不同水稻品种在不同光照条件下的光合特性及干物质积累

对12个杂交水稻品种在两类生态条件下的光合特性及干物质积累进行了研究.结果表明:水稻适应环境的能力主要由其自身因素决定,品种之间存在较大差异.品种间的净光合速率和叶绿素含量差异均比生态区域间的差异更显著.产量与总干物质量和净光合速率呈显著正相关,决定系数R²分别为0.584和0.590,与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率相关不显著.与低光强地区相比,高光强地区叶片厚度和干物质积累量增加,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率降低.在光照充足的条件下,产量中来自于后期光合积累物质的比例较大;在光照不足的条件下,产量中来自于前期干物质积累及其转运的比例较大.     

不同水稻品种在不同光照条件下的光合特性及干物质积累

对12个杂交水稻品种在两类生态条件下的光合特性及干物质积累进行了研究.结果表明：水稻适应环境的能力主要由其自身因素决定,品种之间存在较大差异.品种间的净光合速率和叶绿素含量差异均比生态区域间的差异更显著.产量与总干物质量和净光合速率呈显著正相关,决定系数R2分别为0.584和0.590,与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率相关不显著.与低光强地区相比,高光强地区叶片厚度和干物质积累量增加,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率降低.在光照充足的条件下,产量中来自于后期光合积累物质的比例较大;在光照不足的条件下,产量中来自于前期干物质积累及其转运的比例较大.     

不同播期和抽穗期弱光胁迫对杂交稻生理性状及产量的影响

以耐阴性中等的杂交稻川香9838为材料,研究不同播期和抽穗期弱光胁迫对杂交稻抽穗期光合特征、渗透调节物质、保护性酶活性和产量的影响.结果表明:不同播期和抽穗期弱光胁迫对水稻抽穗期干物质积累、剑叶光合速率、抗氧化酶活性和产量均有显著影响.随播期的推迟,全生育期明显缩短,稻谷产量呈不同程度的下降趋势.与对照相比,抽穗期轻度弱光胁迫(遮光20％)能缓解水稻生育过程中面临的高温及强光照危害,进而能缓解剑叶光合速率和抽穗期干物质累积的降低,调节抗氧化酶活性,适度提高结实率;而抽穗期中度(遮光40％)、重度(遮光60％)弱光胁迫均不利于水稻生长.剑叶光合速率、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性对播期和抽穗期弱光胁迫较为敏感.水稻始穗1 ～5d剑叶光合速率与稻谷产量和抽穗后干物质积累量显著相关.     

不同基因型玉米间作的群体质量

采用大田试验,研究了不同基因型玉米间作的群体质量特征.结果表明,HF9‖XD20间作,植株中部叶片平均叶龄延长,而对下部和上部叶片影响不大;ZD958‖LD981间作,ZD958植株下部叶片平均叶龄延长,而中、上部叶片则缩短,LD981植株下、中、上部叶片平均叶龄均有所延长.吐丝前,群体叶面积指数(LAI)单间作无明显差异,吐丝后,HF9和LD981的LAI分别大于和显著大于单作群体,而ZD958和XD20则分别小于和显著小于单作群体.紧凑型品种和半紧凑型品种间作增加了群体透光率,吐丝后10d,4个品种棒三叶叶色值(SPADR)均有所增加,并且除ZD958外,其余3个品种棒三叶净光合速率均有所增加,其中LD981增加显著.间作对吐丝以前的群体干物质积累量影响不大,吐丝后,半紧凑型品种(HF9和LD981)的干物质积累量增加,其中LD981增加显著,而紧凑型品种(XD20和ZD958)的干物质积累量减少,其中ZD958显著减少;间作还提高了收获指数,并且两种间作群体的土地当量比(LER)均大于1.结果提示,紧凑型与半紧凑型玉米品种的间作可以提高群体质量,延长叶片功能期,提高光合效率,增加籽粒产量.     

