基于无人机遥感的水稻产量估测

水稻产量的准确估算在农业生产中具有重要意义。本文通过无人机搭载多光谱传感器,获取水稻主要生育期冠层光谱信息,通过提取不同生育期8种植被指数与水稻产量的实测值建立拟合关系,筛选出最优植被指数和最佳的无人机遥感作业时期,建立水稻估产模型。结果表明,水稻生长前期不适合估产,抽穗期至成熟期估产效果好。最佳估产生育期是水稻抽穗期,基于该时期的植被指数NDVI、RVI、DVI、GNDVI、MSAVI2建立的多元线性模型估测效果较好,验证精度佳。因此,利用无人机多光谱数据对水稻产量进行估测是可行的。     

抽穗期高温干旱胁迫对杂交水稻产量及生理特性的影响

以冈优725为材料,于抽穗期进行高温和干旱胁迫处理,研究高温和干旱胁迫对杂交水稻产量及生理特性的影响。结果表明,抽穗期高温与干旱胁迫导致每穗实粒数、结实率、千粒重和籽粒产量下降,剑叶中叶绿素含量、净光合速率、花粉育性、抗坏血酸含量、谷胱甘肽含量下降,丙二醛、脯氨酸及超氧阴离子含量增加;高温干旱双重胁迫的影响大于单一高温或干旱胁迫;随着胁迫程度的加重和胁迫时间的延长,各性状受到的影响更显著。     

高产优质水稻品种新稻22产量结构分析及高产栽培技术

对水稻品种新稻22产量构成因素的分析表明,4个产量构成因素对产量贡献的大小依次为结实率、每穗总粒数、有效穗、千粒重。产量9.0t／hm^2以上的合理穗粒结构为：有效穗数347.5万／hm^2,每穗总粒数132.5粒,结实率90％,千粒重25g左右。     

杂交水稻蓄留再生经济性状及其相关性研究

考察了9个杂交水稻头季稻与再生稻的经济性状和产量,分析了它们之间的相关性.结果表明,除头季稻有效穗组合间差异不显著外,其它经济性状包括头季稻每穗总粒数、结实率、千粒重,再生稻有效穗、每穗总粒数、结实率、千粒重组合间差异显著;头季稻产量、再生稻产量组合间差异显著;头季稻产量与头季稻结实率、千粒重呈正相关,再生稻产量与再生稻每穗总粒数、结实率呈正相关;再生稻千粒重与头季稻结实率呈显著正相关;再生稻每穗总粒数、千粒重分别与头季稻每穗总粒数、千粒重呈正相关.     

喷施叶面硅肥对Y两优143产量的影响

采用大田实验研究了不同生长时期喷施叶面硅肥对Y两优143产量及其构成因子的影响。结果表明:水稻喷施叶面硅肥可增加有效穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重和产量,分蘖盛期喷施叶面硅肥比分蘖初期、抽穗期喷施叶面硅肥增产显著。     

水稻品种农艺性状与产量的相关分析

对2005年度辽宁省审定的10个水稻品种农艺性状与产量等资料进行分析,结果表明:千粒重、每穗粒数与产量的关联度最大,通径分析表明:每穗粒数和每穴穗数对产量产生的直接效应较大,因子分析表明:成穗率、每穴穗数、每穗粒数、结实率取得累计贡献率62.37%,表明上述因子是影响产量的决定因子。     

福建省近年育成的中籼杂交稻品种产量结构特征分析

对2005--2013年通过福建省审定的63个中籼杂交稻品种的产量结构及其构成因素间的相关进行了分析,并研究了产量与产量相关性状间的相关关系。结果表明：近年育成的中籼杂交稻品种平均产量为584．79kg／667m^2、比对照增产7．62％。产量与株高、穗长、每穗总粒数以及千粒重呈极显著正相关,而与生育期、结实率相关不显著;每穗总粒数对产量贡献率最大,其次是结实率、生育期和千粒重,再次是有效穗数。因此,在福建生态条件下,应在适宜的穗数基础上,增加每穗总粒数,适当提高结实率和粒重有利于进一步提高中籼杂交稻产量水平。     

