耕作方式与氮肥类型对稻田氨挥发、氮肥利用率和水稻产量的影响

通过大田试验,设置常规翻耕（CT）、免耕（NT）两种耕作方式和不施氮肥（N0）、无机氮肥（IF）、缓释氮肥（SR）、有机无机氮肥配施（IFOF）4种施肥模式,研究其对稻田NH₃挥发、氮肥利用率和水稻产量的影响。研究结果表明：耕作方式显著影响NH₃挥发,而对氮肥利用率和水稻产量影响不大。与CT处理相比,NT处理NH₃挥发量显著提高了15.5%。氮肥施用显著提高了NH₃挥发、氮肥利用率和水稻产量。与N0处理相比,IF、SR与IFOF处理NH₃挥发量分别提高了150.2%、75.8%与137.8%。氮肥处理中IFOF处理具有最高的氮肥利用率。与IF处理相比,IFOF处理氮肥吸收利用率（NRE）显著提高了43.2%,氮肥偏生产力（NPFP）提高了16.9%,氮肥农学效率（NAE）提高了20.1%;与SR处理相比,IFOF处理NRE显著提高了38.3%,NPFP提高了22.1%,NAE提高了51.3%。IF、SR与IFOF处理较N0处理水稻产量分别提高了43.6%、30.0%与44.4%。本研究结果表明,翻耕下有机无机氮肥配施能有效地降低NH₃挥发,提高氮肥利用率和产量,但未来如何达到稻田NH₃与温室气体的同步减排需要进一步研究。     

植物叶绿体遗传转化技术及应用研究进展

叶绿体转化是植物基因工程中的新热点,叶绿体转基因通常具有较高表达水平,可以在操纵子中成簇串联,而且可以有效地防止外源基因的花粉逃逸。最近的研究逐步地扩展了人们对叶绿体基因工程的应用,许多实例表明,质体转化在作物遗传改良上有着巨大的潜力,同样在植物生物反应器的发展上也有巨大作用,可持续且高效益地生产生物医药、生物酶以及化工原材料。综述了叶绿体遗传转化技术的最新进展,重点阐述了叶绿体转化的表达调控及叶绿体转化技术的应用。     

玉米新品种郧单20需肥规律研究

[目的]探讨玉米新品种郧单20的需肥规律,制定郧单20的高产栽培体系。[方法]以高产玉米新品种郧单20为材料,采用底肥和追肥双因素完全随机区组设计,研究了底肥和追肥不同处理对郧单20农艺性状和产量的影响。[结果]该品种不追肥的产量较追肥低;追肥量在450~600 kg/hm~2时,虽然产量较高,但倒伏也较严重,且与追肥量300 kg/hm~2的产量差异不显著;该品种在底肥750 kg/hm~2、追肥300 kg/hm~2的施肥水平下,产量为11 425.50 kg/hm~2,其抗病性、抗逆性、植株农艺性状较优。[结论]郧单20较为适宜的施肥量为底肥750 kg/hm~2、追肥300 kg/hm~2。     

基于地下水埋深的江汉平原冬小麦防涝渍排水指标确定

2014—2015年在测坑(筒)分别开展孕穗期、灌浆期冬小麦遭受浅地下水埋深和先涝后渍胁迫试验,研究江汉平原冬小麦关键生育期适宜的地下水埋深。同时,构建不同排水标准计算方法,量化作物相对产量,提出先涝后渍胁迫下的排水指标。结果表明,孕穗期0、20和40 cm地下水位(持续受渍18 d)分别使小麦减产44.78%、17.31%和10.44%,而灌浆期相应减产67.72%、33.70%和10.34%。导致小麦减产的主要原因可能是穗粒数减少和千粒质量降低,建议江汉平原小麦田孕穗期和灌浆期地下水位维持在50 cm左右。先涝后渍过程中涝害使小麦减产幅度大于渍害,可以考虑以受涝历时和降渍历时为控制指标的排水模型、按时间划分涝害和渍害的排水模型,以及涝渍综合水深指标作为江汉平原小麦花后排除涝渍的排水模型。若允许小麦减产15%(即相对产量为85%)作为排水控制标准,建议小麦花后涝渍综合水深指标控制在275.6~283.6 cm·d。     

农业土地共享和土地分离及其潜在的生物多样性效应

农业在生物多样性维持方面扮演重要角色,农业既是生物多样性的传递者,同时集约化农业也是导致生物多样性降低的主要原因。"土地共享"和"土地分离"是重要的协调粮食产量和生物多样性保护的土地利用策略,前者关注的是农田环境的改善,后者指通过土地利用集约化,提高作物单产,释放出更多土地用于自然保护。目前,对于哪一种土地利用方式更有利于生物多样性保护仍是有争议的。本研究综述了上述两种土地利用策略的优缺点及其对生物多样性的影响,并分析归纳了应用和选择土地利用方式时应考虑的因素,如:对集约化敏感的物种;景观背景、景观尺度和景观结构;社会经济因素等。在此基础上,展望了该理论对我国未来农业发展的启示,包括:因地制宜规划农业景观格局,如考虑区域的产量潜力和特有物种;发展可持续集约化农业和加强"溢出效应"的管理,提高生态系统自我恢复能力;在不同景观尺度上建立土地共享-分离混合模式,在集约化农业地区适度恢复农用林业。     

