施氮对水稻植株和颖果发育及稻米品质的影响

以'扬稻6号'和'粳稻941'为材料,在施氮总量相同条件下分别设置低分蘖肥高孕穗肥和高分蘖肥低孕穗肥2个施氮处理,通过盆栽试验研究施氮量和施氮时期对水稻植株生长、颖果发育和稻米品质的影响.结果表明:水稻植株鲜重、干重、分蘖数和株高随分蘖期氮肥用量增加而增加;增加孕穗期氮肥用量比例能显著提高抽穗期水稻剑叶和颖果光合速率、颖壳叶绿素含量、呼吸速率、颖果CAT及SOD活性;增加孕穗期氮肥用量还能提高水稻籽粒出糙率、精米率、整精米率,降低稻米垩白率,改善稻米的碾米品质和营养品质.因此,增加分蘖期施氮比例能促进水稻植株生长,而提高孕穗期施氮量则有利于水稻颖果发育和稻米品质改善.     

育秧箱全量施肥对水稻产量和氮素流失的影响

采用育秧箱全量施肥技术,通过2年田间小区试验,研究中量控释氮肥(80 kg N·hm-2)、高量控释氮肥(120kgN·hm-2)和常规施肥(300 kg N·hm-2)处理对水稻产量和氮素流失的影响.结果表明:与常规施肥相比,高量控释氮肥处理的水稻产量未显著降低.常规施肥处理2年平均氮素利用率为33.2％,中量和高量控释氮肥处理的平均氮素利用率分别比常规施肥处理提高26.2％和20.7％.常规施肥处理田面水的总氮含量在施肥后1～3d达最大值,中量和高量控释氮肥处理的高峰期为施肥后7～9d,全生育期内,中量和高量控释氮肥处理田面水的总氮含量均显著低于常规施肥处理.常规施肥处理的氮素渗漏流失主要在分蘖期,中量和高量控释氮肥处理的氮素渗漏流失后移至分蘖-开花期.各处理硝态氮流失量占总氮流失量的59.7％～64.2％,高量控释氮肥处理的总氮净流失量比常规施肥处理减少51.8％.     

氮肥水平对不同基因型水稻氮素利用率、产量和品质的影响

以不同基因型的水稻品种日本晴、N70、N178和OM052为供试品种,氮肥采用尿素,按基肥(70%)和蘖肥(30%)两次施用,设置3个施氮水平(N用量设0、120、270 kg·hm^-2)的田间小区试验,研究氮素水平对水稻产量、氮素利用效率和稻米品质的影响,以期为氮肥合理施用和氮高效水稻品种创制提供科学依据.结果表明:施氮能增加水稻品种产量的原因是提高了有效穗数和每穗实粒数;与对照(0 kg·hm^-2)相比,当施氮量为120和270 kg·hm^-2时,OM052籽粒产量在4个品种中增幅最大,分别为41.1%和76.8%;品种产量增幅不同是由于氮素利用效率的差异,在120、270 kg·hm^-2氮处理下,4个供试品种中,日本晴籽粒产量和氮素农学利用率(40.90 g·g^-1、18.56 g·g^-1)都最低,为氮低效品种,OM052籽粒产量和氮素农学利用率(145.9 g·g^-1、81.24 g·g^-1)都最高,为氮高效品种.施N能够增加各品种的直链淀粉和蛋白质含量,使胶稠度变长,降低垩白率、垩白度和碱消值;随施氮量增加,热浆黏度、峰值黏度、回复值和崩解值递减,而消碱值递增.相关性分析表明,低N水平下,供试品种产量及产量构成因子与外观品质、蒸煮食味的相关性更显著.综上,OM052是一个籽粒产量和氮素利用效率“双高”基因型品种,合理施用氮肥可以显著增加水稻的有效穗数和每穗粒数,改善稻米籽粒品质,实现高产和优质的协同.     

