稻麦轮作体系下抗除草剂稻麦种质资源的挖掘与利用

随着我国稻麦轮作区直播稻面积迅速扩大,直播连作田块杂草猖獗,田间除草剂与适播品种的应用需求愈发急迫,抗除草剂稻麦种质资源的开发与利用成为我国稻麦轮作区种业与农化企业联合发展的新方向。抗除草剂稻麦的配合轮作不仅降低了全年杂草的防除成本,增加了作物产量,同时也减少了除草剂对当茬和后茬作物的副作用,特别是安全、低残留选择性除草剂与抗性种质材料的配合使用,将显著降低除草剂滥用对生态环境的破坏以及野生稻和田间顽固性杂草的发生量,为助力实现稻麦轮作区稳产、优质、绿色、生态、安全的生产目标发挥重要作用。综述了农药市场主要的除草剂种类,并且从转基因与非转基因2个角度介绍了与其对应相关的抗除草剂稻麦种质资源的研究进展,为稻麦轮作区直播稻种植背景下抗除草剂品种(系)种药一体化栽培体系的构建提供理论依据。

淮北地区水稻化肥减量增效施肥技术探讨

针对淮北地区水稻化肥减量增效的新形势,通过丰卉尿素、吉多素、增效控失肥等新型肥料的组配,研究了其对连粳15号直播、南粳5718毯苗机插的产量构成、品质性状、经济效益等的影响,探索化肥减量条件下水稻产量提高和稻米品质提升的有效施肥途径。结果表明,“控失肥+吉多素+丰卉尿素”“控失肥+吉多素+常规尿素”两种组配方式能够将化肥减量增效和水稻产量提高、稻米品质提升有机结合,具有较好的示范推广前景。

江淮下游不同播期对稻–麦周年作物产量、品质及温光资源利用的影响

对江淮下游稻麦两熟高产优质种植模式周年气候资源分配和利用特征的探究,可以为当地机插水稻–小麦周年产量和气候资源利用效率的提高提供一定的理论依据。在泰州兴化市,水稻季以迟熟中粳南粳9108和中熟中粳连粳11为材料,设置5月22日(R-Ⅰ)、5月29日(R-Ⅱ)和6月5日(R-Ⅲ) 3个播期,小麦季以冬小麦宁麦13为材料,设置11月5日(W-Ⅰ)、11月15日(W-Ⅱ)和11月25日(W-Ⅲ) 3个播期,分析了不同播期下机插水稻–小麦周年高产优质形成与稻季、麦季资源分配特征。结果表明,水稻季,随着播期推迟,迟熟中粳南粳9108产量、温光资源量及其生产效率均显著下降,中熟中粳连粳11温光资源量呈下降趋势,但产量及温光利用率呈先升后降趋势,各播期迟熟中粳产量均高于中熟中粳。小麦季,产量、温光资源量及其生产效率均随播期推迟有不同程度降低。从周年生产看,周年稻麦产量随两季作物播期的推迟显著降低,其中迟熟中粳南粳9108播期R-Ⅰ与小麦播期W-Ⅰ组合在所有处理中产量最高。水稻产量占周年产量比例最高为62.99%,最低为55.86%。两季间积温分配率水稻季最高为68.38%,小麦季最高为34.14%。季节间辐射量分配率水稻季平均为51.7%,小麦季平均为48.3%。周年积温生产效率和光能生产效率随着稻麦播期推迟,呈下降趋势,播期越迟减少越显著。品质方面,迟熟中粳南粳9108的加工品质均随着播期推迟变劣而外观品质变优,中熟中粳连粳11加工品质变优而外观品质变劣。两品种蒸煮食味品质及营养品质(除中熟中粳连粳11食味值外)均随播期推迟变劣。小麦的湿面筋含量和蛋白质含量均随播期推迟而减少。通过优化稻麦播栽期,选用适宜生育期水稻品种,可提高周年产量和光温资源生产效率,是提升江淮下游机插水稻–冬小麦模式生产力的有效技术途径。

