杂交稻半期旱作节水效应及其对产量品质的影响研究

摘要

我国既是水资源严重紧缺的国家，又是水稻生产大国，传统水稻栽培方式耗水量巨大，灌溉用水量占农业总灌溉用水量的65％以上。所以研究并推广水稻节水栽培，对于节约有限的水资源和能量，缓解我国水资源严重短缺问题具有十分重要的意义。本试验研究于2007年、2008年在华中农业大学试验基地进行，利用4个杂交水稻品种（组合）作为供试材料，大田小区种植并采取常规水作和半期旱作2种水分供应方式。半期旱作方法是：插秧至分蘖盛期保持水层，分蘖后期排干田间水层，此后直至成熟采用类似旱作的灌溉方式。对两种不同水分处理方式的产量、品质进行相关、主成分、相对影响率和方差分析，初步探讨了半期旱作的节水效果，及其对水稻生长特性、产量、稻米品质的影响。主要的研究结果如下：
　　 1．本试验半期旱作节省大田总用水量13.38％，若在干旱年份且充分利用雨水的情况下其节水潜力会更大。籽粒生产效率、水分利用率分别为1.53 g·kg－1、2.81 g·kg－1，分别比常规水作提高35.4％和31.31％，达到极显著水平。半期旱作在节约灌溉用水的基础上，显著提高了水稻的水分利用效率。
　　 2．半期旱作生育期比水作延迟1－4d，株高无显著差异，半期旱作宜选取生育期稍短的品种。半期旱作与对照处理水稻分蘖最高苗峰出现时期基本一致；半期旱作根系生物量及根冠比分别比常规水作高35.0％及25.0％，差异达极显著水平；半期旱作后期SPAD值及单茎伤流量均高于水作，表明半期旱作有利于维持叶片光合能力和保持根系活力。
　　 3．半期旱作单茎总生物量净增加值为2.62 g，比常规水作高13.9％；茎、鞘及总秸秆输出率分别为19.01％、25.44％和19.87％，分别高于常规水作9.3％、13.9％和4.6％，但差异均未达显著水平。半期旱作在一定程度上促进了茎鞘中同化物的运转分配，利于籽粒产量形成。
　　 4．水稻半期早作的产量对比常规水作平均增产1.7％，不同品种产量表现不尽一致，但增减产均未达显著水平。产量构成中每穗总粒数均有所增加，平均增幅为5.2％。结实率和穗数与产量的相关性均达到极显著水平，相关系数分别为0.8570和0.8094，产量构成因素关系大小为：结实率>穗数>穗长>千粒重>每穗总粒数，结实率和穗数为产量构成的限制性因子。
　　 5．半期旱作水稻的平均整精米率、长宽比和蛋白质含量与对照相比均有增加，增幅分别为19.95％、0.49％和O．27％；糙米率、垩白率和垩白度则有下降，降幅分别为1.34％、12.36％和14.95％，半期早作可以改善部分稻米品质性状。
　　 6．半期旱作与常规水作条件下分蘖末期不同比例的断根处理，结果表明：断根导致常规水作减产的降幅区间为6.25％－32.03％，半期旱作减产的降幅区间为11.36％－50.76％，可见断根对半期旱作产量影响更大，半期旱作较大的根系并非冗余生长。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1我国水资源现状及发展水稻节水栽培的必要性

1.2水稻旱作节水栽培的生理生态基础

1.2.1水稻旱作节水栽培的生理基础

1.2.2水稻旱作节水栽培的生态基础

1.3水稻旱作节水栽培的节水机理与产量效应

1.4水稻旱作节水栽培的稻米品质

1.5水稻旱作节水栽培的节水效果及水分利用效率

1.6本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1试验材料

2.2试验地点

2.3试验设计

2.4测定项目及方法

2.4.1生长发育相关指标的考察

2.4.2生理指标的测定

2.4.3产量及其构成性状

2.4.4稻米品质

2.5统计分析

3结果分析

3.1半期旱作节水效应分析

3.2半期旱作对水稻生长发育及部分生理特性的影响

3.2.1半期旱作对生育进程的影响

3.2.2半期旱作对株高的影响

3.2.3半期旱作的茎蘖消长动态

3.2.4半期旱作对叶色值的影响

3.2.5半期旱作对单茎伤流量的影响

3.2.6半期旱作稻株地上部生物量变化

3.2.7半期旱作的水分利用效率

3.3半期旱作对产量性状及稻米品质的影响

3.3.1半期旱作对产量性状及其构成因素的影响

3.3.2半期旱作稻米品质性状分析

3.4半期旱作的根系生长及其与产量品质效应分析

3.4.1半期旱作对不同品种根系生物量的影响

3.4.2断根对半期旱作水稻产量的影响

3.4.3断根对半期旱作水稻品质的影响

4小结与讨论

4.1半期旱作节水效果及水分利用率

4.2半期旱作水稻的生长发育

4.3半期旱作对生理性状、产量和米质的影响

4.4半期旱作水稻的根系生长及其与产量、品质效应的关系

4.5发展水稻半期旱作技术展望

4.6本研究的不足与改进设想

参考文献

致谢

作者简历

攻读硕士学位期间发表论文情况

附录：部分实验图片及数据表