不同種植方式水稻干物質(zhì)及光合生產(chǎn)特征

不同種植方式水稻干物質(zhì)及光合生產(chǎn)特征

水稻產(chǎn)量主要來自光合產(chǎn)物，產(chǎn)量取決于光合物的積累、分布、運輸和轉(zhuǎn)化是否協(xié)調(diào)合理。因此，研究水稻的干物質(zhì)和化合物的生產(chǎn)特點對闡明高產(chǎn)群體的產(chǎn)量形成和控制非常重要。有關(guān)水稻干物質(zhì)及光合生產(chǎn)特征,前人圍繞(超)高產(chǎn)品種(組合)、(超)高產(chǎn)群體和不同產(chǎn)量水平群體等方面開展了大量的研究工作,取得了大量的成果[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14]。如馬均等研究表明,重穗型水稻抽穗后的物質(zhì)積累優(yōu)勢明顯,且莖鞘物質(zhì)向穗部的轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率和轉(zhuǎn)化率也遠高于中、輕穗型水稻;楊建昌等研究認為,亞種間雜交稻抽穗后葉片的光合速率高,干物質(zhì)積累量明顯提高,但其物質(zhì)運轉(zhuǎn)率、莖鞘物質(zhì)的輸出率和轉(zhuǎn)換率均低于亞種內(nèi)雜交稻;楊惠杰等研究指出,超高產(chǎn)水稻品種干物質(zhì)積累量高,中后期干物質(zhì)生產(chǎn)優(yōu)勢明顯,產(chǎn)量隨中后期干物質(zhì)凈積累量、群體生長率和莖葉干物質(zhì)輸出量的增加而提高。近年來,隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,水稻種植方式呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢,而關(guān)于不同種植方式水稻的物質(zhì)生產(chǎn)及光合生產(chǎn)特征的研究目前較少,更缺乏高產(chǎn)栽培條件下科學(xué)系統(tǒng)的比較分析。為此,本研究設(shè)置各種植方式與當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)適中的播栽期,并配套各自相應(yīng)的高產(chǎn)栽培管理技術(shù),對不同種植方式水稻的干物質(zhì)積累、分配、運轉(zhuǎn)及葉面積、光合勢、群體生長率、凈同化率等物質(zhì)生產(chǎn)和光合生產(chǎn)進行了系統(tǒng)的比較研究,以明確不同種植方式水稻高產(chǎn)栽培條件下的干物質(zhì)生產(chǎn)及光合生產(chǎn)特征,為水稻種植方式的科學(xué)選用以及高產(chǎn)栽培和育種提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1試驗地與試驗材料2008—2009年在揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院的校外試驗基地江蘇省興化市釣魚鎮(zhèn)進行試驗。該區(qū)位于江蘇里下河腹部,屬北亞熱帶濕潤氣候區(qū),雨量充沛,日照充足。年平均溫度15℃左右,降水量1024.8mm,日照2305.6h,無霜期較長。試驗地前茬為小麥(產(chǎn)量6750kghm-2),土壤類型勤泥土,質(zhì)地黏性。0~20cm土層含有機質(zhì)28.21gkg-1、全氮1.85gkg-1、速效磷13.9mgkg-1、速效鉀162.8mgkg-1。供試品種為寧粳3號、南粳44(早熟晚粳);鹽粳9號、淮稻9號、9優(yōu)418、III優(yōu)98(遲熟中粳,其中,9優(yōu)418和III優(yōu)98為雜交粳稻);連粳6號、徐稻3號(中熟中粳)。