播期对淮北粳稻产量构成因素的影响

试验表明,播期对不同类型粳稻品种产量形成的影响表现为:首先受播期影响的是每穗结实粒数或结实率.其次是千粒重.再次是每穗颖花数.而穗数/hm2受影响甚小.即播期主要影响籽粒(库容)充实度.而对每公顷总颖花量(库容)影响较小.就淮北地区而言.宜推广应用中熟中粳品种.可以使用晚熟中粳品种.慎用早熟晚粳品种.不用中熟晚粳品种.     

东北粳稻叶片植被指数NDVI与PRI的相关性分析

以东北地区典型地带的粳稻为例,利用植被指数测量仪PlantPen,同时测量了粳稻叶片植被指数NDVI和PRI,并根据粳稻生长发育进程分成了与物候一致的4个生育时期。首先利用二元定距变量相关分析的方法对NDVI和PRI进行相关性分析;然后,分别利用线性回归和Cubic曲线回归建立NDVI拟合PRI的回归模型,并对回归模型进行拟合优度检验和精度验证,同时对线性回归模型与Cubic曲线回归模型的拟合效果和检验结果进行对比分析。结果表明,粳稻叶片植被指数NDVI和PRI在各生育时期均有极显著的相关关系,在粳稻生长发育进程中,相关性越来越高;线性回归模型和Cubic曲线回归模型均能使NDVI较好地拟合PRI,在粳稻生长发育进程中,拟合效果也越来越好;Cubic曲线回归模型在粳稻4个生育期平均相应的指标值判定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、绝对百分误差(MAPE)分别为0.8055、0.0358、0.534%,而线性回归模型的相应指标为0.7653、0.0488、1.365%。Cubic曲线回归模型的RMSE和MAPE值较小且R²较大。因此其拟合优度和检验精度均优于单纯的线性回归模型,可作为NDVI反演PRI一种参考模型。     

不同粳稻品种的垩白性状研究及其胚乳结构观察

水稻垩白对稻米的外观品质、加工品质、蒸煮食味品质和营养品质有极大的影响作用,是稻米最重要的品质性状之一。试验主要调查了15个不同粳稻品种的垩白率、垩白度和垩白面积,并对稻米胚乳细胞形态结构和淀粉粒进行了扫描电镜观察。结果显示,供试15个不同粳稻品种之间差异最大的垩白性状为垩白率,垩白面积次之,最后为垩白度,并且垩白率和垩白度之间存在明显的线性关系。对于不同的粳稻品种,其胚乳细胞的排列方式、淀粉粒的分布和垩白性状的发生之间存在一定的相关性。在同一品种之内, 垩白米与无垩白米的淀粉粒有明显差异,垩白稻米的透明部位和无垩白稻米的淀粉粒之间没有明显差异。     

Cold hardiness of the invasive fall armyworm,Spodoptera frugiperda in China

Fall armyworm, Spodoptera frugiperda(J. E. Smith, 1797), a crop pest native to tropical and subtropical regions of America, has invaded and spread into most regions in China, posing a severe threat to China's agriculture. The cold hardiness directly determines its geographic distribution through adapting to winter temperatures of different regions. Here, we measured supercooling points and lethal time(LT) at low temperatures of S. frugiperda. The supercooling points for developmental stages in increasing order were: adults(–15.05°C)pupae(–13.25°C)prepupae(–10.50°C)larvae(–9.03°C). Among eggs and 1 st to 4 th instar larvae, the 99% lethal time(LT_(99)) was the highest for 4 th instar larvae, with 99% of larvae dying after 18.59 d at 2°C, 58.72 d at 7°C, and 66.28 d at 13°C. LT_(99) was the lowest for eggs with LT_(99) of 5.33 d at 2°C, 9.28 d at 7°C, and 12.97 d at 13°C. This study provides an understanding of overwintering regions of S. frugiperda in China, which will be helpful for population forecasting and management.     

