减氮增密对寒地水稻产量及氮素吸收利用的影响

基于2017年开始的秸秆还田下寒地水稻减氮增密长期定位试验[CK:常规密度(30 cm×13.3 cm),不施氮肥;T1:常规密度(30 cm×13.3 cm),常规施氮量(180 kg/hm^(2));T2:增加密度32%(30 cm×10 cm),常规施氮量(180 kg/hm^(2));T3:增加密度32%(30 cm×10 cm),穗肥减少常规施氮总量的20%(总施氮量144 kg/hm^(2));T4:增加密度32%(30 cm×10 cm),基肥减少常规施氮总量的20%(总施氮量144 kg/hm^(2))],利用2023年监测的试验数据,研究减氮增密对水稻产量及氮素吸收利用的影响。结果表明,T4处理产量最高,显著高于CK、T1、T2处理,增幅分别为39.6%、9.8%、13.3%;T3处理次之,与T4处理差异不显著。二者产量的提高主要归因于有效穗数的提高,其中T4处理有效穗数分别较CK、T1处理显著提高64.0%、18.5%。T3、T4处理收获指数较高,两者差异不显著,但均显著高于其他处理,其中,T4处理分别较CK、T1、T2处理提高30.4%、53.3%、15.6%。拔节期—成熟期,总体上以T4处理叶片SPAD值最高,SPAD衰减率最低,地上部干物质积累量较高。T1—T4处理植株总吸氮量较CK显著增加53.6%~94.2%,以T4处理增幅最大。与T1处理相比,T4处理氮肥吸收利用率、氮素吸收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著提高36.1%、30.1%、82.4%、37.3%,而土壤氮素表观盈亏量和氮素盈余率则分别显著降低87.5%和103.8%;T3处理氮肥吸收利用率显著降低22.5%,而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著提高71.2%、34.9%。氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收率与产量均呈极显著正相关,而氮素盈余率和土壤氮素表观盈亏量与产量均呈显著或极显著负相关。综上所述,在减少基肥中氮肥施用量的同时增加移栽密度可提高水稻产量及氮素吸收利用率,适合寒地水稻生长。

种植方式对寒地水稻抗倒伏性状的影响

为了探索不同种植方式对寒地水稻抗倒伏能力的影响,以‘龙粳21’和‘龙稻18’为试材,比较研究了水直播、旱直播和插秧栽培模式下水稻的抗倒伏特性。种植方式对寒地水稻的抗倒伏特性有显著影响,但两品种表现不一致。其中,‘龙粳21’N1至N4节间的倒伏指数为插秧>水直播>旱直播,单茎抗推力为旱直播>插秧>水直播。‘龙稻18’N1、N3和N4节间的倒伏指数为插秧>旱直播>水直播,N2节间为旱直播>插秧>水直播,单茎抗推力均为水直播>插秧>旱直播。相关分析表明,提高寒地水稻抗倒伏能力应适当降低株高、重心高度和N1、N2节间的长度,不宜攻大穗。在寒地稻区,通过选择适宜的品种及合理地构建多穗和小穗的群体结构,既利于直播稻获得较高的产量,也有利于提高抗倒伏性。

田间增温1.5℃对高纬度粳稻产量和品质的影响

【背景】水稻是我国最重要的口粮作物。东北稻区不仅是我国高纬度优质粳稻的重要产区,约占我国粳稻总产50%以上;也是我国气候变暖最明显区域,近半个世纪来该区年平均气温上升了1.1℃。【目的】研究气候变暖情境下东北稻区水稻产量和品质的变化,为保障我国优质粳稻生产提供参考依据。【方法】结合田间开放式远红外增温装置,设置全生育期增温1.5℃和不增温处理,分析田间开放式增温1.5℃对高纬度粳稻生育期、产量及产量构成、加工品质、外观品质、营养品质和蒸煮品质的影响。【结果】与不增温相比,2017年和2018年增温处理的水稻全生育期天数分别减少了6—7 d和4—5 d,主要表现在抽穗前天数缩短;增温处理下龙稻5号和龙稻18两年平均产量分别提高了5.8%和14.4%,其主要得益于单位面积的有效穗数增加;增温显著降低了籽粒中直链淀粉含量,但对糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量影响不大;增温有增加水稻淀粉峰值黏度、热浆黏度和最终黏度,降低淀粉消减值的趋势,但对回生值无显著影响。【结论】基于高纬度稻区较低的背景温度,增温1.5℃对水稻产量和稻米蒸煮品质具有一定的促进作用,但未来增温幅度升高将会加大该稻区稻米品质变化的不确定性。

