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《沈阳农业大学》 2011年
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水分供应对寒地水稻产量和品质的影响

吕艳东  
【摘要】:水分供应是影响水稻生产的重要因子。阐明水分供应状况对水稻产量和品质的影响对指导水稻高产、优质、高效生产具有重要意义。本研究通过严格控制土壤水分的盆栽及大田试验,研明严重水分胁迫对不同基因型品种(系)产量和品质性状的影响,为筛选高产、优质、抗旱的水稻品种提供依据;同时以大面积生产上应用的品种为材料,分别研究了全生育期控水灌溉及不同生育期的水分供应对寒地水稻生长发育、产量和品质的影响,提出适合寒地水稻生产灌溉的土壤水势指标,为增产保优技术指标的制定提供了科学依据。本文的主要研究结果如下: 1.寒地水稻品种抗旱性鉴定及其指标的筛选 水分胁迫下,出穗日数较长、株高较高、穗长较长、单穗重较大、一次枝梗数较多、二次枝梗数较多、穗粒数较多、结实率较高、生物产量较高、经济系数较高的水稻种质具有相对较强的耐旱性。水分胁迫下,糙米率、精米率和整精米率较高或糙米粒宽较大、精米白度较高、精米垩白率和垩白度较低或直链淀粉含量较高、脂肪含量较低的水稻种质均具有相对较高的米饭食味评分值。水分胁迫下,穗数较少、穗粒数较多的水稻种质具有相对较高的整精米率、较大的糙米长宽比和较高的直链淀粉含量;结实率较高的水稻种质具有相对较高的整精米率和较大的糙米长宽比;千粒重较高的水稻种质具有相对较高的精米白度和米饭食味评分值;理论产量较高的水稻种质具有相对较大的糙米长宽比。 抗旱指数(DI)和抗旱系数(DC)两种直接评定方法的吻合度较高、相关系数最高,均可广泛地用于生产实践。综合抗旱力指数(K)和抗旱系数的吻合度很低,综合抗旱力指数不能单独用于生产实践。综合抗旱能力(D)和抗旱系数的吻合度较高,且两者的相关系数远远高于任何单一指标与抗旱系数的相关性,能全面的反映水稻品种的抗旱性,可广泛地用于生产实践。品质综合抗旱能力(QD)和食味抗旱系数(TDC)的吻合度较高,两者的相关系远远高于任何单一指标(直链淀粉含量除外)与食味抗旱系数的相关性,两指标均能全面地反映水稻品种品质的抗旱性,可广泛地用于生产实践。 采用本试验方法鉴定出同时在抗旱系数(DC)、食味抗旱系数(TDC)和品质综合抗旱能力(QD)三个指标上表现为中抗或高抗的品种7个,分别为垦稻11号,五优稻1号,松粳3号,2010S-42,2010Y-88,2010Y-82和2010Y-100。 2.结实前水分供应对寒地水稻产量和品质的影响 结实前进行-18~-20kPa和-28~-30kPa的持续控水处理,两品种的穗长、单穗重、次枝梗数、二次枝梗数、穗数、穗粒数和千粒重显著或极显著地减少,敏感程度为二次枝梗数一次枝梗数,穗粒数每穴穗数结实率千粒重,且以控水强度大的处理减少幅度大;两品种的产量均极显著降低,减产幅度为垦稻12号垦鉴稻5号,且以控水强度大的处理减产幅度大。结实前进行-18~-20kPa和-28~-30kPa的持续控水处理,垦鉴稻5号的整精米率提高,而垦稻12号与之相反;两品种各粒位糙米粒长、糙米粒宽、垩白率、垩白度、直链淀粉含量和米饭食味评分值降低;两品种各粒位的蛋白质含量增加。 结实前进行-8~-10kPa的间歇控水处理,两品种的收获穗数减少,其中垦稻12号处理与对照差异达极显著水平;两品种的穗粒数极显著地减少;两品种的结实率和千粒重增加;垦鉴稻5号的产量增加,垦稻12号的产量降低。结实前进行-8~-10kPa的间歇控水处理,有利于提高垦鉴稻5号的整精米率,不利于提高垦稻12号的整精米率;两品种的长/宽有减小的趋势;两品种优势粒的垩白率、垩白度和米饭食味评分值增加,两品种中势粒的垩白率、垩白度和米饭食味评分值降低;两品种各粒位的蛋白质含量增加。 结实前进行-8~-10kPa的间歇控水处理,两品种的节水率均在20%以上;结实前进行-18~-20kPa和-28~-30kPa的控水处理,两品种的节水率均在30%以上,且随着控水强度的加大,节水率增加。建议结实前进行-8~-10kPa的间歇控水处理可作为寒地水稻增产保优灌溉的土壤水势指标;结实前不宜持续进行土壤水势为-18~-20kPa以下的控水处理。 3.结实期水分供应对寒地水稻产量和品质的影响 结实期进行-18~-20kPa和-28~-30kPa的持续控水处理,两品种的收获穗数减少;两品种的单穗重、结实率、千粒重、生物产量、经济系数和经济产量降低,且控水强度越大,经济产量降低的越多。结实期进行-18~-20kPa和-28~-30kPa的控水处理,有利于垦鉴稻5号整精米率的提高,不利于垦稻12号整精米率的提高;外观品质变劣;两品种各粒位直链淀粉含量、最高黏度值和米饭食味评分值降低,热浆黏度值和冷胶黏度值增加。建议结实期不宜持续进行土壤水势为-18~-20kPa以下的控水处理。 结实期进行-8~-10kPa的间歇控水处理,两品种单穗重和结实率增加,经济系数提高;两品种的穗数减少,千粒重和生物产量降低。结实期进行-8~-10kPa的间歇控水处理,有利于垦鉴稻5号整精米率的提高,不利于垦稻12号整精米率的提高;垦鉴稻5号各粒位的垩白率和垩白度均降低,垦稻12号与之相反;垦鉴稻5号各粒位直链淀粉含量增加,垦稻12号与之相反;两品种各粒位的米饭食味评分值降低。结实期进行-8~-10kPa的间歇控水处理,垦鉴稻5号和垦稻12号的产量比对照分别降低了0.69%和2.79%,与对照相比差异均不显著,但比对照节水17.06%,建议结实期进行-8~-10kPa的间歇控水处理可作为寒地水稻节本增效灌溉的土壤水势指标。 4.全生育期控水灌溉对寒地水稻产量和品质的影响 盆栽试验结果表明,全生育期进行土壤水势下限-8~-10kPa的间歇灌溉,两品种的单穗重和一、二次枝梗数增加;两品种的收获穗数减少,且垦稻12号的穗数降低达到极显著水平;两品种的穗粒数、结实率和经济系数增加;垦鉴稻5号的生物产量和经济产量增加,垦稻12号的生物产量和经济产量降低。全生育期进行土壤水势下限-8~-10kPa的间歇灌溉,不利于提高两品种的整精米率;增加了两品种优势粒和中势粒的垩白率和垩白度,降低了两品种劣势粒的垩白率和垩白度;提高了两品种各粒位的蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量、醇溶蛋白含量、最高黏度值和崩解值;降低了两品种各粒位的直链淀粉含量、消减值和米饭食味评分值。 大田试验结果表明,全生育期进行土壤水势下限-10kPa的间歇灌溉,有利于水稻产量的提高;有利于整精米率的提高、外观品质的改善和米饭食味评分值的提高;节水率在20%以上,节水效果明显。建议全生育期进行-8~-lOkPa的间歇灌溉可作为寒地水稻增产保优灌溉的土壤水势指标。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:S511

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