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本试验于2006年晚季在华南农业大学农学院教学试验农场进行,以广东省主推的两系超级杂交稻培杂泰丰和三系超级杂交稻华优86为材料,采用裂区设计探讨了氮素穗肥与移栽密度对超级稻产量、品质、源库特性及干物质积累与转运的影响。旨在进一步协调超级杂交稻“源、库、流”关系,调节超高产优质群体建成的生长态势和提高光合产物转动效率,为华南湿热双季稻作区水稻强源活库优米栽培技术体系提供理论和实践依据。主要研究结果如下:
(1)穗肥高氮(N2)有利于提高培杂泰丰和华优86单位面积有效穗数。密植(D1)有利于提高培杂泰丰和华优86的实际产量和理论产量,且显著提高其单位面积有效穗数和结实率;而稀植(D3)虽提高了培杂泰丰和华优86每穗总粒数,但产量仍较低。穗肥高氮与密植组合(N2D1)对培杂泰丰有增穗稳粒效应,而穗肥低氮与密植组合(N1D1)对华优86也有增穗稳粒效应,从而使超级稻获得高产。
(2)穗肥高氮明显改善了培杂泰丰和华优86的加工品质,也显著降低了其直链淀粉含量,且使其胶稠度变硬。密植显著降低了培杂泰丰垩白米率,而提高了华优86垩白米率;使培杂泰丰和华优86胶稠度变软。穗肥高氮与密植组合提高了培杂泰丰和华优86的糙米率、整精米率,提高了垩白大小、垩白度。穗肥低氮与稀植组合(N1D3)降低了培杂泰丰和华优86垩白大小、垩白度。
(3)穗肥高氮有利于培杂泰丰和华优86成熟期保持较高的叶面积指数,提高生育后期功能叶的叶绿素含量、剑叶的超氧化物歧化酶(SOD)及谷氨酰胺合成酶(GS)活性,即穗肥增施氮素使培杂泰丰和华优86后期光合生理优势明显、抗早衰。密植使培杂泰丰和华优86分蘖期、孕穗期的叶面积指数都显著高于稀植;稀植有利于功能叶在生育后期保持较高的叶绿素含量,提高叶片老化指数,延缓衰老;常规密度(D2)显著降低齐穗后21 d叶片老化指数,加快衰老。穗肥高氮与密植组合使培杂泰丰和华优86剑叶SOD活性在齐穗后7 d、14 d最高,且维持在较高水平。穗肥高氮与密植或稀植组合(N2D3)使培杂泰丰和华优86生育后期剑叶的GS活性仍能维持在较高水平。
(4)穗肥高氮有利于提高培杂泰丰和华优86两超级稻品种的籽粒蔗糖合成酶(SS)活性和培杂泰丰的籽粒SOD活性。穗肥高氮与常规密度组合(N2D2)提高了培杂泰丰和华优86库容重,并于齐穗后7 d显著提高了培杂泰丰籽粒SS活性,活性峰值出现较早。穗肥低氮稀植组合显著降低了培杂泰丰和华优86的库容量:穗肥高氮密植组合明显提高了培杂泰丰的库容重,却显著降低了华优86的库容重。穗肥低氮密植组合降低了培杂泰丰籽粒SS活性,亦降低了培杂泰丰和华优86的籽粒SOD活性;穗肥低氮与常规密度组合(N1D2)促进培杂泰丰和华优86籽粒SOD活性下降。
(5)密植有利于保持培杂泰丰和华优86齐穗前群体干物质生产优势,结合穗肥高氮使得其后期单位面积干物质积累较大。穗肥低氮密植组合显著提高了培杂泰丰和华优86茎鞘物质输出率、转换率及谷草比。
(6)超级稻强源活库高产优米栽培最佳穗肥和密度为穗肥高氮(每公顷施尿素489.1 kg,其中基肥244.6 kg,分蘖肥122.3 kg,穗肥122.3 kg)和密植(25.0 cm×13.3 cm)。