东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价

为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性,研究低氮和正常氮2种处理下“协青早B//东乡野生稻/协青早B”BC₁-F₁₂回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状,利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明： 株系116、143和157的耐低氮性强,可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程,筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此,在水稻耐低氮性遗传改良中,应注重对这5个性状,尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.
     

温光条件与寒地水稻产量和源库特征的关系

采用大田试验,以寒地水稻为研究对象,分析试验区2011—2014年气温和太阳辐射,比较不同年份间温光条件差异,探讨温光条件与水稻干物质积累、源库光合特征、产量及其构成之间的关系。结果表明:生育期内日活动积温利用率和日有效积温利用率呈逐年增加的趋势,而太阳辐射呈逐年降低的趋势,其中灌浆期太阳辐射强度以2014年居高;生育期内日活动积温和日有效积温及其利用率、抽穗后日平均太阳辐射强度与粒数、结实率、千粒重以及产量显著或极显著正相关;生育期内活动积温与产量(R~2=0.69)、生物产量(R~2=0.49)、抽穗期茎鞘干质量(R~2=0.74)及粒叶比(R~2=0.34)、收获指数(R~2=0.63)、群体生长速率(R~2=0.78)和净同化率(R~2=0.73)均呈二次函数关系,且拟合效果均达极显著水平,而与叶面积指数呈极显著正相关关系(R=0.80)。     

贵州稻水象甲危害损失和防治指标研究

【目的】为了摸清贵州稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel危害与水稻产量损失的关系,明确贵州稻水象甲的防治指标。【方法】采用田间笼罩接虫法系统的研究了不同密度的稻水象甲成虫与水稻被害叶率、幼虫密度、水稻分蘖数、穗数、穗粒数、千粒重、产量损失等的关系。【结果】稻水象甲成虫密度与水稻被害叶率和幼虫密度呈正相关关系;稻水象甲的危害明显减少水稻分蘖数和穗数,但对穗粒数和千粒重的影响不大。建立了产量损失率与被害叶率、成虫密度、幼虫密度的回归方程,计算获得了插秧后的第5天、第10天、第15天、第20天的叶片被害率的防治指标为59.65%、52.97%、50.96%、48.52%,成虫的防治指标为20头/m~2(1头/丛),幼虫的防治指标为130头/m~2(6.5头/丛)。【结论】该结果对贵州省稻水象甲的预测预报及防治具有重要的指导意义。     

栽培模式对冬小麦光能利用和产量的影响

以‘泰农18’小麦为材料,于2012—2013年进行大田试验,设置当地农民习惯栽培模式(FP)、超高产栽培模式(SH)和高产高效栽培模式(HH)3个处理,研究了不同栽培模式对小麦光能截获量、光能利用效率、干物质积累量、收获指数、籽粒产量和肥料偏生产力的影响.结果表明: SH模式小麦全生育期的光能截获量、光能利用效率、干物质积累量和籽粒产量显著高于FP模式.相对于FP模式,虽然HH模式的小麦全生育期光能截获量较低,但其光能利用效率、干物质积累量及收获指数均显著提高,从而使其籽粒产量显著提高.相对于SH模式,虽然HH模式的籽粒产量在高、低肥力水平下分别降低3.8%和2.8%,而氮、磷、钾肥的偏生产力在两肥力水平下分别提高26.4%、68.5%、92.6%.在本试验条件下,综合考虑籽粒产量和养分利用效率,以“降肥、增密、延播”为技术特点的高产高效栽培模式为推荐的优化栽培模式.     

