类群为高秆、高每蒴粒数和高千粒质量的特殊种质资源,Ⅳ类群为低秆、低单株蒴果数和低产的较差种质资源。主成分分析表明,当累计贡献率达到80%以上时,13个表型性状被转换为7个综合因子,贡献率分别为19.24%、16.89%、12.67%、10.50%、8.17%、7.54%、6.79%,通过计算综合评价D值,筛选出综合表现最好的2个品系:17-52和17-51;以综合评价D值为因变量,13个性状为自变量,利用逐步回归分析筛选到评价芝麻种质的8个关键性指标。参试芝麻种质资源8个数量性状变异幅度较大,遗传多样性丰富,且均呈现出正态分布;单株产量、株高、主茎茸毛量、始蒴高度、空梢尖长度、千粒质量、每叶腋花数、蒴果棱数可作为反映芝麻种质资源优劣的重要农艺性状指标。

NO对低温胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响

【目的】探究外源NO对低温胁迫下水稻幼苗生理生化特性的影响。【方法】以粳稻品种Kitaake为试验材料,于苗期2叶1心时进行低温胁迫处理,并对叶面喷施不同浓度一氧化氮供体硝普钠(SNP),研究不同浓度的SNP对水稻幼苗耐冷性的影响。【结果】结果表明,低温胁迫下,水稻幼苗株高、鲜质量、干质量均下降,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性提高,过氧化氢酶(CAT)活性降低,脯氨酸含量降低。叶面喷施SNP可减缓叶绿素的分解,提高SOD活性和脯氨酸(Pro)含量。不同浓度SNP对水稻幼苗的生理生化影响存在差异,50μmol/L SNP处理后,SOD和CAT活性及脯氨酸含量增幅均达到最大值,可溶性蛋白含量也较高。【结论】外源NO可缓解低温胁迫对水稻幼苗生长的抑制。

稻草全量还田下氮肥运筹对双季晚稻产量及其氮素吸收利用的影响

【目的】稻草还田和合理的氮肥运筹不仅可以改良土壤和培肥地力,提高农作物产量和品质,还可以减少因过量施用氮肥带来的环境污染。随着水稻机械化收割的快速发展,稻草全量原位还田面积迅速扩大。因此,研究稻草全量还田后合理施用氮肥十分必要。本文通过早稻机收稻草切碎全量还田后晚稻氮肥运筹试验,探索该条件下晚稻氮肥的合理施用技术。【方法】以超级晚稻品种淦鑫688为试验材料,设计4个施氮(N)水平(0、120、180、240 kg/hm2)基蘖穗肥比例为5∶2∶3,并在180 kg/hm2水平下增设稻草不还田对照处理和稻草全量还田下基蘖穗肥不同施氮比例处理(5∶0∶5、5∶1∶4、5∶2∶3、5∶3∶2、5∶4∶1、5∶5∶0)。旨在分析不同处理间水稻产量、产量构成和氮素吸收利用的差异。【结果】稻草全量还田下,施氮量在180 kg/hm2以下时产量随施氮量的增加而增加,之后则下降,处理间差异极显著。随施氮量的增加,有效穗数显著增加,而结实率则显著下降,施氮处理每穗粒数和千粒重显著高于不施氮处理。在相同施氮水平下,因为有效穗数、结实率和千粒重显著提高,所以稻草全量还田产量极显著高于不还田处理,增幅8.83%。稻草全量还田同一施氮水平下,施氮比例为5∶2∶3处理产量极显著高于其他处理,其每穗粒数和千粒重均为最高,有效穗数随分蘖肥比例的增加而减少,处理间结实率差异不显著。稻草全量还田后,随着施氮量增加,其氮素总积累量、氮肥表观利用率、氮素的吸收率和百公斤籽粒的需氮量也显著提高,且与施氮量呈极显著正相关。但氮素收获指数和氮肥生理利用率均随施氮量的增加而降低。同一施氮水平下,全量还田处理水稻氮肥农学利用率和生理利用率均显著高于不还田处理。相关分析表明,氮素总积累量与产量呈二次抛物线极显著正相关,氮肥表观利用率、氮素吸收率与产量呈极显著正相关。稻草全量还田相同施氮水平下,随着穗肥施氮比例降低,其氮素总积累量、中期的积累量和比率下降,其氮肥的表观利用率、收获指数和氮素的吸收率也随之降低,但前期的氮素积累量和比率则升高。氮素的农学利用率和生理利用率均表现为随着穗肥比例的减少呈先增加后降低趋势,均以施氮比例为5∶2∶3处理处理最高,不施穗肥处理最低。各施氮比例处理中,穗肥的施氮量与氮素的总积累量、中期积累量、氮肥的表观利用率、收获指数和氮素吸收率呈极显著正相关,氮肥的农学利用率和生理利用率与产量显著正相关。【结论】稻草全量还田后配施适量的氮肥可以提高晚稻产量,本试验以配施N 180 kg/hm2产量最高;在施纯N 240 kg/hm2以内,施氮越多,氮素积累量越多,相应的氮肥表观利用率、氮素的吸收率和百公斤籽粒的需氮量也越大。总施氮量相同条件下,以基肥∶分蘖肥∶穗肥为5∶2∶3的施氮比例水稻产量,氮肥农学、生理利用率均为最高,此结果可作为双季稻区稻草全量还田后的推荐施氮比例。

