包膜缓释尿素与普通尿素配施对双季超级稻产量及氮肥利用的影响

以双季超级稻为材料,研究了不同包膜缓释尿素与普通尿素配施组合对其产量和氮肥利用等生物学性状的影响,结果表明:在全氮(早稻180 kg·hm-2,晚稻225 kg·hm-2)模式下,与全施普通尿素处理相比,全施包膜缓释尿素的处理双季超级稻的穗数降低,但每穗粒数和结实率显著提高,最终提高产量,提高了氮肥利用效率;节氮模式(早稻144 kg·hm-2,晚稻180 kg·hm-2)下,不同比例包膜缓释尿素与普通尿素组合的产量和氮肥利用效率均显著高于全氮模式;3种配比组合中以包膜缓释尿素∶普通尿素=3∶7组合的产量最高,氮肥吸收利用程度最高,应用效果最好。     

沟渠不同水生植物对双季稻田氮磷污染物净化效果的研究

研究了沟渠内3种水生植物对双季稻田施肥期间氮、磷污染物的净化效果。结果表明:与空白杂草相比,沟渠内香根草、茭白和白莲对水稻田氮、磷污染物均具有较强的降解能力,且越靠近稻田出水口,它们的降解能力越强;3种水生植物对氮、磷污染物的降解能力总体上表现为白莲茭白香根草;处于生长旺盛期的水生植物对沟渠水体中氮、磷污染物的去除率最高。     

行株距比对超高产晚稻产量和上部三叶的影响

2011和2012年,采用再裂区设计,以超高产晚稻淦鑫688和五丰优T025为材料,在31.20万丛/hm2密度下,研究了行/株距比对不同品种产量和上部三叶形态特征的影响及两者的关系。结果表明,淦鑫688不施氮时,RS/IS(行株距比值)为2.0和2.8的处理产量显著高于比值为5.0和1.3的处理;在施氮时,RS/IS为5.0和2.0的处理产量显著高于2.8和1.3的处理。五丰优T025不施氮时的产量表现为RS/IS为1.3的处理显著高于5.0和2.8的处理;而在施氮时表现为RS/IS为5.0的处理显著高于2.0和1.3的处理。施氮时,RS/IS为2.0的处理提高了氮素积累总量和氮肥表观利用率,而RS/IS为5.0的处理降低了籽粒需氮量;不论施氮与否,两个品种在RS/IS为2.0时,倒1至倒3叶的基角、开张角和叶长较小。     

水稻品种镉积累特征及相关性研究

选取22个早稻和15个晚稻品种进行大田试验,研究了不同水稻品种对Cd的积累特征及相关性。结果表明:成熟期水稻不同部位Cd积累量大小依次为根系茎叶稻壳糙米,Cd主要集中在水稻的根部。水稻糙米Cd含量与稻壳的Cd含量相关性不显著,与根系、茎叶中的Cd含量相关性可能与水稻生长环境因素有关。与早稻相比,晚稻对环境Cd具有更强的吸收积累能力,且晚稻所有供试品种的糙米Cd含量均超过食品安全国家标准。     

分蘖期干旱胁迫下养分管理对双季晚稻生长及产量的调控效应

针对丘陵双季稻区易发生季节性干旱导致养分供应受阻、水稻生长发育受影响、产量下降等问题,研究了干旱条件下5种养分管理措施(即T1:增施钾肥+喷清水;T2:叶面喷施0.2%Zn SO4;T3:增施钾肥+叶面喷施肥0.2%Zn SO4;T4:提高后期施N比例+喷清水;CK:常规施肥+喷清水)对双季晚稻生长发育、产量形成以及产量的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫下,不同养分管理对双季晚稻生长发育和产量的影响具有明显的差异,其影响程度由强到弱依次为:T3T1T2T4CK。T3在分蘖期干旱胁迫下能有效促进水稻分蘖能力,提升苗峰值和有效分蘖数,最高分蘖数比CK高7.26%,并显著提高拔节期和齐穗期的叶片SPAD值、叶片光合速率和叶片蒸腾速率以及根系活力,同时还显著增加拔节期、齐穗期和成熟期地上部单株干物重,改善植株干物质的积累,其增幅分别在2.19%~25.22%,从而显著提高双季晚稻每公顷有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒和结实率等产量构成因素,最终使双季晚稻在干旱胁迫条件下获得较高产量。T3的产量在所有处理中最高,达10.07 t·hm~(-2),分别比T1、T2、T4及CK高6.34%、7.70%、14.17%和25.56%。     