基于定量评价方法研究不同水稻品种的镉积累差异

为筛选出高产且适用于粮食安全生产的镉低积累水稻品种，本研究以18个早、中、晚熟稻品种为供试材料，比较了不同品种水稻在中轻度镉污染农田的生长情况以及对镉吸收、积累差异，并通过综合定量评价方法进行评估。结果表明：根据综合定量筛选评价方法将糙米镉浓度、稻谷产量、转运系数和秸秆积累量作为评价指标并赋予不同权重，通过计算综合得分筛选出的高产且镉低积累水稻品种有JR-9(沪香粳106)、JR-2(沪早香软1号)、JR-7(8333)、JR-15(宝农34)和JR-8(南梗9108);品种JR-8水稻产量最高，品种JR-9、JR-7和JR-15水稻产量均显著高于其他品种；不同水稻品种的稻米镉含量差异较大，JR-9、JR-15、JR-7稻米镉含量显著低于其他水稻品种；品种JR-2转运系数最低，更多的镉保留在秸秆中，表现出最高的秸秆积累量，最终成为候选品种。本研究采用的综合定量评价方法可对高产、低Cd的水稻品种进行科学评价，并初步筛选了5个适用于中轻度Cd污染农田推广的Cd低积累水稻品种，其稻米Cd含量达到国家粮食安全限量标准。     

阴雨寡照地区高产水稻的生物学特征研究

以水稻(Oryza sativa Linn.)的常规稻品种‘黄华占’、‘湘早籼45’和‘湘晚籼13’,一般杂交稻品种‘金优402’和‘Ⅱ优838’,超级杂交稻品种‘株两优819’、‘丰源优299’、‘陆两优966’和‘Y两优1号’为实验材料,在2008年和2009年不同产季,对种植于多阴雨的湖南桃源县的不同品种水稻的产量构成因子、群体性状和叶片净光合速率(Pn)差异进行了研究.结果显示:在产量构成因子方面,不同品种水稻的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒质量和产量均有一定差异,超级杂交稻品种的产量高于一般杂交稻及常规稻品种;其中,产量分别与有效穗数和结实率呈显著正相关(P＜0.05),与每穗粒数呈极显著正相关(P＜0.O1),与千粒质量无显著相关性.在群体性状方面,不同品种水稻的株高、最大茎蘖数、最大叶面积指数(LAI)、生物量及收获指数均有一定差异,但产量分别与株高、最大LAI和生物量呈极显著正相关,与收获指数呈显著正相关,与最大茎蘖数无显著相关性;其中,产量与最大LAI的相关系数最大(0.889).在拔节期和抽穗期,各品种水稻单叶的Pn日变化曲线呈“双峰型”,Pn第1个峰值差异均较小,“午休”阶段以及第2个峰值Pn差异增大,总体上看“午休”阶段常规稻品种的Pn降幅明显大于杂交稻;各品种的Pn日平均值也有明显差异,常规稻品种的Pn日平均值总体上低于杂交稻.研究结果表明:在阴雨寡照的生态条件下超级杂交稻品种的产量高于其他类型水稻品种,其高产机制与叶面积指数的增加有关.     

淮北不同地力水平麦茬田上施氮量对超级稻产量形成的影响

以江苏淮北稻区稻麦两熟的单季稻为对象,研究了不同地力上的施氮量对超级稻产量及物质生产的影响,为不同地力土壤合理施氮肥提供依据.以该区有代表性的超级稻中熟中粳徐稻3号为供试材料,研究了麦茬田高、中、低3种地力水平上不同施氮量对水稻产量及其构成因素、以及对水稻群体质量的影响.结果表明:施氮量与水稻产量之间呈极显著的二次曲线关系(r高=0.959**,r中=0.971**,r低=0.981**),且高地力土壤水稻产量显著高于中地力土壤,中地力土壤的水稻产量显著高于低地力土壤;不同地力水平上的最高产处理在各个生育期都有相对应较好的群体质量,包括适宜的叶面积指数、合理的茎蘖动态、较高的群体颖花量及花后干物质的积累;在不同地力水平上出现的最高产量,其对应的适宜施氮量分别为260.3、290.7、345.8 kg·hm-2.可为该区不同地力下超级稻制定高产适宜施氮量提供依据,3种施氮量在该稻区不同地力示范后分别获得高产,达到了节氮的效果.     

