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分蘖期不同节水灌溉方式对寒地粳稻光合特性及产量形成的影响

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分蘖期不同节水灌溉方式对寒地粳稻光合特性及产量形成的影响

作者：许美荣东北农业大学

学位级别：硕士

黑龙江省是我国重要的商品粮基地,2020年水稻种植面积占全国水稻种植面积的12.87%,产量占13.67%,黑龙江省水稻生产在我国粮食安全战略中占有举足轻重的地位。随着水分短缺情况愈加严重,学者们对于节水灌溉的研究愈加重视。黑龙江省以井... 详细信息

黑龙江省是我国重要的商品粮基地,2020年水稻种植面积占全国水稻种植面积的12.87%,产量占13.67%,黑龙江省水稻生产在我国粮食安全战略中占有举足轻重的地位。随着水分短缺情况愈加严重,学者们对于节水灌溉的研究愈加重视。黑龙江省以井水灌溉为主,在黑龙江省进行节水灌溉研究对提高寒地粳稻水分利用效率以及促进水稻可持续发展具有重要意义。在水稻分蘖期进行节水灌溉可以减少冗余生长,提高成穗率,在一定程度上调控水稻产量形成。因此,本研究以东农427、龙稻18为试验材料,研究分蘖期不同节水灌溉方式对寒地粳稻生长发育、光合特性、干物质积累与转运、籽粒灌浆特性及产量形成的影响,旨在揭示分蘖期不同节水灌溉方式对寒地粳稻生长发育、光合特性及产量形成的调控效应以及品种间差异,明确寒地粳稻分蘖期最适节水灌溉方式,为寒地粳稻节水灌溉栽培提供理论依据及技术支持。本试验主要结果如下:(1)与CK相比,全分蘖期进行轻干湿交替灌溉处理(T1)拔节期至蜡熟期两个品种叶面积指数、根系活力、最终株高和最终分蘖数均显著降低。有效分蘖临界叶龄期晒田处理(T2)和有效分蘖临界叶龄期轻干湿交替灌溉处理(T3),两个品种最终株高、最终分蘖数与全分蘖期淹水灌溉处理(CK)均无显著差异。与CK相比,T2处理寒地粳稻拔节期和抽穗期叶面积指数差异不显著;T3处理东农427拔节期、灌浆期至蜡熟期叶面积显著增加,龙稻18抽穗期、蜡熟期和完熟期叶面积显著增加。与CK相比,T2处理抽穗期寒地粳稻根系活力显著升高,其余各生育时期与CK差异不显著;T3处理拔节期至蜡熟期寒地粳稻根系显著升高。(2)与CK相比,T1处理各生育时期寒地粳稻叶绿素含量显著降低;T2处理东农427和龙稻18叶绿素含量分别在抽穗期和拔节期显著升高,其他生育时期与CK差异不显著;T3处理寒地粳稻拔节期到灌浆期叶绿素含量显著升高。与CK相比,T1处理龙稻18Ru BP羧化酶活性显著降低,乳熟期和蜡熟期东农427Ru BP羧化酶活性显著降低,东农427和龙稻18分别在灌浆期-完熟期和乳熟期-蜡熟期PEP羧化酶活性显著升高;T2、T3处理寒地粳稻Ru BP羧化酶和PEP羧化酶活性均显著高于CK(除T3处理拔节期龙稻18Ru BP羧化酶活性差异不显著外)。