光强和氮肥互作对南方软米粳稻灌浆结实期碳氮代谢影响及其与产量品质间关系

以南方软米粳稻南粳9108和扬农香28为材料,设置2个光强处理和4种氮肥处理,其中光强处理于结实期展开,分为100%自然光照强度(L1)和50%自然光照强度(L2),氮肥处理为生长中后期不施氮肥(N1),分别于倒六叶(N2)、倒四叶(N3)、倒二叶(N4)期一次性施用氮肥,研究了不同光照强度、氮肥施用时期及光氮互作条件下水稻结实期碳氮代谢差异及其对产量和品质的影响。结果表明,结实期光强减弱,剑叶净光合速率下降7.35%-42.36%、叶片中蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合酶(SS)酶活性下降,叶片C/N比下降3.98-6.49,光合产物向籽粒输送减少,籽粒中淀粉(包括直链淀粉)含量降低,同时叶片中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性增强,植株含氮率提升,蛋白质含量相对增加,不利于产量和优良品质的形成。中后期施用氮肥后,叶片中碳氮代谢关键酶活性显著提高、叶片的衰老减缓,水稻的灌浆结实期延长,有利于产量的提升。随中后期氮肥施用时期推迟,氮代谢愈发旺盛,籽粒中蛋白质含量相对明显增加,导致淀粉与蛋白质、直链淀粉与蛋白质的比值均下降,食味值下降。本试验条件下,正常光照配合倒四叶施用氮肥处理(L1-N3)能够协同提高叶片碳氮代谢关键酶活性,使得光合产物和含氮化合物以适宜的比例向籽粒输送,最终籽粒中淀粉与蛋白质的比值在11.43-12.03之间,直链淀粉与蛋白质的比值在1.34-1.50之间,米饭的硬度低,黏度、平衡性高,食味好,可同时获得高产和优质。

氮肥对长江中下游常规超级粳稻磷素吸收利用的影响

为探明长江中下游常规超级粳稻磷素吸收利用特征,2013-2014年,在稻麦两熟制条件下,选用8个常规超级粳稻为试材,同时以8个常规非超级粳稻为对照,设置7个氮肥水平0N(0 kg/亩)、10N (10 kg/亩)、12.5N (12.5 kg/亩)、15N (15 kg/亩)、17.5N (17.5 kg/亩)、20N (20 kg/亩)、22.5N(22.5 kg/亩),采用模拟机插小苗栽培方式,系统比较不同施氮量条件下常规超级粳稻与非超级粳稻磷素吸收利用特征。结果表明:(1)随施氮量增加,拔节期和抽穗期植株磷素吸收量呈增加趋势,而成熟期均呈先增后降趋势,超级粳稻在N20处理下磷素吸收量最高,而对照在N17.5处理下最高;拔节期吸磷量超级粳稻小于对照,差异不显著,而中后期显著或极显著高于对照,分别高9.22%和10.92%;磷素阶段积累量和积累比例表现出相似变化趋势。(2)抽穗至成熟阶段叶片和茎鞘磷素积累与转运量,超级粳稻较对照优势明显,穗部磷素积累量也较高,而茎叶对穗的磷素转运贡献率低。(3)磷素产谷利用率平均值为对照>超级粳稻,且差异极显著。超级粳稻百千克籽粒需磷量为0.502 kg(0.346～0.701 kg),极显著高于对照。增施适量氮肥对实现超级粳稻磷素高效吸收和利用有重要意义。