黄土塬区不同品种玉米间作群体生长特征的动态变化

不同玉米品种间作,品种间的竞争对群体结构和产量可能有促进作用.为了明确不同密度下品种间作对不同生育期群体生长特征的影响,以及在不同生育期的变化规律,选用郑单958和沈单16两个不同株型的玉米品种在中、高两种密度条件下进行隔行间作田间试验.研究结果表明:不同密度间作群体叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)显著增加,同密度不同品种间作LAI在生育后期显著增加,有利于形成合理的冠层结构以获得更多的光照;中等密度下品种间作单株叶面积较单作显著增加,而高密度间作显著降低了单株叶面积;中等密度下,品种间作地上部干物质积累量显著增加,郑单958尤为突出,但高密度间作时的增加幅度较小,这与高密度下株高、茎粗相对减小有关.品种株高、茎粗随间作密度的增加而有所增加,对间作竞争的响应与品种特性密切相关;在不同生育期,郑单958和沈单16号表现不同的生长规律,前者在整个营养生长过程中对间作竞争的响应明显、持续和稳定,而进入生殖期后,间作的生长优势逐渐消失;后者在营养生长期干物质积累量大,但持续时间较短,表现出较弱的竞争性.品种间作可有效改善群体冠层结构,增加群体物质生产力,更好的为增产鉴定基础.     

玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究

以紧凑型和平展型玉米不同株型的玉米品种为主要研究对象,利用作物生长分析法,系统研究了不同株型玉米品种群体内光分布,物质生产诸因素（LAI、NAR和CGR）和群体库源特征等群体生理指标与品种耐密性的关系,结果表明,群体内光分布合理与否是衡量品种耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的本质特征,群体库源关系协调与否是鉴定品种耐密性的一个综合指标。     

马铃薯/大豆套作对3个大豆品种光合指标和产量的影响

以大豆品种中黄30(早熟)、冀豆17(中熟)和齐黄34(晚熟)单作为对照,在大田条件下,研究马铃薯/大豆套作模式中3个品种生育期叶面积指数的变化及干物质积累的特征,分析套作马铃薯收获前后对大豆光合指标、产量及其构成因素的影响.结果表明： 生育前期阴蔽导致套作大豆叶面积指数(LAI)降低,干物质积累变缓,营养生长期相对延长,不同品种套作大豆光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(g_s)均低于单作.生育后期套作大豆生长加快,尤其是马铃薯收获后晚熟品种增幅显著提高.此时,套作大豆受光条件得到较大改善,表现出较强的补偿效应,LAI、干物质积累、P_n和g_s相对于单作上升幅度加大,接近于单作大豆,但不同品种补偿能力不同.与单作相比,套作模式下不同大豆品种的有效荚数、单株粒数及每荚粒数均有所降低,其中早熟品种分别显著下降22.0%、36.0%、17.6%,中熟品种下降5.1%、13.1%、8.9%,晚熟品种下降5.7%、7.6%、2.1%.套作模式下,中、晚熟大豆品种的产量较早熟品种分别高92.4%和163.4%,总土地当量比(LER)分别达到1.81和1.84.表明中、晚熟大豆品种与马铃薯组合套作优势更强,有利于马铃薯收获后大豆的补偿生长,促进套作大豆产量提高,充分发挥了复合群体的产量优势.     

开放式空气CO2增高对水稻物质生产与分配的影响

在大田栽培条件下,研究开放式空气CO2增加(FACE)200μmol·mol^-1的处理对水稻物质生产与分配的影响．结果表明,FACE处理使移栽至抽穗后20d的干物质积累量显著增加,使抽穗后20d至成熟期的干物质生产量显著减少,生物产量显著提高．移栽至抽穗期的干物质积累量增加是由于叶面积系数和净同化率共同提高所致;抽穗期至抽穗后20d的干物质积累量增加主要是由于叶面积系数的增加所致;抽穗后20d至成熟期的干物质生产量减少主要是由于净同化率的下降所造成．提高茎鞘占全株干物重的比例,降低叶片占全株干物重的比例,对穗占全株干物重的比例无显著影响,能显著提高水稻抽穗期茎鞘中可溶性糖、淀粉的含有率和含量,提高FACE处理的生物产量能极显著提高水稻产量(r＝0．7825)．     

