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超级稻在不同水分管理条件下的营养、生理和生态特性研究

作　者: 林贤青
导　师: 周伟军
学　校: 浙江大学
专　业: 作物学
关键词: 超级稻穗分化期密度水分管理浅湿干灌溉好气灌溉 SRI 光合速率气孔导度比叶重氮非结构性碳水化合物叶面积指数生理效应水分利用效率茎鞘穗部性状产量
分类号: S511
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

超级稻是我国在矮化育种和杂交稻应用之后于1996年提出的新育种目标。本研究于2002-2004年在中国水稻研究所试验区进行(30°05’N,119°56’E),以代表性的超级稻组合为材料,采用田间试验与人工种植槽相结合,在不同水分管理下对超级稻的生理、生态和营养特性进行研究,为超级稻高产水分综合管理技术提供科学依据。超级稻穗部性状的研究表明,茎鞘非结构性碳水化合物开花期含量高,成熟期含量低的品种,结实率高;反之,结实率低。每个颖花平均从茎鞘获得非结构性碳水化合物高的品种,千粒重高;反之,千粒重低。超级稻不同密度处理结果表明,叶片比叶重和光合速率不同密度之间有明显差异,相同品种叶片的比叶重与光合速率成线性正相关。超级稻在不同移栽密度、不同灌溉方式和不同施肥条件下,明确了浅湿干灌溉在开花期和花后20天与传统淹水灌溉比较均能提高叶片光合速率,其中移栽密度为13.5×10~5丛/ha处理比其他密度处理对叶片光合速率提高更有效。在施有机肥条件下,超级稻开花期和花后20天叶片光合速率均较高。浅湿干灌溉对超级稻叶片气孔导度的影响比光合速率小,叶片光合速率与气孔导度的相关性较差(r=0.32)。超级稻浅湿干灌溉叶片比叶重提高,对花后20天叶片比叶重的影响大于开花期的影响,叶面积指数(LAI)和干物重提高。超级稻浅湿干灌溉提高穗数和每穗粒数增加库容,施有机肥15000 kg/ha比不施有机肥每穗粒数显著增加,产量显著提高,但收获指数没有增加。对超级稻不同水分管理下的氮素营养研究表明,浅湿干灌溉籽粒含氮量较高。传统淹水灌溉下成熟期氮素分配到籽粒里的相对氮素转移量及花后20天的含氮量均较浅湿干灌溉低,但产量和收获指数没有显著下降。超级稻浅湿干灌溉产量较高,收获指数没有提高。浅湿干灌溉和传统淹水灌溉在水稻开花期氮积累有显著差异,在灌浆结实期水稻浅湿干灌溉比传统淹水灌溉有较高的氮积累。超级稻浅湿干灌溉在灌浆结实期氮积累和籽粒里从器官转移的氮比例没有变化,开花期总氮、成熟期总氮、灌浆结实期积累的氮、氮的转移与花后20天叶面积指数的相关性与产量性状相似。开花期总氮、成熟期总氮、灌浆结实期总氮积累、总氮的转移与花后20天叶面积指数成直线相关关系,较长的叶面积持续期(花后20天测定叶面积指数)与产量成正相关。但开花期叶片含氮量与产量相关性较小,花后20天叶片含氮量和叶面积指数与产量有较大的相关。不同水分管理对超级稻生长和生态特性的试验表明,超级稻应用好气灌溉与传统淹水灌溉比较,整个生育期田间水位降低,土壤氧化还原电位提高。促进分蘖早发,前期分蘖