1.2對種植方式設(shè)計主要考慮高產(chǎn)栽培管理的內(nèi)容對種植方式設(shè)置專門針對當(dāng)?shù)氐奶卦陂L江下游稻-麥兩熟制條件下,根據(jù)小麥常年收獲讓茬時間,以及水稻及時搶栽搶播的要求,對各種植方式分別設(shè)計與當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)有代表性的適中播栽期,并根據(jù)高產(chǎn)栽培要求,配套能充分發(fā)揮各種植方式水稻產(chǎn)量潛力的密、肥、水等高產(chǎn)栽培管理技術(shù)措施。1.2.1旱育秧苗插栽培對旱育中苗壯秧精量手栽方式,于5月11日播種,6月15日移栽,移栽葉齡6.2~7.0葉,單株平均帶分蘗1.5~2.9個,栽插行株距為30cm×13cm,常規(guī)粳稻二本栽插,雜交粳稻單本栽插;采用塑料軟盤旱育秧小苗機插,落谷量干種子每盤110g,5月26日播種,6月15日移栽,秧齡20d,移栽葉齡3.2~3.7葉,行株距為30cm×13cm,常規(guī)粳稻三本栽插,雜交粳稻二本栽插,栽插后及時查漏補缺,確保插足基本苗數(shù);于6月13日旱直播,行距為30cm,一葉一心期進行間苗定苗,基本苗數(shù)常規(guī)粳稻為9×105株hm-2,雜交粳稻為6×105株hm-2。1.2.2未來栽后肥的施與除草總施純氮量270kghm-2,對于基肥∶分蘗肥∶穗肥之比,手栽為3∶2∶5,分蘗肥于移栽后7d一次性施用,穗肥于倒四葉期和倒二葉期分2次施用;機插為2∶4∶4,分蘗肥于栽后7d和15d分2次施用,穗肥于倒四葉期和倒三葉期分2次施用;直播為2∶4∶4,分蘗肥于三葉一心期施用,穗肥在葉齡余數(shù)3.5~3.0和1.5~1.0時分2次施用。氮∶磷∶鉀比例為2∶1∶1,磷肥一次性基施,鉀肥分別于耕翻前、拔節(jié)期等量施入。水分管理及病蟲草害防治等相關(guān)的栽培措施均按照各自的高產(chǎn)栽培要求實施。1.2.3創(chuàng)建社區(qū)采取裂區(qū)設(shè)計,種植方式為主區(qū),品種為裂區(qū)。用塑料薄膜包埂隔離不同種植方式,保證可以單獨肥水管理。每小區(qū)面積25m2,3次重復(fù)。1.3測量內(nèi)容和方法1.3.1c型動態(tài)定點定時調(diào)查記載莖蘗的消長動態(tài)。從每個小區(qū)選長勢比較一致的連續(xù)15穴,拔節(jié)前每5天調(diào)查1次,拔節(jié)后每7天調(diào)查1次。1.3.2葉面積干物質(zhì)重測定分別于拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、蠟熟期(齊穗后25d)、成熟期,按每小區(qū)莖蘗數(shù)的平均數(shù)取代表性植株5穴,分葉、莖、鞘、穗4部分(拔節(jié)期僅分為葉和莖鞘),105℃下殺青30min,80℃下烘干至恒重,測定各部分干物質(zhì)重,并采用比重法測定葉面積。在抽穗期測定葉面積時將葉面積分為總?cè)~面積(所有莖蘗的葉面積)、有效葉面積(有效莖蘗的葉面積)和高效葉面積(有效莖蘗頂三葉的葉面積)。1.3.3計算生產(chǎn)普查成熟期每小區(qū)90穴,計算有效穗數(shù),取5穴調(diào)查每穗粒數(shù)、結(jié)實率和測定千粒重測理論產(chǎn)量,并實收核產(chǎn)。