华南地区早晚兼用型水稻产量和氮素吸收在早、晚季的差异特征

为明确华南双季稻区早晚兼用型水稻产量和氮素吸收在早、晚季的差异特征,以6个早晚兼用型水稻品种为试验材料,按当地高产栽培条件在早、晚季种植,测定其产量、产量构成、干物质积累和氮素吸收等。结果表明,早晚兼用型水稻在早、晚季种植时产量分别为6.68~7.91 t/hm^(2)和5.72~6.11 t/hm^(2);早季产量显著高于晚季,平均增幅为1.53 t/hm^(2)。相关分析表明,较高的早季产量与其有效穗数和粒重的提高有关。早、晚季干物质积累量和氮素吸收差异显著;相对于晚季,早季成熟期干物质积累量和氮素吸收平均提高25.0%和29.5%。另外,早、晚季产量与其干物质积累量和氮素吸收显著正相关。早晚兼用型水稻在早季种植时具有较高的产量、物质生产和氮素吸收能力。研究结果可为华南地区早晚兼用型水稻的丰产栽培提供理论依据。

华南双季稻区不同季别种植籼稻品种整精米率差异及高整精米率材料筛选

整精米率是决定稻米商品价值的重要性状之一,筛选不同环境条件下种植都具有高整精米率的品种具有重要意义。本研究通过比较357个籼稻种质在广东省农业科学院大丰试验基地不同年份(2021—2023)不同季节(早、晚季)种植时的整精米率,发现2021年晚季的整精米率最好、2022年早季次之、2023年早季最差。其中,泰丰B、19香、广恢6200、粤黄丝苗、华新占、香雪丝苗等17份长粒籼稻的整精米率在3次不同种植环境下均达GB/T17891—2017优质稻标准,适用于高整精米率水稻育种。

基于DSSAT模型模拟气候变化对江西双季稻生长期和产量的影响

江西是中国双季稻的主要种植地区。气候变化严重影响了双季稻生产。基于江西省1981—2022年逐日气象资料和双季稻作物资料,对DSSAT模型进行调参验证;利用验证后的DSSAT模型,分析江西省双季稻生长期和产量空间分布和时间变化趋势;采用t检验方法,明确气候变化对江西早稻和晚稻的影响差异。结果表明:(1)江西早稻(晚稻)播种期至开花期天数、播种期至成熟期天数和产量模拟值与观测值的归一化均方根误差分别为1.87%(1.86%)、2.05%(2.36%)和6.05%(7.30%),D指标分别为0.97(0.98)、0.96(0.96)和0.95(0.94);(2)固定播期和品种条件下,1981—2022年江西早稻和晚稻生长期均呈显著缩短趋势,平均每10年分别减少2.22 d和1.61 d;研究期间江西早稻和晚稻潜在产量均呈显著下降趋势,平均每10年分别减少181.30 kg hm^(-2)和276.16 kg hm^(-2);(3)t检验表明,江西早稻生长期气候倾向率极显著地小于晚稻,而江西早稻潜在产量气候倾向率极显著地大于晚稻。DSSAT模型可较好的模拟江西双季稻生长发育和产量。气候变化对江西早稻生长期和晚稻潜在产量影响更加明显。本研究为江西双季稻作物模型研究、产量预报和气候变化评估提供了科学依据。

非典型大西洋尼诺对中国东部前、后汛期降水的影响

采用1979—2020年共42 a的降水观测和再分析资料,使用多变量EOF、傅立叶滤波、线性回归、T-N波通量等方法,研究了非典型大西洋尼诺(Non-Canonical Atlantic Ni1o,NCA)对中国东部夏季前、后汛期降水的影响及物理机制。结果显示,NCA在前汛期引起中国南方降水增加,但在后汛期导致华南沿海地区降水减少而北方降水增加。这是由于在前汛期,NCA的暖海温异常位于热带北大西洋,可通过“风-蒸发-海表温度”正反馈引起拉尼娜,进而激发西北太平洋异常反气旋,其西北侧的异常西南气流有助于将暖湿水汽输送至我国南方,导致前汛期南方降水增加。在后汛期,NCA的暖海温异常南移至赤道大西洋,通过调节沃克环流增强拉尼娜,使得西北太平洋异常反气旋进一步增强并覆盖华南地区,导致华南降水减少而北方降水增加。此外,与NCA相关的东传罗斯贝波列在前/后汛期位于副热带/中高纬地区,其在我国东部引起的环流异常也有助于NCA在前/后汛期影响我国南/北方降水。