水稻品种产量性状的遗传相关及通径分析

通过对水稻品种的几个主要产量性状的遗传相关和通径分析表明,结实率、每穗实粒数、穴穗数与产量间有较高的遗传相关和通径系数。在选育水稻新品种中,应在稳定千粒重和较高结实率的基础上,把穗实粒数和穴穗数作为重点选择指标,可望选育出高产水稻品种。     

不同生育时期淹水对水稻Sub1A耐淹基因导入系产量的影响

在苗期、分蘖期和抽穗期等3个生育时期对常规籼型水稻IR64和IR64 Sub1A耐淹基因导入系(IRRI149)进行淹水处理,测定各个生育时期淹水后的有效分蘖数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量,以确定不同生育时期淹水对Sub1A耐淹基因导入系产量的影响。结果表明,在苗期淹水,IRRI149和IR64的单株产量分别为39.11 g、24.92 g;分蘖期淹水,分别为10.31 g、0.48 g;抽穗期淹水,分别为24.35 g、23.36 g。IRRI149在苗期和分蘖期淹水条件下,有效分蘖数、每穗粒数、结实率、千粒重、单株产量均显著高于IR64;3个处理时期中以分蘖期淹水对产量的影响最为明显。     

水稻高产群体产量与产量构成因素的关系

试验结果表明，限制产量进一步提高的主要因素是成粒率和每穗成粒数。每亩穗数与产量及每穗颖花数呈极显著负相关。低温年抽穗期与千粒重呈极显著的二次曲线，且存在最适抽穗期；高温年抽穗期与产量、每穗颖花数及每穗成粒数分别呈极显著正相关。穗粒结合型品种有利于高产。     

基于高光谱遥感的小麦籽粒产量预测模型研究

为了确立能够准确预测小麦籽粒产量的敏感光谱参数和定量模型,于2003～2006年连续3个生长季,通过不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验,在小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮含量、重量和叶面积指数及成熟期籽粒产量,定量分析小麦籽粒产量与冠层高光谱参数的相互关系.结果显示,小麦籽粒产量随施氮水平的提高而增加,不同地力水平间存在显著差异.灌浆前期叶片氮积累量和叶面积氮指数均能够较好地反映成熟期籽粒产量状况,而叶片氮含量和氮积累量及叶面积氮指数在拔节～成熟期的累积值与成熟期籽粒产量的回归拟合效果更好.对叶片氮含量和氮积累量及叶面积氮指数的光谱反演,在不同品种、氮素水平和年度间可以使用统一的光谱参数.根据"特征光谱参数-叶片氮素营养-籽粒产量"这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将模型链接,建立了基于灌浆前期高光谱参数及拔节期～成熟期特征光谱指数累积值的小麦籽粒产量预测模型.经两年独立试验数据检验表明,利用灌浆前期关键特征光谱指数可以有效地评价小麦成熟期籽粒产量状况,拔节～成熟期特征光谱指数的累积值能够稳定预报不同条件下小麦成熟期籽粒产量的变化.因此,利用冠层特征光谱指数可以快速无损地预报小麦成熟期籽粒产量.     

B803A系列杂交水稻组合根系生长特性研究

以B803A所配4个杂交水稻组合与汕优63(CK)为材料,研究了不同生育时期的根系干重、根冠比、根系含水率和发根力变化及其与产量的关系。结果表明,B优系列组合各个生育时期的根系干重均大于汕优63,而根冠比却小于汕优63;抽穗期后的根系含水率及孕穗期的发根力均高于汕优63,说明B优系列组合生育后期的根系活性强于汕优63。对根系特性与产量的相关分析表明,水稻生育后期根系活性对产量的形成具有重要影响。     