Biomass accumulation and energy conversion efficiency in aromatic rice genotypes

A field experiment was conducted to evaluate photosynthetic efficiency along with different growth parameters of aromatic rice genotypes. Forty genotypes including three non-aromatic checks exhibited enormous variations for leaf area index (LAI), crop growth rate (CGR), relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR), grain yield, total dry matter, harvest index and photosynthetic efficiency or energy use efficiency (Eμ) at panicle initiation and heading stages. Minimum LAI-value was 0.52 in Khazar at PI stage and maximum was 4.91 in Sakkor khora at heading stage. The CGR-value was in the range of 4.80−24.11 g m⁻² per day. The best yielder BR39 produced grain of 4.21 t ha⁻¹ and the worst yielder Khazar gave 1.42 t ha⁻¹. Total dry matter (TDM) yield varied from 4.04 to 12.26 t ha⁻¹ where genotypes proved their energy use efficiency a range between 0.58 to 1.65%. Eμ showed a significant positive relation with TDM (r = 0.80^**), CGR (r = 0.72^**) and grain yield (r = 0.66^**). A negative correlation was established between TDM and harvest index and LAI and RGR. Path analysis result showed that NAR at heading stage exerted highest positive direct effect (0.70) on Eμ.     

机插秧水稻物质生产与养分积累特性研究

为明确机插水稻的物质生产与养分积累特性,该研究以早季和晚季水稻常规品种(珍桂矮和新香粘)为材料进行大田试验,设置机插秧(行距30 cm×株距12 cm)、手插秧(行距30 cm×株距12 cm)、手抛秧(27.75万蔸·hm~(-2))三种栽培方式。在水稻抽穗期测定各处理叶面积指数,在分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期分别测定各处理干物质积累量,氮、磷、钾养分积累量及成熟期稻谷产量。结果表明:在同一单位面积栽植密度条件下,早晚两季、机插秧水稻在抽穗期的叶面积指数与手插秧水稻、手抛秧水稻间并无显著差异,机插秧水稻成熟期干物质,氮、磷、钾养分积累量等方面与手插秧、手抛秧水稻无显著差异,但其前期积累的干物质及养分积累量较少,后期积累量较大。早晚两季机插秧水稻、手插秧水稻和手抛秧水稻的产量分别是7.73、7.62、6.70 t·hm~(-2)和5.91、5.97、5.90 t·hm~(-2),都未表现出显著差异。这表明机插秧水稻的产量潜力、干物质和养分积累潜力与手插秧、手抛秧水稻的差异较小,但其物质积累过程与手插秧、手抛秧水稻存在明显差异。     

垄作梯式生态稻作对水稻光合生理特性及产量的影响

2011—2012年在湖南长沙以超级杂交稻Y两优1号、杂交稻汕优63和常规稻黄华占为材料进行大田试验,比较了垄作梯式生态稻作(RT)和垄厢生态稻作(B)对水稻产量和光合生理特性的影响.结果表明: 与传统稻作(CK)相比,RT的Y两优1号产量显著提高了28.7%,单位面积有效穗数显著提高16.1%,每穗粒数高6.8%,汕优63和黄华占的RT、B处理产量分别高24.3%和19.7%、12.0%和16.2%.RT的Y两优1号叶面积、抽穗前及抽穗后干物质积累量、总干物质量都高于CK,颖花数/叶面积、实粒数/叶面积、粒重/叶面积分别比CK高8.1%、14.8%和15.8%,光合势比CK高32.2%,而净同化率则比CK低9.3%.
     

