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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

早晚季水稻精米和米皮硒含量的基因型差异研究

选用福建省生产上推广应用的水稻品种(组合)、特种稻和旱稻共45份种质资源为试验材料,在早、晚季分析不同基因型水稻精米和米皮中硒含量的差异。结果表明:①早、晚季水稻品种精米和米皮中硒含量表现均无明显差异。②水稻品种精米和米皮中硒含量分布遵循正态分布规律,表明水稻精米和米皮中硒含量属数量性状。③不同基因型水稻品种精米和米皮中硒含量差异很大,不同品种具有不同的富硒能力。其中早季精米硒含量最高的品种是罗旱紫谷(0.065mg/kg),最低的是84VE303(0.012mg/kg);晚季精米硒含量最高的品种是罗旱紫谷(0.068mg/kg),最低的是加州红米(0.009mg/kg)。④早、晚季种植的精米硒含量达0.04 mg/kg以上的水稻品种有:罗旱紫谷、隆化大红欲、555-99、Ziukdo、矮血糯,其中罗旱紫谷精米中硒含量最高,早晚季平均达0.067 mg/kg。

减钾对华南早晚兼用型水稻产量形成、品质及钾吸收利用的影响

在大田条件下,研究了低氮磷水平下施钾处理(常规施钾(225.0 kg/hm2)、减钾28%(175.5 kg/hm2)和不施钾(0 kg/hm2))对水稻粤晶丝苗2号、桂香占、华优8305和天优998的产量形成、品质及钾吸收利用的影响。结果表明,与常规施钾相比,减钾28%提高华优8305的结实率及天优998的有效穗和结实率,进而增产;桂香占的有效穗、结实率和千粒质量提高,但每穗总粒数下降,因而稳产;粤晶丝苗2号有明显的减穗减粒效应。减钾28%有利改善华优8305的稻米品质;不利改善另外3个水稻品种稻米碾磨品质。适度减钾对水稻剑叶和籽粒生理代谢酶活性无显著负面影响,减钾28%有利提高钾素利用率。

减氮对华南早晚兼用型水稻产量、品质及氮吸收利用的影响

【目的】分析常规施磷钾条件下减氮对不同华南早晚兼用型水稻品种产量、品质及氮吸收利用的影响,为水稻精确减量施肥及氮高效利用提供参考。【方法】在大田常规施磷钾条件下,研究了3个不同水平氮肥处理(常规施氮肥(纯氮187.5kg/hm2)、减氮28%(纯氮135.0kg/hm2)和不施氮肥(纯氮0kg/hm2))对不同基因型水稻("粤晶丝苗2号"、"桂香占"和"天优998")产量、品质及氮素吸收利用的影响。【结果】与常规施氮相比,减氮条件下"粤晶丝苗2号"和"桂香占"的每穗总粒数、结实率和千粒质量增加但有效穗数减少,对"天优998"产量构成因子无显著影响。减氮28%处理对水稻的碾磨品质和蒸煮品质无显著影响,提高了"天优998"的外观品质。减氮28%处理有利于提高"粤晶丝苗2号"和"桂香占"灌浆期剑叶蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性,对氮吸收影响不显著,但一定程度上利于提高氮素利用效率。【结论】适度减氮有利于华南早晚兼用型水稻增产、稳产及保持或改善稻米品质。

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"。

2004年广西桂南稻作区早季迟熟组区域试验报告

以特优63为对照，将21个水稻品种分为A、B两组参加2004年广西桂南稻作区早季迟熟组区试试验。试验结果表明，A组Ⅱ优416、D优202、F3001、冈香优527、擐两优86和天优1025以及B组T优855、华优122、培杂279、汕优416和特优98611个水稻品种的产量、米质、抗性等优于对照特优63，一般平均产量为8668．5～9264．0kg／hm^2；推荐省级评审。于2005年3月通过广西农作物品种审定委员会审定。

华南籼稻高效育种——从“早晚兼用型”到“常恢兼用型”水稻育种

以华南籼稻育种为主题,综述育种效率高的“早晚兼用型”水稻育种和“常恢兼用型”水稻育种。早晚兼用型水稻育种在品种培育上成效显著,甚至影响了水稻的育种和生产模式;常恢兼用型水稻育种是对早晚兼用型水稻育种的继承和发展,并取得了突出成效,育成了极具影响力的品种黄华占、黄莉占、黄广油占、黄粤丝苗、五山油占(华占)、五山丝苗等,在南方稻区的水稻生产中发挥着重要作用。其中,黄华占通过广东、湖南、湖北等8省审定,是我国年度推广面积最大的籼稻品种;华占共配组142个组合,252次通过各级审定,是配组组合最多的恢复系;五山丝苗通过广东、陕西等4省审定,共配组47个组合,88次通过各级审定。以晶两优534、隆两优华占等两系杂交稻组合为例证,提出并倡导在南方稻区进行杂交稻育种的新策略:在华南培育精品恢复系,在南方不同生态区创制适合所在生态区的不育系,并配组成优势互补的强势组合,形成合作共赢、协同发展和高效互补的整体水稻育种格局。