农业有机废弃物发酵CO2施肥对生菜产量及品质的影响

以美国"大速生菜"为试验材料,鸡粪和稻草为发酵原料,采用农业有机废弃物发酵CO2施肥技术研究CO2加富对生菜生物学性状、产量和品质的影响。结果表明:利用农业有机废弃物发酵进行CO2施肥可维持温室内CO2浓度725 mg·L^-1左右,提高冬季温室白天温度0.80℃,夜间温度0.38℃,显著提高生菜的株高、叶片数和SPAD,总产提高92.23%,并可提早7 d上市;与对照温室相比,显著增加了生菜中的可溶性蛋白质、可溶性糖和维生素C含量,明显降低硝酸盐含量。因此,该项技术在寒地设施蔬菜生产中应用既可解决大量农业有机废弃物对环境的污染,又可解决温室CO2亏缺、提高作物产量和品质,并可产生较高的经济和社会效益。

播期调控对寒地粳稻产量和品质的影响

为探究寒地稻区粳稻品种的温光响应特征以及选择合理播期实现寒地粳稻优质高产的可行性,以6份寒地主栽粳稻品种为供试材料,设置4个播期,研究播期调控对寒地粳稻品种的生育期、产量、品质及温光利用的影响。结果表明,随着播期的推迟,供试品种的全生育期天数缩短,主要体现在出苗期-齐穗期天数的缩短,这与出苗期-齐穗期日均温升高,日均光照时数减少有关。晚熟粳稻品种产量随着播期的推迟逐渐降低,中早熟粳稻品种呈先上升后降低的趋势,相关分析表明,晚熟粳稻品种产量与千粒质量的相关系数为0.86~0.93,中早熟粳稻品种产量与有效穗数相关系数为0.88~0.99,这是粳稻产量降低的主要原因之一。随着播期的推迟,寒地粳稻品种的加工品质均变劣,外观品质变化趋势不同,直链淀粉含量呈升高趋势,蛋白质含量呈降低趋势,食味值则呈先升高后降低趋势。综上所述,晚熟粳稻品种适当早播有利于优质高产,中早熟品种早播和晚播均不利于优质高产,适宜播期的选择对产量和品质提高有关键作用。

播期对寒地粳稻产量及温光资源利用的影响

研究了播期对寒地稻区优质粳稻产量、生育期及温光资源利用的影响。结果表明,播期推迟,优质粳稻生育进程延迟,生育期缩短,主要与出苗至齐穗期日均温升高、全生育期日均光照时数减少有关;播期推迟,全生育期积温和光照时数利用率呈下降趋势,优质粳稻产量逐渐降低,减产的主要原因是在于有效穂数和穗粒数的减少。产量与气候因子的相关分析表明,出苗至齐穗期的日均温与相对产量呈极显著负相关,这是播期推迟导致产量降低的主要原因之一,而出苗至成熟期的太阳辐射与相对产量呈极显著正相关,说明在寒地稻区太阳辐射对水稻产量形成有正向作用。

齐穗后遮阴时长对西北稻区粳稻产量和品质的影响

灌浆期光照强度对保障水稻产量和稻米品质至关重要。本研究以常规高产水稻品种(新稻41、吉粳88)和优质水稻品种(粮粳10号、吉粳515)作为研究对象,以不遮阴作为对照,于2018和2019年在新疆乌鲁木齐研究了齐穗后不同遮阴时长处理(遮阴10 d、20 d和持续遮阴)对水稻产量及稻米品质的影响。结果表明,齐穗后遮阴延长了水稻灌浆进程,降低了结实率、千粒重和产量;遮阴同时导致了籽粒直链淀粉含量显著降低,蛋白质含量显著增加,进而导致水稻垩白粒率和垩白度增加,淀粉糊化特性和食味值变差。与不遮阴相比,齐穗后遮阴10 d、20 d和持续遮阴处理2年平均水稻结实率和千粒重分别下降了3.5%、9.7%、11.1%和3.7%、7.1%、13.1%,进而导致产量分别下降了11.3%、16.5%和31.7%。直链淀粉含量和食味值受齐穗后0~10 d遮阴的影响不大,齐穗后遮阴20 d和持续遮阴处理较对照2年平均籽粒蛋白质含量分别增加了20.5%和30.8%,直链淀粉含量降低了3.6%和4.6%,崩解值和食味值分别降低了15.2%、26.1%和3.9%、7.7%。籽粒垩白粒率受齐穗后遮阴的影响因灌浆期背景光照强度而异, 2018年齐穗后遮阴10 d水稻垩白粒率增幅最大,达152.1%, 2019年为齐穗后遮阴20 d增幅最大,达345.5%。高产水稻品种对齐穗后遮阴时长的敏感程度大于优质水稻品种,其结实率和千粒重下降幅度更大,产量更易受遮阴的影响;并且高产水稻品种垩白粒率增加幅度明显大于优质水稻品种,导致其更易受遮阴影响。综上,齐穗后20d是遮阴影响稻米外观品质的关键时期,且遮阴时长的影响取决于背景光照强度;遮阴时间越长,稻米蒸煮食味品质越差。本研究将为我国优质粳稻生产应对未来气候变化提供科学依据。

