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《扬州大学》 2003年
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江苏水稻安全生育与产量形成的温光生态特性及其应用的研究

杨海生  
【摘要】: 水稻是江苏乃至全国的第一大粮食作物。长期以来,粮食消费需求的日益增长一直是水稻生产发展的重要动力。回顾江苏稻作发展历程,为了实现稻作温光资源的深度利用和品种生产潜力的充分开发,以优化种植区划与品种布局为重点的水稻生产结构的合理调整,不仅在过去的水稻增产中做出了巨大贡献,而且也是未来稻作可持续发展的战略性措施。透过当前生产结构中仍然存在(或潜在)且亟待解决的不合理因素,即更加凸显出这方面研究的战略性意义。为此,本研究在重点分析江苏纬向区域温光资源分布特点的基础上,于1997~2000年依次选择昆山(N31.3°)、扬州(N32.4°)、建湖(N33.4°)、宿豫(N34.0°)、东海(N34.5°)、沛县(N34.7°)为试验点,以江苏主体类型代表性品种为材料,通过播期塑造五种季节温光等生态条件处理,系统研析江苏水稻品种安全生育与产量形成的温光生态特性及其基本规律,为当前水稻生产优化布局和因种栽培提供重要的理论依据。主要的研究结果如下: (1)在对水稻生育期温光模型构建、拟合求解等改进的基础上,应用纬向区域播期试验资料,建立了不同类型水稻品种的生育期温光模拟模型,该模型因较好地克服了原有模型的若干缺陷而具更好的解释性,切合生产实践,预测精度显著改善。模型分析表明,不同类型品种生育期对温光的反应有明显差异,播种至抽穗期生育速率的温光敏感性排序为中熟晚粳>早熟晚粳>迟熟中粳>中熟中粳>早熟中粳>杂交中籼,而抽穗至成熟期几乎与抽穗前相反。同时明确了常年气象条件下江苏水稻品种抽穗期与成熟期的分布及纬向变化,早熟类型品种生育期的纬向差异较小而播期间差异较大。根据江苏纬向地区水稻常年最迟安全抽穗期引入安全生育成熟指数概念,分析了水稻品种生育成熟的安全性及其变化。水稻品种北移或播期推迟时生育成熟安全性降低,利用安全成熟指数与纬度、播期的关系方程,确定了不同类型品种安全成熟的最迟播期与临界纬度,进而做出不同类型品种安全生育成熟的区域性评价。 (2)多区域试点产量方差分析表明,纬向地区与季节性温光差异对各类型品种产量均有极显著的影响。苏北地区以中、迟熟中粳产量水平较高,早、中熟中粳品种南移产量逐渐下降,而早、中熟晚粳产量却逐渐增加,故苏南地区以早、中熟晚粳产量较高,苏中介于二者之间,以迟熟中粳及早熟晚粳产量较高。中籼产量在各纬向地区均有良好表现,但在苏北或苏南时变异增大。品种产量对播期的响应可用3种走势的二次抛物曲线表示,同一 杨海生,江苏水稻安全生育与产量形成的温光生态特性及其应用的研究 品种的产量抛物线走势类型在地区或年份间可相互转化。产量稳定性分析表明,江苏总体 上以迟熟中粳产量的稳定性较好,其产量物质形成期的温度敏感性中等:早、中熟晚粳在 苏北成熟安全性差,纬向南移时明显趋好,并在苏南好于迟熟中粳,其温度反应特性较弱; 早、中熟中粳稳产性较差且对温度较敏感;中釉在苏中时稳产性较好,移至苏北或苏南时 有所下降,对温度亦较敏感。在产量构成上,早、中熟中粳群体颖花量的温光反应特性较 弱,但结实率对气温较敏感,早、中熟晚粳则与之相反,迟熟中粳的温光反应特性中等, 中釉大体与早、中熟中粳接近。利用品种产量对温度的特征响应曲线,通过“平移包络” 估算了不同地区各类品种温光产量的实际潜力,并明确了常年气象条件下(相对)适宜的抽 穗日期。 (3)不同类型品种在群体干物质积累动态、茎萦消长动态、冠层叶生长与LAI动态以及 氮素吸收利用等方面对播期温光差异的反应特性不同。抽穗前干物质积累与有效积温和累 计日照时数呈线性正相关,但抽穗后分别为抛物线型相关和线性正相关。早、中熟晚粳群 体生物产量较高,抽穗前干物质积累的温光反应特性较强,但抽穗后较弱且积累量相对稳 定;中粕的温光反应特性始终较强,因而播期间干物质积累动态差异较大。晚粳品种总生 物产量与产量呈线性正相关,中粳和中釉品种为抛物线型相关,但所有品种抽穗后干物质 积累与产量均为正相关。晚粳品种群体茎孽消长对温光反应较强,80%以上高峰苗数持续时 间较短,群体无效分萦生长量较少。主茎总叶片数与出叶期有效积温正相关,故越迟熟品 种总叶片数越多且对温度较敏感,同时迟熟品种群体最大LAI也较高,群体LAI动态与冠 层顶三叶面积在播期间的差异也较大。此外,迟熟品种总吸氮量多且受播期温光差异影响 较大,其早播时更有利于增加群体总吸氮量,提高氮肥效率。 (4)早、中熟中粳和中釉品种群体叶/颖花比无显著变化但叶/实粒比依播期推迟明显减 小,迟熟中粳和早、中熟晚粳均显著增加。抽穗期单位有效库容所占干物质积累量亦有类 似趋势。各类型品种籽粒灌浆过程均可用班CHARDS方程进行稳健的描述。播期推迟时, 早、中熟中粳灌浆前期速率增加但历时变短增重少,中后期延长但速率下降增重亦少,灌 浆速率与气温关系密切,属灌浆温度调节型类型;早、中熟晚粳和迟熟中粳灌浆速率均增 加且中后期延长粒重增加,灌浆速率与群体叶/粒比的关系显著,属灌浆源库调节类型;中 粕品种灌浆速率下降但历
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S511

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【引证文献】
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【同被引文献】
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9 王栋;覆草旱作条件下稻田土壤肥力性状、碳氮动态及水稻生产力特征研究[D];南京农业大学;2010年
10 刘树伟;农业生产方式转变对稻作生态系统温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放的影响[D];南京农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 史敏;水稻栽培专家系统[D];湖南农业大学;2003年
2 丁宁;公路交通污染对水稻的影响[D];湖南农业大学;2011年
3 刘晓月;水稻转录因子抗逆表达谱及功能验证分析[D];中国农业科学院;2013年
4 罗聪;OsPAD:基于二维凝胶电泳系统的水稻蛋白质组数据库及在线分析平台[D];浙江大学;2010年
5 董伟;基于Ontology的水稻栽培知识管理系统研究[D];安徽农业大学;2011年
6 邓胜;基于Multi-Agent的水稻栽培知识管理研究[D];湖南农业大学;2010年
7 成雄峰;单季稻地区水稻主要害虫的化学防治技术研究[D];南京农业大学;2013年
8 谢娱;ES与GIS的集成技术在水稻栽培适宜性分析中的应用研究[D];广西大学;2001年
9 李莉;水稻OsNPSN11基因在抗稻瘟病中的作用研究[D];南京农业大学;2011年
10 薛丹;湖南省水稻栽培品种种传真菌的鉴定[D];湖南农业大学;2013年
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