保护性耕作措施对陡坡地养分流失的影响

采用田间小区试验方法,在自然降雨条件下,原位监测了南方紫色土陡坡地(坡度=15°)不同保护性耕作措施对地表径流量、径流水氮磷浓度及养分累积量的影响。结果表明,不同处理径流量及氮磷流失量最大的月份为5月,占全年流失量的40%以上;横坡垄作及横坡垄作+秸秆覆盖均能够降低不同作物生长季及休闲季径流水中的氮磷浓度的均值及最大值。烟草季,常规处理(CK)、横坡垄作(KF)和横坡垄作+秸秆覆盖(BMP)径流水中的总氮浓度分别为3.44、3.37和3.28 mg·L~(-1);甘薯季,CK、KF和BMP 3个处理径流水中总氮的浓度分别为2.79、2.61和2.63 mg·L~(-1);休闲季分别为3.01、2.78和2.64 mg·L~(-1)。KF和BMP优化处理后,全年的径流量从CK处理的5 553 m3·hm~(-2)分别降至5 347 m~3·hm~(-2)(KF)和2 905 m3·hm~(-2)(BMP),其中BMP处理与CK处理之间的差异达到显著水平(P0.05)。与CK处理相比,KF处理径流水中不同形态氮磷的流失量虽都有降低,但二者之间差异未达到显著水平,BMP处理则显著降低了径流水中总氮(TN)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、可溶性总磷(TDP)的流失量(P0.05)。此外,横坡垄作+秸秆覆盖还可以将起始产生径流的最小降雨量从CK处理的26.95 mm提高至67.15 mm。综上结果可以看出,单纯的横坡垄作对陡坡地的养分流失截留效果是有限的,而横坡垄作+秸秆覆盖处理则可以显著减少陡坡地的径流,进而对氮、磷养分的流失产生较好的截留效果。     

施氮和木薯-花生间作对木薯养分积累和系统养分利用的影响

【目的】木薯-花生间作是一种生态高效的种植模式,研究分析施氮和木薯-花生间作对木薯氮磷钾素积累和系统氮磷钾素利用的影响规律,以期为木薯-花生合理间作和养分高效利用提供理论依据。【方法】试验于2015和2016年,以木薯品种华南205和花生品种粤油200为材料,设计不施氮、施氮2个水平和木薯单作、花生单作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生共5种种植模式,研究不同木薯-花生间作系统的木薯养分积累和系统养分利用特征。【结果】随着木薯生育时期的推进,块根氮磷钾素的积累量和分配率增加;茎秆氮磷钾素积累量和氮素分配率增加,磷钾素分配率先增加后降低;叶片氮磷钾素积累量先增加后降低,分配率下降。不同生育时期、不同施氮水平和不同种植模式间块根、茎秆、叶片和植株的氮磷钾素积累量变化规律存在差异。同一种植模式,施氮处理生产100 kg荚果所需氮钾量、生产100 kg鲜薯所需氮磷钾量、木薯氮素收获指数、木薯磷钾肥偏生产力、钾素间作优势、系统氮钾素积累总量和系统内木薯氮磷钾素比例较不施氮处理提高或显著提高,而花生氮钾素利用效率、花生磷素积累总量、木薯氮钾素利用效率、木薯钾素收获指数、系统内花生氮磷钾素比例、氮素间作优势和氮磷钾素的土地当量比较不施氮处理降低或显著降低。同一施氮水平,间作花生的氮磷素积累总量、氮磷钾肥偏生产力显著低于单作花生,间作木薯的氮磷钾肥偏生产力、钾素利用效率和磷素收获指数低于单作木薯。随着间作花生行数的增加,氮磷钾素的土地当量比和间作优势、系统内花生氮磷钾素比例、花生的氮磷钾素积累总量和氮磷钾肥偏生产力提高或显著提高,系统内木薯氮磷钾素比例下降。【结论】与单作模式相比,木薯间作2行和3行花生模式虽降低了系统内单一作物的产量、氮磷钾肥偏生产力和氮磷钾素积累总量,但提高了系统氮磷钾素积累总量,表现出明显的间作优势,氮磷钾素间作优势分别为63.91—112.11、19.37—42.67和68.29—105.62 kg·hm~(-2)。     