基于冠层NDVI数据的北方粳稻产量模型研究

以沈阳农业大学试验田为研究区域,将无人机遥感技术与人工结合,采集2015年夏季粳稻生长全过程的冠层NDVI数据。首先,利用二元定距变量相关分析的方法对单天和各旬、各月冠层NDVI与产量进行相关性分析;然后,利用线性回归和Square(或Cubic)曲线分别对相关性较好的单天和各旬与产量建模,并对回归模型进行检验,验证模型精度,同时将效果较好的几个模型进行对比分析。结果表明,单独用一个变量建模,Square(或Cubic)曲线模型优于一次线性回归模型,6月中旬和8月上旬的组合模型是估产最理想的模型,其判定系数(R²)为0.771,相对误差(RE)为4.06%,均方根误差(RMSE)为0.474 t·hm^-2,精度较高,具有可行性,据此确定北方粳稻最佳估产时间是6月中旬的分蘖盛期和8月上旬的抽穗期。     

基于机器学习的粳稻叶片叶绿素含量高光谱反演建模

叶绿素含量是表征粳稻生长状态的重要指标,高光谱遥感技术能够无损、快速的获取粳稻叶片叶绿素含量。本研究利用2015—2017年沈阳农业大学辽中水稻实验站粳稻叶片高光谱数据,并利用主成分分析法(PCA)、典型相关分析法(CCA)、核典型关联分析法(KCCA)3种方法对粳稻叶片高光谱信息降维,选出较优光谱参数作为叶绿素含量反演模型的输入变量。采用支持向量机回归(SVR)、神经网络(NN)、随机森林(RF)、偏最小二乘法(PLSR)四种机器学习算法建立粳稻叶片叶绿素含量反演模型。结果表明,KCCA降维方法对粳稻叶片高光谱降维效果要优于PCA和CCA两种方法。采用KCCA-SVR方法建立的粳稻叶片叶绿素含量反演模型的模型决定系数R²=0.801,RMSE=1.610,建立的粳稻叶绿素含量反演模型精度最高。该模型良好的预测能力为粳稻叶片叶绿素含量反演研究和养分诊断提供了数据支撑和模型参考。     

不同播期对迟熟中粳稻扬20238产量的影响

[目的]寻求中粳稻扬20238的适宜播种期。[方法]在大田试验中,设6个播期(5月8日1、5日2、2日2、9日、6月5日1、2日),调查各播期水稻叶龄、始穗期、株高、单株产量及产量构成因素,分析不同播期对所调查性状的影响。[结果]在5月8日至6月12日期间,随着播期的推迟,扬20238主茎叶片数减少、播始历期缩短;不同播期单株产量存在极显著差异,5月8日播种时单株平均产量最高(27.9g),随播期推迟,单株产量逐渐降低;各播期单株有效穗数达到显著差异、穗粒数达到极显著差异,5月8日播种时单株有效穗数和穗粒数较多,分别为8.2个和140.7个;随播期推迟,结实率和千粒重也逐渐降低。[结论]中粳稻扬20238的适宜播种期为5月上旬。     

不同水稻品种抽穗期对高温的响应及避热的调控措施

采用盆栽试验研究不同水稻品种(系)在抽穗期对高温的响应,用盆栽和大田种植2种方式研究不同播期处理对水稻的抽穗期避热调控效果,在南京和如皋两地试验田研究不同的增施穗肥处理对水稻抽穗期的影响。结果表明:①在抽穗期高温处理试验中,16个参试水稻品种(系)中有2个品种(系)(Z2001和86优8)表现为耐高温,2个品种(农垦57和武香粳14号)表现为中耐,其余12个品种属高温敏感型;②不同播期处理对水稻抽穗期的调控效果明显,综合历年气象资料,在长江流域水稻生产中,为避免抽穗期高温危害,适播期宜安排在5月20日之后;③通过增加穗肥来延迟水稻抽穗时间的效果甚微。     

