基于RCSODS的直播水稻精确施氮模拟模型

遵照“因天、因地、因苗精确施肥”的原则 ,将江苏省农科院研制的 RCSODS(水稻栽培模拟优化决策系统 )改造为适合“上海精准农业园区”的直播水稻精确施 N模拟模型。该模型利用园区的土壤空间信息资料 ,首先可确定不同小区的土壤供 N量 (N Sj) ;然后根据产量目标 ,可确定各小区的水稻需 N量 (N Rj) ,进而确定施 N量的初值 (N Ij) ;将 N Ij输入经改造的 RCSODS,可模拟不同小区各生育阶段的 L AI动态 ,以之与同期适宜 L AI指标作比较 ,可进一步决定水稻的长势因子 (FG) ;最后 ,以 FG对水稻施 N量的初值进行订正 ,即可确定不同小区适宜的施 N量。检验结果表明 :该模型有较好的模拟精度。

水稻栽培模拟优化决策系统(RCSODS)中的水稻病虫害预测模型及其应用——以上海奉贤县为例

利用上海奉贤县1995～1999年的水稻病虫害(稻瘟病、纹枯病、稻纵卷叶螟、稻飞虱)资料及同期气象资料,在水稻栽培模拟优化决策系统(RCSODS)原有的框架下,补充、完善了水稻病虫害预测模型(RPEST),利用奉贤县2000、2001年的气象资料和上海精准农业园区上述4种病虫害的前期发生资料,对其后期的发生期、发生量或发生程度进行试预报。结果表明:RPEST对上述病虫害有较好的预测能力,预测值与实测值之间有较好相关性,且误差较小。可以认为:RPEST在上海及周边地区是适用的。

水稻栽培模拟优化决策系统(RCSODS)在N胁迫条件下的应用

通过构建施N量模块与土壤供N量模块 ,对水稻模拟优化决策系统 (RCSODS)中的群体光合生产模型进行了N素因子订正 ,使之具有更强的普适性。检验结果表明 :订正后的群体光合生产模型能较好地模拟N胁迫条件下水稻的生长与产量形成。该模型与水稻高产栽培的优化指标相结合 。

基于RCSODS模型的东南沿海双季稻生长发育及产量模拟和验证

通过在东南沿海稻区(福建)不同区域开展的双季稻主栽品种田间观测试验,采用RCSODS模型,结合水稻品种特性和稻区气候特点,对模型参数进行调整,进行水稻试验品种的生长发育期及产量模拟预测;同时以田间观测数据验证模型模拟的准确性,结果表明基于RCSODS模型的水稻生育期模拟误差在0～5d,产量模拟的平均误差在5%以内,模拟准确率较高,模拟结果基本符合东南沿海地区水稻生长发育实际情况。

基于RCSODS的东南沿海水稻施肥量决策

应用RCSODS模型，根据东南沿海福建稻区8个代表县（市）的土壤理化性状和水稻生长期气温资料，模拟计算了各地稻田的土壤供肥量；结合主栽品种的目标产量和肥料利用率，模拟计算了早晚稻的合理施肥量。结果表明：在研究区域土壤有机质含量与全氮含量适中，磷、钾含量普遍偏低以及土壤偏酸性的情况下，要实现水稻现有水平的目标产量，早稻需施纯氮56.98-231.85kg·hm^-2，其中大部分稻田需施133.9-231.85kg·hm^-2；需施磷肥（P2O5）73.28-173.57kg·hm^-2，其中缺磷稻田需施132.69-173.57kg·hm^-2；需施钾肥（K2O）15.41-257.63kg·hm^-2。晚稻需施纯氮64.63-237.93kg·hm^-2，大部分稻田需施纯氮167.77-237.93kg·hm^-2；需施磷肥（P2O5）88.76-176.72kg·hm^-2，其中缺磷的稻田应施磷肥（P2O5）155.38-176.72kg·hm^-2；需施钾肥（K2O）50.41-315.96kg·hm^-2。比较福建稻区的实际施肥量与模拟施肥量，可以看出：目前氮肥施用量总体上比较适宜，而磷肥和钾肥施用量则明显不足。

应用RCSODS制作水稻高产栽培模式图

本文阐明了ＲＣＳＯＤＳ的子系统之一“制作水稻高产栽培模式图”的基本原理、方法及其实现步骤。还通过与人工编制的模式图相比较，介绍了它的优点及在水稻生产上的推广应用。

水稻计算机模拟优化决策系统(RCSODS)在抛秧稻上的应用与评价

本文通过“水稻计算机模拟优化决策系统”(RCSODS)在大面积生产上的示范推广效果,分析了该系统的主要特点和优势,认为RCSODS的推广应用,是水稻生产技术从传统经验上升到科学栽培的一大进步。

砂藓抗旱相关基因RcSOD的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过RT-PCR技术对RcSOD的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析。通过实时荧光定量PCR (qPCR)对砂藓复水和脱水过程中RcSOD基因的表达量变化进行了检测分析。结果显示,该基因c DNA全长1 230 bp,开放阅读框长555 bp。RcSOD编码蛋白质的氨基酸数为184,相对分子质量为18.9 kD,理论等电点为5.94,不稳定指数为18.35,总平均亲水性为-0.172,预测该蛋白为疏水性蛋白,属于非跨膜、非分泌型蛋白,含有Cu/Zn SOD结构域。系统进化分析表明,RcSOD与藓类Cu/Zn SOD蛋白属于同一分枝。实时荧光定量PCR结果显示,RcSOD基因在复水和干旱的条件下均有差异性表达,在脱水过程中显著上调,初步推测RcSOD可能参与砂藓干旱胁迫应答反应。本研究对进一步研究砂藓中Cu/Zn SOD基因的生物学功能具有推动作用。