深水稻全生育期耐盐性状的QTL定位

盐胁迫是许多沿海地区水稻生产的主要制约因素,尤其是沿海地区的咸淡水交汇区域。耐盐性是一种复杂的性状,可以通过QTL定位来帮助耐盐育种,以培育更高耐盐性的水稻品种。本研究供体亲本为沿海深水稻品种赤禾,受体亲本为美国水稻品种Lemont,杂交获得174份F9代的重组自交系,在芽期、苗期和生殖生长期分别利用浓度为15 g L^(-1)、5 g L^(-1)和5~6 g L^(-1)的NaCl进行胁迫,通过芽期相对发芽率、苗期耐盐性评级和生殖生长期的7个表型性状为基础数据,利用142个SSR分子标记绘制连锁遗传图并进行QTL分析。鉴定结果发现,赤禾在芽期表现敏盐,在苗期和生殖生长期表现耐盐;Lemont相反。3个生长时期分别有70.11%、50.57%和60.34%的品系表现为弱耐盐性,而且耐盐性为弱的负相关。本研究共鉴定出33个LOD值为2.52~10.32的QTL,解释0.06%~13.68%的表型遗传变异,解释最大遗传变异的QTL均由耐盐亲本贡献,其中芽期4个、苗期6个和生殖生长期23个位点,并在生殖生长期发现4个QTL重叠区域。这些QTL可以进一步研究,不仅为提高水稻育种的耐盐性提供了新的遗传资源,还有助于在水稻耐盐育种中,提高水稻品种的耐盐性。

利用边缘辅助分割网络提取稻虾共作养殖田

为确保稻虾共作的安全生产、社会供应以及政府政策的有效制定,须准确获取稻虾共作种植面积、空间分布及变化信息。现有稻虾养殖田提取方法以中分辨率时序影像为数据源,提取结果存在边界粗糙且噪声较多等问题。为获取精度高、边界规整的稻虾养殖田提取结果,该研究以高分辨率影像为数据源,提出一种基于边缘辅助任务的深度学习语义分割模型——edge assisted segmentation network(EASNet)。该模型首先将稻虾养殖田特有的边缘“虾沟”作为一种辅助信息在设计的边缘辅助模块单独分割,然后将该模块的输出与主任务分割模块输出进行融合,使主任务既增强了稻虾养殖田边界结构信息,又能学习到稻虾养殖田特有的空间及语义信息。试验结果表明,在边缘辅助模块的增强下,稻虾养殖田分割结果更完整,边界更清晰,其语义精度的交并比和边界精度的F1分数分别提升了1.5%、5.8%。整体语义精度的召回率、交并比、F1分数分别达到0.970、0.964、0.930,边界精度的召回率、F1分数达到0.864、0.859,松弛边界精度的召回率、F1分数达到0.876、0.913。将训练好的EASNet模型应用到盱眙县全域,得到2020年盱眙县稻虾养殖田空间分布图,在与传统的水体季相差异法、随机森林方法提取的稻虾养殖田结果的对比中,该方法取得了总体精确度为96.71%及Kappa系数为0.934的最优结果,为基于深度学习的稻虾养殖田提取方面的应用提供参考。

深水稻种质资源耐淹性及抗稻纹枯病特性研究

对广西及来源于IRRI的部分南亚国家的深水稻种质进行了分类研究并经耐淹性试验分析和抗稻纹枯病特性鉴定,认为深水稻应属于籼亚种一类有别于普通水稻、陆稻的特异生态种群。极有可能蕴藏其他稻类缺乏的抗稻纹枯病新抗源基因。其耐无氧呼吸能力因种质来源地域而有别。

深水稻品种对稻纹枯病抗性鉴定初报

12个深水稻品种对稻纹枯病抗性进行盆栽接种测定和品种农艺性状调查的结果显示,深水稻品种与感病对照在抗性水平上存在极显著的差异。大部分供试深水稻品种的抗性都在抗至中抗之间,个别品种还表现出较高的抗性水平。深水稻品种间抗性存在显著差异,但抗性与品种的生育期以及株型性状等没有显著的相关性。