播期对三江平原主栽水稻品种生育期和产量的影响

通过播期试验对三江平原5个主栽水稻品种的主要生育时期、生育期、产量及其构成因子进行分析,结果表明,播期推迟,品种生育期均明显缩短,且主要体现在出苗-拔节阶段生育天数的减少,拔节-抽穗、抽穗-成熟阶段变化不显著;播期推迟,出苗到抽穗天数减少,这与日均温度升高、日均光照时数减少有关;晚熟品种早播有利于获得高产;中早熟品种可以适当推迟播期,以求达到更高产量。

播期对三江平原主栽水稻品种品质的影响

通过播期试验,对三江平原5个主栽水稻品种的品质性状进行分析。结果表明,播期对整精米率、垩白米率、垩白度、直链淀粉含量、蛋白质含量、食味值均有影响,对糙米率、精米率影响较小。随着播期的推迟,整精米率明显降低,外观品质变劣,且二者呈极显著负相关;直链淀粉含量呈升高趋势,蛋白质含量则呈降低趋势;食味值变化因品种而异。对品质各性状的变异系数进行聚类分析,结果表明,垩白粒率、垩白度受播期影响最大,属于敏感性状;糙米率、精米率、食味值、直链淀粉含量和蛋白质含量受播期影响较小,属于迟钝性状;整精米率受播期影响变异幅度在二者之间。综合而言,早播对5个水稻品种整体品质提升具有正向作用;但从食味值角度出发,早熟品种龙粳31和龙粳46适当晚播可能更有利于口感的改善。

籼型细胞质对粳稻杂交后代F1稻米品质的影响

为促进东北粳稻稻米品质遗传育种研究,本试验利用分子标记手段对东北粳稻细胞质进行籼粳类型鉴定,再以4份籼质粳核超高产粳稻与4份粳质粳核粳稻构建双列杂交群体,分别在沈阳和哈尔滨两地种植,分析籼型细胞质背景下杂交后代F_(1)稻米品质性状的变化特征。结果表明,筛选到4份超高产粳稻沈农265、沈农9741、辽粳454、沈农9816的细胞质为籼型;杂交后代F_(1)品质性状相关性分析得出,食味值与直链淀粉含量正相关,与蛋白质含量极显著负相关;稻米品质方差分析表明,与粳质粳核材料相比,籼质粳核材料稻米蛋白质含量低,加工品质、蒸煮食味值高。综上所述,相同核遗传背景下,籼质粳核基因互作可能有利于提高稻米品质和口感。

黑龙江省农业实现碳中和的主要途径及建议

固碳减排是我国实现碳中和的有效措施,为推动黑龙江省农业绿色低碳发展,本文在分析了黑龙江省农业碳中和现状的基础上,明晰了碳中和的主要途径,全面分析了碳中和面临的优势和不足,并提出了实现碳中和的一些建议,包括保护利用好黑土资源、提出农业碳中和框架路线图、组建碳中和协同创新平台、加强碳中和的科技支撑力量、尽快制订碳中和的法律法规与技术标准、通过市场机制激励涉农企业主动减排等。

不同除草剂对寒地湿润直播稻田杂草的防除效果及安全性评价

杂草是影响水稻直播田高产、稳产的重要因素之一,为了筛选适合寒地水稻湿润直播田的除草剂,研究了不同时期施用不同除草剂对湿润直播田杂草的防除效果及对水稻产量和安全性的影响。结果表明:播前封闭施用40%苄嘧·丙草胺或40%苄嘧·丙草胺+38%苄·噁·丙草胺,2叶1心期施用55%吡嘧·丙草胺或55%吡嘧·丙草胺+38%苄·噁·丙草胺,5叶1心期施用480g·L^(-1)灭草松+36%二甲四氯钠·氯氟吡可高效防除直播田禾本科杂草、莎禾科杂草和阔叶杂草。直播稻的出苗情况、生长发育动态和产量性状分析结果表明,这些药剂在生长期施用没有产生明显的药害。