谷林套播下不同共生期对稻田三熟制油菜生长规律和产量的影响

为了确保江西三熟制稻田的三熟高产和克服季节矛盾,在江西双季稻区进行套播油菜共生期试验,设置与水稻共生期分别为10天（D10）、5天（D5）、0天（D0,CK）,调查油菜生长及产量形成,为研究稻田三熟制谷林套播油菜简化栽培技术提供理论依据。结果表明：（1）处理D5、D10与CK油菜成熟期基本一致,但油菜营养生长期分别延长5天和7天,有利于前期营养物质的累积,为最终取得高产奠定基础。（2）共生期延长有利于提高油菜出苗期密度,但其他生育期密度降幅随着共生期延长而增加,导致成苗率和成株率随着共生期延长而下降,成熟期处理D5密度最大、CK次之、D10最小,分别为42.35万株/hm^2、40.02万株/hm^2、36.68万株/hm^2。（3）共生期影响着油菜各期生长状况和产量结构,延长共生期有利于油菜个体生长发育及单株产量形成,但群体产量以处理D5最大、D10次之、CK最小,分别为1564.12 kg/hm^2、1430.72 kg/hm^2、1402.37 kg/hm^2,在单株产量不足的情况下,可以通过适当增加密度来弥补,从而提高群体产量。根据以上结果,建议本区域内稻田三熟制套播油菜共生期以5-10天为宜,5天为佳,在适宜范围内尽可能早播。

华南籼稻不同处理间早晚造品质变化规律研究

对 9个不同栽培处理、早晚两造种植的华南籼稻品种绿黄占品质性状进行系统研究 ,方差分析结果表明 :除粒型呈显著性差异外 ,9个处理间其他品质性状差异不显著 ;出糙率、整精米率、不完善粒率、食味品质等性状在造别间呈极显著性差异 ,粒型造别间呈显著性差异。对温室盆栽的 9个不同中微量元素施肥处理早晚两造的绿黄占品质性状进行系统研究 ,分析结果表明 :所有品质性状处理间差异不显著 ;出糙率、整精米率、不完善粒率、垩白粒率、食味品质、直链淀粉含量等品质性状造别间差异极显著 ,胶稠度差异显著。指出华南籼稻品质的提高只有通过品种改良才能根本奏效 ,华南籼稻同一品种早晚不同造别种植晚造稻米食味品质一般优于早造稻米。

华南前汛期雨季开始期的降水及环流特征

根据较客观的分析，给出了历年华南与前汛期雨季开始期的划分结果。然后分析了华南雨季开始期的降水特征、雨季开始期前后５００ｈＰａ平均环流的差异以及开始期内各种降水分布型的５００ｈＰａ环流特征。结果表明，华南前汛期雨季开始期前后，５００ｈＰａ平均环流发生明显变化。开始期前，环流场有利于华南升温增湿。开始期后，环流场有利于冷空气向华南输送。在雨季开始期，华南地区的降水具有６种主要分布型，各型具有不同的环流特征。在不同环流形势下水汽输送及冷空气的强弱不同，从而造成不同的降水分布。

减钾对华南早晚兼用型水稻源库特性的影响

【目的】分析低氮磷水平下减钾对不同早晚兼用型水稻品种源库特性的影响,为水稻精确减量化施肥及营养物质的高效利用提供参考。【方法】在大田低氮低磷条件下,设置3个钾肥处理(常规施钾(K2O 135.0kg/hm2)、减钾处理(较常规施钾减22%,K2O 105.3kg/hm2)和不施钾肥),探讨不同钾肥处理对不同基因型水稻("粤晶丝苗2号"、"桂香占"、"华优8305"和"天优998")品种源库特性的影响。【结果】与常规施钾相比,减钾处理有利于"华优8305"和"天优998"增产,产量分别提高7.44%和19.39%;减钾处理降低了"桂香占"产量,但与常规施钾处理差异不显著。与常规施钾相比,减钾处理有利于提高"粤晶丝苗2号"库容,但降低了库容有效充实度、部分叶源(后期叶面积指数、前期叶绿素含量和叶片老化指数),最终导致产量显著下降了14.67%。【结论】在低氮低磷条件下,适度减钾通过维持源库协调可以使水稻增产或稳产。

油-稻-稻种植制度下磷肥后效研究

研究了油-稻-稻种植模式下磷肥的后效应作用。结果表明,磷肥的施用对当季油菜产量的影响较大,增产17.01%。油菜生长期间施用的磷肥对下季早稻的生长有一定的后效作用,早稻生长期间施用的磷肥对下季的晚稻生长有一定的后效作用。晚稻施用磷肥没有增产作用。因此,从经济效益的角度出发,建议油-稻-稻三熟制种植模式下种植油菜时施用磷肥,而在种植早晚稻时只施氮钾肥。