秸秆还田下氮肥运筹对水稻各生育期土壤微生物群落结构的影响

运用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)和Biolog方法,研究了秸秆不还田不施肥(CK)、秸秆还田+尿素1(N分配:麦收后∶水稻移栽前∶分蘖期∶孕穗期=0∶6∶2∶2,T₁)、秸秆还田+尿素2(N分配:麦收后∶水稻移栽前∶分蘖期∶孕穗期=3∶3∶2∶2,T₂)、秸秆还田+沼液+尿素(N分配:麦收后∶水稻移栽前∶分蘖期∶孕穗期=3(沼液)∶3(2沼液+1尿素)∶2(尿素)∶2(尿素),T₃) 4种氮肥运筹方式对水稻各生育期(分蘖期、孕穗期、成熟期)土壤微生物群落结构的影响。结果表明: 1)T₃处理显著提高了各生育期土壤中的有效氮含量,其中成熟期有效氮含量显著高于分蘖期和孕穗期;T₁～T₃处理的有效磷和速效钾含量在各生育期均高于CK,且分蘖期的含量高于孕穗期和成熟期;稻田各生育期与各处理的交互作用对土壤有效氮、有效磷、速效钾含量均有显著影响;2)T₃能提高稻田土壤中微生物碳源代谢强度,碳水化合物、氨基酸、聚合物、羧酸是稻田土壤微生物利用的主要碳源,稻田各生育期与各处理的交互作用对微生物利用碳水化合物和羧酸的能力有显著影响;3)T₂、T₃能显著提高土壤微生物生物量;T₂处理真菌/细菌比较高,以真菌为主导,更有利于稻田土壤生态系统的稳定。表明秸秆还田同步施用氮肥(尿素或沼液)能提高土壤微生物活性,改善土壤环境。     

2-氯乙基三甲基氯化铵(CCC)对小麦灌浆过程中物质分配与累积的影响

我们在1970—1972年,对四个春小麦品种和一个冬小麦品种进行了 CCC 处理的小区试验及大田试验。处理方法用叶面喷洒或浸种法。结果证明 CCC 对茎秆长度的伸长有抑制作用,但使每株穗数、每穗粒数、每穗粒重及千粒重都增加了,并使籽粒的最后产量提高6—31%。施用 CCC 也引起植株总干重的增大,同时经济产量系数也提高了,说明有更多的物质进入籽粒。在灌浆期中籽粒干重的增长率与茎叶干重的增减量之间有密切联系。在灌浆初期,当籽粒干重增长较慢时,茎叶干重还在增加。但在花后18—30天期间,当籽粒干重的增长率达到高峰期时,茎叶干重的损失量也到达最大值。CCC 处理的籽粒干重增长率在灌浆的前一阶段比对照低,进入高峰期时,处理的籽粒增长率即迅速上升并超过对照,而且以后仍保持较高水平,直至成熟。处理植株的叶片干重损失总量也远比对照为多。这些结果证明了 CCC 对于灌浆后期物质向籽粒中集中与累积的促进作用。     

GA_3、ABA和IBA对不同灌溉方式下水稻叶绿素荧光特性及产量构成的影响

为了明确外源激素诱导水稻抗旱性的效果及其生理机制。以中嘉早17为材料,分析外源激素在淹水灌溉、干湿交替灌溉和干旱灌溉方式下叶绿素荧光参数的差异及其对产量与产量构成的影响。结果表明,干旱灌溉显著降低了叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量、实际光量子效率、非光化学猝灭值、有效穗数、每穗粒数、结实率,孕穗期比分蘖期更为敏感,表现为相同胁迫时间下最大光化学量子产量、每穗粒数、单株穗数等下降更显著。赤霉素(gibberellin,GA3)处理后降低了PSⅡ最大光化学量子产量、非光化学猝灭和光化学猝灭系数,导致有效穗数减少、千粒重和结实率降低。脱落酸(abscisic acid,ABA)处理能缓解孕穗期干旱胁迫,减轻水稻叶片的光抑制程度,提高叶绿素荧光参数,增强抗旱能力。综合来看,以分蘖期淹水条件下结合IBA处理产量最高,比对照增产7.4%,这可能与淹水条件下吲哚丁酸(indolebutyric acid,IBA)处理能提高光合效率有关。     