双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术研究

2006—2011年,对双季超级稻的高产形成规律及配套栽培技术进行了系统研究。研究表明,在保证穗数的基础上提高每穗粒数和结实率、增加中后期的养分吸收和物质生产是双季超级稻高产的关键,与之相对应的高产栽培策略是前期早发、中期壮秆和后期强源。阐述双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术体系的内涵,从够苗期、生育前期叶片含氮率和叶色差、一次枝梗分化期大茎蘖数、衰老频度和抽穗后SPAD值下降幅度等方面,提出早蘖壮秆强源的相应群体指标;从移栽叶龄、密度、肥料运筹和水分管理等方面,提出明确的技术指标。实践证明,双季超级稻早蘖壮秆强源高产栽培技术具有高产稳产和提高肥料利用率的显著效果。

不同机械直播穴距与播种量对早稻产量形成的影响

选用杂交稻品种株两优819和常规稻品种中早35,探讨4种穴距的2种穴播量对早稻产量形成的影响,以明确双季早稻机械穴直播合理的穴距和穴播量。结果表明,机直播穴距均以11 cm处理产量最高。穴距11 cm条件下,株两优819播种量3和5粒处理的产量分别为9 671.19 kg/hm^2和9 461.46 kg/hm^2;中早35播种量3和5粒处理的产量分别为7 942.47 kg/hm^2和8 786.0 kg/hm^2。株两优819的分蘖早、分蘖量大、分蘖峰值高;中早35分蘖力较弱,分蘖平均峰值比株两优819低40.15%。中早35平均成穗率比株两优819高9.45%。直播穴距为11 cm处理产量高,主要由于有效穗数多;其前期干物质生产量占全生育期的比重相对较小,中后期干物质生产量占全生育期的比重高于其它穴距处理。说明此机播穴距的群体发育相对更为合理。在平均行距25 cm条件下,减小穴距以提高基本苗数比提高播种量更利于高产。早稻的最佳直播穴距为11 cm;分蘖力强的品种适宜穴播量3粒谷左右,分蘖弱的品种适宜穴播量5粒谷左右。

链霉菌702对水稻种子萌发、幼苗生长及土壤微生物的影响

土壤微生物及其代谢产物往往会对作物生长产生影响。以春光1号水稻为供试种子,链霉菌702及其代谢产物为供试菌和抗生素,通过盆栽试验研究链霉菌702及其代谢产物农抗702对水稻种子萌发、秧苗素质和土壤微生物区系影响。结果表明,低浓度农抗702促进水稻种子萌发、胚根和芽的生长,根系活力提高,但含糖量下降;种子中的淀粉酶活性、蛋白质含量随农抗702浓度的升高先升后降。施加链霉菌702菌剂后土壤细菌和霉菌数量均有所减少,放线菌数量增加,硝化细菌和亚硝化细菌减少,好气性纤维素分解菌增加,土壤微生物不同生理类群的变化,加速了土壤养分循环,增强了水稻的养分吸收,从而促进水稻生长。

