不同阴离子形态锌肥对水稻营养及土壤锌形态的影响

盆栽试验研究3种阴离子形态Zn肥对水稻生长发育、养分吸收及土壤Zn形态的影响。结果表明，NO3^-或NO3^-与SO4^2-配合较SO4^2-、Cl^-有利于提高水稻产量。供试土壤各形态Zn含量以交换态（Ex—Zn）和有机结合态（OM—Zn）最低，其次为碳酸盐结合态（CAB-Zn），再次为晶体氧化铁结合态（COFe-Zn）、无定型氧化铁结合态（AOFe-Zn）及氧化锰结合态（OMn-Zn），其中Ex—Zn、OM-Zn及OMn—Zn3形态Zn之和（即土壤有效锌）为9．2mg／kg，占全Zn量的9．6％；土壤矿物态锌是土壤Zn素的主要组分，含量为69．3mg／kg，占全Zn量的72．0％。植稻提高了土壤CAB—Zn、AOFe-Zn、OMn—Zn含量，土壤各形态Zn仍以Ex—Zn、OM—Zn最低，其次为COFe-Zn，再次为CAB—Zn、AOFe—Zn及OMn-Zn含量，Ex—Zn、0M—Zn及OMn-Zn3形态Zn之和为10．5mg／kg，占全Zn量的11.2％。土壤矿物态锌仍是土壤Zn素的主要组分，但含量及占金Zn量的比例较种植前分别减少4．2mg／kg和2．7％。水稻施Zn提高了植株吸Zn量和土壤全Zn量及OMn—Zn、COFe-Zn含量，土壤有效锌（Ex—Zn、OM-Zn及OMn—Zn3形态之和）含量较对照增加12．7％～103．8％。

基于卷积神经网络的水稻氮素营养诊断

为了快速、准确诊断和识别水稻氮素胁迫程度,对水稻进行大田栽培试验。以超级水稻‘两优培九’为试验对象,设置0、210、300和390 kg·hm^(-2)共4个施氮水平处理,通过扫描采集幼穗分化期和齐穗期水稻顶1、顶2、顶3叶图像,在卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)ResNet34的每个残差块中加入SE block(squeeze-and-excitation block)模块,并将在图像数据集ImageNet(ImageNet large scale visual recognition challenge)上训练得到的权重参数迁移到水稻氮素营养诊断的识别模型中,ResNet34的特征提取层保持原结构,模型结尾的池化层替换为全局平均池化层,利用改进后的网络对水稻图像进行特征提取,训练得到最优的权重参数。结果表明,改进后的网络对水稻幼穗分化期的模型测试准确率达到98.13%,齐穗期的准确率达到99.46%,且模型的收敛速度更快,相比于改进前的网络准确率均提升了7%以上。以上结果表明,通过在ResNet34残差块中加入SE block并基于迁移学习的方法对水稻氮素营养诊断方法是可行的,能有效对水稻幼穗分化期和齐穗期的氮素营养进行诊断识别,为农作物的营养诊断识别提供了参考。

利用叶绿素计(SPAD-502)诊断水稻氮素营养和推荐追肥的研究进展

叶绿素计(SPAD-502)在监测水稻氮素营养水平和及时提供追肥所需的信息方面有快速、简便、无损的特点,但其精度常受多种因素的影响。本文分析了影响利用SPAD-502叶绿素计诊断水稻氮素营养和推荐追肥精度的水稻品种、生育时期、测定叶位、测定叶片的位点、生态环境等因素。并综述了通过量化SPAD读数与氮的关系,提高诊断水稻氮素营养精度;通过量化SPAD读数与追肥关系,提高SPAD-502叶绿素计诊断法推荐施肥精度的研究现状;提出进一步提高利用SPAD-502叶绿素计诊断水稻氮素营养状况与推荐追肥精度尚需解决的几个问题。

多效唑对水稻生育后期某些生理特性及籽粒产量和营养品质的影响

1987～1988年分别在大田和盆栽条件下,在水稻抽穗前22天,用生长延缓剂多效唑(MET)处理,结果表明:每亩17g 多效唑,降低了剑叶叶绿素含量,提高了顶二叶、顶三叶的叶绿素含量和光合强度;叶片可溶性蛋白质含量降低,但延缓可溶性蛋白下降速度;抽穗后6天,剑叶 GPT 活性增高,GOT 活性降低;抽穗后8天,和13天,处理的籽粒 GPT 活性增加。此外,还加强了籽粒发育后期的灌浆速率,提高了结实率和千粒重,籽粒产量增加12.8%,同时还提高了籽粒蛋白质、氨基酸和 VB_1的含量。本文就多效唑对水稻籽粒品质和产量效应进行了综合评价,并讨论了开发多效唑潜力的途径。

