不同氮肥处理对香稻和非香稻品种籽粒灌浆和叶片光合特性的影响

在大田条件下,通过对香稻和非香稻品种的籽粒灌浆、叶片光合特性进行研究,明确香稻和非香稻品种产量和品质形成的生理机制。结果表明:在籽粒灌浆期,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下表现为较高的籽粒灌浆速率,在施氮处理下表现为较低的籽粒灌浆速率;对于剑叶光合速率,无论在施氮还是非施氮条件下均表现为香稻品种高于非香稻品种,说明香稻品种更具有高光效特性。对2品种的产量性状分析表明,香稻品种较非香稻品种粒多,穗大;而非香稻品种相对于香稻品种则穗小,穗数多,这说明,香稻品种主要表现为大穗型,而非香稻品种主要表现为多穗型。对2品种的品质性状进行分析,加工品质2品种差异较小,外观品质表现为非香稻品种明显优于香稻品种,食味值2品种相差相对较小,且均表现为不施氮处理的食味值较高。综合以上分析表明,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下主要表现为较高的籽粒灌浆速率,较高的剑叶光合速率,较高的产量及较高的食味品质;在施氮处理下,除光合速率香稻高于非香稻品种外,其他性状稍低于非香稻品种,这说明,在水稻提优栽培中,在确保产量不降低的情况下,不施或适当少施氮肥,有利于增加香稻品种的籽粒灌浆速率和剑叶光合速率,从而提高香稻的品质。

优质高产粳稻新品种新科稻37的选育及栽培技术要点

新科稻37是新乡市农业科学院采用复交配组的杂交方法选育出的优质高产粳稻新品种,母本为自育的早熟抗病优质国审粳稻品种新科稻31,父本为新稻69与玉稻518杂交的F_(1)代,于2023年通过河南省主要农作物品种审定委员会审定。该品种具有高产稳产、品质优、综合抗性好等优点。本文作者就该品种的选育经过、特征特性及配套栽培技术做了详细介绍。

2012—2017年河南省参试粳稻品种品质特性分析

为明确河南省不同稻区粳稻品种的品质特性,培育和改良优质水稻品种。以2012—2017年河南省参试的粳稻品种为试验材料,研究了河南不同稻区不同年份稻米品质之间的差异及其类群划分。结果表明,对近6年河南稻区参试的粳稻品种的加工品质、外观品质、蒸煮食味品质等指标进行变异分析,加工品质的变异系数以出糙率最小1.92%,整精米率最大13.04%;外观品质变异系数以垩白度最大为79.13%。豫南组以粒形长宽比变异系数最小16.24%,沿黄组以粒长变异系数最小4.13%;蒸煮食味品质两组表现一致。主成分分析发现,豫南组提取4个主成分因子,沿黄组提取5个主成分因子。品质指标聚类分析可把参试品种(系)划分为3个类群,优质群品种可供生产上大面积推广应用。

48份水稻骨干材料香味及Badh2变异类型的鉴定

为促进香稻育种,明确水稻重要种质资源中香味基因的存在情况,本研究将传统香味鉴定方法(KOH浸泡法)与分子标记技术相结合,对48份水稻骨干材料的香味及香味基因Badh2变异类型进行鉴定。结果表明,在48份供试材料中,利用KOH浸泡法检测到具有香味的材料有44份;利用香味基因Badh2的7种等位基因变异类型功能标记检测到含有香味的材料有43份,其中,有41份为纯合香型,2份为杂合型,等位基因Badh2-E2的变异类型有37份,等位基因Badh2-E7的变异类型有6份,未检测到等位基因Badh2-E4-5、Badh2-E12、Badh2-E13、Badh2-UTR和Badh2-Pro的变异类型。通过比较KOH浸泡法与分子标记技术,发现仅有1份材料检测结果不同,明水香稻(X23)用KOH浸泡法检测出具有香味,但本研究所用的Badh2的7种等位基因变异类型功能标记却未检测出含有香味,说明该材料可能属于Badh2其他已报道的或新的等位基因变异类型,也可能是含有新的香味基因。