粤港澳大湾区传统农业洪潮适应开发模式与生态文明经验

通过梳理17世纪以来至20世纪50年代粤港澳大湾区适应洪涝环境的地域开发典型模式,发现该地区根据洪水和潮水不同作用特点形成3种模式:1)北部肇庆、高要、清远、三水一带的低塱地区,以洪水影响为主,利用西江洪水期旺发的鱼苗资源进行涡塘养殖,发展种植耐涝的深水稻和经济水生植物;2)中部南海、顺德、高明洪潮叠加区普遍开发为连片桑基鱼塘,发展一套防洪抗涝与利用洪水期潮水排灌的技术体系;3)中山、番禺、东莞、新会一带的沿海口门区以潮水作用为主,当地通过沿岸浅滩大量投石修筑小型丁坝、种植水草等技术措施加速滩涂泥沙淤积,围、垦开发。滩涂开发过程中创造性地利用洪潮加速潮滩植物群落演替,以及排灌、改良培肥水稻土、选种适生作物。这3种开发模式是粤港澳大湾区在地域开发中变害为利的具体实践,总结其人水和谐的经验,可为粤港澳大湾区生态文明建设提供借鉴。

控制水稻分蘖的灌水有效深度和时间的研究

本文对深灌水控制水稻无效分蘖所需的灌水深度和时间进行了研究。试验结果表明:采用深灌水控制水稻无效分蘖时,首先应注意是掌握在分蘖芽分化发育过程中对外界环境的敏感期进行;其次是灌水深度须完全淹没欲控分蘖芽所着生节上的母茎叶鞘:再次是每控制一个分蘖芽,处理时间应不少于一个叶龄期。

深水灌溉条件下杂交中稻品种比较研究

为给稻田养鱼模式提供适宜的水稻品种,以15个杂交中稻品种为材料,采用盆栽试验方法研究了在移栽后20d至成熟期淹深水(15cm)条件下,不同品种的产量及其相关因子表现。结果表明,川谷优2348、宜香优2115、奇优894、蓉优22等4个杂交组合在淹深水条件下产量相对较高,比15个组合的平均产量高14.54%~20.74%,通径分析表明,对产量直接正效应较大的前3个因子从高到低依次为有效穗数、千粒重、每穗粒数。

早稻灌浆乳熟期蓄水灌溉对产量及温室气体排放的影响

为给湖南双季稻区稻田蓄水采用'早水晚用'的节水栽培模式提供理论依据,于早稻灌浆乳熟期起保持稻田不同的灌水深度(10、15、20 cm),通过大田试验探讨不同灌水深度对早稻产量及温室气体排放的影响。结果表明:与常规水管理相比,灌深水有利于提高光合速率,但降低了结实率和千粒重,使产量减少3.1%~5.7%,但差异不显著;灌深水增加了62.7%~113.6%的CH4累积排放量,减少了63.1%~84.1%的N2O累积排放量,差异显著。各灌水处理中以灌水深10 cm增排量最高,随着灌水深度增加增温潜势降低,各灌水处理的增温潜势超出常规水管理57.2%~96.6%。根据湖南降雨季节分布规律,加高加固田埂后,早稻成熟期蓄积20 cm深水有利于双季稻区晚稻种植和节水。但蓄深水增加了CH4排放,对此有待进一步深入研究减排措施。

有机水稻杂草控制技术的研究

有效控制水田杂草的发生是有机水稻栽培关键技术。本田杂草控制技术的研究采用深水管理、施用米糠以及田面覆盖稻草、稻壳等有机物的方法进行水田杂草控制试验。结果表明,深水灌溉能够有效控制水田稗草的发生;施用米糠杂草控制效果可达到药剂控制的85%左右;田面覆盖稻草、稻壳等有机物对水田杂草均有不同程度的控制效果,可降低施用米糠成本。

16-20世纪中期珠江三角洲北部低塱湿地的深水稻与水生植物

16-20世纪中期珠江三角洲顶部的低塱区分布着面积广阔的湖沼湿地资源,这里的作物栽培及水生植物群落都具有鲜明的地域特色.明代以来随着堤围、闸窦修建,一部分低塱湿地区的得以进行农业开发.低塱区雨季内涝严重,当地农民根据低塱中积水深度的差异,分别种植浮水稻与深水稻,实行种稻与养鱼轮换的耕作制度.低塱区在种植深水稻与浮水稻的同时还起能起到滞洪纳洪作用.传统时代西、北江沿岸的低塱湿地中生物多样性极为丰富,低塱湿地湖泊和沿河岸的沙洲中都有丰富的水生植物资源,农家在这些地区也种植芡实、蒲草等经济水生植物.