1.4葉面積指數(shù)的測定表觀輸出量=孕穗期葉(鞘)或抽穗期莖干重-成熟期葉(鞘、莖)干重表觀輸出率(%)=表觀輸出量/孕穗期葉(鞘)干重(或抽穗期莖干重)×100最大輸出量=抽穗期莖干重-蠟熟期莖干重最大輸出率=最大輸出量/抽穗期莖干重葉面積衰減率(LAId-1)=(LAI2–LAI1)/(t2–t1)式中,LAI1和LAI2為前后2次測定的葉面積指數(shù),t1和t2為前后2次測定的時間;光合勢(×104m2dhm-2)=1/2(L1+L2)×(t2–t1)式中,L1和L2為前后2次測定的葉面積,t1和t2為前后2次測定的時間;群體生長率(gm-2d-1)=(W2–Wl)/(t2–t1)式中,W1和W2為前后2次測定的干物質(zhì)重,t1和t2為前后2次測定的時間;式中,LAI1和LAI2為前后2次測定的葉面積指數(shù)W1和W2為前后2次測定的干物質(zhì)重,t1和t2為前后兩次測定的時間。使用MicrosoftExcel2003處理數(shù)據(jù),DPS軟件進行其他統(tǒng)計分析。2年試驗結(jié)果趨勢一致,本文主要以2009年的數(shù)據(jù)進行報告分析。2結(jié)果與分析2.1不同的種植方式和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)培訓(xùn)條件下的干物質(zhì)生產(chǎn)特征2.1.1不同種植方式間品種間的差異不高,不同種植方式水稻主要生育期單莖干物重和群體干物重存在明顯差異(表1)。從單莖干物質(zhì)重的變化看,拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、蠟熟期和成熟期所有品種都是手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,且不同種植方式間的差異均達到極顯著水平。從群體干物質(zhì)重的變化看,拔節(jié)期不同種植方式間因品種不同互有高低,但差異均沒達到顯著水平;孕穗期以后,所有品種都是手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,不同種植方式間的差異均達到顯著或極顯著水平,并且有隨著生育進程的推進,差異越來越大的趨勢,至成熟期群體總干物質(zhì)重,手栽稻、機插稻和直播稻分別為18.34~19.33thm-2、17.11~18.06thm-2和15.67~16.45thm-2,手栽稻較機插稻和直播稻平均高7.04%和17.00%,機插稻較直播稻平均高9.31%。2.1.2機插稻、直播稻和手栽稻超氧化稻干物質(zhì)積累量表2表明,播種期至拔節(jié)期,不同種植方式間群體干物質(zhì)積累量基本相當(dāng),平均分別為3.99、3.97、3.95thm-2;干物質(zhì)積累量占成熟期總干物質(zhì)積累量的比例均表現(xiàn)為手栽稻<機插稻<直播稻的明顯趨勢。拔節(jié)期至抽穗期,不同種植方式間群體干物質(zhì)積累量存在極顯著差異,都表現(xiàn)為手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,手栽稻較機插稻和直播稻平均高6.95%和14.98%,機插稻較直播稻平均高7.51%;干物質(zhì)積累量占總干物質(zhì)積累量的比例為38.58%~40.72%,不同種植方式間差異不大,手栽稻、機插稻和直播稻平均分別為39.50%、39.53%和40.19%。抽穗期至成熟期,不同種植方式間干物質(zhì)積累量亦存在極顯著差異,也都是手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,是不同種植方式間物質(zhì)積累量差異最大的時期,手栽稻較機插稻和直播稻平均高可達11.10%和30.72%,機插稻較直播稻平均高達17.65%;干物質(zhì)積累量占總干物質(zhì)積累量的比例均表現(xiàn)為手栽稻>機插稻>直播稻的明顯趨勢,平均分別為39.19%、37.76%和35.08%。不同種植方式水稻的收獲指數(shù)在0.505~0.531之間,一般表現(xiàn)為機插稻略高于手栽稻和直播稻,而手栽稻和直播稻間因品種不同互有高低。