94份水稻骨干材料抗稻瘟病基因和恢复基因的分子检测与分析

为明确6个抗稻瘟病基因(Pita、Pi54、Pia、Pib、Pikm、Pikh)和1个恢复基因(Rf1a)在水稻骨干材料及新品系中的基因型和分布情况,从而为今后抗稻瘟病基因和恢复基因的合理利用及分子标记辅助育种提供依据,利用6对扩增条带清晰、稳定的抗稻瘟病基因特异性分子标记对48份水稻品系的基因组DNA进行PCR扩增,利用恢复基因分子标记Rf1a对46份外引及自育恢复系材料进行检测。结果表明,在48份水稻骨干材料及品系中,单个种质携带的抗稻瘟病基因为1~6个,携带4个抗稻瘟病基因的品系最多,占总数的33.33%,其次为携带3个(22.92%)、2个(18.75%)抗稻瘟病基因的品系,携带6个抗稻瘟病基因的种质资源最少(4.17%);6个抗稻瘟病基因在48份水稻种质中的分布差异较大,Pib、Pikh、Pi54在供试粳稻中的分布最广泛,分布频率分别达到77.08%、64.58%、62.50%,其次为Pita、Pikm、Pia,分布频率分别为47.92%、41.67%、33.33%;48份水稻种质共有抗稻瘟病基因组合22个,其中组合Pia+Pi54+Pikh+Pib和组合Pi54+Pikh+Pib的水稻材料数量最多(各6份)。在46份外引及自育恢复系材料中,携带恢复基因Rf1a的占93.48%。通过分子标记手段明确了相关种质的抗稻瘟病基因类型,为抗稻瘟病和恢复系新品系的选育及亲本组配提供了较好的遗传信息。

直播水稻产量和品质的影响因素及发展策略

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,直播水稻作为水稻种植方式之一,可以实现水稻生产的轻简化与机械化,具有节约成本、节约时间和节约水资源等显著优势,发展直播水稻有利于农业综合生产能力的提高。近年来,随着农村劳动力的转移,直播水稻面积增加,随之也发现直播水稻在生产上存在的问题,比如难全苗、草害严重和易倒伏等,与移栽水稻相比,直播水稻的产量得不到保证。概述了直播水稻的优缺点和影响因素,提出了直播水稻的发展策略,并对直播水稻前景进行了展望,以期为解决水稻直播技术的重难点和提高直播水稻技术水平提供参考,推进直播水稻产业健康、高质量发展。

优良食味粳稻丰产优质及氮高效协同的叶片光合生理

在不同氮肥处理下,通过研究优良食味粳稻产量、品质、植株氮素吸收利用特性及叶片光合生理特性,探讨了不同时刻叶片净光合速率与稻米品质的关系。结果表明,供试的4个优良食味粳稻品种在一定的氮肥处理下均表现为较高的产量水平、较高的氮肥利用效率和较优的稻米品质,最高氮肥利用效率达46.9%,最高氮素籽粒生产效率达72.82 kg/kg,最高食味值达84分以上,且年际间和品种间的变异系数相对较小,说明优良食味粳稻的丰产优质特性年度间具有一定的重演性和稳定性。灌浆盛期,4个粳稻品种的叶片净光合速率日变化均表现为先上升后下降的趋势,上午明显高于下午,最大净光合速率达27.37 μmol/(m^(2)·s),且施氮处理上午基本高于不施氮处理;下午净光合速率则基本表现为不施氮处理高于或接近于施氮处理。相关分析表明,稻米的加工品质除个别时刻外基本上与上午净光合速率呈正相关关系;食味值和直链淀粉含量与上午净光合速率基本呈负相关,与下午净光合速率呈正相关;氮素籽粒生产效率与上午净光合速率呈负相关,与下午净光合速率呈正相关,09:30和14:00分别达到显著水平。这说明,增加上午净光合速率有利于稻米加工品质的提高,下午维持较高的净光合速率有利于稻米外观、食味品质的改良;提高下午叶片净光合速率及氮素籽粒生产效率有利于提高稻米的食味品质,下午较高的叶片净光合速率可作为评价优良食味粳稻的一个光合生理指标。