Glutelin accumulation and changes in the levels of its mRNA in the superior and inferior spikelets of rice ear during ripening

Glutelin accumulation in the apical spikelet of the top primary branch (superior spikelet) and the second spikelet of the lowest secondary branch (inferior spikelet) of the ear of the rice plant (Oryza sativa L.) was characterized during grain filling.In the superior spikelet, the accumulation of dry matter and nitrogen started immediately after flowering and rapidly reached the maturation level by 20 days after heading (DAH). At 7 DAH, total RNA content had already reached its maximum level and glutelin mRNA content 70% of its maximum. The increase in glutelin mRNA was followed by a rapid increase in glutelin between 7 and 16 DAH.In the inferior spikelet dry matter, nitrogen and glutelin accumulation were low immediately after flowering and increased only after grain filling of the superior spikelet was almost complete. Total RNA and glutelin mRNA increased much later at slower rates than in the superior spikelet.It is very likely that the retardation of dry matter, total nitrogen and glutelin accumulation in the inferior spikelet is due to retardation of differentiation and development of endosperm tissue, and to glutelin gene expression in endosperm cells. It is suggested that the delayed development resulted from limited partitioning of nutrients to the inferior spikelet at the early stage of ripening.     

播期对春小麦生长发育及产量的影响

为了给陇中半干旱区春小麦高产栽培提供依据,2010年在甘肃定西进行了春小麦分期播种试验,并对不同播期条件下春小麦生长发育及产量形成进行了分析。结果表明:随着播期的推迟,春小麦播种-抽穗期日数减少、全生育期明显缩短;5月下旬之前,越早播种的春小麦LAI越大,5月下旬之后,播种愈晚春小麦LAI越大。早播春小麦LAI峰值靠前,晚播峰值滞后;6月下旬之前,播期早的春小麦叶绿素含量高于播期晚的,6月下旬之后播期愈早叶绿素含量下降愈快;不同播期春小麦群体生长率和净同化率在孕穗-抽穗期后差异显著,表现为3月18日播期最大,4月7日播期最小。各播期干物质累积在拔节期后表现为快速递增趋势。在拔节期前,早播处理的干物质积累速率较慢。随着播期的推迟,单株干物质最大积累速率出现时间提前,籽粒最大灌浆速率出现时间推迟,千粒重表现为先升后降;灌浆3个阶段各参数受播期影响比较显著;早播春小麦产量最高。     

5-氨基乙酰丙酸(ALA)对冬小麦花后干物质生产和旗叶衰老的影响

以百农矮抗58小麦为材料,采用大田试验的方法,研究了始穗期喷施不同浓度(0,10、30、50 mg·L-1)的5-氨基乙酰丙酸(ALA)对冬小麦花后干物质生产和旗叶衰老的影响.结果表明:10～50 mg·L-1 ALA处理有利于植株对干物质的积累,至成熟期其干物质总量明显高于对照(0 mg·L-1);10～50 mg·L-1 ALA处理各器官干物质的分配率与对照没有显著性差异,但其花后生产的干物质对产量的贡献率显著高于对照;在开花期,10～50 mg·L-1ALA处理的叶面积指数与对照没有显著性差异,但在乳熟期和腊熟期,叶面积指数显著高于对照.从开花期至蜡熟期,10～50 mg·L-1 ALA处理的旗叶SPAD值和净光合速率均高于对照;在灌浆后期,ALA处理降低了旗叶丙二醛(MDA)含量和相对电导率.与对照相比,10～50mg·L-1 ALA处理冬小麦的穗粒数、千粒重和产量显著增加,其中以30 mg·L-1 ALA处理增产效果最大.     