稻油轮作机插秧水稻群体特征及产量形成机制研究

为阐明稻油轮作机插秧水稻产量构成特征和群体动态特征以及产量形成机制,2014年选用5个不同生育期水稻品种为材料,以冬闲稻田机插秧水稻群体(早播)为对照,对稻油轮作模式下机插秧水稻(晚播)产量及其产量构成、群体茎蘖动态、叶面积指数和干物质积累等特征进行了分析.结果表明,晚播机插水稻产量显著下降,但下降程度不等,生育期越长的品种下降幅度越大.晚播机插秧水稻穗粒数显著下降,有效穗、千粒质量变化差异无统计学意义.晚播处理叶面积指数、群体干质量等指标,拔节期较早播处理呈下降趋势,有效分蘖临界期、抽穗期表现因品种而异.抽穗期株型特征和源库特征研究表明,晚播处理株型更紧凑、比叶质量更高.晚播中熟品种叶面积指数、群体干质量和粒叶比更符合高产群体特征.     

淮北地区优质食味粳稻温光适应性和最佳播种期

【目的】 探明淮北地区不同温光条件对优质食味粳稻产量的影响。 【方法】 以优质食味中熟中粳南粳2728和南粳505,迟熟中粳南粳9108和福粳1606为试验材料,设置5月10日（S1）、5月17日（S2）、5月24日（S3）、5月31日（S4）、6月7日（S5）、6月14日（S6）、6月21日（S7）7个播期处理。研究不同播期处理下水稻产量、生育期、日均温度、积温和日均辐射量的差异,水稻产量与日均温度、积温、日均辐射量的相互关系。 【结果】 （1）随播种期的推迟,水稻产量显著下降。播种期每推迟7 d,中熟中粳和迟熟中粳产量分别降低0.49 t·hm ^-2、0.63 t·hm ^-2。（2）随播种期的推迟,播种至拔节期、拔节至抽穗期和全生育期天数呈下降趋势。抽穗至成熟期生育天数呈增加趋势,迟熟中粳S5—S7处理不能正常成熟,抽穗至成熟期生育天数缩短,2种类型水稻产量与全生育期天数极显著正相关。（3）随着播种期的推迟,播种至拔节期日均温度显著升高,拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期日均温度显著下降。2种类型水稻产量与播种至拔节期日均温度极显著负相关,与拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期日均温度极显著正相关。（4）2种类型水稻播种至拔节期、拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期积温随播期推迟均呈下降趋势。播种期每推迟7 d,中熟中粳和迟熟中粳全生育期积温分别降低106.6℃、123.1℃。2种类型水稻产量与各生育阶段积温极显著正相关。（5）随播种期推迟,全生育期日均辐射量显著下降,中熟中粳产量与拔节至抽穗期和全生育期日均辐射量极显著正相关,与播种至拔节期和抽穗至成熟期日均辐射量呈正相关关系。迟熟中粳产量与播种至拔节期日均辐射量显著正相关,与全生育期产量极显著正相关,与拔节至抽穗期和抽穗至成熟期日均辐射量正相关。【结论】在稻麦两熟的淮北地区,与光照相比,产量对温度的响应更为敏感。在播期范围内,各生育阶段积温越高,水稻产量越高。为了保证2种类型优质粳稻能够安全成熟,中熟中粳和迟熟中粳应分别于6月14日和5月31日之前播种。当2种生育类型水稻播种期在5月10日至5月24日,水稻能获得较高的产量。     