苗床施硒方式对水稻生长发育及籽粒富硒的影响

以粳稻品种南粳46为材料,于苗期应用新型包膜缓控释硒肥,设置2种硒肥施用方式[基质土混拌硒肥育秧(基质土处理)和基质块下撒施硒肥育秧(基质块处理)]、4种硒肥浓度(15、30、45、60 kg·hm^(-2))及不施硒肥对照(CK)处理,测定秧苗素质、产量及籽粒硒含量等相关指标,研究苗期一次性于秧盘内基施缓释硒肥对水稻生长发育及籽粒富硒的影响,探究新型硒肥简化施用方式。结果表明:与CK相比,秧苗成苗率随硒肥施用浓度的增加而下降,基质块处理成苗率均显著高于基质土处理。施用硒肥后,盘结力则随成苗率的下降而降低,秧苗其他素质随着硒肥浓度的上升而增加。2种育秧方式下秧苗中硒积累量较CK显著增加,60 kg·hm^(-2)硒肥处理较15 kg·hm^(-2)硒肥处理秧苗硒积累量分别提高67.53%、84.49%。与CK相比,硒肥处理秧苗漏插率增加,产量分别降低1.06%~16.27%、1.35%~3.35%。2种育秧方式下施用硒肥处理籽粒硒含量较CK分别增加46.63%~223.71%、62.38%~249.89%,最大值分别为127.09、139.50μg·kg^(-1);同一硒肥浓度下,基质块处理籽粒硒含量均高于基质土育秧处理。综上,基质块下撒施硒肥可在保证秧苗正常成苗且稳产的情况下实现籽粒中硒的富集,是一种可行的苗期简化施硒方式。

江苏省直播稻种植主要问题与对策——基于“农技耘”APP问答数据的调查研究

随着经济的快速发展,农村优质劳动力逐渐往城市迁移。直播稻作为一种轻简化种植方式,近年来种植规模迅速扩增。“农技耘”是江苏农业科技服务大数据平台,集“农技推广专业知识库、专家问诊、视频诊断、信息采集发布”为一体。本研究以“农技耘”水稻专家王才林和李刚华6年间3 557条问答为调查样本,整理出涉及直播稻的问题308条,并进一步划分为杂草防治、直播稻品种选择和性状咨询、水肥等综合管理、长势诊断与决策、水稻播种环节、种植地块选择等六大类问题。针对其中的具体问题提出了相关对策。

拔节期喷施纳米锌对水稻产量、品质和籽粒锌含量的影响

针对稻米锌含量普遍较低的现状,本研究以南粳9108为材料,通过拔节期不同用量(0 kg/hm^(2)、0.2 kg/hm^(2)、0.4 kg/hm^(2)、0.6 kg/hm^(2)、0.8 kg/hm^(2)、1.0 kg/hm^(2))的纳米锌悬浊液叶面喷施试验,分析喷施纳米锌对水稻产量、品质及籽粒锌含量的影响。结果表明,拔节期喷施高剂量(0.8~1.0 kg/hm^(2))的纳米锌悬浊液可显著提高水稻每穗粒数、结实率和千粒重;纳米锌施用量为1.0 kg/hm^(2)时,水稻较不施纳米锌处理(CK)增产3.9%,效果显著。与CK相比,拔节期喷施0.8~1.0 kg/hm^(2)纳米锌能显著提高稻米糙米率、精米率和整精米率,降低稻米垩白粒率和垩白度。施用纳米锌对稻米食味值、崩解值和回复值等存在正向影响,而对蛋白质含量和直链淀粉含量整体无显著影响。喷施纳米锌能够显著提高水稻籽粒锌含量,促进锌在可食用部位的富集,提高锌的生物利用率。因此,拔节期喷施0.8~1.0 kg/hm^(2)纳米锌悬浊液有利于提高水稻籽粒锌含量,实现水稻优质丰产。

优良食味水稻南粳3908机插同步侧深施肥减氮增效技术示范与应用

水稻机插同步侧深施肥技术是农业农村部确定的重大引领农业技术,具有节本增效、高效环保的突出优势,是今后稻作技术的发展方向之一。优良食味水稻品种是优质稻米产业发展的重要基础,研究示范和推广优良食味水稻机插同步侧深施肥技术对优质稻米产业具有重要的意义。本示范在水稻常规生产施氮量减少15%以上的基础上,总结了机插同步侧深施肥下南粳3908产量达9 750~10 500 kg/hm^(2)的生产指标和优质高产栽培关键技术,开展了应用实例分析,为该项技术的推广应用提供了切实可行的指导依据。