水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO2浓度增高和N、P施肥的响应

采用FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)技术,研究了不同N、P施肥水平下,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、叶、穗生长,C/N比,N、P含量及N、P吸收对大气CO₂浓度升高的响应.结果表明,高CO₂促进水稻茎、穗和根的生长.增加分蘖期叶干重,对拔节期、抽穗期和成熟期叶干重没有显著增加.降低茎、叶N含量;增加抽穗期穗N含量,降低成熟期穗N含量;对分蘖期根N含量影响不显著,而降低拔节期、抽穗期和成熟期根N含量.增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量,对茎、穗、根P含量影响不显著.水稻各组织C含量变化不显著.C/N比增加.显著增加水稻地上部分P吸收;增加N吸收,但没有统计显著性.N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响.高N(HN)比低N(LN)增加组织中N含量,而不同P肥水平间未表现出明显差异.高N条件下高CO₂增加水稻成熟期地下部分/地上部分比.文中还讨论了高CO₂对N、P含量及地下部分/地上部分比的影响机制.     

控释尿素条施深度对鲜食玉米田间氨挥发和氮肥利用率的影响

为提高鲜食玉米一次性施肥的氮肥利用率并降低氮肥的环境影响,通过田间试验,以不施氮处理为对照(CK),研究了控释尿素不同条施深度(0、5、10、15、20 cm)对鲜食玉米田间土壤氨挥发特征、鲜穗产量和氮肥利用率的影响. 结果表明: 玉米种植带和宽行非施肥带的土壤氨挥发主要发生在施肥后的前2周,而窄行施肥带的土壤氨挥发在施肥后持续约1个月. 与CK相比,控释尿素表施(0 cm)处理不仅大幅度地提高了窄行施肥带的氨挥发损失量,同时也显著增加了玉米种植带和宽行非施肥带的氨挥发损失量. 不同深度施肥处理全生育期土壤氨挥发损失总量差异较大,为3.1～25.5 kg N·hm^-2,占施氮量的1.7%～14.2%.其中控释尿素条施10、15和20 cm深度处理的全生育期土壤氨挥发损失总量相差不大,分别较表施(0 cm)和浅施(5 cm)处理显著降低了85.9%～87.8%和67.0%～71.6%. 在一定范围内增加控释尿素条施深度有利于提高鲜穗产量、植株氮积累量以及氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥表观利用率,各指标均以15 cm深度处理最高. 综上所述,控释尿素合理深施可以显著降低氨挥发损失,提高鲜穗产量和氮肥利用效率,本研究条件下控释尿素的最适宜施用深度为15 cm.     

刈割对冬小麦再生积温需求及其籽粒产量和品质的影响

对黄土高原塬区冬小麦‘陇育216’于分蘖期、拔节期及孕穗期进行刈割处理,以不刈割为对照,测定冬小麦再生生长发育的积温需求及籽粒产量及其品质,探究刈割利用时间对冬小麦再生生长积温需求及产量构成的影响。结果表明:(1)分蘖中期(6个分蘖)前刈割利用,小麦再生各阶段的有效积温需求较对照无显著差异,在收获小麦青干草0.9～1.5t/hm2的同时,能保证籽粒、秸秆产量及其品质较对照均无显著下降;分蘖期后期(9个分蘖)及其后刈割利用,拔节至开花及成熟期的有效积温需求显著减少,尽管较分蘖期可多收获60%的青干草,但籽粒、秸秆产量较对照均显著降低。(2)通径分析发现,刈割主要通过降低再生植株高度及减少单位面积穗数而导致冬小麦籽粒减产。研究表明,为维持冬小麦再生生长节律、籽粒产量及品质形成的稳定,冬小麦刈割利用的时期应不迟于分蘖中期(6个分蘖)。     