2.1.3生育期33.32%主要栽培品種表3表明,葉和鞘的比例在孕穗期最大,隨著生育進程推進不斷降低,到成熟期下降至最低,葉的比例從37.15%~40.25%降到11.20%~16.12%,鞘的比例從36.15%~41.76%降到10.52%~15.18%;莖的比例呈現(xiàn)先升后降再升的趨勢,孕穗期為17.17%,抽穗期達到最大(22.18%),蠟熟期降到最低(14.87%),成熟期又有所回升(17.23%);穗的比例隨生育進程不斷增大,到成熟期占總干物質(zhì)量的52.73%~59.62%。不同種植方式間,葉干重占總干物質(zhì)重的比例在孕穗期、抽穗期、蠟熟期3個時期均是手栽稻最大,機插稻次之,直播稻最小,不同方式間的差異大都達到顯著或極顯著水平,而成熟期則是直播稻最大,手栽稻最小,且不同方式間的差異均達到極顯著水平;鞘的比例在整個生育中后期均是手栽稻最小,機插稻次之,直播稻最大,并且不同方式間的差異大都達到顯著或極顯著水平;莖的比例在孕穗期、抽穗期、成熟期均是手栽稻最大,機插稻次之,直播稻最小,且不同方式間的差異大都達到顯著或極顯著水平,蠟熟期大體相當(dāng),不同方式間基本沒有顯著差異;穗的比例在孕穗期和抽穗期手栽稻、機插稻、直播稻依次增大,蠟熟期和成熟期依次降低,并且在成熟期不同方式間的差異均達到極顯著水平。成熟期手栽稻、機插稻和直播稻的葉、莖、鞘、穗各部分干重占總干物質(zhì)量的比例,葉平均分別為12.19%、13.47%和14.77%,莖分別為18.12%、17.23%和16.33%,鞘分別為11.81%、12.88%和14.03%,穗分別為57.88%、56.43%和54.87%。2.1.4稻前貯藏物的吸收量及含量變化水稻籽粒的灌漿物質(zhì)一部分來自葉莖鞘于抽穗前貯積而于抽穗后運轉(zhuǎn)到穗部的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物,一部分直接來自抽穗后的光合產(chǎn)物。由表4可以看出,不同種植方式水稻抽穗前貯藏物質(zhì)的運轉(zhuǎn)存在明顯差異。從單莖葉、莖、鞘各部分干物質(zhì)輸出量、輸出率及輸出物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的大小看,手栽稻除兩個中熟中粳外,表現(xiàn)出葉>鞘>莖的順序;機插稻和直播稻均是鞘>葉>莖的順序。2.2不同的種植方式和水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培條件下的光合生產(chǎn)特征2.2.1葉面積衰減率表1籽粒產(chǎn)量主要來源于光合產(chǎn)物,葉片是進行光合作用、制造光合產(chǎn)物的主要器官,合理的葉面積動態(tài)和數(shù)值大小是實現(xiàn)水稻高產(chǎn)的重要保證。拔節(jié)期前,不同種植方式水稻的葉面積指數(shù)大體相當(dāng),沒有明顯差異;拔節(jié)以后,葉面積指數(shù)手栽稻顯著或極顯著的高于機插稻,機插稻又顯著或極顯著的高于直播稻,不同種植方式都在孕穗期達到最大值,手栽稻、機插稻、直播稻平均分別為8.34、8.07和7.84,之后開始下降,但是速度有快有慢,表現(xiàn)為不同種植方式的葉面積衰減率存在顯著或極顯著的差異,手栽稻葉面積衰減率最小,機插稻次之,直播稻最大,說明手栽稻葉面積下降慢,直播稻下降快,到成熟期葉面積指數(shù)手栽稻、機插稻、直播稻平均分別為4.11、3.83和3.62(表5)。光合勢是單位土地面積的綠葉面積與光合時間的乘積,由葉面積指數(shù)及其持續(xù)時間的長短共同決定。不同種植方式水稻由于葉面積指數(shù)和生育期長短及生育進程不同,各生育階段和全生育期總的光合勢明顯不同(表5)。