黑龙江省不同积温带水稻产量和品质及株型研究

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导师姓名
徐正进
学科专业
作物学
文献出处
沈阳农业大学   2014年
关键词
黑龙江论文  水稻论文  积温带论文  理想株型论文  产量论文  品质论文
论文摘要

水稻作为重要的粮食作物,总产和单产居黑龙江省粮食作物之首,对国家粮食及能源安全都起到举足轻重的作用。由于黑龙江省地处我国北部高纬度地区,气候条件复杂,温度变化幅度大,按照作物种植有效积温划分为6个积温带,而水稻在生产上存在着审定品种应用众多的情况。针对黑龙江省有效积温在1900~2700℃积温跨度的寒地水稻理想株型特点的研究略有报道,但在整个生长发育进程中对于水稻株型方面系统、全面、动态的衡量标准体系的研究较少,特别是理想株型主导指标全面系统划分的研究也较少。本研究通过黑龙江省不同积温带水稻品种理想株型的体系构建,确定与产量和品质密切相关的理想株型的性状指标系统;通过构建的理想株型指标体系对水稻研究主栽品种进行筛选,明确黑龙江省水稻品种理想株型的特点,总结分析黑龙江省水稻理想株型育种工作的发展方向与趋势;利用栽培措施对水稻品种株型的影响,进行水稻株型改良;旨在为构建黑龙江省水稻高产、优质、抗逆的理想株型体系提供理论依据和技术支持。本试验结果如下:1.黑龙江省不同积温带气温变化趋势基本呈现变暖态势,且各项气温指标增幅逐年变化规律总体上相同;年平均最低气温变化增幅最大,年平均气温次之,年平均最高温度最小。黑龙江省全年降水量在时间变化上总体呈现下降趋势。2.黑龙江省不同积温带间水稻产量表现出明显规律性变化;水稻产量并未单纯随着积温的增加呈升高趋势,而是依次表现为第三积温带>第一积温带>第二积温带>第四积温带,其中第三积温带水稻产量极显著高于其他积温带,第一、二积温带之间差异不显著,但极显著高于第四积温带。3.对黑龙江省水稻产量相关性状通过累计贡献率数据进行比较,提取九个主成分因子,得出对黑龙江省水稻产量的影响力大小的指标依次为:穗粒数GNPP>单位面积穗数NP>充实率GP>饱谷千粒重TPW>饱谷率PGR>一次枝梗数PB/P>二次粒率SBRG>授精千粒重TFW>收获系数HI。4.各积温带间糙米率BR、精米率MR和整精米率HR均以第三积温带为最高值,而第一积温带为最低。外观品质中粒长GL、粒宽GW和粒长宽比LWR这三项指标最低值均为第四积温带,垩白粒率CG、垩白度CD均以第三积温带为最高,第四积温带最低。黑龙江省不同积温带水稻籽粒营养品质中粗蛋白含量PC以第二积温带和第四积温带较高;第三积温带的脂肪酸含量FAC极显著高于其他积温带。5.