控释尿素释放周期对水稻产量和氮肥利用的影响

为研究不同释放周期的控释尿素对水稻产量形成及氮素利用的影响,以南粳9108为材料,在总施氮量为270 kg/hm^(2)的条件下,以不施氮(N0)和施用普通尿素(CK)为对照,探讨普通尿素分别搭配释放周期为60 d、80 d、100 d、120 d的4种控释尿素处理(分别记作T1处理、T2处理、T3处理、T4处理)对水稻产量、茎蘖数、干物质积累量及氮肥利用率的影响。结果表明,与单纯施用普通尿素相比,普通尿素搭配控释尿素处理的水稻产量均有显著提高。普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素处理可以增加水稻植株的茎蘖数、叶面积指数,促进干物质与氮素积累,获得较高结实率。与释放周期为120 d的控释尿素相比,释放周期为100 d的控释尿素的氮素释放量更加匹配水稻不同生长发育时期所需的氮素量,氮肥利用率较高。由此可见,普通尿素搭配适宜释放周期的控释尿素能够提高水稻产量和对氮肥的利用率。

灌浆期高温干旱胁迫对水稻品质影响研究进展

近年来,在全球气候变暖的背景下,频发的大范围持续性高温与干旱严重威胁水稻生产。灌浆期是水稻品质形成的关键时期,该时期遭遇高温和干旱胁迫会造成水稻品质大幅下降。本文从稻米品质、淀粉理化性质方面综述高温、干旱以及二者复合胁迫对水稻品质的影响,同时概述高温干旱调控的相关研究成果,并对高温干旱研究与调控途径或技术进行展望,以期为水稻抗逆栽培研究与实践提供参考。

不同氮肥水平下优质高产软米粳稻的产量与品质差异

【目的】明确优质高产软米粳稻的产量和品质对氮肥的响应特征。【方法】在前期品种筛选的基础上,选择2个优质食味高产型软米品种为研究对象,设置60kg/hm^(2)(N1)、120kg/hm^(2)(N2)、180kg/hm^(2)(N3)、240kg/hm^(2)(N4)、300 kg/hm^(2)(N5)与360 kg/hm^(2)(N6) 6个氮肥(以纯氮计)水平,对其产量性状和品质指标进行了测定与分析。【结果】依赖于单位面积穗数、每穗粒数和群体颖花量的协同增加,软米产量在N5下最高,但与N4间无显著差异。随施氮量增加,米粒的外观、黏度、平衡度和食味值呈先增后减,而硬度则先减后增,并在N4或N5下出现峰值;出糙率、出精率和整精米率均随施氮量增加而提高,但垩白米率和垩白度呈先降后增,并在N5水平下最低。随施氮量的增加,直链淀粉含量和胶稠度下降,蛋白质含量升高。米粉峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度随施氮量的增加呈先增后减,在N4或N5下最高。【结论】因此,优质食味软米在240kg/hm^(2)和300 kg/hm^(2)条件下取得产量和品质的协调,240 kg/hm^(2)是品质、产量和效益兼顾的最佳施氮量。

水稻食味品质形成影响因素研究与展望

改良水稻食味品质已是全面提升稻米品质,增强国际竞争力的必然要求。鉴于当前稻米品质尤其是食味品质研究进展缓慢,严重制约了规模化生产条件下水稻的优质化生产和产业化发展水平,本研究分析了稻米食味品质与其密切相关的理化指标之间的关系,归纳总结了影响稻米优质食味形成的主要栽培措施及其研究进展。在此基础上,综合分析了当前稻米食味品质研究中存在的问题并提出了相关建议,旨在为全面提升规模化生产条件下的稻米食味品质提供理论依据。