水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究

为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦合干燥试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立了干燥动力学模型。研究结果表明:水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程只有降速干燥阶段,没有明显的恒速干燥阶段;微波热风耦合干燥可明显增强物料内部的水分扩散能力,提高有效水分扩散系数,且变化规律与水分比的变化规律一致,有效水分扩散系数变化范围为2.29641×10^-8~6.14736×10^-8 m^2/s。通过对12个干燥动力学数学模型进行拟合,得到Midilli et al模型具有最大R^2平均值、最小的χ^2和均方根误差平均值,且在不同条件下的水分比试验值和预测值具有很好的一致性,说明该模型适合用于预测水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程中含水率的变化规律。

不同氮水平下水稻氮素利用率及耐低氮遗传基础研究——评《高光谱技术在水稻氮素营养诊断中的应用研究》

水稻是人类赖以生存的粮食作物,在我国的粮食体系中占相当重要的地位。我国有65%以上人口以稻米为主食,但由于城市化和工业化的不断发展,耕地面积不断减少,种植水稻的制约因素增多,限制了水稻产量的增长。由张金恒、唐延林共同编撰的《高光谱技术在水稻氮素营养诊断中的应用研究》一书,是课题组经多年研究水稻氮素营养高光谱的成果总结。

水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性

研究了水稻均衡营养肥对杂交稻生长发育的影响及养分吸收特性,以为精准施肥及秸秆还田养分循环利用提供必要的科学参数。结果表明,水稻均衡营养肥处理的株高、总粒数、实粒数、结实率、穗质量和产量均高于常规施肥处理,稻谷中的总钾、S^(6+)和Fe^(2+)含量均高于常规施肥处理,但总磷、Ca^(2+)和Mg^(2+)的含量低于常规施肥处理,总氮含量则基本相同;常规施肥处理的秸秆中总氮、总钾、Mg^(2+)和S^(6+)含量均高于水稻均衡营养肥处理,总磷、Ca^(2+)和Fe^(2+)含量基本相同。均衡营养肥处理氮、磷、钾利用率分别为67.8%、60.0%和95.5%,农民常规施肥处理分别为32.3%、86.0%和>100%。可见,水稻均衡营养肥能均衡的为杂交稻生长提供必需的养分,大幅度提高肥料利用率。

喷施金太阳水稻(小麦)灌浆营养液对水稻产量的影响研究

试验结果表明:在水稻后期喷施金太阳水稻(小麦)灌浆营养液可延长水稻叶片功能期,延长灌浆时间,延长生育期;可增加每穗实粒数,提高千粒重,增加产量;可显著增加纯收入,喷施2次的新增纯收入多于喷1次的。

大豆球蛋白研究以及在改良稻米营养品质中的应用

11S大豆球蛋白是大豆贮藏蛋白的重要成分,目前已发现6种有功能的大豆球蛋白,G1、G2、G3、G4、G5和G7,编码这些大豆球蛋白的基因家族分别是Gy1、Gy2、Gy3、Gy4、Gy5和Gy7.本文在简要介绍大豆球蛋白组分、结构及基因家族后,采用生物信息学方法分析比较了不同种类大豆球蛋白基因之间的序列同源性,并对不同大豆球蛋白基因的遗传距离作了分析;重点比较分析不同大豆球蛋白的氨基酸序列和组成,以及不同酸性肽和碱性肽中重要氨基酸的含量,提出了利用大豆球蛋白基因进行水稻营养品质改良研究的新思路和新策略.

功能性水稻研究进展及前景展望

功能性水稻的开发与推广应用,对改善我国以稻米为主食人群的营养与健康状况、促进我国农业产业结构转变、提高农民种粮效益及助推乡村振兴具有重要意义。功能性水稻主要包括有色稻、低谷蛋白水稻、高抗性淀粉水稻、富微营养水稻和药物制造生物反应器水稻等5大类。有色稻由于种子果皮积累花色素苷而呈紫色或红褐色,有红米和黑米两大类,分别受2个和3个基因控制,是体弱者药食同源的重要滋补食品,国内已育成一大批有色稻品种推广应用。低谷蛋白水稻由于稻米谷蛋白含量低,适于肾病患者作主粮使用,目前中国和日本已育成多个品种用于商业化开发应用。高抗性淀粉水稻由于有部分淀粉无法被人体淀粉酶分解而不能被肠道吸收,可降低糖尿病患者餐后血糖峰值,已成为糖尿病患者重要的主食,目前国内已育成多个品种推广应用。富微营养水稻由于稻米特种维生素、有益微量元素等含量高而有益于不同缺素症患者治疗与保健,国内外已育成以“黄金大米”为代表的多个富微营养水稻品种。药物制造生物反应器水稻利用水稻为药用重组蛋白、多肽或其他生物活性物质生产平台,合成与提取目标功能成分物质,目前国内外都有成功报道,并已尝试进行商业化开发应用。全球对功能性水稻的需求日益增大,功能性水稻研究具有广阔前景。功能性水稻育种未来将从功能的单一型向复合型发展,由保健型向保健与辅助疗效相结合转变。多组学技术和常规育种相结合的方法,不断挖掘与创制新种质以培育功能性水稻新品种,是功能性水稻研究的发展方向。