黄壤性稻田稗草发生特征及其对长期不同施肥的响应

研究长期不同施肥下黄壤性稻田稗草发生特征,明确稗草发生与长期不同施肥水稻产量和土壤性质变异的响应关系.基于农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站的一项连续23年不同施肥管理水稻试验,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾肥(PK)、氮磷肥(NP)、氮钾肥(NK)、常量化肥(NPK)、1/4有机肥替代化肥(1/4MNP)、1/2有机肥替代化肥(1/2MNP)、单施有机肥(M)和常量有机肥化肥配施(MNPK)10个处理,采用田间调查法调查各处理稗草发生密度、单株穗数、总穗数、穗粒数、千粒重和穗粒重等植物学参数;采用方差分析明确不同处理稗草发生差异,采用直线拟合、相关分析和通径分析明确杂草发生特征对水稻产量和土壤性质的响应.结果表明: 长期不同施肥处理导致黄壤性稻田稗草发生特征显著变异,稗草的密度、单株穗数和总穗数均以MNPK处理最高,其次是1/4MNP处理.相较常量化肥处理,长期不施肥(CK)和不平衡施肥(N、PK、NK、NP)各处理稗草发生的密度显著降低,施用有机肥各处理(1/4MNP、1/2MNP、M、MNPK)稗草的单株穗数显著增加.稗草的发生密度和总穗数与水稻产量呈极显著的正相关性,拟合直线的决定系数分别为0.622和0.624.土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾与稗草发生参数之间存在显著至极显著的相关性;通径分析表明,土壤全氮含量对稗草单株穗数发生有直接正效应,全磷含量是影响稗草密度和总穗数的主要因素,速效钾含量对穗粒数和穗粒重影响最大.长期不同施肥导致黄壤性稻田稗草发生特征变异,施用有机肥提高了稗草的发生密度、单株穗数和总穗数.土壤全磷含量是黄壤性稻田稗草密度和总穗数发生变异的直接影响因素.     

控释氮肥对紫萼玉簪（Hosta ventricosa）生长和光合特性的影响

以紫萼玉簪（Hosta ventricosa）盆栽苗为材料,研究了50%遮荫条件下控释氮肥对玉簪不同生长发育时期生长和光合特性的影响,结果表明：N₁处理（4 g控释氮肥）和N₂处理（8 g控释氮肥）能够提高或显著提高玉簪不同生长发育时期干物质量;能够显著提高形态建成期叶绿素b（Chlb）含量,抽葶期和开花期叶绿素a（Chla）、Chlb及类胡萝卜素（Car.）含量;且显著提高各生长发育时期净光合速率（P_n）。在抽葶期和开花期,N₁处理最大光能转化效率（F_v/F_m）、PSⅡ电子传递量子效率（Φ_PSⅡ）、PSⅡ有效光化学量子产量（F′_v/F′_m）显著高于对照, 在形态建成期和开花期,N₂处理F_v/F_m、Φ_PSⅡ、F′_v/F′_m显著高于对照,且抽葶期F_v/F_m显著高于对照。除形态建成期N₁处理外,各施氮处理qP在不同时期与对照无显著差异。各施氮处理NPQ在形态建成期与对照无显著差异,而在抽葶期和开花期显著低于对照。     

半湿润地区氮磷钾配施对强筋小麦功能叶光合速率的影响

选用优质强筋小麦品种陕253为材料,研究了不同氮磷钾肥水平及组合对小麦生育后期主茎、主茎分蘖Ⅰ和主茎分蘖Ⅱ功能叶净光合速率的影响,结果表明:在不同的NPK肥配比处理中,功能叶净光合速率在蘖位、叶位间差异均极其显著,不同生育期间存在明显差异,具体表现为:孕穗期高于灌浆期,主茎>主茎分蘖Ⅰ>主茎分蘖Ⅱ,旗叶高于倒二叶.孕穗期以N225P120K120处理对茎蘖功能叶光合速率影响最为明显,分别比CK1和CK2增加20.41%和25.76%;灌浆期以N135P225K120处理对茎蘖旗叶净光合速率作用显著,分别比CK1和CK2增加43.48%和10.83%.研究发现,在一定磷钾肥基础上通过调节氮肥可以调节孕穗期茎蘖功能叶净叶光合速率,提高钾肥用量有利于提高灌浆期各茎蘖功能叶的净光合速率.     