播種至拔節(jié)期、拔節(jié)至抽穗期、抽穗至成熟期及全生育期總的光合勢,均是手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,并且差異都達到了顯著或極顯著的水平;總光合勢(×104m2dhm-2),手栽稻、機插稻、直播稻分別為639.5~723.5、574.0~648.4和513.7~584.4,手栽稻較機插稻和直播稻平均分別高11.19%和23.92%,機插稻較直播稻高11.45%。2.2.2有效葉面積組成葉系的組成和配置直接決定著群體質(zhì)量的優(yōu)劣,影響群體光合作用的強度。有效葉面積率(有效莖蘗的葉面積占總?cè)~面積的百分比)和高效葉面積率(頂部3葉葉面積占有效葉面積的百分比)高是群體質(zhì)量高的基本特征之一,是抽穗后群體光合生產(chǎn)能力旺盛的生理基礎(chǔ)和重要保證。對抽穗期葉面積組成進行分析表明(表5),有效葉面積率在93.95%~97.20%,不同種植方式間并沒有顯著差異,手栽稻、機插稻、直播稻平均分別為96.18%、95.55%和95.41%;而高效葉面積率在不同種植方式間均存在極顯著的差異,手栽稻最高,機插稻次之,直播稻最低,平均分別為73.42%、72.07%和70.15%。2.2.3不同種植方式對群體生長率的影響群體生長率反映干物質(zhì)的日生產(chǎn)量,是描述群體生產(chǎn)速率的重要指標(biāo)。表6表明,群體生長率的最大值均出現(xiàn)在拔節(jié)至抽穗期(22.30),抽穗至成熟期次之(12.69),播種至拔節(jié)期最小(6.10);播種至拔節(jié)期,不同種植方式水稻干物質(zhì)積累量大體相當(dāng),而其所經(jīng)歷的天數(shù)明顯不同,群體生長率表現(xiàn)為直播稻極顯著高于機插稻,機插稻又極顯著高于手栽稻;拔節(jié)至抽穗期,不同種植方式間差異大都不明顯,機插稻略高于手栽稻和直播稻;抽穗至成熟期,手栽稻顯著或極顯著高于機插稻,機插稻極顯著高于直播稻,平均分別為13.75、12.82和11.51。凈同化率即單位葉面積在單位時間內(nèi)所積累的干物質(zhì)量,是白天光合生產(chǎn)量與夜間呼吸消耗量的差值。由表6可知,凈同化率的最大值均在拔節(jié)至抽穗期,且手栽稻和機插稻的次大值出現(xiàn)在抽穗至成熟期,播種至拔節(jié)期最小,而直播稻的次大值是播種至拔節(jié)期,抽穗至成熟期最小,說明與直播稻相比,手栽稻和機插稻生育后期的光合生產(chǎn)能力更強。不同種植方式間,播種至拔節(jié)期,直播稻極顯著高于機插稻,機插稻顯著或極顯著高于手栽稻;拔節(jié)至抽穗期,基本相當(dāng),大都沒有顯著差異;抽穗至成熟期,表現(xiàn)為手栽稻>機插稻>直播稻的趨勢,且手栽稻與機插稻間大都差異不顯著,但都顯著或極顯著的高于直播稻。3討論3.1水稻單莖莖劍和機插稻干物質(zhì)積累量與水直播稻成穗率的關(guān)系稻谷產(chǎn)量等于干物質(zhì)積累總量和收獲指數(shù)的乘積,其形成是植株個體群體干物質(zhì)積累、分配、運輸與轉(zhuǎn)化的結(jié)果。在高產(chǎn)水平條件下,多數(shù)研究認為產(chǎn)量與成熟期干物質(zhì)積累總量及拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期的干物質(zhì)積累量關(guān)系密切,而與拔節(jié)前的干物質(zhì)積累量及收獲指數(shù)關(guān)系不明顯。不同種植方式水稻由于植株個體和群體生長環(huán)境不同,對養(yǎng)分和溫光等資源的利用不同,必然會對個體和群體生長產(chǎn)生一定的影響。