(3)与CK相比,T1处理寒地粳稻最大光化学效率(Fv/Fm)显著降低,东农427和龙稻18初始荧光(F0)分别在抽穗期和拔节期显著降低,其他生育时期与CK差异不显著。T2处理寒地粳稻F0与CK差异不显著(除拔节期东农427F0显著升高外),东农427和龙稻18Fv/Fm分别在拔节期和灌浆期-乳熟期显著升高,其他时期与CK未达到显著水平;T3处理寒地粳稻乳熟期F0和Fv/Fm显著高于CK,其他生育时期因品种和处理存在差异。(4)与CK相比,T1处理寒地粳稻拔节期至乳熟期净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)显著降低;T2处理拔节期和抽穗期东农427Pn、Tr和胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高,拔节期龙稻18Pn、Tr、Ci显著升高。与CK相比,T3处理灌浆期-蜡熟期东农427Pn、Tr、Ci显著升高,拔节期龙稻18Pn和Tr显著升高,灌浆期到蜡熟期龙稻18Ci显著升高,其他生育时期因品种和处理存在差异。(5)与CK相比,T1处理寒地粳稻抽穗期冠层幅宽显著降低;T2、T3处理寒地粳稻抽穗期冠层幅宽差异不显著(除东农427T2处理显著升高外)。与CK相比,T1处理拔节期和抽穗寒地粳稻总透光率显著升高;T2处理在抽穗期和灌浆期总透光率和总消光系数显著低于CK;T3处理总透光率在抽穗期显著降低,总消光系数在灌浆和乳熟期显著降低。(6)与CK相比,T1处理寒地粳稻根系干物重、茎鞘干物重、叶片干物重和穗干物重显著降低。与CK相比,T2处理寒地粳稻根系干物重差异不显著;拔节期茎鞘干物重显著升高,其他生育时期因品种和处理存在差异;乳熟期叶片干物重显著升高,其余生育期叶片干物重在品种和处理间存在差异;穗干物重与CK差异不显著(除龙稻18灌浆期)。与CK相比,T3处理东农427根系干物重和茎鞘干物重显著升高,乳熟期-完熟期龙稻18根系干物重显著升高,抽穗期和完熟期龙稻18茎鞘干物重显著升高,其余生育时期与CK差异不显著;灌浆期寒地粳稻叶片干物重显著升高,其余各生育期在品种和处理间存在差异;穗干物重与CK差异不显著。(7)与CK相比,T1处理各生育阶段东农427光合势显著降低,拔节期-抽穗期、抽穗期-灌浆期、乳熟期-蜡熟期龙稻18光合势显著降低,其他生育阶段差异不显著;T2处理东农427光合势显著升高(除T2处理拔节期-抽穗期差异不显著),龙稻18光合势差异不显著;T3处理东农427各生育阶段光合势显著升高,拔节期-抽穗期和抽穗期-灌浆期龙稻18光合势显著升高,其他生育阶段与CK差异不显著。与CK相比,