不同氮钾配比对直播稻钾素吸收和利用效益的影响

在3个施氮量分别配合3个施钾量的条件下，探讨了不同氮钾配比对直播早稻钾素吸收和利用效益的影响。结果表明，同一施氮水平，增施钾肥，提高植株钾素的积累量。低氮水平下增施氮肥，钾素积累量提高30．61％～37．30％。中氮水平下增施氮肥，促钾吸收的作用不明显，仅幼穗分化之前能提高钾素的积累量。增施氮肥提高叶片中钾量占总量的比率，降低茎中钾量占总量的比率，对叶鞘和稻穗中钾素的分配比率影响小。提高施氮水平，叶片中的钾素输出率下降，N2比N1处理低近9个百分点。高氮、高钾水平下的茎秆钾输入率明显下降。施钾量增加，钾肥的干物质和稻谷生产效益降低。百千克稻谷需钾量以N2最高，与N3差异不显著。氮钾施用水平对钾素收获指数影响小。

不同机插条件下双季稻不同品种的产量和干物质生产力

选择不同生育期早、晚稻品种各8个,探讨机插秧条件下生育期表现、以及产量和物质生产力,为双季机插稻适宜品种的选择提供依据。结果表明,不同插秧机型对生育期没有影响。早稻品种生育进程差异表现在营养生长阶段。生育期较长的品种营养生长期较长,幼穗分化较晚;不同品种穗分化和发育期、籽粒灌浆期差异小。晚稻品种生育进程的差异表现在营养生长阶段和抽穗后的灌浆结实期。晚稻品种的营养生长期较短,灌浆结实期较长。早稻生育期112 d以下、晚稻120 d左右的品种为机插宜栽品种。机插稻谷产量、干物质总产量与生育期显著正相关,其相关系数,早稻分别为0.573 0**和0.668 0**,晚稻分别为0.737 8***和0.582 8**。相同生育期品种,稻谷产量和干物质产量存在差异。稻谷产量与各生育阶段的干物质日生产能力极显著正相关,相关系数随着生育进程推进提高。要获取双季稻机插高产,在选择适宜生育期品种的前提下,早稻品种应前期和全生育期干物质日生产力高,晚稻品种应后期干物质日生产力和全生育期干物质日生产力高。双季稻宽窄行机插优于等行机插。

不同稻草还田方式下土壤碳库管理指数的研究

为了明确稻草还田方式对双季稻田土壤肥力的影响,对不同稻草还田方式对土壤总有机碳(C_(TOC))、活性有机碳(C_A)、矿化碳(C_M)的影响进行分析,并计算各处理碳库活度(A)、碳库活度指数(AI)、碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)。结果表明,与不施肥对照相比,早晚稻两季稻草还田提高了土壤总有机碳、活性有机碳和矿化碳含量及其碳素有效率。等养分条件下,稻草还田处理的土壤总有机碳、活性有机碳及其碳素有效率均高于稻草烧灰还田和稻草不还田处理,且活性有机碳含量差异显著。土壤碳库管理指数处理间差异达显著或极显著,其大小趋势为稻草全量还田>稻草烧灰还田>稻草不还田。

硫硅配施对土壤铜形态和水稻吸收铜的影响

铜是江西省农田中主要重金属污染物之一,为减轻和控制铜对水稻生长的危害,提高水稻产量和品质,通过盆栽试验,研究不同硫肥(0、30、60、90 kg·hm-2,以S计)与硅肥(0、0.5、1.0、1.5 g·kg-1,以Si计)配施对水稻吸收铜及土壤铜形态的影响。结果表明:(1)在铜污染的农田中施用硫、硅肥都能降低土壤中酸可提取态Cu含量,提高残渣态Cu的含量,但土壤铁锰氧化物结合态Cu和有机物/硫化物结合态Cu含量因硫、硅用量不同而存在差异;(2)硫、硅各处理可通过促进铜在水稻根部累积或减少土壤有效态Cu的含量,减少铜在茎、叶、糙米中的吸收累积。从对糙米中铜含量及产量的影响可知,硫用量30 kg·hm-2和硅用量1.0 g·kg-1互作效果最佳,在生产上具有应用前景。