稻虾共作模式的“双刃性”及可持续发展策略

近年来,稻虾[水稻-克氏原螯虾(小龙虾)]共作模式由于其较高的综合效益而在全国范围内得以大力发展。其中以湖北省稻虾共作发展最为迅速,面积大,技术也较为成熟,并形成了"潜江模式"。本文介绍了稻虾共作模式的特点及其发展情况,以湖北省稻虾共作模式为研究对象,采用产业调查,结合试验示范和定位试验,研究了稻虾共作模式的生产和生态效应,重点分析了稻虾共作模式的"双刃性"。稻虾共作模式的"双刃性"主要体现在(1)稳粮增效,但同时存在重虾轻稻的现象:稻虾共作模式较传统水稻单作模式可增产4.63%~14.01%,改善稻米品质,但部分稻虾共作模式中忽略水稻的管理,导致水稻产量偏低;(2)提高土壤肥力,但同时加剧了土壤次生潜育化:稻虾共作模式土壤中易氧化态有机碳(ROC)、全氮、全磷、全钾含量要高于传统水稻单作模式,但稻虾共作模式土壤颜色偏暗,土壤结构更为紧密,潜育化明显;(3)涵养水源,但同时可能增加水资源消耗:稻虾共作模式中地下水位高的稻田水分利用率提高,储水功能增强,但地下水位低的稻田可能增加50%~80%的耗水量;(4)减肥减药、提高水体养分含量,但同时增加了水体富营养化的风险:稻虾共作模式肥料和农药成本分别降低了79.5%和50.0%,稻虾共作模式田面水的全氮、全磷含量及硝态氮、氨态氮含量均高于水稻单作;(5)虫害减轻,但某些病害加重,同时生物多样性发生变化:稻虾共作模式螟虫发生减轻,但基腐病加重,生物多样性随共作年限先降低后又增高。根据以上现状与问题,本研究提出了稻虾共作的模式优化及建议,如因地制宜,避免盲目发展;研究标准,规范化发展;优化模式,科学水肥调控;因势利导,防治病虫草害,为稻虾共作模式的可持续发展提供依据。     

养殖池塘废水灌溉下稻田减量施肥试验研究

采用田间试验,以当地常规施肥和灌溉为对照(CK),研究了减量施用氮、磷肥条件下,稻田湿地生态系统对池塘养殖废水中氮、磷的消纳效果,池塘养殖废水灌溉后对稻田田面水和渗漏水水质、水稻养分吸收和产量的影响。结果表明,稻田系统可有效消除池塘养殖废水中铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO-3-N)、总氮(TN)、可溶性磷(DP)、颗粒态磷(PP)、总磷(TP),其去除率随着施肥量的减少而增加,在常规施肥量、减量施肥20%和减量施肥40%情况下对池塘养殖废水TN的去除率平均分别为25.1%、38.9%和50.5%,对TP的去除率平均分别为56.4%、71.2%和76.2%,对氮、磷的去除以NH_4~+-N、NO-3-N和PP为主;池塘养殖废水灌溉后,稻田田面水和渗漏水中NH_4~+-N、NO-3-N、TN、DP、PP、TP质量浓度会随着施肥量减少呈现下降趋势,减量施肥20%和减量施肥40%下,田面水中TN、TP的质量浓度平均分别较CK降低5.8%和23.4%、20.8%和35.5%;渗漏水中TN、TP的质量浓度平均分别较CK降低18.3%和27.5%、23.1%和45.8%。在水稻养分吸收和产量构成方面,减量施肥20%后,池塘养殖废水中的营养物质能满足水稻的养分需求;池塘养殖废水灌溉时,水稻产量以常规施肥量处理最高(较CK增产2.3%),常规施肥量80%的处理其产量与CK相似,而常规施肥量60%的处理其产量较CK显著降低。综合考虑水稻种植的经济效益和环境效益,建议池塘养殖废水灌溉条件下施肥水平应在常规施肥量的80%左右。     

新形势下“粮食龙头企业+农户”创新模式内涵特色与功能强化研究--对湖北省粮食主产区的调查分析

在全面深化农村改革、实施农村一二三产业融合发展的新形势下,以湖北省粮食主产区为典型案例,在深入分析粮食产业化经营主导模式"粮食龙头企业+农户"改革创新实地调查资料的基础上,揭示创新模式的内涵特色、优势显现,提出其功能强化的途径和对策,具有重要的普遍意义、现实意义和长远意义。     

超甜玉米子粒果皮柔嫩度的变化规律

为了探讨超甜玉米果皮柔嫩度在子粒发育进程中的变化规律,以10份超甜玉米自交系为材料,采用硬度计法测定子粒发育过程中果皮柔嫩度值,分析果皮柔嫩度在不同环境条件下的变化.结果表明,10份参试材料在果皮柔嫩度上存在梯度差异,其中PE10果皮柔嫩性最好,T105中等,S33205最差;在湖北武汉(2014年春)、海南陵水(2014年冬)两种环境下,在授粉后第12～24天,PE10、T105、S33205的果皮柔嫩度值均呈上升趋势,且各测定时间点的柔嫩度均值由大到小的顺序均为S33205、T105、PE10;随着子粒的发育,相同材料在不同环境条件下果皮柔嫩度差异呈现先增大后缩小最后又趋于一致的规律;2014年湖北武汉春季与海南陵水冬季相比,同一材料最适采收期相差4d,但最适采收期的果皮柔嫩度值差异不显著,说明环境改变会影响果皮嫩度变化速率,但果皮柔嫩度的好坏本质上仍决定于材料本身.     

鄂大麦960的选育及其特征特性

鄂大麦960是湖北省农科院粮食作物研究所选育出的丰产稳产、综合抗病(逆)性强的饲料大麦新品种。本文介绍了鄂大麦960的选育过程、主要特征特性和栽培技术要点,为该品种大面积推广提供技术支撑。