江淮稻-麦两熟种植制度对气候变暖的适应

气候变暖日益加剧,近100年来全球地表平均气温已经上升近1.0℃。稻–麦两熟是苏、皖江淮地区的主流种植制度,但江淮稻–麦两熟种植制度对气候变暖的适应还不清楚。为此,我们利用34个气象站点和45个物候站点多年历史数据分析了江淮稻–麦两熟区气温升高特征和作物物候变化规律。研究表明,江淮地区增温幅度区域上南高北低,熟季间麦季高稻季低,月份间3月份最高。水稻季,江南地区播种期推迟3.4 d 10a^(–1)、淮南抽穗期提早2 d 10a^(–1)、淮北收获期推迟6.2 d 10a^(–1)。小麦季,江南播种期推迟6.4 d 10a^(–1)、全区域抽穗期和收获期有提早的趋势。稻–麦茬口期淮北缩短4.6 d 10a^(–1)、江南延长6.9 d 10a^(–1)。水稻、小麦各生育阶段平均温度没有显著变化、花后有效积温大多呈增加趋势。水稻季积温生产效率变化不大,小麦季积温生产效率提高了0.008~0.346 kg hm^(–2)℃^(–1)10a^(–1)。气温升高降低了江南和淮南地区小麦产量和淮南地区水稻产量,但增加了淮北地区小麦产量。研究结果表明江淮稻–麦两熟种植制度正逐步适应了气候变暖,通过合理改变播期可以减缓气候变暖对作物产量的负面影响;可为气候变化适应性栽培和耕作技术创新提供参考。

机插条件下南粳5718生育特性及稻米品质特征

2017-2019年,在淮安市稻麦综合示范基地,对优良食味粳稻南粳5718在机插条件下的生育特性及品质特征进行系统研究,以期为南粳5718的丰产绿色高效栽培及示范推广提供理论依据。3年机插示范,南粳5718表现出高产、生育期适宜、抗病害能力强、营养品质及食味品质较好等特点,可在当地进一步扩大种植。

太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征研究

【目的】探明太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征。【方法】收集适合太湖地区种植的软米粳稻品种,根据软米粳稻品种生育期、产量和食味品质进行分类,比较研究了不同熟期不同产量与食味品质类型的软米粳稻产量和品质形成的差异。【结果】高产类型软米粳稻每穗粒数、群体颖花量显著高于中产类型。与味中类型相比,味优类型软米粳稻穗数、每穗粒数和结实率相当,而千粒重较小。与中产类型相比,高产类型软米粳稻生育中后期干物质积累量和氮素积累量较高,最终干物质量和总氮素积累量较大。与味中类型相比,味优软米粳稻的糙米率、精米率和整精米率有所增加,垩白粒率和垩白度显著提高,直链淀粉含量和蛋白质含量减少,胶稠度变长,淀粉RVA特征值中峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度增加,米饭食味值显著提高。【结论】太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征为穗大粒多,粒重较小,生育中后期干物质与氮素积累能力强,加工品质趋好,外观品质差,蒸煮食味品质优。

淮北地区长秧龄麦茬机插优质食味粳稻产量及品质特征

为充分挖掘淮北地区麦茬机插优质食味粳稻的产量和品质潜力,在淮安市稻麦综合示范基地,以迟熟中粳‘南粳9108’、中熟中粳‘南粳2728’为试验材料,设置长秧龄30天和常规秧龄20天(CK)的2种秧龄处理,采用传统毯苗机插方式移栽大田,在高产栽培条件下,系统比较研究2种秧龄机插优质食味粳稻的产量形成和品质特征。结果表明,30天秧龄迟熟中粳稻实产较CK增加3.24%~5.01%,差异显著,中熟中粳增加1.79%~1.85%,差异不显著;产量高的原因主要是,长秧龄水稻在稳定穗数基础上,能显著增大穗型,维持较高的结实率和千粒重;与CK相比,长秧龄机插水稻通过在秧田期延长秧龄10天左右,全生育期延长5~7天,虽然移栽期基本苗不及CK,全生育期茎蘖数偏少,但秧苗个体优势较为突出,群体中后期光合系统好,干物质积累量和收获指数高,最终实产较高。30天长秧龄机插优质食味粳稻的稻米加工品质优于CK处理,整精米率显著提高,外观品质显著改善,食味品质提高。机插优质食味粳稻稻米峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,均表现为30天秧龄处理高于CK的趋势,且差异显著,而消减值的变化呈现相反的趋势,均显著低于CK,30天秧龄机插稻技术改良了优质食味粳稻的稻米品质。淮北地区可根据生产需求加大长秧龄机插稻农机农艺配套技术研究,并推进该项技术的示范应用。