优质高产水稻栽培技术要点

要想提高水稻品质及产量,需不断进行优质水稻栽培技术的研发、试验和推广工作。科研人员研究发现,若盲目增加水稻种植密度,反而会对水稻田间生态环境产生影响,导致水稻营养、光照供应不足,出现产量降低的情况。综合来看,水稻产量影响因素分别为粒质量、粒数及有效穗数,在水稻种植过程中,要想提高水稻品质,需对上述3个重要因素进行协调处理,科学掌握各项水稻种植要求,提高水稻种植技术水平。

硅元素对水稻增产抗逆性的研究进展

本文通过分析硅元素在水稻中的含量，形态和分布状况，硅营养对水稻的生长机理产生的影响和硅能够改善土壤肥力，促进水稻生长发育，提高水稻抗倒伏，抗病虫害能力这几方面，就硅营养对水稻增产和抗逆性效果进行简单综述。

多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验

针对现有水稻秸秆营养穴盘(简称秧盘)热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题,设计了多层盘式热风辅助微波干燥机,并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真,根据电磁场强度均匀性及S参数的影响,确定馈口的排列方式及高度;利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化;以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明,优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%;微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小;馈口高度为160 mm时反射功率最低,比馈口高度为70 mm时降低78.13%;相较于热风干燥和微波干燥,秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%,且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。

秧盘干燥机气流分配室流场均匀性仿真分析

干燥定型是水稻'秸秆'营养穴盘生产工艺中非常重要的一个环节,干燥质量的好坏将影响水稻'秸秆'营养穴盘的强度和翘曲等品质指标,进而影响播种、育秧、插秧和运输的要求。在微波热风耦合干燥机中,气流分配室是决定干燥机干燥质量的关键部件之一,其结构是否合理将严重影响水稻秧盘的干燥质量。为此,利用计算流体力学FLUENT软件对气流分配室结构对内部流场均匀性的影响进行仿真分析。结果表明:通过改变气流分配室腔体结构腔前板高度、上顶角角度及边壁倾斜角角度对气流分配室出风口均匀性皆产生了积极的影响。其取值范围为腔前板高度为28~36mm,上顶角角度为105°~115°,边壁倾斜角角度为85°~75°。该研究可为气流分配室出风口均匀性的进一步优化提供参考。

吉林省稻田泥炭土钾素诊断与施钾技术研究——第二报:施用钾肥肥效

在稻田泥炭土上,施用钾肥,由于改善土壤钾素供应状况,协调水稻营养,增多稻株含钾量,促进水稻生育,增强抗逆性和抗病能力,防止早衰倒伏,改善农艺性状和穗粒结构,从而显著提高产量,明显改善米质,大大增加经济效益。据全省三年多点试验,当亩施氯化钾14斤时,施钾区平均亩产为671.3±167斤,较未施钾区增产28.2％,折合亩增产稻谷量为148±99斤,每元钾肥增产稻谷值为76.2±52斤。

闽西北水田土壤中氮素转化特点与利用

在农业生产中,利用不同的耕作制和轮作方式以寻求不同土壤生态环境中氮素物质的最大转化效率是目前亟待解决的课题。本文拟根据沙县琅口后底小流域中旱地和水田土壤的不同利用模式的氮素转化特点,探索最佳的土壤利用模式。 一、水田土壤生态中氮素来源 土壤中提供水稻氮素营养的主要来源是土壤有机质中的氮。其来源有: 1.直接来自雨水和灌溉水。在亚热带的福建省,约1—1.5公斤氮/亩/年。

以水稻为研究对象解析必需微量元素的生理与分子机制--南京农业大学生命科学学院郑录庆教授

郑录庆,博士,南京农业大学生命科学学院教授。2009年获浙江大学生命科学学院植物学专业博士学位,2009—2013年在日本冈山大学资源植物科学研究所做博士后研究,期间获日本学术振兴会(JSPS)外国人特别研究员基金资助。多年来一直从事植物矿质营养的转运与调控机理解析、生物强化育种等方面的研究,发现和克隆了4个参与植物重要矿质元素转运与分配相关的YSL家族基因,证明了OsYSL16蛋白参与韧皮部铜转运且对水稻育性起重要作用;揭示了可变剪接调控在水稻营养稳态的维持中发挥关键作用,是植物矿质营养领域新发现的调控机制;利用转录组分析手段明确了植物铁磷互作的分子生理机制,并在此基础上发现了两个新的调控植物铁信号的负调控因子,明确正向与负向协同调控在维持植物营养稳态中的重要作用;通过转基因结合人类细胞系筛选获得铁锌强化水稻品系,为解决人类铁锌微量元素缺乏问题提供了新的解决方法与策略。