稻草全量还田对双季水稻生长和土壤肥力的影响

通过设置不施肥、单施化肥、稻草烧灰还田+化肥和稻草全量还田+化肥4个处理的大田定位试验,在等量氮磷钾养分条件下,研究稻草全量还田对双季稻分蘖动态、产量、土壤理化性质以及经济效益的影响。结果表明:晚稻稻草还田有利于翌年早稻产量的提高,较单施化肥和烧灰还田处理相比,产量分别提高了8.6%和3.1%;而早稻草还田对晚稻的增产效果不明显。稻草连续多季直接还田有利于改善土壤的通气状况和提高土壤肥力以及提高生产收益。稻草全量还田不仅提高了水稻的产量,改善了土壤的通气孔隙度和提高了土壤养分含量,而且还减少了生产成本,提高了种粮的经济效益。

氮肥运筹对机械穴直播早稻产量的影响

选用常规稻品种中嘉早17和杂交稻品种株两优189,利用2BX-10水稻精量穴直播机,研究氮肥运筹对机械直播早稻产量的影响。结果表明:在施氮总量为165 kg/hm2的相同条件下,穗肥用量为总量的20%时比30%的产量显著下降;穗肥为总量的30%,苗、蘖肥用量的变化对产量影响差异不显著。增加苗肥用量促进分蘖;苗肥用量达40%时,分蘖高峰值最大,无效分蘖大量发生,成穗率显著下降。最高茎蘖数与苗肥施用量显著正相关。中嘉早17的有效穗因苗肥和分蘖肥的不同用量影响差异很小。株两优819有效穗数则随着苗肥用量的增加有效穗增加,但成穗率下降。株两优819叶面积指数高于中嘉早17,叶面积指数达高峰后,中嘉早17下降量少,株两优819叶面积指叶面积指数下降很快。增施苗、蘖肥对干物质总积累量影响的差异不大,但是重施苗肥、不施分蘖肥、少施穗肥的处理,其干物质总积累量显著减少。苗、蘖肥占总用量30%时,苗、蘖肥用量的变化对产量影响差异不显著。机械穴直播早稻合理的氮肥运筹方式以m(基肥)∶m(苗蘖肥)∶m(穗肥)=4∶3∶3为好。

拮抗多种植物病原真菌Streptomyces triostinicus C2的分离与鉴定

旨在分离筛选获得对植物病原真菌具有抑制作用的拮抗菌。以水稻纹枯病菌为指示菌,采用平板对峙培养法进行拮抗菌的分离筛选;根据菌体形态学观察、生理生化特征以及16S r DNA序列分析,对拮抗菌进行菌种鉴定。结果显示,从采集自云南、广东、安徽、湖北、江西等地的18个土样中分离筛选到一株对水稻纹枯病菌具有良好抑制效果的菌株C2,该菌株初步鉴定为Streptomyces triostinicus,并暂命名为链霉菌C2;进一步测定链霉菌C2的抗菌谱发现,它对水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、葡萄炭疽病菌、西瓜枯萎病菌和橘青霉等多种植物病原真菌均具有良好的抑制作用,其抑菌率分别为49.78%、56.62%、80.96%、18.59%和94.10%。链霉菌C2是一株植物病原真菌广谱拮抗菌。

硫硅配施对铜胁迫下水稻幼苗生长及其吸收累积铜的影响

铜是江西省农田中主要重金属污染物之一,为减轻和控制铜对水稻生长的危害,提高水稻产量和品质,通过盆栽试验,研究不同硫肥(0,0.013,0.026 g/kg)、硅肥(0,0.5,1.0 g/kg)配施对铜胁迫下水稻幼苗生长及其吸收累积铜的影响。结果表明:(1)在铜污染农田中施用硫、硅肥可明显提高水稻幼苗素质,加快出叶速度、茎基部更加宽扁、根冠比及生物量明显提高。(2)硫、硅肥的施用可以降低水稻幼苗对铜的生物富集(量)系数和转运(量)系数,且与对照差异极显著,抑制土壤中铜向水稻各器官的迁移、转运,从而降低铜的毒害,其中以单硅用量1.0 g/kg和硫肥用量0.013 g/kg与硅用量1.0 g/kg配施效果较好。