关键词：寒地粳稻节水灌溉方式生长发育光合特性产量形成

插秧密度对寒地粳稻不同品种光合特性、群体结构及产量形成的影响

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插秧密度对寒地粳稻不同品种光合特性、群体结构及产量形成的影响

作者：王皓东北农业大学

学位级别：硕士

水稻是高产的粮食作物,可有效解决粮食短缺的问题,保障我国的粮食安全。前人对水稻群体结构、抗倒伏能力和产量形成研究较多,且主要集中于不同类型、穗型、冠温类型及生育期差异的品种,尚缺乏对不同产量水平品种光合特性、群体结构和产... 详细信息

水稻是高产的粮食作物,可有效解决粮食短缺的问题,保障我国的粮食安全。前人对水稻群体结构、抗倒伏能力和产量形成研究较多,且主要集中于不同类型、穗型、冠温类型及生育期差异的品种,尚缺乏对不同产量水平品种光合特性、群体结构和产量形成的系统性研究。本试验以不同产量水平的寒地粳稻品种龙稻18、松粳3和松粳22为供试材料,探究插秧密度对寒地粳稻株高与分蘖、光合特性、群体结构、干物质积累转运与分配、籽粒灌浆特性、穗部性状和产量的影响,揭示光合特性、群体结构与产量形成的关系,分析不同品种产量差异的原因,确定寒地粳稻的最适插秧密度,为黑龙江省水稻高产栽培技术的制定提供依据。1.随着插秧密度的增大,叶面积指数呈增加趋势,净光合速率和胞间二氧化碳浓度均呈先增加后降低趋势,叶绿素a和叶绿素b含量呈降低趋势。随着生育进程的推进,叶面积指数呈先增加后降低趋势,在抽穗期达到最大值,高效叶面积指数、有效叶面积指数、叶绿素含量和光合参数均从抽穗期开始呈降低趋势。2.随着插秧密度的增大,冠层幅度、群体透光率、成熟期气冠温差和辐射利用率均呈降低趋势,辐射截获量呈增加趋势,抽穗期和灌浆期气冠温差呈先增加后降低趋势。随着生育进程的推进,冠层幅度呈先增加后降低趋势,在拔节期达到最大值,群体透光率从抽穗期开始呈降低趋势。3.随着插秧密度的增大,最终株高和群体分蘖数均呈增加趋势而单穴分蘖数呈降低趋势,干物质积累量和可溶性糖、蔗糖含量均呈先增加后降低趋势,干物质输出量、转运率、贡献率和光合势均呈增加趋势,强、弱势粒的平均生长速率和最大生长速率均呈降低趋势而灌浆活跃期呈增加趋势,枝梗数、枝梗粒数、每穗粒数、千粒重和结实率均呈降低趋势,有效穗数呈增加趋势,产量呈先增加后降低趋势。随着生育进程的推进,株高呈增加趋势并与移栽后74天趋于稳定,单穴分蘖数和群体分蘖数均呈先增加后降低趋势,根系、茎鞘和叶片干物质积累量及光合势均呈先增加后降低趋势,茎鞘、叶片可溶性糖和蔗糖含量均呈先增加后降低趋势。从抽穗期开始,籽粒干物质积累量呈增加趋势而籽粒可溶性糖和蔗糖含量呈降低趋势。4.寒地粳稻的产量受光合特性、群体结构和产量形成的影响,随着插秧密度的增大,叶面积指数增加,群体透光率下降使辐射截获量增加,而叶绿素含量的降低使辐射利用率下降,群体分蘖数增加而单穴分蘖数降低,植株以提高株高的方式获取光合辐射强度,干物质积累量增加,促进茎鞘和叶片干物质向籽粒的运输,提高强、弱势粒的灌浆速率,进而实现水稻产量的提高。当插秧密度过大时,叶面积指数增加使冠层幅度降低,造成群体郁闭,通风透光能力下降,影响下部叶片的光合作用,茎鞘和叶片向籽粒转运的干物质积累量下降,不利于籽粒的灌浆和产量的形成。5.松粳22各处理叶面积指数较高,群体的通风透光能力下降,功能叶片叶绿素含量降低,辐射截获量较高而辐射利用率较低,籽粒灌浆速率较慢,不利于产量形成。松粳22的有效穗数和结实率较高,但其每穗粒数和千粒重过低,其产量为本试验条件下最低水平。松粳3的辐射截获量和辐射利用率均处于一般水平,干物质积累量中等。松粳3的二次枝梗数、二次枝梗粒数和每穗粒数较高而一次枝梗数、一次枝梗粒数、有效穗数、结实率和千粒重较低,其产量为本试验中等水平。龙稻18各处理辐射截获量较高,光合特性和群体结构均处于较优水平,龙稻18的有效穗数、每穗粒数、千粒重和结实率均处于相对较优水平,其产量为本试验最高水平。6.随着插秧密度的增大,单穴分蘖数呈降低趋势而群体分蘖数呈增加趋势,适宜的插秧密度可有效协调个体与群体间的关系,随着插秧密度的增大,龙稻18和松粳3的净光合速率、胞间二氧化碳浓度和各器官干物质积累量均在D3处理达到最大值,松粳22在D4处理达到最大值。在插秧密度高于D3处理时,龙稻18和松粳3叶面积指数和辐射截获量增长缓慢,叶绿素含量、冠层幅度和群体透光率缓慢降低,当插秧密度高于D4处理时,松粳22叶面积指数、辐射截获量、叶绿素含量、冠层幅度和群体透光率的变化趋势与龙稻18和松粳3一致。龙稻18和松粳3的最适插秧密度为30.00cm×13.30cm,松粳22的最适插秧密度为30.00cm×10.00cm。