双季稻区“晚稻品种连种”模式:内涵界定、产生逻辑与实现路径——以江西省为例

双季稻区稳定粮食生产的关键在于早稻,但早稻生产长期呈现“低质低效”“增产不增收”的典型特征,导致农户种植积极性下降,“双改单”甚至“稻改经”现象突出。“十三五”以来,江西创新和大力示范推行“晚稻品种连种”模式,取得了明显成效,促进了双季稻区早稻高质高效发展。但推行中也存在适用品种缺乏、龙头企业带动不强、产业链条延伸不足、缺乏完善的配套设施服务支撑、市场接受程度有待提高等困难与问题。为此,提出加快“晚稻早种”适用品种选育、加强技术集成示范推广,深化农业产业链建设、加强龙头企业带动作用,完善农机社会化服务体系建设,发挥“有为政府”与“有效市场”协同作用、提高“晚稻品种连种”模式的市场接受度等对策建议。

大粒早熟葡萄新品种宝光的选育

宝光是常规杂交培育成的早熟、大粒、优质葡萄新品种,其母本为巨峰,父本为早黑宝。果穗圆锥形,平均单穗质量717.3 g,果粒近圆形,平均单粒质量13.7 g,最大单粒质量25.0 g,每果粒含种子1~3粒;果皮紫黑至蓝黑色,果粉较厚,果肉较脆,香气淡;可溶性固形物含量(w,后同)18.1%以上,最高23.5%;可滴定酸含量为0.47%,固酸比38.3;品质上等。昌黎地区果实成熟期为8月上旬。适宜河北、山东、山西、浙江、湖北、广西等适栽地区种植。

早晚兼用型水稻稻米品质在早、晚季的差异特征

为明确华南地区早晚兼用型水稻稻米品质在早、晚季的差异特征,以6个早晚兼用型水稻品种(美香占2号、象牙香占、19香、南晶香占、二广香占3号、莉香占)为试验材料,测定了大田栽培条件下早、晚季稻米的加工、外观、蒸煮和食味品质等指标。结果表明,与早季相比,晚季稻米糙米率、精米率、垩白粒率、垩白度和蛋白质含量平均降低4.8、2.5、2.4、0.7和0.8个百分点,整精米率和直链淀粉含量平均提高5.6和0.9个百分点。早晚兼用型水稻加工和外观品质、直链淀粉和蛋白质含量在早、晚季的差异与其灌浆期的温度相关。与早季相比,晚季稻米峰值黏度、崩解值和糊化温度分别平均降低10.7%、19.5%和1.60℃,消减值平均升高32.4%。另外,晚季米饭硬度、黏性、咀嚼性和食味值均整体显著高于早季,平均增幅分别为36.7%、37.1%、37.5%和10.3%。早晚兼用型水稻糊化特性、米饭质构和食味值在早、晚季的差异与直链淀粉和蛋白质含量相关。综上,早晚兼用型水稻在早、晚季种植时的加工和外观品质、稻米糊化特性、米饭质构和食味值存在较大差异,主要与灌浆期温度和稻米组分变化有关。本研究结果可为华南双季稻,特别是“丝苗米”的品种选育、优质栽培及产品加工提供理论依据。

晚熟杂交柚新品种夏蜜柚的选育

夏蜜柚是由清见橘橙×沙田柚杂交选育出的晚熟柚类杂种。果实阔卵圆形或锥状卵圆形,果顶端平,果面黄橙色,单果质量610g,果肉浅橙色,中心柱充实,无核或少核。成熟时果实的可滴定酸含量(w,后同)0.47%,可溶性固形物含量12.0%,还原糖含量4.18%,转化糖含量8.27%,维生素C含量(ρ)48.76mg·100mL^(-1),出汁率32.3%,出汁率明显高于沙田柚。夏蜜柚成熟晚,果实采收期从2月下旬至4月下旬,且4月下旬采收的果实没有枯水,品质优良,丰产性较好,4年生平均株产43.1kg,每666.7m2按照5m×4m栽植密度栽培,产量可达1422kg。对炭疽病、溃疡病的抗性较强,抗寒性较强。该品种适宜在年均温18℃以上,冬季无霜冻、最低温度在-3℃以上的地区种植发展。