国审水稻品种新稻89的选育及配套栽培技术

新稻89是河南省新乡市农业科学院以新稻18号为母本、津稻1007为父本,通过有性杂交选育的常规粳稻品种,于2019年通过国审。该品种丰产稳产性好、抗病性强、适应性广、品质优且食味佳,具有很好的推广应用前景。本文作者阐述了该品种的选育经过、特征特性及配套栽培技术,以期为黄淮稻区品种更新和大面积推广应用提供参考。

早熟粳稻新品种新稻571的选育及特征特性

新稻571是新乡市农业科学院以新科稻31为母本、盐丰47为父本配组杂交,经混合系谱法选育而成的早熟型粳稻品种。该品种具有优质、高产、稳产、抗病等优良特性,2022年通过河南省农作物品种审定委员会审定。总结介绍了新稻571的选育过程、特征特性及栽培技术要点,以期为该品种的大面积推广应用提供参考。

高产优质水稻新品种新科稻58的选育

新科稻58是由新乡市农业科学院选育的高产优质水稻新品种。该品种是由新科稻31//新稻89/新稻10号复交选育而成,具有高产、稳产、品质优、抗性强、适应性广等优点,2022年11月通过国家主要农作物品种审定委员会审定,适宜在河南沿黄及信阳地区、山东南部、江苏淮北、安徽沿淮及淮北地区种植。对新科稻58的选育经过、特征特性和栽培技术要点进行了介绍。

优质食味粳稻新品种新香粳1号的选育与栽培技术

新香粳1号是新乡市农业科学院以东北优质品种盐丰47为父本,与本地自育高产优质品种新科稻35为母本进行杂交,通过阶梯杂交和多性状鉴定选择培育而成的优良食味粳稻新品种。该品种综合性状优良,丰产性、稳产性好,品质优、具香味、口感好,适应性广,于2019-2021年参加河南省沿黄粳稻优良食味品种联合体试验,2022年通过河南省审定,适宜在河南省沿黄及鲁南、苏北等稻区种植。本文作者阐述了该品种的选育经过、特征特性及高效栽培技术,并对其应用前景进行了展望,以期为该品种在适宜种植区大面积推广应用或作为亲本利用提供参考。

水稻氮肥利用现状及其对稻米品质影响的研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,随着经济水平的提高,消费者对优质稻的需求日趋增加。氮是水稻生长发育所需的营养元素,氮肥是稻米品质的重要影响因素,全面解析氮肥对稻米品质的影响对优质稻育种具有重要意义。对水稻氮肥利用研究现状和氮肥对稻米品质的影响进行了介绍,就提高氮肥利用率提出了改良策略,并对水稻氮肥高效利用前景进行了展望,以期为提高氮肥利用率和稻米品质提供参考。

沿黄优质粳稻产业发展现状及对策分析

河南沿黄稻区地处黄河背河洼地,盐碱地赋予了该区大米天然的碱性,使原阳大米香味十足,米质晶莹透亮,软筋可口,具有发展优质粳稻产业的天然优势和良好基础。优质化和品牌化是我国水稻产业可持续、高质量发展的有效路径,结合河南沿黄优质水稻发展现状,针对沿黄水稻产业发展现状所面临的问题进行分析,提出了相应的发展对策与建议,以期为振兴原阳大米品牌及沿黄优质粳稻产业发展提供参考。

不同产量类型水稻基因型氮素吸收、利用效率的差异

【目的】明确不同产量基因型水稻氮素营养吸收、利用差异。【方法】采用大田试验,以长江中下游地区5种生育期类型中相对高产和低产的20个粳稻品种为材料,研究施氮量为225kg·hm-2水平下两种产量类型水稻的产量、氮素积累量、氮素吸收速率和氮素利用效率的差异及其之间的相互关系。【结果】随着生育期的延长,高产水稻类型的平均产量分别比低产类型高31.62%、31.94%、39.47%、26.21%和21.82%;氮素生育期累积量和氮素利用率随着生育期的延长呈逐渐增加的趋势,高产类型明显高于低产类型;氮素阶段性积累量和阶段性吸收速率的变化为:移栽至拔节和拔节至抽穗阶段为高产类型高于低产类型;抽穗至成熟阶段部分基因型表现为低产类型高于高产类型,但差异不大。相关分析表明,水稻产量与氮素积累量、氮素利用率呈显著或极显著正相关,与各阶段的氮素吸收速率亦呈正相关关系,其中移栽至拔节阶段达极显著水平,其余阶段未达显著水平。【结论】相对于低产基因型水稻,高产基因型在各个生育阶段的氮素积累量、抽穗前的氮素吸收速率及氮素利用效率均较高。可见,高产与提高氮素的积累和利用在品种本身的改良上可得到统一。