关键词：寒地粳稻插秧密度光合特性群体结构产量形成

分蘖期不同灌溉方式对寒地粳稻氮代谢及产量的影响

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分蘖期不同灌溉方式对寒地粳稻氮代谢及产量的影响

作者：王常丞东北农业大学

学位级别：硕士

水分对于水稻的生长发育至关重要,不同的灌溉方式对水稻生长及产量形成影响较大。分蘖期是水稻生长发育的关键时期,同时也是具有节水潜力的时期,在分蘖期研究不同灌溉方式对水稻代谢过程的影响具有重要意义。试验以东农427和龙稻18为材... 详细信息

水分对于水稻的生长发育至关重要,不同的灌溉方式对水稻生长及产量形成影响较大。分蘖期是水稻生长发育的关键时期,同时也是具有节水潜力的时期,在分蘖期研究不同灌溉方式对水稻代谢过程的影响具有重要意义。试验以东农427和龙稻18为材料,采用裂区试验设计,以灌溉方式为主区,品种为副区,设置4个处理,即分蘖期全程淹水灌溉(T1)、有效分蘖临界叶龄期轻干湿交替灌溉(T2)、有效分蘖临界叶龄期晒田(T3)、分蘖期全程轻干湿交替灌溉(T4),研究分蘖期不同灌溉方式对寒地粳稻氮素积累转运分配,氮代谢关键酶活性,根系伤流强度,伤流液中氨基酸总量、谷氨酸及谷氨酰胺含量,籽粒蛋白质含量和蛋白组分,产量及水分利用率的影响,明确分蘖期最适灌溉方式,为寒地粳稻节水栽培模式建立提供理论依据。本研究主要结果如下:(1)东农427和龙稻18植株氮素积累量随生育进程推进逐渐增加。两品种T2、T3处理植株氮素积累量显著高于T1处理,T4处理显著低于T1处理,T2、T3处理差异不显著。根系氮素分配比例在各生育时期处理间差异不显著;完熟期T1处理叶片氮素分配比例显著高于T3、T4处理,与T2处理差异不显著;两品种茎鞘氮素分配比例在抽穗期达到峰值后逐渐下降,T1处理显著高于其它处理,T2、T3处理显著高于T4处理,T2、T3处理间差异不显著;T4处理穗部氮素分配比例在完熟期显著高于其它处理。两品种T4处理营养器官氮素输出率显著高于其它处理,T3处理营养器官氮素转运贡献率显著高于其它处理,T1处理稻谷生产效率显著高于其它处理。(2)两品种功能叶片硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶活性(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在各生育时期均表现为T2>T3>T1>T4,T2处理显著高于其它处理,T4处理显著低于其它处理。籽粒GS、GOGAT和GDH活性在花后先升后降,GS和GOGAT活性在花后10 d达到峰值,GDH活性在花后20 d达到峰值。两品种T2、T3处理籽粒GS、GOGAT、GDH活性显著高于T1、T4处理,T4处理显著低于T1处理,T2、T3处理间差异不显著。T1、T2、T3处理下龙稻18功能叶片和籽粒氮代谢关键酶活性显著高于东农427。(3)两品种根系伤流强度、伤流液氨基酸总量及谷氨酸、谷氨酰胺含量均在抽穗期达到峰值后逐渐下降。两品种根系伤流强度和伤流液氨基酸总量表现为T2>T3>T1>T4,处理间差异显著。两品种T2处理伤流液谷氨酸和谷氨酰胺含量显著高于T1处理,T4处理最低;东农427 T3处理谷氨酸和谷氨酰胺含量显著低于T2处理,谷氨酸含量显著高于T1处理,谷氨酰胺含量与T1处理差异不显著;龙稻18 T3处理谷氨酸含量显著低于T2处理,与T1处理差异不显著,谷氨酰胺含量与T2处理差异不显著,显著高于T1处理。龙稻18根系伤流强度和伤流液氨基酸总量显著高于东农427。(4)两品种T2处理强、弱势粒蛋白质含量显著高于T1处理,T4处理显著低于T1处理;T3处理强势粒蛋白质含量显著低于T2处理,弱势粒与T2处理差异不显著。两品种T2处理强、弱势粒清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量显著高于其它处理;东农427 T3处理强、弱势粒清蛋白含量与T1处理差异不显著,龙稻18 T3处理显著高于T1处理。东农427强、弱势粒球蛋白含量处理间差异不显著,龙稻18 T1、T2、T3处理间差异不显著,但均显著高于T4处理。两品种T4处理强、弱势粒醇溶蛋白含量显著低于其它处理;东农427 T2处理强、弱势粒醇溶蛋白含量显著高于其它处理,T1、T3处理差异不显著;龙稻18 T1、T2、T3处理间差异不显著。两品种T2处理强、弱势粒谷蛋白含量显著高于其它处理。龙稻18 T4处理强、弱势粒蛋白质含量、球蛋白和谷蛋白含量较T1处理降幅显著高于东农427。(5)两品种T2处理地上部干物重在抽穗期-完熟期与T1处理差异不显著,显著高于T3、T4处理。两品种T4处理根系干物重显著低于其它处理,T2、T3处理根系干物重在各生育时期均与T1处理差异不显著。两品种各生育时期(除完熟期)T3处理根冠比高于其它处理,T4处理根冠比低于其它处理。两品种T1、T2处理茎鞘和叶片干物重显著高于T3、T4处理,T1、T2处理间差异不显著。T2、T3处理穗部干物重显著高于其它处理,T4处理显著低于其它处理,T2、T3处理差异不显著。龙稻18各处理地上部干物重在各生育时期均大于东农427。(6)两品种T1、T2、T3处理单位面积有效穗数显著高于T4处理,千粒重显著低于T4处理,T1、T2、T3处理单位面积有效穗数和千粒重差异不显著。两品种各处理对穗粒数和结实率影响不显著。两品种实际产量均表现为T2>T3>T1>T4,T1、T2、T3处理差异不显著,均显著高于T4处理。两品种水分利用率表现为T4>