馬殿榮等比較研究水稻乳苗拋栽和手栽、拋栽、水直播的干物質(zhì)生產(chǎn)特性,認為不同種植方式水稻產(chǎn)量與干物質(zhì)積累總量和抽穗至灌漿期干物質(zhì)積累速度均呈極顯著正相關(guān)手栽和拋栽抽穗到灌漿期干物質(zhì)積累最快,而乳苗拋栽和水直播是拔節(jié)到抽穗期,乳苗拋栽平均干物質(zhì)積累速度、干物質(zhì)積累總量低于手栽和拋栽,略高于水直播。單莖干物重和群體干物重是水稻個體生長強弱和群體質(zhì)量高低的主要標(biāo)志,充分發(fā)揮個體的生長潛力在一定程度上往往更利于群體物質(zhì)生產(chǎn)能力的改善。蘇祖芳等對水稻單莖莖鞘重與產(chǎn)量形成關(guān)系的研究表明,單莖莖鞘重高的群體抽穗后葉面積衰減慢,光合勢和凈同化率高,最終產(chǎn)量高。水稻個體和群體質(zhì)量的高低與莖蘗成穗率密切相關(guān),通過提高群體成穗率協(xié)調(diào)個體和群體生長,是提高單莖莖鞘重的有效途徑。本研究結(jié)果表明,不同種植方式水稻產(chǎn)量與成熟期總干物質(zhì)積累量(r=0.979**)及拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量(相關(guān)系數(shù)分別為0.944**和0.978**)都呈極顯著正相關(guān),與播種至拔節(jié)期干物質(zhì)積累量(r=0.269)和收獲指數(shù)(r=0.052)相關(guān)都不顯著,這與吳文革等和楊惠杰等的研究結(jié)論一致。但要注意的是,由于產(chǎn)量與抽穗期的干物質(zhì)積累量是呈二次拋物線關(guān)系的,因此,拔節(jié)至抽穗期的干物質(zhì)積累量應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi),不能盲目增大而導(dǎo)致抽穗期的干物質(zhì)積累量超過適宜值。本研究中不同種植方式水稻拔節(jié)至抽穗期干物質(zhì)積累量是6.19~7.66thm-2,到抽穗期干物質(zhì)積累量是10.15~11.76thm-2,這是得出上述拔節(jié)至抽穗期的干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系的前提。直播稻和機插稻個體與群體發(fā)展不協(xié)調(diào),群體莖蘗數(shù)多而質(zhì)量弱,特別是直播稻,因此單莖干物重整個生育期都是手栽稻極顯著高于機插稻,機插稻又極顯著高于直播稻。群體干物重由單莖干物重和群體莖蘗數(shù)共同決定,拔節(jié)前不同種植方式間大體相當(dāng),但占總干物質(zhì)積累量的比例手栽、機插、直播依次增大;拔節(jié)以后均是手栽>機插>直播,差異都達顯著或極顯著水平,并隨生育進程差異越來越大,拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期干物質(zhì)階段積累量也都是手栽稻極顯著高于機插稻,機插稻極顯著高于直播稻,特別是抽穗至成熟期手栽稻不但干物質(zhì)積累多,而且占總干物質(zhì)積累量的比例也大。因此認為,在適宜的前期物質(zhì)生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,促進中后期的物質(zhì)生產(chǎn)能力,提高拔節(jié)至抽穗期和抽穗至成熟期的物質(zhì)生產(chǎn)量,特別是抽穗后的高效物質(zhì)生產(chǎn)量,是手栽稻產(chǎn)量較機插稻和直播稻高的物質(zhì)基礎(chǔ)。3.2機插稻和直播稻管養(yǎng)成工農(nóng)時期穗部物質(zhì)分配水稻籽粒的灌漿物質(zhì)一部分來自抽穗后的光合產(chǎn)物,另外一部分來自葉莖鞘貯藏物質(zhì)的再分配。前人研究表明,高產(chǎn)水稻一般前中期葉莖鞘等器官貯藏的光合產(chǎn)物多,后期光合產(chǎn)物分配于穗部的比例大,且葉莖鞘的貯藏物質(zhì)能較多地運轉(zhuǎn)到穗部。