不同生态区播期对直播稻生育期及温光利用的影响

【目的】探讨不同生态区直播条件下播期对不同类型水稻品种生育期及温光利用的影响,为品种及其适宜播期的科学区划布局提供初步理论依据。【方法】苏南太湖稻区常熟（N 31.4°）以迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳为材料,苏中里下河稻区姜堰（N 32.3°）以中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳为材料,苏北淮北稻区东海（N 34.5°）以早熟中粳、中熟中粳和迟熟中粳为材料,通过分期播种试验,比较研究不同播期对直播稻生育期及温光利用的影响。【结果】随着播期的推迟,各类型品种的拔节期、抽穗期和成熟期相应推迟,生育期明显缩短,总体表现为播期每推迟1 d,生育期缩短0.6 d左右。同一品种类型,随纬度的升高,拔节期、抽穗期和成熟期逐渐延迟,生育期依次变长。同一试验点,随播期的推迟一般晚粳品种较中粳品种生育期天数缩短略多。生育期随播期推迟而缩短主要表现在营养生长期和营养生长与生殖生长并进期,变化范围为2-24 d,生殖生长阶段则相对稳定,变化范围仅为-2-1 d。各类型品种生育期积温和光照时数均表现出随播期的推迟呈显著或极显著的减少趋势,其差异主要源于抽穗前积温与光照时数的不同,其中尤以拔节前的差异最为明显,达到显著或极显著水平。同一试验点,各类型品种间生育期的积温与光照时数均表现为晚粳品种大于中粳品种;同一类型品种,随试验点纬度升高,积温呈依次减少的趋势,光照时数除杂交品种以外均呈依次增加的趋势。随播期的推迟,各类型品种的温光利用率均呈显著或极显著的下降趋势。播种至抽穗阶段和生育期的天数随积温的升高而线性增加,随日照时数的增加而线性减小;抽穗至成熟阶段的天数随积温的升高或日照时数的增加不同处理间表现不尽一致。【结论】播期对直播稻生育期及温光的利用有较大的影响。据此,对不同类型水稻品种直播适宜布局范围进行了初步区划,并综合分析后给出其能够安全成熟的可能播期,为大面积生产提供参考。     

高温对一季晚稻结实率与产量的影响及其防御技术

为了寻找湖南省主推一季晚稻品种最佳播种期,避开水稻幼穗分化的减数分裂期与抽穗期的高温热害,通过分期播种,研究不同时期的气温对一季晚稻品种幼穗分化的减数分裂、抽穗灌浆结实及产量的影响,同时调查了湖南省大面积生产的高温热害.研究与调查结果表明:在湘中地区,生育期相对较长的一季晚稻品种最佳播种期是5月20日左右,生育期相对较短的一季晚稻品种最佳播种期是5月30日左右,最安全的幼穗分化的减数分裂期是8月13日后,最安全的抽穗灌浆期则是8月下旬.     

播种期对单季稻的颖花退化及产量影响

[目的]研究确定杂交稻新组合甬优12和浙优18的适宜播种期.[方法]以水稻品种新组合甬优12和浙优18为材料,设置6个不同时期进行播种,重点考查水稻的颖花退化和产量指标.[结果]试验得出,随着播种期延迟,甬优12和浙优18的始穗期、齐穗期、成熟期推迟,全生育期缩短,同时颖花退化率出现先升后降的波动变化.不同播种期影响水稻的有效穗数、千粒重等产量构成因子,在该试验范围内,甬优12和浙优18的产量均以5月10日播种最高,其次为5月25日播种,播种期过迟出现结实率下降、产量骤减.[结论]水稻品种甬优12和浙优18在浙江衢州地区的最适宜播种时间为5月中旬前后.     

Laboratory-based flight performance of the fall armyworm,Spodoptera frugiperda

In late 2018, the fall armyworm(FAW) Spodoptera frugiperda Smith(Lepidoptera: Noctuidae) made its arrival in China and its populations have since proliferated across most of eastern Asia. While S. frugiperda exhibits a considerable dispersal capacity and engages in long-distance migration, there's only scant information on the species' flight capability. Here, we empirically assessed S. frugiperda flight activity under varying climatic conditions using a flight mill. More specifically, under laboratory conditions, FAW exhibited superior flight performance at 20–25°C and 60–90% relative humidity(RH). When quantifying flight performance over five consecutive nights(i.e., 10 h/night), all flight parameters initially increased and then gradually dropped and FAW adults attained a total flight distance, duration and velocity equal to 63.73 km(48.42–94.12 km)(median, quartile range), 24.12 h(20.87–27.73 h) and 2.73 km h~(–1)(2.13–3.33 km h~(–1)), respectively. Our work constitutes a first comprehensive assessment of S. frugiperda flight performance and provides baseline information for future efforts to forecast spatiotemporal changes in its geographical distribution, movement patterns and invasion trajectories. Such can ultimately permit a timely and targeted deployment of area-wide pest management measures against this newly-invasive pest in China and across eastern Asia.     