关键词：寒地粳稻分蘖期灌溉方式氮代谢产量

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寒地粳稻品种功能营养品质分析

植物遗传资源学报 2016年第5期17卷 840-845页

作者：胡月婷王敬国刘化龙孙健孙晓雪赵宏伟邹德堂东北农业大学农学院哈尔滨150030

功能型稻米因其具有调节人体生理功能、改善人体健康等特点,越来越受到人们的重视。本研究对226份寒地粳稻品种的6种功能营养品质进行了遗传变异、相关分析和主成分分析。结果表明,2年间各功能营养品质差异不显著,赖氨酸、谷蛋白、γ-... 详细信息

功能型稻米因其具有调节人体生理功能、改善人体健康等特点,越来越受到人们的重视。本研究对226份寒地粳稻品种的6种功能营养品质进行了遗传变异、相关分析和主成分分析。结果表明,2年间各功能营养品质差异不显著,赖氨酸、谷蛋白、γ-氨基丁酸、总黄酮含量、平均胚重和胚占糙米重在226份寒地粳稻品种中均呈现较大的变异,其中平均胚重的变异系数最大为92.17%,总黄酮含量的变异系数最小为11.51%。绥粳3号、绥粳5号、牡丹江21号、合粳1号、牡丹江22号、龙糯2号、系选1号7个品种,同时具有2种功能营养品质优良的特点。赖氨酸含量与平均胚重和胚占糙米重呈极显著正相关,总黄酮含量与γ-氨基丁酸含量呈显著负相关,与谷蛋白含量呈显著正相关。胚型因子、黄酮和谷蛋白型因子、γ-氨基丁酸型因子的累计贡献率达到69.149%,是影响寒地粳稻功能营养品质的主要因子。在功能型稻米品种选育过程中,应首先注意对巨胚、高γ-氨基丁酸和低谷蛋白的选择,并可以利用分子标记辅助选择或转基因育种手段,实现多个功能营养品质性状的聚合育种。