江苏省稻田种养产业化开发空间优选与分区引导策略

为探讨产业化发展要求下的稻田种养空间落位及战略管理问题,该研究以江苏省为研究区,分别从自然适宜度和产业优势度两个维度,构建量化评估指标体系,综合评判稻田种养产业化开发的空间优先级,提出分区引导政策指引。基于水源、土壤、地形等自然因素的综合评级结果显示,江苏省高度适宜开发稻田种养的面积占全省水田总面积的13.8%,中度适宜开发面积占比57.0%;自然适宜度高值区主要分布在里下河地区并延伸至苏北灌溉总渠沿线,以及长江以南的东部沿江平原向南至太湖平原一带。基于劳动力、基础设施、软环境等层面的综合评级结果表明,苏北地区产业优势度高低互现,苏南地区产业优势度高值区主要分布在邻近上海、南京大都市的外围郊县区。通过对基于县域单元的两维度空间评级结果的耦合分析,划分为4类空间,按照重点发展、适度扶持、优化调整和控制开发等方向,分别提出稻田种养产业化开发策略。该研究可为提升稻田资源开发效率和稻田种养产业高质量发展提供决策参考。

强还原处理对西瓜连作土壤性质及西瓜产量的影响

在连续种植8年的设施西瓜大棚中,以不施有机肥为对照,比较农民习惯处理(FTF,添加鸡粪7.5 t·hm-2)和强还原处理(RSD,添加玉米秸秆15 t·hm-2)对设施土壤理化性质、可溶性盐含量以及细菌和真菌多样性指数的影响,测算西瓜产量和经济效益,分析改良后土壤理化性质与西瓜产量的关系。结果表明:RSD处理可显著提高土壤pH,显著降低土壤电导率,有效消减土壤所积累的致酸离子NO-3和SO42-,且显著降低Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO-3等盐基离子含量。土壤细菌和真菌的多样性指数(香农指数和超指数)显著增加。RSD处理后,设施西瓜产量较FTF增产18%,增加的经济收益可达31 860元·hm-2。相关分析表明,土壤有机质、速效磷和速效钾含量与西瓜产量显著正相关。

稻田环境因子对水稻生长发育和产量、品质形成的影响研究进展

光照、温度、水分和氮素作为影响水稻生长发育的重要环境因子,其主要通过调节根系生物量和根系活力以及叶片活力、衰老进程等影响水稻内生长激素含量、酶活性和光合作用效率,最终影响水稻产量和品质的形成。本文探讨了在稻田环境因子胁迫下水稻根系、叶片发生的变化,发现环境因子胁迫会使水稻根系生长和叶片光合受抑,加速衰老,进一步影响了水稻产量和品质形成。本文展望了应对未来气候变化挑战和实现水稻绿色高效栽培及节水减肥等战略需要加强的研究方向:(1)在研究上开拓新思路,深入探究环境因子对水稻生长发育和产量、品质形成的影响机制;(2)在栽培上提出新技术、新方法,加大研发投入与技术推广,通过栽培管理手段降低环境因子胁迫对水稻的影响;(3)在育种上开发针对性水稻品种,于分子层面挖掘水稻耐阴、耐冷、耐热、抗旱基因并加以利用。