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高产优质麦茬水稻结实生理特性及调控技术
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  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    S511
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于农业科学作物大田栽培技术领域。江苏粮食主体种植模式为粳稻-小麦两熟,常年面积达2500多万亩,是全国稻麦两熟周年种植面积最大、最集中的省份。近年来,麦茬稻单季小面积高产屡有突破,但平均单产并未大幅提高,品种高产潜力未得到充分发挥。主攻大穗是实现高产的主要途径,研究发现,稻穗中下部二次枝梗或籽粒数的增加是大穗的主要成因;随着穗型增大,籽粒结实稳定性降低,严重限制产量提高和品质改善。针对上述问题,自2001年以来,在国家和部省级项目的资助下,以近年来江苏推广的水稻品种为材料,“基于内源激素-淀粉-蔗糖代谢关键酶-籽粒发育与充实-粒重与品质形成”的技术原理,系统研究高产优质麦茬稻籽粒结实生理特性,创立了在麦秸还田下以提高弱势粒灌浆充实为目标,水肥调控为核心的高产优质栽培技术体系,开展技术集成与产品研发,进行大面积示范推广,产生显著的社会经济生态效益。 1、探明了不同穗型稻穗籽粒结实特性与品质的空间分布规律,以及籽粒充实、品质差异形成的酶学、激素机理和蛋白组分差异。直立穗型颖花量增加主要来源于稻穗二次枝梗数的增多,弱势籽粒充实和品质性状明显差于早开花籽粒,ABA、ACC等激素间的平衡和籽粒淀粉代谢关键酶(SuSase、AGPase、StSase、BE)活性与籽粒充实和品质形成相关,灌浆始期弱势粒生理活性差、蔗糖转化为淀粉的生化效率低是弱势粒灌浆慢、充实差、粒重低和品质下降的重要生理原因。 2、系统研明了温、光、水、肥对籽粒充实和品质形成的效应及调控机理,集成并提出了提高水稻籽粒充实、增加产量和改善品质的调控途径和栽培技术。明确灌浆期温、光变化和各生育期水、肥调控对籽粒充实与品质形成的效应与机理,确立了以增加抽穗前茎鞘中储存物质的积累,提高抽穗期可溶性碳水化合物与颖花的比值(糖花比),促进结实期物质运转和籽粒充实为目标的麦茬稻高产优质调控途径,提出适量增施基蘖肥比例,前期及早露田、分蘖期多次轻搁、结实期干-湿交替灌溉的栽培调控技术。 3、创建了适用于江苏不同稻作生态区的麦茬稻高产优质栽培技术模式,研发了促进籽粒充实和改善稻米品质的技术产品。依江苏不同稻作生态区创制了江苏淮北稻区、里下河沿海稻区和太湖稻区高产高效栽培技术模式图;开展产品研发,包括抽穗期使用的生长调节剂和拔节孕穗、抽穗期使用的水溶肥料,增产6%以上,明显改善稻米品质。 经查新,该项目“未见国内外完全相同的报道,具有新颖性”;经科技项目咨询分析,认为该项目“综合技术达到了国际先进水平”。发表论文63篇(其中被SCI收录5篇),经检索,总引2008次,他引1893次;平均单篇总引36.5次,平均单篇他引34.4次;获发明专利1项,制定地方标准6项。项目应用后,亩均增产8%以上,节氮10%以上,节水20%以上,增效15%以上。2014-2016年在江苏累计推广2148万亩,增产99839.8万公斤,增效375816.2万元。
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