异季栽培对稻米品质的影响

稻米品质改良是主要育种目标之一。稻米品质的优劣,既受遗传基因的制约,也受环境因素的影响,尤其是灌浆期间的温度条件对稻米品质的作用更大。前人研究认为,灌浆期间温度过高,籽粒的灌浆速率较快,稻米的整精米率下降,透明度变差、垩白度增大,碾磨品质和外观品质变劣;对蒸煮品质来说,高温会使稻米的糊化温度升高、胶稠度变硬,直链淀粉含量也受高温影响,Resurreccion等和赵式英认为这种影响因品种特性而异,Juliano则认为高温会降低直链淀粉含量。从我国目前稻米品质的现状来看,早籼米的品质劣于晚籼米,早籼品种经翻秋栽培后,品质明显变好,但对晚籼品种在早稻生长季节灌浆成熟后,其稻米品质的变化目前尚未见报道。本文通过对同一地点不同季节栽培的稻米进行品质分析,旨在洞悉早籼和晚籼品质差异的原因,以及灌浆期间环境因素对稻米品质影响的程度,以期对水稻品质育种提供依据。

短季棉主要农艺性状的遗传分析

选用5个早熟不早衰的短季棉品种和5 个早衰的短季棉品种进行部分双列杂交。通过对亲本、F1 和F2 代分别于2001 年和 2002 年两年田间试验研究。结果表明:子棉产量、皮棉产量和衣分3个性状以显性效应为主,其次为加性效应,同时还存在极显著的加性上位性与环境的互作效应,单铃重和成铃数以显性效应为主;与早熟有关的诸性状,生育期、始花期、铃期和果枝始节4个性状以加性效应为主,其次为显性效应,霜前花率以显性效应×环境互作效应为主,同时存在显著的加性上位效应,落叶株率以加性与加性互作上位性为主,落叶指数以加性效应为主;与纤维品质有关的诸性状,2.5%跨长、比强度、伸长率3个性状以加性效应为主,其次为显性效应,同时还存在着加性、上位性与环境的互作效应;同时还研究了产量、早熟性和纤维品质各性状之遗传和表型相关关系。

湖北省早、中、晚稻施钾增产效应及钾肥利用率研究

2006～2009年,在湖北省18个县(市、区)布置多点田间肥效试验,研究在当前生产条件下推荐施用钾肥对早、中、晚稻产量及其构成因素的影响,分析当前水稻生产中的钾肥吸收和利用状况。结果表明,在氮、磷肥的基础上,早、中、晚稻施用钾肥的增产量平均分别为716、679和691 kg/hm2,增产率平均分别为12.6%、9.6%和12.0%,钾肥对产量的贡献率平均分别为10.8%、8.2%和10.3%。说明当前生产条件下,高产水稻生产必须施用钾肥。施钾之所以增产,早稻主要由于单位面积有效穗数增加,中稻主要由于单位面积有效穗数和每穗粒数增加,而晚稻主要由于每穗粒数增加和结实率提高所致。施用钾肥促进了水稻总吸钾量及百千克子粒吸钾量的提高和钾素收获指数的下降。在当前生产条件和推荐施钾量水平下,早、中、晚稻百千克子粒吸钾(K2O)量平均分别为2.96、3.45和2.72 kg,钾肥(K2O)农学利用率分别为9.6、8.2和7.2 kg/kg,偏生产力分别为92.3、101.5和75.4 kg/kg,吸收利用率分别为47.1%、53.8%和46.3%,生理利用率分别为21.1、24.1和23.7 kg/kg,土壤钾素依存率分别为78.0%、83.0%和70.4%。3种类型水稻对钾素的吸收和利用虽有不同,但其吸收的钾都主要来自于土壤,因此改善土壤供钾能力是提高水稻产量和节约钾肥资源的有效措施。

梨新品种——‘苏翠2号’的选育

‘苏翠2号’是以西子绿为母本,翠冠为父本杂交选育而成的早熟砂梨新品种。该品种果实圆形,平均单果质量270 g。果面平滑,果皮黄绿色,无果锈。果肉白色,肉质细脆,石细胞极少,汁液多,味甜,可溶性固形物含量12%。果实生育期115 d,在南京地区7月中下旬成熟。树姿半开张,花芽易形成。早果丰产性强。