氮肥对不同海拔地区种植的水稻开花前后饲喂的~(14)C最终分配的影响

本文对不同海拔地区不同施肥方式(基肥/穗肥比例)下种植的水稻于开花前后饲喂的~(14)C最终在营养体和米及谷壳中的分配比例作了比较,表明不同海拔地区和不同施肥方式造成的孕穗期饲喂的~(14)C最终在营养体的百分数取决于营养体大小(r=0.9449);灌浆期饲喂的~(14)C最终在米中分配的百分数取决于库/源比(r=0.9503)。     

Expression of Tolerance for Meloidogyne graminicola in Rice Cultivars as Affected by Soil Type and Flooding

The effects of different water regimes on the pathogenicity of Meloidogyne graminicola on six rice cultivars were determined in two soil types in three greenhouse experiments. Two water regimes, simulating continuous flooding and intermittent flooding, were used with five of the cultivars. All cultivars were susceptible to the nematode, but IR72 and IR74 were more tolerant than IR20 and IR29 under intermittent flooding. All were tolerant under continuous flooding. UPLRi-5 was grown under multiple water regimes: no flooding; continuous flooding; flooding starting at maximum tillering, panicle initiation, or booting stage; and flooding from sowing until maximum tillering or booting. In sandy loam soil, M. graminicola reduced stem and leaf dry weight, root dry weight, and grain weight under all water regimes. In clay loam soil, the nematode reduced root weight when the soil was not flooded or flooded only for a short time, from panicle initiation, or booting to maturity, and from sowing to maximum tillering. In clay loam soil, stem and leaf dry weight, as well as grain weight, were reduced by the nematode under all water regimes except continuous flooding or when the soil was flooded from sowing to booting stage. These results indicate that rice cultivar tolerance of M. graminicola varies with water regime and that yield losses due to M. graminicola may be prevented or minimized when the rice crop is flooded early and kept flooded until a late stage of development.     

Effect of plant age, larval age, and fertilizer treatment on resistance of a cry1Ab-transformed aromatic rice to lepidopterous stem borers and foliage feeders

The resistance of vegetative, booting, and flowering stage plants of a variety of an aromatic rice, Oryza sativa L., transformed with a Bacillus thuringiensis Berliner cry1Ab gene under control of the maize phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) promoter was evaluated against four lepidopterous rice pests--the stem borers Chilo suppressalis (Walker) (Lepidoptera: Crambidae) and Scirpophaga incertulas (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae), and the foliage feeders Cnaphalocrocis medinalis Guenée (Lepidoptera: Pyralidae) and Naranga aenescens Moore (Lepidoptera: Noctuidae). Plants of the cry1Ab-transformed line (no. 827) were more resistant to young larvae of S. incertulas, C. suppressalis, and C. medinalis than control plants at the vegetative stage but not at the flowering stage. Survival of 10-d-old stem borer larvae did not differ on cry1Ab plants and control plants at either the vegetative or flowering stage, but the development of 10-d-old C. suppressalis larvae was retarded on the vegetative stage cry1Ab plants. Immunological analysis also showed an apparent decline in Cry1Ab titer in leaf blades and leaf sheaths at the reproductive stage. In experiments comparing three fertilizer treatments (NPK, PK, and none), there was a significant interaction between fertilizer treatment and variety on larval survival only in whole-plant assays at booting stage with C. suppressalis. On cry1Ab plants, larval survival did not differ significantly among the three fertilizer levels, whereas on control plants survival was highest with the NPK treatment. cry1Ab plants tested at the sixth and seventh generations after transformation were more resistant than control plants to N. aenescens and C. suppressalis, respectively, suggesting that gene silencing will not occur in line 827. The results of the experiments are discussed in terms of resistance management for B. thuringiensis toxins in rice.     

