水稻不同基本苗群體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量直接形成期葉片光合速率與物質(zhì)積累初步研究.pdf

1、本文以秈型雜交水稻Ⅱ優(yōu)838和西農(nóng)優(yōu)10號(hào)為試驗(yàn)材料，大田進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)以株行距不變，每穴栽插的苗數(shù)分別為1、2、3、4株(谷粒苗)4個(gè)密度處理，3次重復(fù)，24個(gè)小區(qū)。獲得了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成期(開(kāi)花-成熟)群體的干物質(zhì)積累量、NAR、LAI和CGR以及光合速率的變化情況，研究了不同基本苗群體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成期葉片光合速率與干物質(zhì)積累的相關(guān)規(guī)律和特點(diǎn)。
　　 1.干物質(zhì)的積累水稻群體干物質(zhì)的積累符合邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量主要形成于開(kāi)花

2、期之后群體的干物質(zhì)積累和莖鞘干物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，開(kāi)花期之后干物質(zhì)的積累占主要部分，本實(shí)驗(yàn)中開(kāi)花期之后干物質(zhì)的積累占經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的66％-83％。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成期群體的特點(diǎn)表現(xiàn)為，隨著穴苗數(shù)密度的增大群體的干物質(zhì)積累量呈拋物線變化，在兩株每穴的密度下達(dá)到最高，Ⅱ優(yōu)838的為522.7 kg/畝，西農(nóng)優(yōu)10號(hào)的為484.9 kg/畝，對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量也最大，分別為678.9 kg/畝和589.6 kg/畝；個(gè)體即單莖的干物質(zhì)積累量呈一直下降趨勢(shì)。莖鞘物質(zhì)

3、的轉(zhuǎn)移量則隨群體穴苗數(shù)密度的增大而增加。說(shuō)明群體穴苗數(shù)密度影響產(chǎn)量形成期的干物質(zhì)積累和莖鞘物質(zhì)的轉(zhuǎn)移，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。穴苗數(shù)密度過(guò)小和過(guò)大都不利于開(kāi)花后群體干物質(zhì)的積累以及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的提高，過(guò)于依賴(lài)莖鞘干物質(zhì)的轉(zhuǎn)移也不能獲得高產(chǎn)。
　　 開(kāi)花期群體的干物量和葉面積指數(shù)呈正向相關(guān)，隨著穴苗數(shù)密度的增大而增加；但開(kāi)花期群體的干物量和葉面積指數(shù)與開(kāi)花期之后群體的干物質(zhì)積累呈拋物線變化關(guān)系，而開(kāi)花期之后群體的干物質(zhì)積累與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量呈顯著或

4、極顯著的關(guān)系，其中Ⅱ優(yōu)838(y=0.9714x+162.48，r=0.9612**)，西農(nóng)優(yōu)10號(hào)(y=0.8356x+187.08，r=0.8621*)，即增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量必須保持開(kāi)花期群體的干物量和葉面積指數(shù)在適宜范圍內(nèi)，本實(shí)驗(yàn)中Ⅱ優(yōu)838和西農(nóng)優(yōu)10號(hào)的最適開(kāi)花期群體干物量和葉面積指數(shù)分別為826.4kg/畝、5.49和698.6 kg/畝、5.06，在該適宜值條件下，兩品種經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別增加了145.4 kg/畝和153.9kg/畝

5、。由水稻群體干物質(zhì)積累的特點(diǎn)，高產(chǎn)群體的培育途經(jīng)是：控制穴苗數(shù)密度→達(dá)到開(kāi)花期群體的干物量或葉面積指數(shù)在適宜范圍內(nèi)→增加開(kāi)花期之后群體的干物質(zhì)積累→增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。在西南地區(qū)類(lèi)似的報(bào)道還未見(jiàn)報(bào)道。
　　 2.產(chǎn)量形成期NAR、LAI和CGRNAR、LAI和CGR三者的關(guān)系為CGR=NAR×LAI，CGR的值主要受到NAR和LAI的影響。本實(shí)驗(yàn)中水稻群體從產(chǎn)量形成期開(kāi)始(開(kāi)花期)至產(chǎn)量形成期結(jié)束(成熟)，群體的LAI呈一直下降趨勢(shì)，

6、NAR和CGR的值呈拋物線變化，在開(kāi)花-乳熟末期達(dá)到最大值；各處理間隨穴苗數(shù)密度的增加，LAI增大，NAR減小，CGR呈拋物線變化且在兩株每穴的密度下達(dá)最大，兩品種表現(xiàn)一致。因此說(shuō)明，要提高群體CGR，不能是只依靠高的NAR或是高的LAI，而是要協(xié)調(diào)兩者的發(fā)展，使NAR和LAI達(dá)到和諧適宜的值。群體透光率(％)、葉面積大小和分布受穴苗數(shù)密度的影響，表現(xiàn)為隨穴苗數(shù)密度的增大，達(dá)相同透光率的離地面高度升高，受光葉面積減小，葉面積傾向分布于群

7、體植株的上層，下層減少，不同部位葉片的葉綠素含量減低及衰減率增加。表明，穴苗數(shù)密度不僅影響葉面積系數(shù)大小而且影響葉面積空間分布、群體的透光率和下層葉片的受光狀況，這是本試驗(yàn)條件下高密度處理NAR最低的主要生態(tài)和生理原因。
　　 3.產(chǎn)量形成期的光合速率與干物質(zhì)積累及產(chǎn)量本文定義了四種光合速率，即單莖葉片最大光合速率(MAPLS)、相鄰時(shí)期單莖葉片平均最大光合速率(AMAPLS)、群體葉片最大光合速率(MAPCL)和相鄰時(shí)期群體葉

8、片平均最大光合速率(AMAPCL)。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成期群體葉片最大光合速率與干物質(zhì)積累呈正相關(guān)關(guān)系，Ⅱ優(yōu)838(y=5.7108x-0.0923，r=0.9947**)，西農(nóng)優(yōu)10號(hào)(y=0.8356x+187.08，r=0.8892**)，干物質(zhì)的積累量和速率都在開(kāi)花至乳熟這段時(shí)間達(dá)最大，此時(shí)高的單莖和群體葉片光合速率是高的干物質(zhì)積累量的保證，也是形成高的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的關(guān)鍵；通過(guò)群體最大葉片光合速率與群體質(zhì)量的相關(guān)分析得出庫(kù)源比(粒數(shù)/葉)與

9、群體光合速率呈正相關(guān)性，其中Ⅱ優(yōu)838(開(kāi)花期r=0.8378，乳熟期r=0.7532，成熟期r=0.9240*)，西農(nóng)優(yōu)10號(hào)(開(kāi)花期r=0.9983**，乳熟期r=0.8448*，成熟期r=0.9956**)，說(shuō)明開(kāi)花至乳熟期隨著庫(kù)的形成，庫(kù)源比增大，庫(kù)的源的拉力也不斷增強(qiáng)，使光合器官提高光合速率，產(chǎn)生更多的干物質(zhì)以滿足庫(kù)的需求。另外，穴苗數(shù)密度對(duì)群體葉片最大光合速率以及干物質(zhì)積累的影響，主要是通過(guò)改變?nèi)后w結(jié)構(gòu)，植株形態(tài)，影響群體葉