早籼稻品种更替过程中农艺性状的演变特征

以南方稻区品种更替过程中大面积推广的18个早籼稻代表品种为材料,按高秆品种、矮秆品种、矮抗品种、优超品种4个演变阶段,采用常规栽培方法研究其农艺性状的演变特征。结果表明,随着品种的演变,产量、收获指数、每穗粒数均有提高;有效穗、结实率、千粒重变化不大。进一步分析表明,每穗粒数的增加是着粒密度改良所致。农艺性状与年代的回归分析表明,生物量与株高在1980年后有增加的趋势,生育期有缩短的趋势。相关分析表明,决定早籼稻产量的农艺性状为生物量、株高、收获指数和每穗粒数。

减施化肥条件下翻压不同量紫云英对双季稻生长和产量的影响

2009～2010年在湖北省通城县和崇阳县设置试验,研究双季稻生产中减施20%和40%化肥条件下最佳紫云英翻压量。紫云英翻压量设15 000、22 500、30 000和37 500 kg/hm24个梯度。分析早稻和晚稻生长、产量及产量构成因素等数据,结果表明:减施20%化肥条件下,翻压紫云英早稻增产效果明显,与100%化肥相比,最高可达8.6%,紫云英最适用量为22 500 kg/hm2;减施40%化肥条件下,与100%化肥相比,紫云英翻压量30 000 kg/hm2以上增产效果明显,最适用量为37 500 kg/hm2;减施20%化肥条件下翻压30 000和375 000 kg/hm2紫云英后效明显,与100%化肥相比,晚稻分别增产2.7%和2.4%,但减施40%化肥翻压紫云英造成晚稻略有减产。等翻压量下,减施20%化肥各处理的早稻产量和生长一般好于减施40%化肥条件下。因此,双季稻生产中,紫云英替代20%的化肥,翻压量在22 500 kg/hm2比较合适。

梨新品种——初夏绿的选育

初夏绿是以西子绿为母本,翠冠为父本杂交选育而成的早熟砂梨新品种。该品种树姿较直立,叶色亮绿,花芽易形成,坐果率高;果实长圆形,平均单果质量250g,果皮浅绿色,果锈少;果肉白色,肉质细嫩,汁液多,果心小,可溶性固形物11%;果实生育期105d,杭州地区7月中下旬为最佳采收期。

减磷对华南早晚兼用型水稻产量的影响

为了筛选出适宜华南水稻减量化栽培的品种,明确其在减磷栽培条件下产量构成特点。本试验以常规优质稻"粤晶丝苗2号"、"桂香占"和杂交稻"华优8305"及超级杂交稻"天优998"为材料,研究了常规施磷肥(P2,过磷酸钙450.0kg·hm-2)、减量施磷肥(P1,过磷酸钙315.0kg·hm-2)和不施磷肥(P0,过磷酸钙0kg·hm-2)3个处理下水稻生育后期群体LAI、剑叶SPAD值、叶片老化指数、产量及其构成。结果表明:3个磷肥水平中,P0处理下"华优8305"因总粒数显著最高的优势而获得超高产;P1处理下"天优998"因有效穗数、穗粒数和结实率的优势而高产;P0、P1、P2对"桂香占"产量无显著影响,而P2处理下"粤晶丝苗2号"有效穗数和穗粒数表现出协同提高的优势而获得高产。可见,华南早晚兼用型常规稻"桂香占"和杂交稻"华优8305"适宜实施磷肥减量化栽培。此外,对不同磷处理下各水稻品种LAI、SPAD值及叶片老化指数的研究表明,水稻高产归功于齐穗后绝对值适宜的群体LAI、剑叶高且持久的SPAD值及较大的叶片老化指数等所塑造的后期功能型强"源"。