本研究表明水稻葉和莖物質(zhì)輸出率和轉(zhuǎn)化率都是手栽稻最大,直播稻最小;鞘物質(zhì)輸出率相當(dāng),轉(zhuǎn)化率手栽和機插低于直播;成熟期穗和莖干物質(zhì)占總干物質(zhì)量的比例手栽、機插、直播依次降低,葉和鞘干物質(zhì)比例手栽、機插、直播依次增大,但葉的比例在孕穗、抽穗、蠟熟3個時期卻是手栽、機插、直播依次降低。說明與機插稻和直播稻相比,手栽稻有著良好的光合和群體支撐系統(tǒng),干物質(zhì)在各器官間的分配變化合理且運輸轉(zhuǎn)化效率高,成熟期穗部物質(zhì)比例大。趙全志等研究認為高產(chǎn)水稻在灌漿前中期莖鞘物質(zhì)輸出較多,到灌漿后期回升也較多,后期莖鞘物質(zhì)一直向外輸出是低產(chǎn)的表現(xiàn)。楊建昌等、莊寶華等和馬蓮菊等在對不同材料水稻的干物質(zhì)運轉(zhuǎn)研究中,也都發(fā)現(xiàn)莖鞘干物重在抽穗后有回升的現(xiàn)象。張洪程等對產(chǎn)量達13.5thm-2的雜交粳稻超高產(chǎn)群體特征研究中也得出莖鞘干重在灌漿后期有二次增重的結(jié)論。本研究不同種植方式水稻莖干物質(zhì)在蠟熟期降到最低,后都出現(xiàn)再回升充實增重的過程,以手栽稻回升最多,直播稻最少,說明不同種植方式水稻灌漿后期干物質(zhì)生產(chǎn)能力依然很強,特別是手栽稻,不僅能滿足籽粒灌漿的需要,而且還可向莖稈中再次積累,這有利于活稈成熟,同時還可增強群體的抗倒伏能力,而鞘干物質(zhì)在整個灌漿期一直是向外輸出的。3.3水稻群體生長率和凈同化率光合生產(chǎn)是水稻產(chǎn)量的源泉,葉面積、光合勢、群體生長率、凈同化率等都是表征群體光合生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)。關(guān)于水稻的光合生產(chǎn),前人進行了較多的研究。吳文革等研究認為超級雜交中秈稻中期和后期的葉面積、光合勢、群體生長率較對照汕優(yōu)63明顯提高。洪植蕃等研究認為不同雜交稻組合群體生長率和凈同化率的差異主要在生育前期和后期,拔節(jié)到齊穗期的差異較小。楊建昌等和吳桂成等研究認為超高產(chǎn)水稻群體的有效葉面積率和高效葉面積率均顯著高于高產(chǎn)群體。而關(guān)于不同種植方式水稻高產(chǎn)栽培條件下的光合生產(chǎn)特征,目前尚未見報道。本研究結(jié)果表明,不同種植方式水稻抽穗期有效葉面積率并沒有顯著差異,而高效葉面積率手栽稻極顯著高于機插稻,機插稻又極顯著高于直播稻,這與不同種植方式水稻抽穗期莖蘗數(shù)基本都達到預(yù)期穗數(shù)及機插稻和直播稻的頂部3張高效功能葉的葉長和葉寬明顯變小是密切相關(guān)的。本研究還表明,不同種植方式水稻拔節(jié)前葉面積指數(shù)基本相當(dāng),群體生長率和凈同化率手栽稻顯著低于機插稻和直播稻,但由于手栽稻播種至拔節(jié)期經(jīng)歷的時間長,其光合勢明顯高;抽穗后手栽稻的葉面積指數(shù)大且衰減速度慢,光合勢、群體生長率和凈同化率明顯高于機插稻和直播稻,為其后期物質(zhì)生產(chǎn)能力的提高奠定了生理基礎(chǔ)。4不同種植方式對葉干物質(zhì)輸出轉(zhuǎn)化的影響不同種植方式水稻產(chǎn)量與成熟期總干物質(zhì)積累量和抽穗至成熟期干物質(zhì)積累量都呈極顯著正相關(guān),與拔節(jié)至抽穗期干物質(zhì)積累量(在確保抽穗期干物質(zhì)積累量適宜的前提下)也呈極顯著正相關(guān),與播種至拔節(jié)期干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)相關(guān)都不顯著。與機插稻和直播稻相