不同氮肥水平下中熟籼稻和粳稻产量、氮素吸收利用差异及相互关系

选用生育期相近的中熟中籼(138～143d)和中熟中粳(136～145d),于大田条件下探讨了4种氮肥水平即0、150、225、300kghm-2纯氮对产量的影响及不同生育阶段氮素吸收利用的差异。结果表明,随着氮肥施用量的增加粳稻平均产量呈增加趋势,而籼稻平均产量中氮水平达最高,高氮水平有所降低。各处理下籼稻产量明显高于粳稻,籼稻有较高的穗粒数和千粒重,平均分别比粳稻高22.45%、7.51%。植株氮素阶段吸收量,拔节、抽穗和成熟期籼稻平均分别比粳稻高24.26%、3.14%和6.45%;植株氮素阶段吸收速率,移栽至拔节、拔节至抽穗和抽穗至成熟阶段籼稻平均分别比粳稻高38.07%、16.05%和23.22%。相关分析表明,籽粒产量与氮素阶段吸收量、阶段吸收速率和氮肥利用率呈显著或极显著正相关关系。说明生育期相近的中熟中籼产量高于中熟中粳与籼稻植株较强的氮素吸收特性有关。

氮肥施用量对超级粳稻新稻18号强、弱势籽粒灌浆和稻米品质的影响

以超级粳稻新稻18号为供试材料,2011年在7个纯氮水平,2012年在6个纯氮水平下,测定了结实期不同氮肥水平下水稻强、弱势籽粒灌浆速率、稻米品质及产量,分析了籽粒灌浆速率与稻米品质的关系,明确了强、弱势粒灌浆特性对稻米品质的影响。结果表明,低氮处理籽粒灌浆速率高于高氮处理;最大灌浆速率和平均灌浆速率强势粒快于弱势粒,平均比弱势粒快39.51%和20.34%,255.0kg/hm2纯氮处理的最大灌浆速率为1.14mg/(粒·d),比弱势粒快40.83%,平均灌浆速率N0处理最快,为0.74mg/(粒·d),比弱势粒快28.50%。活跃灌浆期粒重,强势粒明显高于弱势粒,无氮肥处理最高。相关分析表明,灌浆前中期强弱势粒粒重与其灌浆速率呈极显著正相关,成熟期籽粒充实度则表现为弱势粒籽粒充实度与其灌浆速率呈极显著正相关,强势粒相关不显著;灌浆前期强弱势粒灌浆速率与稻米的加工品质呈负相关,其中弱势粒达显著或极显著相关;灌浆后期强势粒灌浆速率与稻米外观品质呈显著负相关;灌浆高峰期(即花后24d)籽粒灌浆速率与加工品质呈正相关,与外观品质呈负相关,但相关不显著。说明增大灌浆前期弱势粒灌浆速率及提高灌浆高峰期和灌浆后期强弱势粒灌浆速率,可以同步改善稻米的加工和外观品质。

水稻不同部位伤流强度的差异及其与籽粒充实的关系

为明确水稻弱势籽粒充实的作用机理,以豫粳6号(粳稻)和两优培九(籼稻)为试验材料,于幼穗分化期设置不同的氮素穗肥处理(即0、90、180kghm2纯氮)试验,研究了基部节间和穗颈节间伤流强度、伤流液中可溶性糖的灌浆期动态变化,灌浆盛期伤流强度日变化规律及穗颈节间伤流强度和伤流液中可溶性糖与籽粒充实度的关系。结果表明,水稻基部节间和穗颈节间伤流强度灌浆期变化不同,基部节间伤流强度于花后5d达最大值,之后呈下降趋势;穗颈节间伤流强度于花后5d、17d各出现一个峰值,花后11d达低谷,平均穗颈节间伤流强度表现为无氮肥处理最高,高氮肥处理最低。穗颈节间伤流强度日变化以白天较低,夜晚较高且随着施氮量的增加而降低。籽粒灌浆期,花后10、15、25和35d粳稻穗颈节间伤流强度与其弱势粒充实度呈显著或极显著正相关关系,而籼稻相关性不显著;穗颈节间伤流液中可溶性糖含量与强弱势粒充实度均极显著正相关。基部节间伤流与籽粒充实度的关系不显著。说明穗颈节间伤流与弱势粒充实关系密切,可以此作为衡量弱势粒充实程度的指标之一。因此,以氮素调控为手段提高穗颈节间伤流强度来提高弱势粒充实度是可行的。