在不同贮藏条件下保存15年后深水稻种子活力的研究

在鉴定种子贮藏效果时,如果只用种子发芽率,不能全面反映种子内在的活力。为了探讨贮藏温度和种子含水量对贮藏效果的影响,较为全面评价种子长期保存后的活力。本试验研究了深水稻(Deep water rice)种子从11.3％的含水量干燥至6.5％后经密封包装藏于-1℃温度、(40士5)％相对湿度的种质库和室温两种条件下进行长期保存,15年后取出测定它们的种子萌发能力、田间生长能力、电导率等。结果表明:经15年保存后,在室温条件下含水量11.3％的种子全部丧失了发芽力,含水量6.5％的种子的发芽率下降至贮藏前的53.0％;而在-1℃种质库条件下含水量11.3％的种子发芽率与贮藏前相比差异极显著,发芽率有下降的趋势,即不适宜长期保存,含水量6.5％的种子发芽率与贮藏前相比差异不明显,活力最高,适合低温长期保存。此研究为种质资源长期安全保存积累了科学的数据,对指导种质保存具有重要的现实意义。

1GZCS-180/6型水田节水免耕插秧施肥机的研制

设计专用旋耕机以特定模式进行带状茬间旋耕整地、设计气吹式排肥结构、集成水稻插秧机结构、研制水田免耕插秧侧深施肥机。采用带状茬间旋耕整地方法取代传统翻耕或全旋耕整地方法;采用气吹方式将施肥口处的泥水吹开,在肥料自流排肥同时,依靠气吹动力排肥,实现水稻侧深施肥;集成水田插秧技术进行插秧作业。该机具一次进地作业可完成水田移栽种植过程的整地、侧深施肥、插秧全部作业过程。

叶龄调控下水肥耦合对寒地水稻生物学特征及水肥利用效率的影响

【目的】旨在通过优化水稻生育进程的水肥供给来促进水稻的生长发育。【方法】大田试验于2016—2017年在黑龙江省八五二农场进行,以垦稻24(主茎叶片数为12)为材料,采用2种灌溉模式和2种施肥模式的正交试验设计:叶龄灌溉模式(LI)与常规灌溉模式(RI),叶龄调控侧深施肥模式(SF)与常规施肥模式(RF)。【结果】LI+SF模式对水稻形态特征、光合特性、水肥利用效率及产量具有显著影响(P<0.05)。与RI+RF相比,LI+SF模式使叶面积指数、单株不定根数、总根长、总根表面积及总体积显著提高了21.2%、22.7%、20.8%、45.2%和17.8%,灌浆期水稻光合速率、净光合速率、叶绿素含量及气孔导度显著提高了17.4%、18.4%、26.8%和40.1%,水稻结实率、千粒重和理论产量显著提高了6.3%、2.4%和28.2%,实收产量平均增加5.2%,纯收入增加13.2%,氮肥农学利用率、籽粒吸氮量、产谷利用效率、氮肥偏生产力及氮收获指数被显著提高了11.1%、6.9%、5.8%、13.6%和8.0%。LI模式可以节约灌溉水用量1000 t/hm^2。RI+SF对水稻植株形态、光合特性、生物学产量和水肥利用率具有一定的促进作用,实收产量平均增加2.3%,没有充分发挥水肥耦合作用。【结论】LI+SF模式为本研究最佳的精准灌溉施肥模式,也是适合在我国北方推广的寒地水稻节水、节肥、丰产技术模式。

氮肥不同施用方式对稻麦轮作体系作物产量及其产量构成的影响

【目的】研究探索不同的基肥-追肥处理组合对稻麦轮作体系中作物产量及产量构成、氮肥偏生产力的影响,为高效农业和农业可持续发展的实现提供理论支撑。【方法】稻季基肥深施、追肥水施处理为G1,基肥深施、追肥湿施为G2,基肥面施、追肥水施为G3,基肥面施、追肥湿施为G4;麦季,基肥采用深施和面施两种方式,追肥全为面施,两种处理命名为G1、G2。以不施用氮肥作为对照处理。【结果】同等条件下,基肥深施的增产效果大于基肥面施,且达极显著水平,稻季作物产量和氮肥偏生产力以G2处理时最高,表现为G2>G1>G4>G3>CK;麦季以G1处理更优。基肥深施能明显提高氮肥偏生产力,水稻对氮肥的偏生产力为35. 4%-37. 3%,小麦的氮肥偏生产力较低,基肥深施和基肥面施处理分别为22. 2%、21. 8%,【结论】基肥深施、追肥湿施对作物具有最佳增产效果,提高氮肥利用率。