氮肥运筹模式对双季稻植株干物质积累和产量的影响

氮肥运筹是影响水稻生长发育、物质生产及其产量的重要栽培措施。为探明双季稻区不同氮肥运筹模式对水稻植株干物质积累及产量的影响,设计5种施氮模式:早稻和晚稻均不施氮肥(N_0,CK),早稻施N120 kg/hm^2+晚稻施N210 kg/hm^2(N_120+210)、早稻施N150 kg/hm^2+晚稻施N180 kg/hm^2(N_150+180)、早稻施N180 kg/hm^2+晚稻施N150 kg/hm^2(N_180+150)、早稻施N210 kg/hm^2+晚稻施N120 kg/hm^2(N_(210 + 120)),比较研究5种氮肥运筹模式下早稻和晚稻植株干物质积累及产量的变化。结果表明:(1)N_150+180处理植株分蘖数下降幅度平缓,其分蘖数多、成穗率较高;(2)早稻各主要生育时期各处理植株LAI大小顺序为N_180+150> N_150+180> N_(210 + 120)> N_120+210> CK,晚稻各主要生育时期各处理植株LAI大小顺序为N_150+180> N_120+210> N_180+150> N_(210 + 120)> CK;(3)分蘖期至成熟期,早稻和晚稻植株的根系干重分别以N_(210 + 120)、N_120+210处理最高,茎、叶干重分别以N_(210 + 120)和N_150+180处理最高,穗干重均以N_150+180和N_180+150处理最高,且均显著高于CK;(4)各处理水稻的穗总粒数和千粒重均无显著性差异;(5)早稻和晚稻产量均以N_150+180处理最高,分别比对照增加1849. 5和1879. 5 kg/hm^2。因此,早稻施用纯氮150 kg/hm^2和晚稻施用纯氮180 kg/hm^2的施肥模式,有利于增加水稻植株干物质积累,改善产量构成因素,从而获得较高的水稻产量。     

Boron Application Improves Growth,Yield and Net Economic Return of Rice

A field trial was conducted to evaluate the role of boron (B) application at different growth stages in improving the growth,yield and net economic return of rice at farmer’s fields during summer season,2009.Boron was soil applied (1.5 kg/hm2) at the transplanting,tillering,flowering and grain formation stages of rice;foliar applied (1.5% B solution) at the tillering,flowering and grain formation stages of rice,and dipped seedling roots in 1.5% B solution before transplanting;while control plots did not apply any B.Boron application (except dipping of seedling roots in B solution,which caused toxicity and reduced the number of tillers and straw yield than control) substantially improved the rice growth and yield.However,soil application was better in improving the number of grains per panicle,1000-grain weight,grain yield,harvest index,net economic income and ratio of benefit to cost compared with the rest of treatments.Overall,for improving rice performance and maximizing the net economic returns,B might be applied as soil application at flowering.     

有机肥化肥配施的双季晚稻群体冠层光谱特征研究

以不同施肥模式为基础,分析了晚稻群体冠层光谱反射率、一阶微分光谱和归一化光谱特征,并对叶片氮含量、氮积累量、产量、叶面积指数和叶干物质积累进行了相关性分析,构建了以高光谱特征参数为自变量的水稻氮素营养诊断模型。结果表明,叶片氮素含量与665 nm处冠层光谱反射率呈极显著相关性(p0.001),与554 nm和672 nm处的一阶微分光谱也呈极显著相关性(p0.001);以λr构建的指数函数y=684.91e0.028x,决定系数(R2)为0.90、(SDr-SDb)/(SDr+SDb)构建的指数函数y=0.66e0.11x,决定系数(R2)为0.88,均能很好地诊断在有机肥和无机肥配施模式下的水稻氮素营养。     

不同施氮条件下小麦冠层的高光谱和多光谱反射特征

为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况。以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料，通过田间小区试验，研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。结果表明，相同氮素水平下不同小麦品种冠层反射光谱的反射率有差异，且近红外部分差异较明显。小麦从拔节开始，随生育期的推进，冠层反射光谱在可见光波段的反射率先降低然后升高，以孕穗期反射率最低。随着叶片的逐渐变黄。反射率又增大，并且绿光波段的反射峰也逐渐消失。而近红外区反射率则表现出相反的趋势，以开花期为分界，先上升然后下降，直到成熟前降为最低。随着施氮水平的提高，冠层反射光谱在近红外反射平台（750-1300nm）的反射率呈上升趋势，而可见光部分反射率则下降，并且反射光谱的绿峰和红边位置也随着施氮水平的提高分别向蓝光方向（波长变短）和红光方向（波长变长）移动。     