黑龙江省2010-2019年水稻生产碳中和概况及低碳稻作技术对策分析

稻田固碳减排是我国实现碳中和的重要技术措施。为推动我国寒地水稻绿色、低碳、可持续发展,本文在了解我国寒地稻田系统2010-2019年碳排放及碳中和概况的基础上,探索我国寒地稻田系统固碳减排的对策,包括选用氮素利用率高的水稻品种、适宜的水分管理模式、综合考虑有机肥和氮肥的施用种类及比例、翻耕和旋耕每年交替的轮耕制度等。并提出今后寒地稻田固碳减排应重点考虑加强寒地稻田温室气体产生、排放的机理及影响因素研究,强化寒地稻田温室气体排放量的准确估算,通过多学科交叉融合研究寒地稻田温室气体排放。

我国稻田系统温室气体排放及减排对策分析

近年来温室气体排放增加引起的全球气候变暖备受人们的广泛关注,缓减温室气体排放势在必行。CH4和N2O是大气中两种重要的温室气体,在全球变暖中具有非常重要的作用。稻田系统是重要的温室气体排放源,本文从品种选择、水分管理、肥料施用、耕作制度以及秸秆还田和综合利用等几个方面总结了可以减缓我国稻田温室气体排放的一些措施,为我国低碳农业的可持续发展提供一定的技术支撑,为我国温室气体减排和缓解全球气候变暖作出积极的贡献。

化肥配施有机物料对盐碱地水稻产量和品质的影响

为促进盐碱地快速改良和高效利用,以不施肥(T0)、常规施肥(T1)、化肥配施(T2)处理为对照,研究化肥配施有机物料[化肥配施生物炭有机肥(T3)、化肥配施秸秆有机肥(T4)、化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥(T5)]对水稻产量和品质的影响。结果表明,化肥配施有机物料能降低土壤pH和电导率,有利于盐碱地土壤改良,与未施有机物料处理相比,化肥配施有机物料对水稻增产效果明显,化肥配施秸秆有机肥和生物菌肥(T5)产量最高;龙稻21增产范围为12.76%~189.87%,海稻2号的增产范围为88.46%~151.40%;施用有机物料使穗长变长,穗粒数增多,株高、实粒重、结实率、千粒重均高于未施有机物料处理,穗数、穗粒数、结实率和和千粒重4个产量构成因子与产量呈极显著正相关,相关系数大小依次为穗粒数>结实率>穗数>千粒重;在保证产量的前提下,化肥配施不同有机物料能提高稻米的加工品质和食味值,降低蛋白质含量,化肥配施生物炭有机肥(T3)处理稻米的整体品质最佳。

新型复合肥在黑龙江省水稻生产中的应用效果

为了更好地评价新型肥料在黑龙江省水稻生产中的施用效果,利用大田区域联合试验的方法,通过将新型复合肥与常规肥料进行对比,研究新型复合肥的施用对不同积温带水稻生长发育及产量的影响。结果表明:施用复合肥处理较常规对照在佳木斯增产4.08%,在哈尔滨减产7.49%,且差异显著,在二九一农场减产5.18%。由于有效穗数和每穗粒数下降引起减产,每穗粒数和千粒重增加导致增产。在成熟期,施用新型复合肥使佳木斯的干物质增加5.15%,而哈尔滨和二九一农场的干物质分别下降4.95%和3.89%。与常规对照相比,复合肥处理使佳木斯的氮肥偏生产力增加4.08%,而哈尔滨和二九一农场的氮肥偏生产力分别降低7.49%和5.18%。表明,该新型复合肥在黑龙江省不同水稻种植区域的应用效果存在一定差异。