灌溉对干旱区冬小麦干物质积累、分配和产量的影响

为探明灌溉对干旱区冬小麦(Triticum aestivum)产量、水分利用效率(WUE)、干物质积累及分配等的影响, 以甘肃河西走廊冬小麦适宜种植品种‘临抗2号’为材料进行了研究。在冬季灌水180 mm的条件下, 生育期以灌水量和灌水次数等共设置5个处理, 分别为: 拔节期灌水量165 mm (W1)、拔节期灌水量120 mm +抽穗期灌水量105 mm (W2)、拔节期灌水量105 mm +抽穗期灌水量105 mm +灌浆期灌水量105 mm (W3)、拔节期灌水量75 mm +抽穗期灌水量75 mm +灌浆期灌水量75 mm (W4)、拔节期灌水量105 mm +抽穗期灌水量75 mm +灌浆期灌水量45 mm (W5)。结果表明: 随着生育期的推进, 土壤有效含水量(AWC)受灌水次数及灌水量影响更加明显; W3、W4处理的土壤各层AWC在灌浆期均较高; 叶面积指数(LAI)下降慢, 延缓了生育后期的衰老; 生育后期干物质积累增加, 提高了穗粒数、千粒重和籽粒产量。籽粒产量以W3处理最高, 但W4具有最高的WUE, 且籽粒产量与W3无显著差异, 但W4较灌溉总量相同的W2和W5以及灌水量最少的W1具有明显的指标优势。W1、W2、W5处理灌浆期各层土壤AWC均较低, 花后LAI下降快, 干物质积累减少, 灌浆持续期缩短, 穗粒数和千粒重减少, 最终表现为籽粒产量和WUE下降。灌浆期水分胁迫可促进花前储存碳库向籽粒的再转运, 并随着干旱胁迫的加重而提高, 对籽粒产量起补偿作用; 水分胁迫提高了灌浆速率, 但缩短了灌浆持续期。相关性分析表明, 灌浆持续期、有效灌浆持续期、有效灌浆期粒重增加值和最大籽粒灌浆速率出现时间与千粒重和籽粒产量均呈正相关。综合考虑, 拔节、抽穗及灌浆期各灌溉75 mm是高产高WUE的最佳灌水方案。     

Effects of Delaying Transplanting on Agronomic Traits and Grain Yield of Rice under Mechanical Transplantation Pattern

A delay in the mechanical transplantation (MT) of rice seedlings frequently occurs in Huanghuai wheat-rice rotation cropping districts of China, due to the late harvest of wheat, the poor weather conditions and the insufficiency of transplanters, missing the optimum transplanting time and causing seedlings to age. To identify how delaying transplanting rice affects the agronomic characteristics including the growth duration, photosynthetic productivity and dry matter remobilization efficiency and the grain yield under mechanical transplanting pattern, an experiment with a split-plot design was conducted over two consecutive years. The main plot includes two types of cultivation: mechanical transplanting and artificial transplanting (AT). The subplot comprises four japonica rice cultivars. The results indicate that the rice jointing, booting, heading and maturity stages were postponed under MT when using AT as a control. The tiller occurrence number, dry matter weight per tiller, accumulative dry matter for the population, leaf area index, crop growth rate, photosynthetic potential, and dry matter remobilization efficiency of the leaf under MT significantly decreased compared to those under AT. In contrast, the reduction rate of the leaf area during the heading-maturity stage was markedly enhanced under MT. The numbers of effective panicles and filled grains per panicle and the grain yield significantly decreased under MT. A significant correlation was observed between the dry matter production, remobilization and distribution characteristics and the grain yield. We infer that, as with rice from old seedlings, the decrease in the tiller occurrence, the photosynthetic productivity and the assimilate remobilization efficiency may be important agronomic traits that are responsible for the reduced grain yield under MT.     

不同海拔地区种植的水稻地上部干物质的生产和分配

根据1983—1985年“高原水稻高产栽培的生理生态规律研究”中低热的元江(海拔400米左右)、温凉的昆明(约1900米)和冷凉的丽江(约2400米)的资料,以六个处理、十八个小区、三年总平均值,比较了不同海拔地区种植的水稻中地上部干物质生产和分配的总趋势。主要结果如下: 1.全生育期总的干物质生产量以温凉地区最高,低热地区居中,冷凉地区最低。 2.抽穗前干物质生产速率和齐穗期干物重占黄熟期干物重的比例随海拔降低而增加;抽穗期至黄熟期干物质生产速率,以温凉地区最高,低热地区居中,冷凉地区最低,但低热地区低于前期,高海拔地区高于前期,不过冷凉的丽江增加的更多。 3.抽穗前(旗叶完全展开后)叶干重占当时植株总干重的比例,随海拔升高而降低。 4.抽穗期至黄熟期的次库(茎 叶鞘)干重的改变,不同海拔地区种植的水稻表现不同:低热地区减重,温凉地区稍增,冷凉地区明显增加。 5.与高海拔地区种植的水稻相比,在黄熟期低海拔地区的有较高的穗重/总重和穗增重/总增重的比例。另外低海拔地区的穗增重超过总增重。结实率和谷/草比例均随海拔增高而减低。