关键词：寒地粳稻功能营养品质相关分析主成分分析

不同氮肥运筹下寒地粳稻干物质分配及产量形成的研究

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上海农业学报 2022年第6期38卷 58-64页

作者：杜晓东黑龙江省农业科学院水稻研究所佳木斯154026

以寒地粳稻‘松粳6号’和超级稻‘松粳9号’为材料,研究了不同氮肥运筹对寒地粳稻干物质积累、茎鞘物质输出率、茎鞘物质转运率、穗部性状及产量的影响。结果表明:基蘖肥施氮比例大的处理,齐穗期前干物质形成积累较快,增加穗粒肥有利于... 详细信息

以寒地粳稻‘松粳6号’和超级稻‘松粳9号’为材料,研究了不同氮肥运筹对寒地粳稻干物质积累、茎鞘物质输出率、茎鞘物质转运率、穗部性状及产量的影响。结果表明:基蘖肥施氮比例大的处理,齐穗期前干物质形成积累较快,增加穗粒肥有利于齐穗期后干物质的积累;适当减少基蘖肥、增加穗粒肥可显著提高最终总干物重、穗干重,从而显著提高产量;干物重、茎鞘物质输出率和茎鞘物质运转率随穗粒肥施氮比例的增加而增加,当穗粒肥比例过大时反而降低,超级稻‘松粳9号’比‘松粳6号’茎鞘物质输出率和茎鞘物质转移率高。可见,合理的基肥、蘖肥、穗肥、粒肥配比可使寒地粳稻尤其是超级稻品种获得较多的碳水化合物积累量,并且能够最大限度地转移到籽粒,从而使碳水化合物合成与产量高效合成得到统一,配比失衡对碳水化合物形成积累及产量形成影响较大。

关键词：氮肥运筹寒地粳稻干物质产量

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寒地粳稻产量及其主要构成性状间的关系

干旱地区农业研究 2021年第3期39卷 107-112页

作者：李洪亮孙玉友侯国强程杜娟刘春光徐德海王丽时新瑞黑龙江省农业科学院牡丹江分院黑龙江牡丹江157041 黑龙江省农业科学院黑龙江哈尔滨150086

对138份寒地粳稻材料的产量及其主要构成性状间关联性进行分析。结果表明,产量非直接构成因素株高和穗长与产量呈显著正相关(0.32**和0.25**),株高和穗长均与穗粒数呈显著正相关(0.49**和0.45**),而穗长与结实率呈显著负相关(-0.20*)。... 详细信息

对138份寒地粳稻材料的产量及其主要构成性状间关联性进行分析。结果表明,产量非直接构成因素株高和穗长与产量呈显著正相关(0.32**和0.25**),株高和穗长均与穗粒数呈显著正相关(0.49**和0.45**),而穗长与结实率呈显著负相关(-0.20*)。在产量直接构成因素互作分析中,除穗数×穗粒数×千粒重三者互作与产量呈显著负相关外(-0.71**),其余任意两者或三者互作与产量均呈显著正相关。其中,穗数×穗粒数×结实率三者互作对产量影响最大(0.87**),穗数×穗粒数×千粒重三者互作对产量的影响次之(-0.71**),在各因素对产量性状的互作影响中穗数和穗粒数两者发挥出的作用最大,其次是结实率,千粒重影响作用最小。通径分析也表明穗数和穗粒数对产量的通径系数数值明显高于结实率和千粒重对产量的通径系数数值(分别为3.3929、3.5379和1.8900、2.5511,以高产型品种为例),说明穗数和穗粒数是寒地粳稻产量高低的决定性因素。综合所述,充分协调好穗数和穗粒数的矛盾关系是寒地粳稻获得高产的基础,同时应兼顾结实率和千粒重对产量的影响作用,尤其是在高产类型品种中,千粒重对产量的影响作用有明显的提升趋势。

关键词：寒地粳稻穗数×穗粒数×结实率互作产量通径分析

基于压力-状态-响应模型的寒地粳稻杂交育种后代选择与实现

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中国生态农业学报（中英文） 2021年第4期29卷 738-750页

作者：刘宝海聂守军高世伟刘晴刘宇强常汇琳马成唐铭薛英会白瑞黑龙江省农业科学院绥化分院绥化152052

为提高育种杂交后代选择效果,引入压力-状态-响应(PSR)模型对影响寒地粳稻杂交育种后代的遗传、环境和选择因素进行探讨。构建1个目标、3个准则和18个指标组成的寒地粳稻杂交育种后代选择概念模型与评价体系,并采用客观熵权和功效评分... 详细信息