节水灌溉对双季晚稻农田生态及水肥利用的影响

以大田双季晚稻为试验对象,通过设置淹水灌溉(T1)、间歇灌溉(T2)和精准灌溉(T3)3种灌溉方式,研究比较不同灌溉方式下水稻的群体建成、温光利用特点、产量和水分利用效率。结果表明,与T1比较,T2和T3 2种节水灌溉方式的稻田群体结构得到优化,田间温光条件改善,氮磷养分的吸收和转化速率加快,干物质生产量及肥水利用效率显著提高,且T3的增产和节水效果要优于T2。具体表现为T1较T2和T3的最高茎蘖数分别增加7.28%和8.86%;T3的成穗率较T1和T2分别提高20.47%和3.98%;在拔节期和抽穗期,T3的透光性较T1的分别提高41.39%和32.79%,较T2分别提高11.17和12.50%;田间温度在拔节期较T1和T2分别提高1.32℃和0.38℃,在抽穗期分别提高1.33℃和0.16℃;T3在抽穗前和抽穗后的干物质积累速率较T1分别提高14.58%和15.13%,氮积累速率分别增加8.17%和173.95%,磷积累速率分别增加3.70%和35.59%;T3总水分经济利用效率和总水分生物利用效率较T1分别增加72.34%和93.83%。     

双季稻田智能灌溉系统应用效果初探

为了明确双季稻田智能灌溉系统的应用效果,于2017—2020年连续4年8季在江西双季稻田开展了智能灌溉系统灌溉和常规有水层灌溉的对比试验,比较分析不同灌溉方式对双季稻产量、品质、水分利用和环境的影响。结果表明：双季稻田智能灌溉系统能根据土壤墒情和天气变量结合双季稻需水规律制定的灌溉规则进行精准灌溉,与常规灌溉相比,智能灌溉系统提高了双季稻产量6.4%～14.3%;并小幅改善了稻米品质,尤其是外观品质,减少了垩白粒率和垩白度;同时还能降低灌水量14.1%～90.8%,降低排水量56.1%～100%,提高水分利用效率0.07～0.59 kg/m³,减少径流水中总氮排放47.3%～100%,减少径流水中总磷排放44.5%～100%。综合分析,双季稻田智能灌溉系统值得在南方双季稻区推广应用。     

非洲栽培稻垩白粒率耐热性QTL的定位

【目的】本研究旨在定位一个稻米垩白粒率高温耐性QTL,为外观品质育种及解析垩白粒率高温耐性的遗传机制提供依据。【方法】以非洲栽培稻耐热品种IRGC102309(Oryza glaberrima Steud.)和籼稻品种R9311(O. sativa L. subsp. indica Kato.)为亲本构建的栽培稻种间染色体片段导入系CSIL05-23为材料构建次级分离群体,结合人工气候室模拟灌浆期高温胁迫处理,采用垩白粒率高温钝感值为评价指标,对非洲栽培稻垩白粒率高温耐性 QTL 进行检测。【结果】 在BC₆F₂分离群体,利用单标记分析,发现第5染色体上的SSR标记RM1200与垩白粒率耐热性状极显著正相关（P=0.0005）。进一步利用BC₆F₃和BC₆F₄分离群体,采用QTL Cartographer 2.5软件和复合区间作图法在水稻第5染色体上的SSR标记RM1200-RM5796区间重复检测到一个灌浆期垩白粒率耐热性QTL, 命名为qHTCGR5,分别解释11.4%和17.5%表型变异。根据BC₆F₄分离群体的纯合重组体表型分组,利用置换作图方法将目标QTL同样定位在SSR标记RM1200-RM5796之间,遗传图距为1.3 cM,物理图距约为333.4 kb。【结论】 控制垩白粒率耐热性的qHTCGR5是一个能够用于稻米外观品质育种的新QTL。