不同栽培措施下拔节期水稻冠层反射光谱特征及其模糊聚类分析

分析了不同栽培措施（密度、移栽叶龄、施氮量及水分管理方式）对稻田拔节期冠层反射光谱的影响,并对其进行了模糊聚类分析。研究表明,不同栽培措施通过影响水稻拔节期群体生长特征而引起冠层反射光谱发生变化。增施氮肥、水层灌溉、减小栽插秧龄和增加密度都使近红外波段反射率增加,可见光波段反射率降低。用绿（560 nm）、红(660 nm)和近红外（810 nm）3个波段的反射率和比值植被指数为指标,用模糊聚类方法可以完全无误地区分开拔节期不同处理的水稻群体。说明通过光谱分析可以识别不同栽培措施和生长状况下的水稻群体。     

Effects of Low Light on Agronomic and Physiological Characteristics of Rice Including Grain Yield and Quality

Light intensity is one of the most important environmental factors that determine the basic characteristics of rice development. However, continuously cloudy weather or rainfall, especially during the grain-filling stage, induces a significant loss in yield and results in poor grain quality. Stress caused by low light often creates severe meteorological disasters in some rice-growing regions worldwide. This review was based on our previous research and related research regarding the effects of low light on rice growth, yield and quality as well as the formation of grain, and mainly reviewed the physiological metabolism of rice plants, including characteristics of photosynthesis, activities of antioxidant enzymes in rice leaves and key enzymes involved in starch synthesis in grains, as well as the translocations of carbohydrate and nitrogen. These characteristics include various grain yield and rice quality components （milling and appearance as well as cooking, eating and nutritional qualities） under different rates of shading imposed at the vegetative or reproductive stages of rice plants. Furthermore, we discussed why grain yield and quality are reduced under the low light environment. Next, we summarized the need for future research that emphasizes methods can effectively improve rice grain yield and quality under low light stress. These research findings can provide a beneficial reference for rice cultivation management and breeding program in low light environments.     

稻鸭共育对水稻生长后期农艺性状及产量的影响

为探讨稻鸭共育模式下水稻生长后期地上部农艺性状和籽粒灌浆动态的变化,设置稻鸭共育(RD)、常规水稻栽培(RH)和不施任何药剂栽培水稻(CK)的对比试验,研究水稻生长后期地上部农艺性状的动态变化及产量形成.结果表明:RD和RH处理的水稻分蘖、地上部干物质积累、剑叶叶片SPAD值、根伤流液、籽粒灌浆和产量均优于CK处理.与RH处理相比,RD处理降低了水稻分蘖的峰值,两者相差0.45,保持分蘖中后期水稻分蘖数的稳定;增加水稻地上部干物质的积累量,增幅为4.20%~16.42%,齐穗期和成熟期达到显著性差异;水稻生长后期维持剑叶叶片SPAD值和根伤流液在较高的水平,利于水稻籽粒充实度和粒重的增加,从而有利于水稻产量的增加.     

水稻冠层反射光谱特征与籽粒品质指标的相关性研究

系统分析了水稻籽粒加工品质、外观品质、营养品质等与水稻冠层反射光谱特征之间的相关性。结果表明,成熟期冠层反射光谱指数与水稻籽粒加工品质呈显著负相关,尤其是1650 nm和660 nm的比值和归一化组合,决定系数高达0.8以上。籽粒的外观品质与冠层光谱特征之间的关系不明显。籽粒蛋白质含量则与大多数生育时期的冠层光谱比值指数和归一化指数呈极显著相关,相关系数多在0.80以上;而淀粉含量与灌浆盛期的710 nm和660 nm的比值和归一化组合相关性最好。说明通过遥感手段来预测水稻籽粒的加工品质和营养品质指标是可行的。