黑龙江省水稻品种跨积温区种植的产量和品质变化

采用在不同积温区布置田间试验的方法,比较研究了黑龙江省5个水稻主栽品种产量和品质随积温的变化.结果表明： 水稻产量随积温呈二次曲线变化,其相关程度因水稻品种而异;水稻穗数、穗粒数与积温呈极显著二次曲线关系,而千粒重与积温之间相关关系不显著;水稻籽实空瘪率从适宜积温区到低积温区显著增加,而从适宜积温区到高积温区变化不明显;水稻垩白率、整精米率与积温均呈极显著二次曲线关系,即垩白率和整精米率在适宜积温区分别有最小值和最大值存在;稻米蛋白质、直链淀粉含量和食味随积温变化不明显.根据对温度敏感程度的不同,可将水稻品种划分为温敏型、中间型、温钝型3类,其适宜栽培积温带宽度和允许栽培积温带宽度分别为300 ℃和420 ℃、360 ℃和440 ℃、380 ℃和520 ℃.根据积温因地制宜地选种水稻品种对于提高水稻产量、改善稻米品质十分重要.     

新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲危害损失及防治阈值研究

【目的】稻水象甲是水稻的一种毁灭性害虫,也是我国重要的对外检疫性对象之一。该虫自2010年传入新疆后,其发生面积和危害呈不断加重趋势,已对新疆水稻尤其是绿色有机水稻的生产构成了严重威胁。稻水象甲危害造成的产量损失及防治阈值的确定对其准确预测预报及化学防治都具有重要的指导意义。然而,目前尚未见新疆荒漠绿洲稻区的相关报道。【方法】通过田间罩笼试验比较研究了不同虫口密度下的水稻有效穗数、单穗粒数、结实粒及产量等指标,计算得出稻水象甲在新疆的产量允许损失率及防治阈值。【结果】田间稻水象甲成虫数量与水稻有效穗、单穗粒数、结实率存在显著负相关性,但与千粒重关系不显著;逐步线性回归模型分析表明,水稻产量与虫口密度、每公顷穗数、单穗粒数和结实率相关性显著,它们是影响水稻产量的主要因子。此外,新疆荒漠绿洲稻区稻水象甲的产量允许损失率为1.1756%,其防治阈值为5.82头·m~(-2)。【结论】新疆荒漠绿洲稻区允许的稻水象甲越冬代虫口密度最大临界值为5.82头·m~(-2),高于此值应及时进行防治。     

稻田杂草稻发生情况调查

2007年杂草稻在江苏省海安县各类稻田中的发生率达44．35％,平均每公顷穴数和穗数分别为1023穴和10796穗,最高田块分别达12万穴和180万穗,已成为水稻生产上的潜在威胁。杂草稻在不同稻田的发生程度表现以下趋势：轻-中壤〉砂-轻壤〉重壤土稻田、直播〉抛栽〉机插〉手栽稻田、非统一供种〉统一供种稻田。     

江淮地区不同水旱轮作模式的资源利用效率与经济效益比较

江淮地区是中国主要的二熟制耕作区,水旱轮作是该区典型种植模式。本研究依托安徽庐江国家现代农业示范区试验基地,设置小麦-水稻、油菜-水稻和休闲-水稻3种种植模式,比较了2016—2018年不同模式作物周年产量、积温利用率、氮磷钾养分利用率和经济效益。结果表明:麦稻模式周年平均产量比油稻模式和休闲-水稻模式分别高4018和5767 kg·hm~(-2);三种模式水稻季产量差异不显著,差异主要来自冬季作物,小麦平均产量是油菜的3倍以上;在经济效益上,麦稻模式的净收益最高,平均净收益比油稻模式和休闲-水稻模式分别高6246和5182元·hm~(-2),增幅分别为59.69%和44.95%;受气候、病害影响,油稻模式年季间收益相差较大;在积温利用上,油稻模式的积温利用效率最高,比麦稻模式和休闲-水稻模式分别高9.98%和39.33%;在养分利用方面,麦稻模式的养分利用效率最低,其氮磷钾的两年平均养分平衡指数均显著高于其他两种模式,休闲-水稻模式的氮素利用率最高,油稻模式的磷钾利用率最高。综上,在经济效益方面,油稻模式显著低于麦稻模式,但油稻模式的有效积温利用率高,环境风险小。提高油菜机械化生产水平是促进油稻模式发展的关键所在。此外,冬季闲田光热浪费严重,亟待筛选出适应力强、环境友好的冬季填闲作物。     