利用F_2群体对深水稻抗纹枯病QTLs定位

构建了一个由‘HH1B'和‘RSB03'杂交、包含286个个体的F_2群体,对群体及亲本人工接种纹枯病菌,综合应用病级(DR)、病斑长度(LL)、病斑高度(LH)及相对病斑长度(RLL)等指标进行抗性评价。通过QTLs定位分析,检测到4个与纹枯病抗性相关的QTLs位点,分别分布于第4、11及12染色体上,其中第11染色体上的位点同时控制DR与RLL,另外检测到7个与抽穗期(HD)及株高(PH)相关的QTLs位点。

耕作与水肥耦合对冷凉区水稻产量及温室气体排放的影响

为研究耕作与水肥耦合对冷凉地区水稻生产的影响,通过设置不同的耕作方式和水、肥管理组合模式,以吉宏6号品种为材料,研究了各组合模式下的水稻农艺性状和产量构成因素及生育期间稻田温室气体排放动态特征。结果表明:深耕+常规施肥+常流水灌溉模式(T1)、深耕+减施氮肥+耐冷灌溉模式(T2)与深耕+增施氮肥+耐冷灌溉模式(T3)水稻生育期农艺性状优于旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK),且实际产量显著高于旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK),分别高出8.3%、16.8%和20.4%。生育期深耕+常规施肥+常流水灌溉模式(T1)、深耕+减施氮肥+耐冷灌溉模式(T2)和深耕+增施氮肥+耐冷灌溉模式(T3)模式的CO_(2)累计排放量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别提高了9.4%、26.4%和2.3%;CH_(4)累计排放量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别降低-6.7%、提高12.2%与降低-17.6%;N_(2)O累计排放总量较旋耕+常规施肥+常流水灌溉模式(CK)分别提高了51.0%、78.8%和63.1%。深翻栽培增加了水稻有效穗数、穗粒数及结实率,提高产量。深翻栽培基础上,调控水肥管理措施,可优化水稻农艺性状,实现稳产与高产。

广西地区籼型陆稻、深水稻与水稻的遗传分化

广西是我国栽培稻种质资源的多样性中心之一,分布有陆稻、深水稻与水稻3种不同的栽培稻生态型。这3种栽培稻生态型适应不同的农业生境,具有丰富且不同的遗传资源,有必要对其遗传多样性与遗传分化进行研究。本试验基于全基因组SNP研究了广西地区籼型陆稻、深水稻与水稻生态型的遗传多样性及其两两间的遗传分化。结果表明:上述3种生态型间总体遗传分化程度较低,遗传多样性相近,但两两生态型间存在少数高分化区间。其中,在深水稻-水稻的高分化区间富集了4个已知耐淹基因;陆稻-水稻及深水稻-水稻高分化区间富集了许多已知抗旱基因。由此可以推测,3种生态型两两间的高分化区间蕴藏着丰富的抗旱、耐淹及其他适应性基因,与其适应不同的农业生境相关。本研究结果可为栽培稻种质资源适应性基因资源的挖掘、研究和应用提供理论依据。

稻田深层铺打孔膜节水高效栽培技术的研究

利用二道厚的聚乙烯无毒膜为底膜,铺膜深度为30～40cm,插秧后根据土质和渗水情况每平方米打孔0～10个(沙性土、漏水田不打孔,粘重不渗的土壤适量打孔)。经3年的田间试验和技术上的不断创新与完善,达到了良好的效果。与常规田相比,可节水60.3%;节肥32.2%;总根量增加了22.2%;增加有效分蘖3.9个;提高有效穗数17.2%;提早成熟5d,平均增产20%。

深水灌溉对稻渔共生水稻抗倒伏性的影响研究进展

持续一定时间的深水灌溉是稻渔共生的必要条件。稻渔共生条件下水稻品种优质、高产、抗倒伏性状的优劣直接影响到稻谷量质安全。本文阐述了稻渔共生下水稻品种的筛选、倒伏的危害与抗倒伏评价体系的构建,以及深水灌溉对水稻茎秆力学、形态学和解剖学特征的影响等研究进展,旨在为稻渔共生高质量发展提供参考。

前历深水灌溉对水稻障碍型冷害的防御效果

本文在冷害年通过田间栽培和冷水处理的冷害模拟试验，自然条件下验证佐竹等人曾在人工气候室实验证实的前历深水灌溉对水稻孕穗期耐冷性变动的影响及其冷害防止的实际效果。结果表明，前历深水在无冷害的一般年，可增产３％～５％，而冷害年幼穗形成期开始１０ｃｍ深灌的前历深水比普通的５ｃｍ浅水增产１３％～２０％，而前历１０ｃｍ深水同危险期２０ｃｍ深水并用，就增产２０％～３０％．而且前历１０ｃｍ深水的效果，比危险期２０ｃｍ深水的效果还高。