黑龙江省水稻品质相关性状进行主成分分析结果表明,从供试品种品质的大量数据提取的5个主成分,分别设定为碾米品质因子、垩白因子、营养品质因子、粒形因子与食味因子,依据不同的成分贡献率与特征值,可将这些品质指标作为水稻品质评价的主要性状。6.黑龙江省水稻品种产量和品质性状指标的聚类分析结果:高产优质类品种5个品种,中高产优质类品种3个品种,中产中质类品种11个品种,中低产中质类品种9个品种,低产低质类品种4个品种。黑龙江省水稻品种较为高产优质的品种约占1/4,仍以低产低质的品种居多。高产优质的水稻品种多集中在第一、三积温带,中产中质类型的水稻品种多为第二积温带,第四积温带的高产优质的水稻品种甚少。7.各积温带间水稻品种干物质生产总量在生育前期均表现为第二积温带>第三积温带>第一积温带>第四积温带;而在生育后期则为第三积温带>第一积温带>第二积温带>第四积温带。黑龙江省水稻品种各器官物质表观转化量表现为稻穗部分>叶片部分>茎鞘部分,同时稻穗部分积累量远远大于叶片部分和茎鞘部分转化量总和;从侧面反映出抽穗后生产的干物质对水稻最终产量的贡献率要高于抽穗前生产的干物质。8.基于层次灰色关联度方法为黑龙江省水稻理想株型模式的构建提供研究的新思路。以龙粳25号、东农425及垦稻13在供试水稻品种穗部性状综合表现最好;东农425、绥粳9和龙稻10的茎部和叶部性状综合表现较好;垦稻13、东农425和龙粳26为产量构成因素方面表现最优。东农425和龙粳25与垦稻13在水稻理想株型方面综合展现最优化模式。9.黑龙江省高产优质类型水稻品种具有物质生产量高、根系发达、茎秆强壮和收获系数高等特点。各水稻品种间单位面积穗数与穗粒数变化浮动较大,但高产优质水稻品种单位面积总粒数均能达到35000粒m-2,千粒重为26-28g,结实率达92~97%;穗长为16-19cm,穗重为2.2-2.9g,着粒密度较密,穗型指数为0.4-0.5,主要是以半直立型穗型品种为主,但少量品种为弯穗型品种。株高约90-98cm,茎秆粗壮,穗下节间长占茎秆长的比例>46%,基部1、2节间占茎秆长的比例<9%;成穗率>86%,最高分蘖数28~39个/穴。黑龙江省高产优质水稻品种在叶片长度上倒3叶叶长与倒2叶叶长均大于剑叶叶长;在叶片宽度上均表现为剑叶叶宽>倒2叶叶宽>倒3叶叶宽;在叶面积上一般表现为倒2叶叶面积>倒3叶叶面积>剑叶叶面积。高产优质水稻品种的植株叶片空间配置角度均表现为叶片稀疏,上部叶片上冲、中部叶片上扬,下部叶片平展。叶片在空间垂直配置方面:剑叶叶位高在59-73cm,倒2叶叶位高33-47cm,倒3叶叶位高30-37cm;空间水平配置方面:剑叶披垂度2.2~4.0,倒2叶披垂度4.9~14.3,倒3叶披垂度11.0~21.0。