不同生态区栽培方式对水稻产量、生育期及温光利用的影响

   【目的】研究稻麦两熟制下,不同生态区栽培方式对不同类型品种水稻产量、生育期及温光利用的影响,为栽培方式及配套品种的科学选用与区划布局提供理论依据。【方法】以中熟晚粳、早熟晚粳、迟熟中粳和中熟中粳4种类型品种（含常规粳稻和杂交粳稻两种）为材料,采用手栽、机插和直播3种栽培方式,在苏南太湖稻区常熟（31.4°N）、苏中里下河稻区姜堰（32.3°N）与兴化（32.6°N）和苏北淮北稻区东海（34.5°N）3个不同生态区,比较研究不同栽培方式对水稻产量、生育期及温光利用的影响。【结果】不同栽培方式水稻产量差异极显著,手栽最高,直播最低;与手栽相比,机插和直播每667 m2分别减产20—50 kg和80—180 kg,且表现出随纬度升高,减产幅度加大的规律,苏南、苏中、苏北,分别减产20—30 kg和80—100 kg、30—40 kg和90—110 kg、40—50 kg和160—180 kg;同一地区,减产幅度晚熟品种大于早熟品种,常规稻大于杂交稻。机插和直播生育进程延迟,生育期缩短,机插缩短11—14 d,直播缩短25—30 d,并呈纬度越高缩短天数越多的趋势;各生育阶段均有缩短,播种至拔节缩短最多,占总缩短天数的60%以上;同一类型品种,随纬度升高,拔节、抽穗、成熟依次延迟,全生育期天数增多;同一地区,缩短天数晚熟品种比早熟品种多。机插和直播全生育期积温和光照时数极显著减少,尤其是直播对积温和光照时数的利用率在苏北只有81.8%和77.4%;不同地区,机插和直播对积温和光照时数的利用率因品种类型而异,苏南以早熟晚粳较高,苏中为迟熟中粳,苏北为中熟中粳。【结论】不同栽培方式对水稻产量、生育期及温光利用有较大影响,据此按照江苏大面积水稻单产600 kg的目标,对不同栽培方式的适宜范围与配套的适宜品种类型做了初步区划,即手栽、机插在苏南、苏中、苏北都是适宜的,而直播在苏南适宜、苏中次适宜、苏北不适宜,并且各栽培方式在各地分别有其配套的适宜品种类型,以供大面积生产参考。     

利用广亲和基因S5-n的功能标记鉴定特殊配组类型杂交种纯度研究

“粳不育系/广亲和恢复系”配组方式在浙江省得到了越来越多的应用。广亲和基因S5-n的功能标记可快速检测种子纯度。为验证水稻广亲和基因S5-n功能标记鉴定粳不育系/广亲和恢复系配组方式杂种一代的效果,我们分别将长粳1A和6个恢复系获得的F₁代进行大田统计和分子标记鉴定,结果显示,由于广亲和基因S5-n分子标记不能特异性检测出串粉形成的异形株,导致其鉴定结果较大田统计鉴定结果高1.0~2.0百分点。未来还需要进一步优化广亲和基因分子标记技术的特异性,进而提高分子检测的准确性,这将有助于杂交稻的安全生产。     