为提高育种杂交后代选择效果,引入压力-状态-响应(PSR)模型对影响寒地粳稻杂交育种后代的遗传、环境和选择因素进行探讨。构建1个目标、3个准则和18个指标组成的寒地粳稻杂交育种后代选择概念模型与评价体系,并采用客观熵权和功效评分相组合方法进行综合指数评价。结果表明:在PSR模型设计环境下,‘绥粳18’杂交育种9个世代杂交后代均表现出穗颈瘟权重值最大,其次是倒伏级别,再次是空壳率,寒地生态环境下抗穗颈瘟发病指数、抗倒伏级别和空壳率水平是水稻育种杂交后代选择最重要的考虑指标。PSR系统评价中,各子系统的影响力大小依次是响应子系统(权重为0.6867)>状态子系统(权重为0.2651)>压力子系统(权重为0.0482);各指标值变异系数为0~200.4%,大范围变异利于提高后代选择育种效果。与目前多依据株型理论选择杂交后代系谱相比,运用PSR模型理论与评价体系方法,创建动态压力选择环境,客观评价指标特征,并引入专家决策管理,能够有效克服单纯依靠育种经验、定性定量不结合、多注重性状选择以及响应决策不系统而导致多优性状聚合难、鉴定难、选择效率低等问题,具有较好可行性、可靠性和实用性,可以获得更加合理的寒地水稻育种杂交后代选择方案。本研究结果可为加快寒地优质高产多抗广适突破性水稻新品种选育提供有益参考和技术依据。

关键词：寒地粳稻杂交后代压力-状态-响应(PSR)模型熵权选择概念模型

孕穗期冷水胁迫下施用外源物质对寒地粳稻氮光合效率及产量的影响

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中国水稻科学 2020年第5期34卷 443-456页

作者：贾琰杨亮邹德堂瞿炤珺王敬国刘化龙王晋赵宏伟东北农业大学寒地粮食作物种质创新与生理生态教育部重点实验室哈尔滨150030 东北农业大学农学院哈尔滨150030 北大荒垦丰种业股份有限公司哈尔滨150431

【目的】制定减灾保产化控栽培技术,有效抵御寒地粳稻孕穗期低温冷害。【方法】采用裂区试验设计和中心组合试验设计,基于产量相关指标隶属函数值,筛选出寒地粳稻孕穗期冷水胁迫下氯化钙(CaCl2)、谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)三种外... 详细信息

【目的】制定减灾保产化控栽培技术,有效抵御寒地粳稻孕穗期低温冷害。【方法】采用裂区试验设计和中心组合试验设计,基于产量相关指标隶属函数值,筛选出寒地粳稻孕穗期冷水胁迫下氯化钙(CaCl2)、谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)三种外源物质最适施用浓度及其最适浓度配比,并研究孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比三种外源物质(CGG)对寒地粳稻氮光合效率及产量形成的影响。【结果】1)孕穗期冷水胁迫下施用CGG最适浓度配比为1.87 mmol/L CaCl2、2.76 mg/LGlu、4.40 mmol/L GABA,隶属函数平均值最大(0.932)。2)与正常灌溉相比,孕穗期低温胁迫下寒地粳稻氮光合效率下降;与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可显著提高东农428齐穗期叶面积指数(5.37%)及氮光合效率(4.53%);可显著提高松粳10齐穗期单位面积叶片干物质量(2.56%)和叶面积指数(3.39%)。3)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可提高寒地粳稻抽穗至成熟期干物质积累量,但其积累量仍低于正常灌溉水平,且在品种和处理间存在差异。4)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG寒地粳稻产量及产量构成因素均有所上升,但仍低于正常灌溉水平,且对冷敏感的品种影响更为显著。5)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度CGG东农428和松粳10温度生产效率平均增幅分别为5.55%和23.72%。外源CGG对于温度生产效率差异的贡献率为8.99%。【结论】孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比CGG可通过促进齐穗期叶片生长,进而提高群体氮光合效率,有利于抽穗后干物质积累及产量形成,减轻孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻产量造成的损失,提高寒地粳稻温度生产效率。

