覆膜栽培对水稻冠层特性及其产量与米质的影响

论文摘要

水稻旱作覆膜是使用聚乙烯材料覆盖稻田表面,进行水稻旱作栽培,是一项新型节水栽培模式。本研究选用超级杂交稻组合88S/1128和优质常规稻品种湘晚籼17号为试验材料,通过水稻4种不同栽培模式,旱作覆膜栽培、水作覆膜栽培、旱作不覆膜栽培和常规水作对照栽培田间试验,系统研究了水稻冠层结构特征、水稻生育后期光合特性、植株农艺性状及水稻产量和米质形成特性。主要结论如下:1栽培模式对水稻冠层结构特性影响冠层光分布特征参数和冠层叶片空间分布在不同模式之间差异明显。旱作覆膜栽培具有较高的冠层叶面积指数和冠层下位叶分布,冠层的光分布和叶片分布比常规对照栽培更为合理。20 cm处不同栽培模式各层次的冠层平均叶倾角从大到小均为:旱作覆膜栽培＞水作覆膜栽培＞旱作不覆膜栽培＞常规栽培,且旱作覆膜栽培条件下平均叶倾角显著高于常规对照。这说明覆膜与旱作栽培条件下水稻的下位叶叶片直立,从而有利于增加冠层中下部的受光量和通透性,因而下层叶片的光照强度和光照时间增加,改善了群体光环境,水稻群体的生产能力得以提高。旱作覆膜栽培直射辐射透射系数上层比常规对照栽培大,下层比常规对照栽培小。因此,旱作覆膜栽培的这种冠层结构有利于光的向下透射和光的截获,是一种比较理想的冠层形态。其他栽培模式差异表现为,覆膜或者旱作均能通过调节群体冠层光分布和叶片分布来有效改善群体冠层结构,但效应以覆膜和旱作结合即旱作覆膜最好。2栽培模式对水稻光合特性影响本研究分析不同栽培模式光合特性发现:在同一时期剑叶光合速率在不同栽培方式下旱作覆膜栽培大于其它三种栽培模式,旱作覆膜栽培与常规栽培达显著性差异。说明在齐穗后旱作覆膜栽培稻株剑叶衰老慢,光合速率下降较缓,能够更好地保持光合同化功能,为籽粒灌浆结实提供更多的光合产物。蜡熟期对不同栽培模式下剑叶光合特性的日变化观测发现,旱作覆膜栽培条件下,光合速率在一天之中始终高于常规对照栽培。光合速率一天之中,上午11:30时刻最高,以后迅速下降,在14:00左右达到最低值,至傍晚19:30,各处理光和速率均降至最低值,相互差异不明显。3栽培模式对水稻产量形成及农艺性状影响本研究表明,旱作覆膜栽培产量比常规栽培、旱不覆膜和水作覆膜均有不同程度的增加,从产量构成因素分析来看,旱作覆膜栽培的有效穗数、结实率和千粒重均比其它三种栽培模式高,这是对增产贡献最大的因素。旱作覆膜栽培生长发育较好,分蘖快且数量多,高峰苗数持续时间长。两个品种均表现生育前期旱作覆膜株高和干物质积累量不如常规水稻,孕穗后生长较快,随着生育期的推移,差异逐步增大,各处理之间差异显著。与其它栽培模式相比,旱作覆膜栽培LAI最大,叶绿素含量也有一定程度增加。4栽培模式对水稻稻米品质特性影响本研究表明,两个品种均一致表现为旱作覆膜加工品质(糙米率、精米率)略有提高,88S/1128差异不显著,而湘晚籼17号精米率与水作覆膜差异达显著水平。但88S/1128整精米率则显著降低。湘晚籼17号旱作覆膜整精米率与常规栽培差异不显著。两个品种一致表现为不同栽培模式间外观品质(粒长、长宽比)差异不显著,但旱作覆膜栽培具有更高的垩白粒率、垩白大小。88S/1128旱作覆膜与常规栽培相比,直链淀粉降低、胶稠度变小、糊化温度升高;而湘晚籼17号直链淀粉降低、胶稠度变大、糊化温度降低。两个品种蛋白质含量一致表现为:旱作不覆膜＞常规对照栽培＞旱作覆膜＞水作覆膜。稻米变异度最大的为外观品质,其次为蒸煮食味品质性状,碾米品质变异度较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 研究目的与意义
• 2 国内外研究进展
• 2.1 旱作水稻研究进展
• 2.2 水稻覆膜栽培研究进展
• 3 主要研究内容
• 第二章 栽培模式对水稻冠层结构特征的影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 图像分析
• 2.2 冠层叶面积指数
• 2.3 平均叶倾角
• 2.4 直射辐射穿透系数的垂直变化
• 2.5 冠层叶片分布变化
• 3 小结与讨论
• 第三章 栽培模式对水稻光合特性影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同栽培方式下水稻光合特征参数
• 2.2 不同栽培方式下超级稻的光合作用日变化特征
• 3 小结与讨论
• 3.1 不同栽培方式下水稻光合特性
• 3.2 不同栽培方式下超级稻光合日变化
• 第四章 栽培模式对水稻产量形成影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同栽培方式下水稻产量性状的表现
• 2.1.1 产量表现
• 2.1.2 产量构成因素分析
• 2.2 不同栽培方式下水稻其它农艺性状的比较
• 2.2.1 茎蘖动态
• 2.2.2 株高
• 2.2.3 叶面积指数
• 2.2.4 干物质积累动态
• 2.2.5 叶绿素SPAD值
• 3 小结与讨论
• 第五章 栽培模式对水稻米质特性影响
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 加工品质
• 2.2 外观品质
• 2.3 蒸煮和食用品质
• 2.4 营养品质
• 2.5 稻米品质性状的变异度分析
• 3 讨论
• 第六章 全文结论与讨论
• 1 本研究主要结论
• 1.1 不同栽培模式对水稻冠层结构特性的影响
• 1.2 不同栽培模式对水稻生育后期光合特性的影响
• 1.3 不同栽培模式对水稻产量形成及农艺性状的影响
• 1.4 不同栽培模式对水稻稻米品质的影响
• 2 本研究主要创新点
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历