夜间增温对江苏不同年代水稻主栽品种生育期和产量的影响

采用开放式主动增温系统,在江苏省丹阳市开展夜间增温试验,研究夜间温度升高对江苏1970s—2000s 8个主要推广水稻品种生育期和产量的影响.结果表明:不同年代水稻品种的主要生长特性对夜间增温的响应程度存在明显差异,但响应趋势基本一致.全生育期内水稻冠层夜间温度平均升高0.9℃,水稻始穗期平均提前1.1 d,全生育期缩短1.3 d.夜间增温下,花后总绿叶面积和剑叶面积呈下降趋势,成熟期生物学产量和籽粒产量分别平均降低了3.5%和5.1%,植株N含量也降低.产量构成分析发现,夜间增温主要通过降低水稻有效穗数和穗粒数使产量下降,单位面积总颖花数下降了12.6%.品种间并未随年代发展而出现明显的变化趋势,新老品种间差异不显著.     

水稻籼粳交DH群体籽粒充实度的遗传分析

籽粒充实度差是限制亚种间杂交稻产量潜力发挥的重要因素。作者对籼粳交（圭630／02428）DH群体的籽粒充实度进行了研究,结果表明,籽粒充实度是受多基因控制的数量性状,在该DH群体中发生分离的基因估计数为5－6对。通过估测三级（偏度）和四级（峰度）统计量,检测到控制籽粒充实度的多基因间存在重叠作用。DH群体中籽粒充实度表现出明显的超亲分离,表明基因重组可实现控制籽粒充实度的增效基因的聚合。籽粒充实度与单穗产量、穗均实粒数和干物质／总库容之比呈显著或极显著正相关,与千粒重、穗均颖花数和穗均总库容相关不显著。     

Effects of Delaying Transplanting on Agronomic Traits and Grain Yield of Rice under Mechanical Transplantation Pattern

A delay in the mechanical transplantation (MT) of rice seedlings frequently occurs in Huanghuai wheat-rice rotation cropping districts of China, due to the late harvest of wheat, the poor weather conditions and the insufficiency of transplanters, missing the optimum transplanting time and causing seedlings to age. To identify how delaying transplanting rice affects the agronomic characteristics including the growth duration, photosynthetic productivity and dry matter remobilization efficiency and the grain yield under mechanical transplanting pattern, an experiment with a split-plot design was conducted over two consecutive years. The main plot includes two types of cultivation: mechanical transplanting and artificial transplanting (AT). The subplot comprises four japonica rice cultivars. The results indicate that the rice jointing, booting, heading and maturity stages were postponed under MT when using AT as a control. The tiller occurrence number, dry matter weight per tiller, accumulative dry matter for the population, leaf area index, crop growth rate, photosynthetic potential, and dry matter remobilization efficiency of the leaf under MT significantly decreased compared to those under AT. In contrast, the reduction rate of the leaf area during the heading-maturity stage was markedly enhanced under MT. The numbers of effective panicles and filled grains per panicle and the grain yield significantly decreased under MT. A significant correlation was observed between the dry matter production, remobilization and distribution characteristics and the grain yield. We infer that, as with rice from old seedlings, the decrease in the tiller occurrence, the photosynthetic productivity and the assimilate remobilization efficiency may be important agronomic traits that are responsible for the reduced grain yield under MT.     