栽培模式和复合肥类型对隆平206农艺性状及干物质积累的影响

该研究用双因素裂区设计,在四种栽培模式和两种类型复合肥条件下,分析了玉米杂交种隆平206的农艺性状及干物质积累的影响。隆平206的株高、生长率均在等行距和宽窄行间差异不显著,但与等行距一穴两株间差异显著;穗位高在等行距和宽窄行[(70+50)cm]间差异不显著,但与宽窄行[(90+30)cm]和等行距一穴两株间差异显著;茎粗在各处理间差异不显著,栽培模式对隆平206穗位上第1叶和穗下第1叶的叶夹角影响显著,对穗上第1叶的叶向值影响显著,对穗下第1叶的叶向值影响不显著,对不同时期穗位节和穗位上节的茎杆强度影响差异显著,对不同时期干物质积累影响差异显著。隆平206在宽窄行[(90+30)cm],地富原玉米专用复合肥时,隆平206农艺性状各指标达最佳状态,栽培模式对隆平206不同时期干物质积累影响差异显著,在拔节期、大喇叭口期、开花期、乳熟期、成熟期,隆平206在栽培模式宽窄行(70+50)cm时干物质积累量均最大。该研究结果为玉米杂交种隆平206的栽培管理和施肥提供了依据。     

不同海拔地区种植的水稻于抽穗前后饲喂~(14)C的最终分配

本文比较了在海拔400米、1600米和2000米地区种植的水稻,于孕穗期和灌浆期分别饲喂的~(14)C黄熟期在营养体和米及谷壳中的分配百分数。并结合库/源比例,就不同地区的生境条件讨论了三地间~(14)C最终在水稻不同部位分配的差异。     

水氮互作下直播稻群体质量与氮素利用特征的关系

探讨水氮耦合下直播稻群体质量和氮素利用特征可为直播水稻丰产高效生产提供理论基础和实践依据。以杂交稻‘F优498’为试验材料,设置淹水灌溉(W₁)、干湿交替灌溉(W₂)、旱种(W₃)3种灌水方式和基肥∶蘖肥∶穗肥分别为5∶3∶2(N₁)、3∶3∶4(N₂)、3∶1∶6(N₃)3种氮肥运筹模式,以不施氮处理(N₀)为对照,研究水氮互作对直播稻群体质量和氮素利用特征的影响,并探讨水氮互作下直播稻群体质量构建与氮素利用特征和产量的关系。结果表明:灌溉方式和氮肥运筹对直播稻各生育时期干物质积累、稻谷收获指数、抽穗及抽穗20 d高效叶(上3叶)干重、结实期群体透光率、氮素积累总量、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率和产量均存在显著的互作效应。综合直播稻群体质量、产量和氮肥利用特征,各灌溉方式下,氮肥后移比例均以占总量的20%～40%(N₁～N₂)为宜,氮肥后移比例达到总量的60%(N₃)和W₃处理均会显著降低直播稻群体质量、产量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力。相关分析表明,水氮互作下直播稻产量和氮素利用特征与最终有效分蘖数、结实期干物质积累、其余叶(除上三叶以外叶片)干重减少量、总叶片干重减少量,以及群体中部和基部受光率均呈显著或极显著正相关。干湿交替灌溉(W₂)可以提高直播稻茎蘖成穗率、各时期干物质积累、稻谷收获指数、氮肥吸收总量、氮肥农学利用率和最终产量,配合N₂的氮肥运筹模式可优化调控直播稻群体质量,实现高产与氮肥高效利用的协调统一,为本试验最优组合。     

Photosynthesis and translocation of assimilates in rice plants following phloem feeding by the planthopper Nilaparvata lugens (Homoptera: Delphacidae)

Experiments were conducted to measure the effect of feeding by the planthopper Nilaparvata lugens (St?l) on photosynthesis and the translocation of assimilates in rice plants, Oryza sativa L. We used mature japonica rice plants and applied the 13CO2 feeding method to evaluate those physiological effects. The photosynthetic rate was suppressed by N. lugens infestation, especially at the lower leaf position, with rates 30% lower than that of control plants at the booting stage. Leaf nitrogen concentration in infested plants was also lower than that in control plants. After flowering, the chlorophyll content and total plant dry weight were reduced by N. lugens. Stem and sheath dry weights were significantly reduced by N. lugens infestation, whereas panicle dry weight was not affected. Little effect was found on disruption in translocation of assimilates, even when 13CO2 was supplied to the infested leaves. Results suggested that removal of assimilates and reduction in photosynthesis by N. lugens have the greatest effect on growth and yield of rice plants as compared with the disruption in the translocation of assimilates. Plant death can occur by N. lugens infestation if the amount of energy supplied is less than that required for tissue maintenance.