机插双季稻生育期延长的机理研究

Mechanization is an important guarantee for the development of double cropping rice production and the food security. The growth process of double cropping rice was changed in mechanized transplanting and consequently influenced the biomass production and grain yield formation.Elucidates the mechanism of growth duration prolonged under machine transplanting in double cropping rice is significant importance for improving unit area grain yield and breeding the cultivar suitable for machine operation. In this study, the morphology and physiology indices, such as tillering ability, leaf color, leaf age, root and key enzymes activity of different treatments will systemic measure at different stages based on the field experiments with different cultivar types, sowing stages, seedling and transplanting modes in early and late rice. The change characteristics and the quantitative relationship of morphology physiology indices and growth process will analyze in different treatments of early and late rice. The mechanism of growth duration prolonged under machine transplanting in double cropping rice will elucidate. These results help to lay a theoretical foundation for the high yield cultivation and breeding cultivar suitable for machine operation in double cropping rice under machine transplanting.

机械化是发展双季稻生产和保证粮食安全的重要保障，机械化栽插改变双季稻生育进程，进而影响其物质生产与产量形成，因此探明机械化栽插方式下双季稻生育期延长的机理，对于提高双季稻单位面积产量和选育适合机械化作业的品种具有重要意义。本研究以机插双季稻为研究对象，通过实施不同品种、播期、育秧与栽插方式的田间试验，对不同处理的早晚稻分蘖力、叶色、叶龄、根系活力和关键酶活性等形态生理指标的进行系统观测，解析不同处理早晚稻形态生理指标与生育进程的变化规律与定量关系，揭示机插双季稻生育期延长的机理。研究结果为机插稻高产栽培及选育适合机械化作业的品种奠定理论基础。

机械化是发展双季稻生产和保证粮食安全的重要保障，机械化栽插改变双季稻生育进程，进而影响其物质生产与产量形成，因此探明机械化栽插方式下双季稻生育期延长的机理，对于提高双季稻单位面积产量和选育适合机械化作业的品种具有重要意义。开展了不同品种的机插与传统手插的双季稻大田对比试验。机插稻的秧苗素质显著低于传统手插稻，特别是机插秧苗的干物质积累量减少达270.5%、分蘖数为0，导致大田移栽后分蘖发棵慢，需要更长的营养生长期。开展了不同播期、育秧方式、栽插深度、施肥水平等不同栽培措施的机插大田对比试验。不同的秧龄、育秧方式可以显著的改变秧苗素质和大田移栽后的生长发育速度，从而改天生育期天数；栽插深度、施肥水平对机插稻的分蘖发生速度、茎蘖数量、干物质积累量等均有显著的影响，进而影响机插稻生育期。不同生育期机插稻的生理特征变化显著。在分蘖期，叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、生长素（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）含量高，丙二醛（MDA）和脱落酸（ABA）含量低，有利于分蘖的早生快发，促进机插稻的干物质积累。而在成熟期如果上述指标同上，则机插稻贪青晚熟。进一步利用定量蛋白质组学技术，深入研究了机插稻生育期延长的蛋白表达差异。在成熟期，机插稻的糖类合成和转移酶等关键酶活性更高，同时其体内自由基更少，生命更旺盛，细胞衰老程度低，因此机插稻生育期延长。本研究探明了机插稻生育期延长的关键生育时期，明确了不同栽培措施对机插稻生育期的影响，确定了机插稻关键生育期的生理指标动态变化特征，探析了机插稻生育期改变的机理。研究结果对指导水稻机插具有很强的指导作用，示范应用表明，可以一定程度缩短机插稻生育期，降低机插稻遭遇寒露风的风险，显著提高机插稻产量。研究结果为机插稻高产栽培及选育适合机械化作业的品种奠定理论基础。