光温因子与杂交水稻生态群体的产量和品质性状的典型相关分析

以54个杂交水稻组合的F₁生态群体为材料,应用典型相关分析方法分析了光温因子与杂交水稻的产量和品质性状的典型相关性.结果表明,光温因子与杂交水稻的产量构成因素、产量性状和品质性状间均有显著典型相关关系,尤其是营养生长期的光温因子与产量性状的第一典型相关系数为λ₁=0.9975^**,其相关信息占两组性状间总相关信息的99.96%,引起的产量变异为99.50%;光温因子主要通过对每穗实粒数、每穗总粒数和结实率的作用而影响杂交水稻的产量;不同生育期起主导作用的光温因子并不相同,营养生长期为积温和有效积温,生殖生长期为极端温差和日照时数;光温因子对杂交水稻品质性状的精米率和整精米率影响明显;不同生育期影响品质性状的主导光温因子不同,灌浆期前是积温,之后是极端温差和日照时数.     

Responses of Super Rice (Oryza sativa L.) to Different Planting Methods for Grain Yield and Nitrogen-Use Efficiency in the Single Cropping Season

To break the yield ceiling of rice production, a super rice project was developed in 1996 to breed rice varieties with super high yield. A two-year experiment was conducted to evaluate yield and nitrogen (N)-use response of super rice to different planting methods in the single cropping season. A total of 17 rice varieties, including 13 super rice and four non-super checks (CK), were grown under three N levels [0 (N0), 150 (N150), and 225 (N225) kg ha⁻¹] and two planting methods [transplanting (TP) and direct-seeding in wet conditions (WDS)]. Grain yield under WDS (7.69 t ha⁻¹) was generally lower than TP (8.58 t ha⁻¹). However, grain yield under different planting methods was affected by N rates as well as variety groups. In both years, there was no difference in grain yield between super and CK varieties at N150, irrespective of planting methods. However, grain yield difference was dramatic in japonica groups at N225, that is, there was an 11.3% and 14.1% average increase in super rice than in CK varieties in WDS and TP, respectively. This suggests that high N input contributes to narrowing the yield gap in super rice varieties, which also indicates that super rice was bred for high fertility conditions. In the japonica group, more N was accumulated in super rice than in CK at N225, but no difference was found between super and CK varieties at N0 and N150. Similar results were also found for N agronomic efficiency. The results suggest that super rice varieties have an advantage for N-use efficiency when high N is applied. The response of super rice was greater under TP than under WDS. The results suggest that the need to further improve agronomic and other management practices to achieve high yield and N-use efficiency for super rice varieties in WDS.     

稻麦两熟系统适期晚播对周年产量和资源利用效率的影响

受气候变化影响,江淮地区稻麦两熟种植模式周年资源配置不合理、资源利用效率低,限制了该区域作物周年高产高效协同发展。通过播期调整优化两季资源配置是提高资源利用效率,挖掘周年产量潜力的重要途径。本研究于2013—2015年进行大田试验,设置不同稻麦播期组合,对其周年产量和资源配置与利用特征进行了比较。结果表明: 与常规种植模式(T₂)相比,稻麦双季适期晚播模式(T₃)通过播期调整协调了两季间资源配置,将小麦季冗余的温光水资源转移给高贡献率作物水稻,水稻季积温、辐射、降雨资源分别占60.5%、46.5%和56.7%,小麦季分别占36.3%、50.0%和40.9%,两季间比值为1.67、0.94和1.39;水稻产量显著提高,并提高了水稻在周年产量中的占比;小麦产量显著降低,但变幅小于水稻;周年总产量提高了336.3 kg·hm^-2。水稻季温度生产效率、光能生产效率和降雨生产效率分别提高了9.8%、5.6%和8.3%,小麦季资源利用效率无显著差异,T₃模式周年温、光、水生产效率分别提高了4.8%、3.1%和6.0%。稻麦双季早播模式(T₁)或双季过晚模式(T₄)均不利于周年产量形成和资源利用。综上所述,充分挖掘水稻季的光温水资源利用潜力是进一步提升江淮地区稻麦周年产量潜力的关键,研究结果可为区域粮食作物周年种植模式产量潜力的挖掘及种植结构调整提供依据。     