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摘要

Abstract

第一章 文献综述

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 水稻生产概况

1.2.2 气候条件对水稻生产的影响

1.2.3 理想株型的研究进展

1.2.4 国内外水稻理想株型的模式

1.2.5 水稻理想株型的具体性状指标

1.2.6 水稻株型与群体结构

1.2.7 水稻干物质生产、运转及积累规律

1.2.8 水稻遗传多样性的研究进展

1.3 技术路线图

第二章 气候变化对黑龙江省水稻生产影响

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.2.1 1951~2011 年间黑龙江省气温变化总体趋势分析

2.2.2 1951~2011 年间黑龙江省降水量变化总体趋势分析

2.2.3 黑龙江省水稻生产发展现状分析

2.2.4 黑龙江省气候特性与水稻生产的相关分析

2.2.5 气候特性对黑龙江省水稻生产的影响

2.3 小结

第三章 黑龙江省不同积温带水稻产量的研究

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 试验方法

3.2 结果与分析

3.2.1 黑龙江省不同积温带水稻产量及其构成因素比较

3.2.2 黑龙江省不同积温带产量及其构成因素相关分析

3.2.3 黑龙江省不同积温带水稻穗部特性分析

3.2.4 黑龙江省不同积温带水稻穗部特性与产量相关分析

3.2.5 黑龙江省不同积温带水稻籽粒充实度比较

3.2.6 黑龙江省水稻籽粒充实度与产量及穗部特性相关分析

3.2.7 黑龙江省水稻产量相关性状的总体评价

3.2.8 黑龙江省不同积温带水稻产量性状主成分分析

3.3 小结

第四章 黑龙江省不同积温带水稻品质的研究

4.1 材料和方法

4.1.1 试验材料

4.1.2 取样方法及测定依据

4.1.3 测定方法

4.1.4 数据处理与分析

4.2 结果与分析

4.2.1 黑龙江省不同积温带水稻碾磨与外观品质的分析

4.2.2 黑龙江省不同积温带水稻营养和食味品质的分析

4.2.3 黑龙江省不同积温带稻米淀粉粘滞(RVA)特性的分析

4.2.4 黑龙江省稻米品质指标间相关分析

4.2.5 黑龙江省水稻产量及其因素与品质性状间的相关分析

4.2.6 黑龙江省水稻穗部性状与品质性状间的相关分析

4.2.7 黑龙江省水稻籽粒充实度与品质性状间的相关分析

4.2.8 黑龙江省水稻品种品各项指标达标情况统计

4.2.9 黑龙江省水稻品质主成分分析

4.2.10 黑龙江省水稻产量与品质性状主成分分析

4.3 小结

第五章 黑龙江省不同积温带水稻物质生产特性的研究

5.1 材料和方法

5.1.1 试验材料

5.1.2 测定方法

5.2 结果与分析

5.2.1 黑龙江省不同积温带水稻品种干物质生产总量分析

5.2.2 黑龙江省不同积温带水稻品种茎鞘干物质生产量分析

5.2.3 黑龙江省不同积温带水稻品种叶片干物质生产量分析

5.2.4 黑龙江省不同积温带水稻品种稻穗干物质生产量分析

5.2.5 黑龙江省不同产量品质水平下水稻品种干物质生产分析

5.2.6 黑龙江省不同积温带水稻品种各器官干物质分配率的研究

5.2.7 黑龙江省不同积温带水稻品种干物质运转规律的分析

5.2.8 黑龙江省不同积温带水稻品种籽粒灌浆动态特性的分析

5.3 小结

第六章 黑龙江省不同积温带水稻株型的研究

6.1 试验材料与方法

6.1.1 试验材料

6.1.2 测定的项目与方法

6.2 结果与分析

6.2.1 黑龙江省不同积温带水稻品种茎部性状

6.2.2 黑龙江省不同积温带水稻品种主茎叶片数与叶龄进程比较

6.2.3 黑龙江省不同积温带水稻品种功能叶片叶长、叶宽和叶面积比较

6.2.4 黑龙江省不同积温带水稻品种功能叶片空间配置情况比较

6.2.5 黑龙江省不同积温带水稻品种功能叶片SPAD值比较

6.2.6 黑龙江省不同积温带水稻品种分蘖特性

6.2.7 黑龙江省不同积温带水稻品种穗部性状

6.2.8 基于层次灰色关联分析法对黑龙江省水稻株型性状指标的分析

6.3 小结

第七章 讨论与结论

7.1 关于黑龙江省不同积温带水稻产量及其构成因素的比较结果

7.2 黑龙江省不同积温带水稻品种穗部性状和籽粒充实度的比较

7.3 黑龙江省不同积温带水稻产量性状总体评价以及主成分分析

7.4 黑龙江省不同积温带水稻产量及其因素与品质的关系

7.5 黑龙江省水稻穗部性状、籽粒充实度与品质性状间的相关分析

7.6 黑龙江省水稻品种品质各项指标达标情况统计

7.7 黑龙江省水稻产量与品质性状主成分分析

7.8 黑龙江省水稻产量与品质性状聚类分析

7.9 黑龙江省不同积温带水稻品种干物质积累变化比较

7.10 水稻品种抽穗期前后干物质的变化对产量的贡献率

7.11 黑龙江省不同产量水平下水稻品种干物质的研究

7.12 黑龙江省水稻品种干物质积累、运转、分配和转化规律

7.13 黑龙江省高产优质水稻品种理性株型指标体系

参考文献

致谢

攻读学位论文期间发表文章

论文图表统计

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