关键词：寒地粳稻孕穗期冷水胁迫外源物质氮光合效率产量形成

优化施肥促进寒地粳稻可溶性糖积累转运、气候资源利用及产量形成

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植物营养与肥料学报 2021年第2期27卷 231-242页

作者：俞聪慧贾琰孙立超雷蕾杨雅娜王晋杨亮赵宏伟寒地粮食作物种质创新与生理生态教育部重点实验室/东北农业大学黑龙江哈尔滨150030 北大荒垦丰种业股份有限公司黑龙江哈尔滨150431 东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030

【目的】研究氮、磷、钾肥不同配比对寒地粳稻功能叶片、茎鞘及籽粒可溶性糖积累和转运的影响,揭示其与气候资源利用和产量的关系。【方法】大田试验采用“3414”施肥方案,供试寒地粳稻品种为东农427。在水稻分蘖至成熟的5个主要生育期... 详细信息

【目的】研究氮、磷、钾肥不同配比对寒地粳稻功能叶片、茎鞘及籽粒可溶性糖积累和转运的影响,揭示其与气候资源利用和产量的关系。【方法】大田试验采用“3414”施肥方案,供试寒地粳稻品种为东农427。在水稻分蘖至成熟的5个主要生育期,取样测定了功能叶片、茎鞘和籽粒中的可溶性糖含量,计算功能叶片、茎鞘和籽粒可溶性糖积累转运量,以及水稻对气候资源的利用效率。【结果】氮、磷、钾肥配施显著影响寒地粳稻产量,以N2P2K2处理最高。与N0P0K0处理相比,各施肥处理地上部各器官可溶性糖积累量和运转量均显著升高。花前功能叶片可溶性糖最高积累量出现在N3P2K2处理,花后出现在N2P2K2处理。茎鞘和籽粒可溶性糖积累量在各生育时期均以N2P2K2处理最高。功能叶片和茎鞘花后可溶性糖转运量均以N2P2K2处理最高。N2P2K2、N3P2K2处理生育期最长。各施肥处理光合有效辐射量(PAR)、辐射利用率(RUE)和积温生产效率(TPE)均高于N0P0K0处理,以N2P2K2处理最高。由相关分析可知,各生育时期各器官可溶性糖积累量与PAR、RUE和TPE呈极显著正相关。分蘖期和孕穗期功能叶片可溶性糖积累量对PAR、RUE和TPE的影响大于茎鞘。齐穗期、灌浆期和成熟期茎鞘可溶性糖积累量对PAR、RUE和TPE的影响大于功能叶片。成熟期籽粒可溶性糖积累量对PAR、RUE和TPE的影响大于齐穗期和灌浆期。花后茎鞘可溶性糖转运量对PAR、RUE和TPE影响大于功能叶片。【结论】寒地粳稻各生育时期各器官可溶性糖积累量与光合有效辐射量(PAR)、辐射利用率(RUE)和积温生产效率(TPE)呈极显著正相关。其中,花前功能叶片可溶性糖积累量对PAR、RUE和TPE的影响大于茎鞘,花后茎鞘可溶性糖积累量和转运量对PAR、RUE和TPE的影响大于功能叶片。充足的氮磷钾肥供应促进了水稻群体对光、温资源的捕获,提高了光、温资源利用率。而且,合理的养分供给还延长了生育后期的天数和功能叶片、茎鞘可溶性糖向籽粒转运的时间,进而提高产量。在本试验中,氮磷钾配比为150-120-80 kg/hm^(2)(N2P2K2)时,寒地粳稻产量和花后功能叶片、茎鞘可溶性糖运转量均最高,并且通过延长灌浆期到成熟期的天数进而延长整个生育期,进一步提高了光、温资源的利用效率。

关键词：寒地粳稻氮、磷、钾肥可溶性糖含量产量资源利用效率