施氮水平对两种水稻产量影响的动态模拟及施肥优化分析

借助水稻生长模型ORYZA-0和氮肥管理模块,通过田间和水槽的水稻氮肥试验,对水稻模型和N素动态模块进行了验证。结果表明,模型模拟的不同N素水平水稻生物量、产量同实际测定值明显呈正相关。其中,氮肥用量160kg·hm^-2为最佳经济施氮量,通过获得的水稻参数和氮肥应用曲线模拟的氮肥运筹结果表明：1)在低N(N<100kg·hm^-2)水平下,氮肥应在移栽后35d内全部施入;2)当施氮量为100～200kg·hm^-2时,N应在移栽后45d内全部施入;3)当施氮量N>200kg·hm^-2时,氮肥应在移栽后60d内全部施入;4)随着施氮量的增加,后期施肥比重可略为增加。总体来看,模型不仅能较准确地模拟水稻生长动态,而且可以模拟水稻N吸收和积累的行为动态,从大田晚稻的氮肥运筹模拟结果可看出,氮肥应用次数越多,越接近施氮应用积累曲线的连续施氮产量模拟值(6199kg·hm^-2),但是在实际生产中这会增加农民的用工量和生产成本,难以让农民接受。因而在生产实际中既能让生产者接受,又不致较多地影响产量和收入,在160kg·hm^-2(纯N)施用量下的最佳施肥方案为N素化肥分4次按0．2：0．3：0．3：0．2的比例,分别于移栽后5、20、30和40d施入,可获得5916kg·hm^-2的产量。     

云南不同类型一季稻产量形成及其与气象因子的关系

利用云南省14个不同海拔农业气象观测站1994-2010年水稻大田发育期和产量观测资料,研究水稻产量形成及气象因子对低产水稻产量构成因素的影响;根据14个站点水稻产量构成因素的系统聚类分析结果和水稻类型,将水稻分为低产粳型、低产籼型、高产粳型和高产籼型4个类型.对这4类水稻产量构成因素的分析结果表明,单位面积颖花量与产量呈极显著正相关,低产粳型水稻产量主要受结实率和颖花量影响,其他3类颖花量对产量影响较大.低产粳型水稻主要受低温的影响,孕穗期低温降低颖花量和有效穗数,孕穗期和抽穗开花期低温增加空壳率,以平均气温、平均最高气温和冷积温的影响较大;乳熟前期较低的平均气温增加秕谷率,同时降低千粒重.低产籼型水稻产量构成因素受多种气象因子的综合影响明显;分蘖期和拔节期一定程度的增温不利于增加低产籼型水稻有效穗数,而分蘖期较多的日照时数和较大的平均气温日较差有利于有效穗数的增加,分蘖期和拔节期气温和日照时数与每穗粒数的关系呈“抛物线型”;低产籼型水稻空壳率一定程度上受抽穗开花期低温的影响,而乳熟前期高温少雨不仅增加秕谷率,还导致千粒重明显下降.     

Critical Yield Factors for Achieving High Grain Yield in Early-Season Rice Grown under Mechanical Transplanting Conditions

Double-season rice cropping systems occupy a large portion of the rice production area in southern China. Because the problem of insufficient labor, mechanical transplanting (in contrast to the manual transplanting) was become more attractive in double-season rice system. However, the decisive yield factors which resulting in high grain yield of early-season rice are unclear under mechanical-transplanted conditions. In present study, the field experiments were conducted in the early season in 2017 and repeated in 2018 in Santang Town, Hunan Province, China. Ten early season rice cultivars (Zhuliangyou 819, Lingliangyou 268, Lingliangyou 104, Luliangyou 996, Xiangzaoxian 24, Xiangzaoxian 32, Xiangzaoxian 45, Xiangzaoxian 42, Zhongjiazao 17, and Zhongzao 39) were used as materials in this study. The difference in grain yield and closelyrelated agronomic and physiological traits of ten tested cultivars were compared. The range of yields (t ha^–1 at 86% dry matter) in 2017 was 6.2 to 8.7 (mean 7.8) and in 2018 was 6.5 to 8.4 (mean 7.8). Grain weight and pre-heading biomass accumulation had potent significant positive correlations with the grain yield. The greater pre-heading biomass accumulation was major attributed to higher apparent radiation use efficiency. Our results suggested that early-season rice cultivars to achieve the high grain yield in mechanical-transplanted conditions depends on apparent radiation use efficiency in the pre-heading period and higher grain weight.     