非对称性增温对江淮粳稻植株源库特征的影响

气候变暖存在明显的昼夜非对称性,夜间增温幅度大于白天增温幅度,但关于非对称性增温对水稻源库特征影响的研究尚少。为此,于2006-2008年,借助稻田开放式主动增温系统,在江苏南京开展了昼夜不同增温对水稻源库特征影响的研究。结果表明:全天增温(AW)、白天增温(DW)和夜间增温(NW)处理下,水稻地上部干物质和籽粒产量均呈下降趋势。与常温对照相比,AW、DW和NW使干物质分别降低9.3%、16.3%和6.1%,产量分别降低4.6%、12.0%和7.7%。AW、DW和NW分别使花后干物质积累降低23.9%、30.5%和13.9%,但花前干物质无显著影响。不同增温处理对水稻成熟期叶干重所占比例有增加趋势,但对叶干重无显著影响,对茎干重及其所占比例有降低趋势。增温对强势粒的灌浆不利,而有利于弱势粒的灌浆。与对照相比,AW、DW和NW处理使每穗库容量分别平均降低9.9%、7.4%和7.4%,使粒叶比分别平均下降4.1%、9.5%和8.1%。由此表明,在未来气候变暖背景下,江淮水稻植株的源下降和库不足是影响产量形成的主要原因。

克盐碱水溶肥对松嫩平原苏打盐碱地水稻产量和品质的影响

盐碱地水稻种植是松嫩平原苏打盐碱土利用的一种主要方式.为明确克盐碱水溶肥缓解水稻盐碱危害的效果,在秸秆还田下,分别于水稻移栽前和分蘖期施用克盐碱水溶肥,调查其对东北松嫩平原苏打盐碱地水稻产量和品质的影响.结果表明,与常规对照相比,在分蘖期施用克盐碱水溶肥的水体pH和EC分别显著降低3.80%和4.93%,土壤EC显著降低11.65%,在灌浆期施用克盐碱水溶肥的水体pH、EC和土壤pH、EC变化不大;施用克盐碱水溶肥的水稻籽粒产量较常规对照显著增加21.94%,有效穗数显著增加26.51%,结实率增加2.51%,每穗粒数降低8.18%,千粒重显著降低3.68%;施用克盐碱水溶肥的水稻糙米率、精米率和整精米率较常规对照均呈下降趋势,垩白粒率和垩白度分别显著降低33.49%和54.95%,食味值略有增加,直链淀粉含量和蛋白质含量均有所降低;施用克盐碱水溶肥的纯收益为813.86元hm-2.综上所述,施用克盐碱水溶肥可以显著降低生育前期水体的pH和EC以及土壤EC,显著提高水稻产量,获得较好的经济效益,有利于提高稻米的外观品质和蒸煮食味品质.

东北粳稻区秸秆还田下无驱动搅浆的综合效果分析

秸秆还田是东北地区水稻秸秆综合利用的一种主要方式,对盐碱地改良起到重要的作用。在秸秆粉碎均匀抛撒以及合理整地的基础上,搅浆环节对于防止水稻秸秆漂浮起到至关重要的作用。为促进水稻生产中秸秆还田条件下搅浆平地机具的合理选择,本文在秸秆还田和秋整地的基础上,通过完全随机区组试验比较了有动力搅浆和无驱动搅浆方式对水稻产量及土壤物理性质的影响。结果表明:与有动力搅浆相比,无驱动搅浆的土面下降高度和秸秆漂浮量分别显著降低37.9%和33.7%,秧苗的新生白根数显著增加16.2%,>2000μm和250~2000μm土壤大团聚体所占的比例分别显著提高了17.7%和75.0%,土壤微团聚体(53~250μm)的比例显著提高了50.6%,而土壤粘粉粒(<53μm)的比例显著降低了17.0%。与有动力搅浆相比,无驱动搅浆可使0~40 cm土层的土壤容重降低2.1%~7.8%,但差异均不显著,降低土壤穿透阻力,但可提高0~30 cm土层的砂粒所占比例。有动力搅浆与无驱动搅浆的水稻籽粒产量无显著性差异。综上所述,无驱动搅浆可以有效抑制搅浆后的秸秆漂浮,改善土壤物理性质,且不影响水稻产量,是秸秆还田下稻田搅浆方式的理想选择。

松嫩平原水稻芽期耐盐碱鉴定与分级评估

为了建立精准的水稻芽期耐盐碱评价体系,本研究采用NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3摩尔比为1∶9∶9∶1的盐碱混合液模拟松嫩平原盐碱地混合盐溶液,采用梯度试验筛选混合盐碱液胁迫浓度范围,确定水稻品种芽期耐盐碱鉴定的最佳浓度。并用确定浓度的盐碱混合液对243份水稻材料进行芽期耐盐碱鉴定。结果表明,盐碱混合液浓度125mmol·L-1是鉴定的最佳浓度。243份水稻材料在该浓度下鉴定获得耐盐碱性极强的品种72份,耐盐碱性强的品种77份,耐盐碱性中等的品种57份,耐盐碱性弱的品种27份,耐盐碱性极弱的品种10份。