两种机械化种植方式对优质晚籼稻产量和品质的影响

【目的】 为明确机插和机直播下优质双季晚籼稻产量和稻米品质的差异,以及两种方式下适宜品种类型的选择标准。【方法】 本试验以早熟晚籼、中熟晚籼、偏迟熟晚籼、迟熟晚籼和过迟熟晚籼5种不同类型优质晚籼稻品种为材料,采用机插和机直播两种种植方式,对各类型优质晚籼稻产量和品质特征进行比较研究。【结果】 （1）与机直播相比,优质晚籼稻在机插条件下结实率和群体颖花数显著提高,千粒重也有所提高,最终产量显著提高。机插条件下中熟晚籼产量最高,偏迟熟晚籼其次,而机直播条件下早熟晚籼产量最高,中熟晚籼其次。（2）对于稻米品质,与机直播相比,机插条件下各类型优质晚籼稻品种的糙米率、精米率与整精米率均显著提高,加工品质改善,但垩白粒率、垩白度增加,外观有所变劣。机插优质晚籼稻胶稠度、崩解值与食味值显著提高,直链淀粉含量显著降低,蒸煮食味品质提高。两种方式下糙米率、精米率、整精米率均以中熟晚籼最高,其加工品质最优;垩白粒率、垩白度在品种类型间表现为过迟熟晚籼<迟熟晚籼<偏迟熟晚籼<中熟晚籼<早熟晚籼;对于机插优质晚籼稻,偏迟熟晚籼的蒸煮食味和营养品质最优,其次是中熟晚籼。对于机直播晚籼稻,中熟晚籼的蒸煮食味和营养品质最优,早熟晚籼也有较高的食味值。（3）精米率和整精米率与齐穗后20 d的日平均温度显著正相关,垩白粒率、垩白度与日平均温度和日最高温度均值显著正相关,食味值与齐穗后20 d日平均温度、日最高温度均值显著正相关。【结论】 对于双季稻区优质晚稻品种的选择,综合稻米产量和品质来看,机插宜选择中熟晚籼和偏迟熟晚籼,从注重食味角度,重点考虑偏迟熟晚籼品种;机直播宜选择早熟晚籼,也可适当考虑中熟晚籼获得最佳品质。     

High quality and high efficiency fertilization of rice

正Rice (Oryza sativa L.), one essential staple cereal, feeds over 60%of the world’s population (FAO 2020). As the global population grows, improving rice yield becomes an effective strategy to achieve food security (Deng et al. 2019).The use of chemical fertilizer, especially N fertilizer,has historically played a critical role in the growth of rice yield (Zhang et al. 2015; Wood et al. 2020). However,     

Effect of side deep placement of nitrogen on yield and nitrogen use efficiency of single season late japonica rice

Side deep placement of nitrogen plays an important role in improving rice yield and nitrogen use efficiency. Few studies have examined the effects of reducing the times of nitrogen(RTN) application and reducing the nitrogen rate(RNR) of application on rice yield and nitrogen use efficiency under side deep placement of nitrogen in paddy fields. Therefore, a field experiment of RNT and RNR treatments was conducted with nine fertilization modes during the 2018–2019 rice growing seasons in a rice–wheat cropping system of the lower reaches of the Yangtze River, China. Rice yield and nitrogen use efficiency were investigated under side deep placement of nitrogen. We found that under the same nitrogen application rate, the yield of RTN3 increased by 9.64 and 10.18% in rice varieties NJ9108 and NJ5718, respectively, compared with the farmers' fertilizer practices(FFP). The nitrogen accumulation of RTN3 was the highest at heading stage, at 11.30 t ha–1 across 2018 and 2019. Under the same nitrogen application rate, the N agronomic use efficiency(NAE), N physiological efficiency(NPE) and N recovery efficiency(NRE) of RTN3 were 8.1–21.28%, 8.51–41.76% and 0.28–14.52% higher than those of the other fertilization modes, respectively. RNR led to decreases in SPAD value, leaf area index(LAI), dry matter accumulation, nitrogen accumulation, and nitrogen use efficiency. These results suggest that RTN3 increased rice yield and nitrogen use efficiency under the side deep placement of nitrogen, and RNR1 could achieve the goals of saving cost and increasing resource use efficiency. Two fertilization modes RTN3 and RNR1 both could achieve the dual goals of increasing grain yield and resource use efficiency and thus are worth further application and investigation.     

不同播种期对宜优673产量及稻米品质的影响

以宜优673为材料,通过分期播种试验,研究不同播种期对产量和稻米品质性状的影响。结果表明,宜优673的产量随播期推迟呈先增后减的趋势,5月20日播种产量最高,6月20日播种产量最低;随播种期推迟,灌浆结实期日均温的降低,宜优673的整精米率、透明度和直链淀粉含量提高,而垩白度、垩白粒率降低,理化指标得分逐步上升,稻米品质逐步提升。因此,在保证安全抽穗的前提下,适当推迟播种期有利于提高宜优673的稻米品质。