长江中下游地区农业气候资源时空变化特征

以1981年为时间节点,将1961-2007年分为1961-1980年（时段Ⅰ）和1981-2007年（时段Ⅱ）两个时间段,分析和比较两个时段的农业气候资源变化特征.结果表明：气候变暖背景下,长江中下游地区1961-2007年温度生长期内≥10 ℃积温气候倾向率平均为74 ℃·d·10 a^-1;时段Ⅱ≥10 ℃积温较时段Ⅰ平均增加了124 ℃·d;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ双季稻的安全种植界限向北推移了0.79个纬度.1961-2007年温度生长期内降水量总体表现为增加趋势;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ降水量增加了1.6%,降水量≥767 mm（双季稻正常生长的需水量）的面积增加了1.13×10.4 km².时段Ⅱ温度生长期内日照时数较时段Ⅰ平均减少了8.1%;近47年中91.1%的气象站点日照时数表现为减少趋势.与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ温度生长期内参考作物蒸散量呈略微减少趋势,其低值区扩大、高值区缩小.时段Ⅱ稳定通过10 ℃初日平均较时段Ⅰ提前了2 d,而时段Ⅱ≥20 ℃终日平均较时段Ⅰ推迟了2 d,两个时段 ≥22 ℃终日基本相同.     

氮肥运筹对免耕水稻根系生长、根际土壤特性及产量的影响

为探索氮肥运筹对免耕条件下水稻根系生长以及对根际土壤特性、产量的影响,以金优253为材料进行试验。结果表明：平衡施肥显著提高单株根系干重、根长、单株生物量、根半径、单株根表面积、根长密度及根系活力,实收单产高于重穗肥和重基肥处理,且与重基肥差异达95％的显著水平,主要是有效穗数、结实率的增加。平衡施肥显著提高0~10 cm土层的0~2 mm根际土壤有机质、碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶活性。因此平衡施肥能明显促进免耕水稻根系生长和有效穗数的增加,对提高水稻产量具有促进作用。     

气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应Ⅵ.防旱避灾种植模式优化布局

南方地区是我国重要的农业种植区,季节性干旱严重影响该地区的农业生产.本文基于南方地区不同干旱分区中选取的13个典型地区1981-2007年气象资料和作物生育期、产量等资料,依据各地逐年降水量将其分为干旱年、正常年和丰水年3种不同降水年型,利用作物水分临界期需水量与降水量的耦合度、气象产量、单位面积产值以及全生育期的水分利用效率和降水量5个指标,对典型地区种植模式的综合效益进行评价,得到南方不同区域不同降水年型下的优化种植模式.结果表明: 半干旱区在干旱年型下,宜采取2种抗旱种植模式：马铃-玉米-甘薯和冬小麦-中稻-甘薯.半湿润区在干旱年型下,种植模式以冬小麦-中稻-甘薯最优,油菜-中稻-甘薯次之.在温润区(即典型的季节性干旱区),江南地区在3种年型下均以马铃薯-双季稻最优;西南地区宜搭配抗旱作物进行三熟制种植,如冬小麦-中稻-甘薯、冬小麦-玉米-甘薯、马铃薯-双季稻等.从最大程度利用水热资源角度考虑,三熟种植模式最优,以水旱轮作为主,丰水年型宜搭配水稻.