水稻不同生育期类型品种精确定量施氮参数的初步研究

以长江中下游地区早熟中粳、中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳5种类型品种为材料,设置3种施氮水平(0、225和300kghm-2纯氮),研究精确定量施氮3个参数的变化规律。结果表明:(1)不施氮条件下的土壤基础供氮量即基础产量吸氮量,随水稻品种生育期的延长而增加,计算基础产量吸氮量的参数即100kg稻谷吸氮量,在中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳3种类型间差异较小,产量为6thm-2(4.87～6.58)时为1.58kg(1.50～1.63)。(2)施氮条件下,100kg籽粒吸氮量在中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳间的变化较稳定,平均为7.5thm-2产量时,225kghm-2氮素水平为1.86kg(1.85～1.87),300kghm-2氮素水平为2.01kg(1.98～2.05);9thm-2的产量时,225kghm-2氮素水平为1.94kg(1.91～2.04),300kghm-2氮素水平为2.08kg(2.01～2.19);10.5thm-2的产量时,225kghm-2氮素水平为1.95kg(1.93～2.01),300kghm-2氮素水平为2.09kg(2.08～2.10)。说明随着施氮量的增加100kg籽粒吸氮量呈增加趋势。相关分析表明,100kg籽粒吸氮量与产量呈极显著的二次曲线关系,其中早熟中粳和中熟晚粳的相关系数小于其他3种类型。(3)氮肥利用率随施氮量的增加基本呈下降趋势,除中熟晚粳外表现为随生育期的延长而增加,即在225kghm-2氮素水平下分别为31.32%、37.64%、38.5%、41.08%和38.11%,300kghm-2氮素水平下分别为28.74%、36.13%、37.16%、40.15%和39.42%。(4)欠适宜种植的早熟中粳和中熟晚粳的施氮参数相对于其他类型变异较大;相对于非主推品种,主推品种(当家品种)的施氮参数值较高且更趋稳定。说明在合理的品种选择和布局条件下,施氮参数变化规律较强,生产上利用斯坦福方程精确计算水稻目标产量施氮量是可行的。

氮肥水平对不同育种时代粳稻产量、氮素吸收利用差异的影响

以选育时期不同(两个选育时代)的12个水稻品种为材料,于施氮量为0,225,300 kg/hm2纯氮大田条件下,研究了不同氮肥水平下两选育时代的水稻品种产量、物质生产积累量及氮素吸收、利用效率的差异。结果表明,水稻产量随着选育时代的更替有所提高,并随施氮量的增加两时代产量表现不同,早期品种中有83.3%的水稻基因型的产量随施氮量增加呈增加趋势,当代品种产量则有一半基因型在225 kg/hm2氮肥水平下产量达最大,说明早期品种对氮肥反应较当代品种敏感。农艺性状中的株高和穗长随着育种时代的更替有矮化和减小的趋势,着粒密度有所增加。干物质和氮素平均积累量在生育时期各阶段均表现为当代品种大于早期品种,氮素利用效率亦表现相同的规律。相关分析表明,水稻产量与抽穗、成熟期物质积累量和氮素吸收量均呈显著或极显著正相关关系,与拔节期关系不密切。氮素利用效率与产量呈显著正相关,与株高和穗长呈显著负相关。说明随着选育时代的更替,水稻产量、吸氮量及氮素利用效率有所提高,株型趋于矮化,穗型由散穗向密穗型演变。

水稻食味品质性状间相关性分析及其与叶片光合作用的关系

为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标(糙米率、精米率和整精米率)和外观品质指标(垩白粒率和垩白度)等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系(r=0.827^(*)),直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系(r=-0.905^(**)),糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系(r=0.747^(*));外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。