全文目录

摘要  10-12
第一部分概述  12-31
  1.前言  12-19
  2.文献综述  19-31
第二部分试验结果与分析讨论  31-88
  第一章超级稻茎鞘非结构性碳水化合物与穗部性状关系的研究  31-37
    1.材料与方法  31-32
    2.结果与分析  32-35
      2.1 超级稻的产量及穗部性状  32
      2.2 超级稻的茎鞘非结构性碳水化合物含量  32-35
        2.2.1 不同时期茎鞘非结构性碳水化合物含量变化  32-34
        2.2.2 开花以后单个颖花平均茎鞘非结构性碳水化合物  34-35
    3.讨论  35-37
      3.1 开花期以后每个颖花获得茎鞘非结构性碳水化合物与品种千粒重的关系  35
      3.2 茎鞘非结构性碳水化合物变化与品种结实率的关系  35-37
  第二章超级稻穗分化期叶片比叶重与光合速率的关系  37-43
    1.材料与方法  37-38
      1.1 供试品种和种植密度  37
      1.2 测定方法  37-38
        1.2.1 叶片的定位与测定  37-38
        1.2.2 光合作用测定  38
        1.2.2 叶面积测定  38
        1.2.3 叶片干物重测定  38
    2.结果与分析  38-41
      2.1 相同叶位叶片光合作用  38-39
      2.2 相同叶位叶片比叶重  39-40
      2.3 相同叶位叶片比叶重与光合作用的关系  40-41
    3.讨论  41-43
  第三章超级稻浅湿干灌溉对光合作用和产量的影响  43-52
    1.材料与方法  43-44
      1.1.试验地点和土壤  43-44
      1.2.光合速率和相关参数的测定  44
      1.3.农艺参数  44
    2.结果与分析  44-48
      2.1 叶片光合速率  44-46
      2.2 叶片气孔导度  46
      2.3 叶片比叶重和叶面积指数  46-47
      2.4 产量及其构成  47-48
    3.讨论  48-52
  第四章超级稻不同灌溉方法对氮的积累、转移和分配的影响  52-61
    1.材料和方法  52-53
      1.1.灌溉方法和试验设计  52-53
      1.2.数据收集与测定  53
    2.结果分析  53-57
      2.1 产量  53-55
      2.2 氮积累  55-56
      2.3 氮与叶面积  56-57
    3.讨论  57-61
  第五章超级稻不同灌溉方式下的高产生理特性研究  61-71
    1 材料与方法  61-62
      1.1 材料和处理  61-62
      1.2 测定方法  62
        1.2.1 地下水位观察  62
        1.2.2 土壤氧化还原测定  62
        1.2.3 根系伤流量测定  62
        1.2.4 群体透光率测定  62
        1.2.5 叶片光合速率和气孔导度测定  62
        1.2.6 叶面积测定  62
        1.2.7 干物质量测定  62
    2.结果与分析  62-67
      2.1 好气灌溉对地下水位和氧化还原电位的影响  62-64
      2.2 根系生长与活力  64-65
      2.3 分蘖特性  65-66
        2.3.1 分蘖动态及成穗  65
        2.3.2 分蘖组成  65-66
      2.4 开花期叶面积与群体透光率  66
      2.5 对花后光合速率的影响  66-67
      2.6 产量及其构成因素  67
    3.讨论  67-71
  第六章超级稻不同水分管理对光合速率和水分利用效率的影响  71-80
    1.材料与方法  71-72
      1.1 材料和处理  71-72
      1.2 测定方法  72
        1.2.1 地下水位观察  72
        1.2.2 叶片光合速率和蒸腾速率的测定  72
        1.2.3 水分利用率  72
        1.2.4 叶面积测定  72
        1.2.5 干物重测定  72
    2.结果与分析  72-76
      2.1 不同水分管理对地下水位的影响  72-73
      2.2 不同水分管理对群体叶面积指数和干物质积累的影响  73-74
      2.3 不同水分管理对叶片光合速率和蒸腾的影响  74-75
      2.4 不同水分管理对水分利用率的影响  75-76
      2.5 不同水分管理对水稻产量和米质的影响  76
    3.讨论  76-80
  第七章水稻强化栽培对超级稻穗分化期叶片光合速率与水分利用率的研究  80-88
    1.材料与方法  80-81
      1.1 供试品种和种植密度  80-81
      1.2 测定方法  81
        1.2.1 叶片的定位与测定  81
        1.2.2 光合速率和蒸腾速率的测定  81
        1.2.3 水分利用率  81
        1.2.4 群体透光率测定  81
    2.结果与分析  81-85
      2.1 SRI不同移栽密度对超级稻穗分化期叶面积指数和群体透光率的影响  81-83
      2.2 SRI不同移栽密度对超级稻各叶位叶片的光合速率的影响  83
      2.3 SRI不同移栽密度对超级稻各叶位叶片蒸腾速率的影响  83
      2.4 SRI不同移栽密度对超级稻各叶位水分利用率的影响  83-84
      2.5 SRI不同移栽密度对超级稻产量和抽穗整齐度的影响  84-85
    3.讨论  85-88
第三部分结语  88-95
  1.本文主要研究结果  88-89
  2.本研究的创新点  89-90
  3.展望  90-92
  ABSTRACT  92-95
第四部分附录：发表的主要相关论文  95

超级稻在不同水分管理条件下的营养、生理和生态特性研究

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