我国前冬和后冬气温年际变化的特征与联系

基于我国160个台站观测的月平均地面气温资料,通过考察冬季各月气温之间的联系将11月和12月划分为前冬,次年的1月至3月划分为后冬,并利用160站资料和NCEP/NCAR再分析资料,通过经验正交函数(EOF,empirical orthogonal function)分解和依赖于季节的EOF(SEOF,season-reliant EOF)分解对近62年来我国前冬和后冬气温各自的年际变化特征、它们之间的联系以及对应的大气环流进行了分析。结果表明,我国前冬和后冬气温年际变化的前两个EOF模态在空间上均表现为全国一致的变化和南北相反的变化;其时间系数的分布表明,当前冬出现全国性偏暖(冷)或北冷(暖)南暖(冷)的气温异常时,后冬出现类似气温异常和相反气温异常的概率均在50%左右。进一步,通过SEOF分解得到了年际变化时间尺度上我国冬季气温演变的两个主要模态。第一模态(SEOFl)为前冬到后冬同相演变型,即前冬全国一致偏暖(冷)时后冬亦全国一致偏暖(冷),该模态在20世纪80年代中期有明显的年代际增暖;第二模态(SEOF2)表现为前冬到后冬反相演变型,即前冬全国一致偏冷(暖)而后冬全国一致偏暖(冷),该模态以年际变化为主。对环流场的分析表明,中纬度大气过程特别是大气遥相关型的变化是同向和反向两种演变模态产生的主要原因。SEOF1的环流表现为对流层中层斯堪的纳维亚遥相关型在整个冬季的持续性同号异常,与此相伴的海陆气压差强度和东亚高空急流强度的变化使得前、后冬中的东亚冬季风环流呈一致加强或减弱,从而引起同相演变模态。SEOF2的环流在前冬表现为欧亚遥相关型的特征,整个对流层的变化都很显著,而后冬的环流信号主要在对流层中低层显著,此时表现为类似斯堪的纳维亚遥相关型的特征且符号发生了反转,从而引起反相演变模态。

海南省富硒杂交水稻品种筛选

水稻累积硒的基因型差异非常明显,筛选出富硒能力较强的杂交水稻品种,对开发海南富硒土壤资源具有十分重要的意义。通过田间试验对海南杂交晚稻品种（主栽品种和一些即将推广试种的品种共63个）和早稻品种（主栽品种共12个）进行富硒品种筛选,结果表明：相同条件下,不同晚稻和早稻品种的糙米、精米平均硒含量差异都极显著,最大值是最小值的3~4倍,表明进行富硒品种筛选的必要性。以精米的硒含量达到富硒食品标准（0.1~0.3mg/kg）作为富硒品种筛选指标,富硒晚稻品种主要有＇谷丰优8312＇＇、博Ⅱ优510＇＇、南丰优61208＇＇、捷丰优629＇＇、京5优182＇＇、热香1号＇＇、南丰优/6256＇和＇博Ⅱ优629＇;富硒早稻品种主要有＇红泰优996＇＇、Ⅱ优128＇＇、丛优629＇＇、Ⅱ优202＇和＇特优57353＇。

减氮对华南早晚兼用型水稻源库特性的影响及其机理

研究了大田条件下氮肥水平(常规施氮肥(187.5 kg/hm2)、减氮28%(135.0 kg/hm2)和不施氮肥(0 kg/hm2)对不同基因型水稻(粤晶丝苗2号、桂香占、华优8305和天优998)的源库特性的影响。结果表明,减氮不会导致华南早晚兼用型水稻产量显著降低在于其能维持或促进水稻的源库协调性。与常规施氮比较,减氮28%有利于提高粤晶丝苗2号、桂香占及华优8305的产量,增幅分别为11.99%,5.51%,6.46%,主要归因于减氮28%能增强后期叶片光合或茎鞘转运而有利于稳定高产形成。减氮28%有利于提高粤晶丝苗2号和桂香占库容和粒叶比,提高华优8305库容有效充实度,而对天优998无显著影响。

苹果抗寒早熟鲜食与加工兼用新品种——七月鲜的选育

七月鲜(K9)是以佚名大苹果为母本、铃铛果为父本杂交选育而成的。果实卵圆形,平均单果质量50.7g。果实颜色鲜艳,果面光滑,富光泽,外观美。可溶性固形物含量13.94%,可溶性糖10.94%,可滴定酸1.22%,维生素C0.1875g/kg,硬度10.99kg/cm2。果肉黄白色,肉质中粗、脆,汁液多,风味酸甜,有香气,品质中上。目前在黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁等地栽培约有2.4万hm2,年产量20多万t,产值3.29亿元。