Effects of AG1 and AG2 QTLs on Nonstructural Carbohydrate and Seed Management Options for Rice Seedling Growth and Establishment under Flooding Stress

Rice (Oryza sativa) plants acquired excess photosynthates in the form of nonstructural carbohydrates (NSCs) in their stems and grain. Despite keen interest in rice NSC, the dynamics of NSC accumulation, translocation and re-accumulation have not yet been well investigated. AG1 and AG2 QTLs associated with flooding tolerance through catalyzing starch into soluble sugar in germinating seeds. Here we conducted three experiments, greenhouse and field to lay the groundwork for large-scale diversity studies on grain NSC and some agronomic traits under direct-seeded rice (DSR) system, using elite lines incorporating AG1, AG2 and AG1-AG2 QTLs into the popular varieties PSB Rc82 and Ciherang-Sub1 along with the donors Kho Hlan On (AG1) and Ma-Zhan Red (AG2). In germinating seedlings, soluble sugars increased, while starch concentration decreased gradually especially in the tolerant checks and AG1-AG2 introgression lines under flooded soil. Soluble sugar accumulation in stem started to increase from the vegetative stage and peaked at the panicle initiation stage then gradually decreased towards the maturity stage. But Sub1-AG lines had higher sugar and starch concentrations at different growth stages than other genotypes in wet season 2016 and dry season 2017. Plant survival rate was positively correlated with the stem NSC at the early vegetative stage (21 days after sowing), and stem NSC was positively associated with plant height at different growth stages. Among the tested seeding rate, the most suitable seeding rate, 4 g/m² with shallow burial depth (0.5 cm), resulted in better seedling establishment, relatively higher seedling vigor index and higher leaf area index under flooding in DSR system. Introgression of AG1-AG2 QTLs had no any negative impact on nonstructural carbohydrate, germination rate, and growth and biomass production.     

2020年我国水稻产业形势分析及2021年展望

在国家政策支持下,2020年我国水稻面积恢复增长至3 007.6万hm²,比2019年增加38.2万 hm²;受灾害偏重发生影响,水稻平均单产7 044.0 kg/hm²,降低15.0 kg/hm²,但仍为历史第2高;水稻总产2.1186亿t,增加225.0万t,连续10年稳定在2亿t以上。国内稻米市场价格持续上涨,特别是晚籼稻市场走势明显强于2019年,2020年12月稻谷收购价格2 740.3元/t,同比上涨9.0%;优质稻和普通稻价格分化明显,黄华占、丰两优等优质稻价格比普通品种每kg高0.2元以上。大米进口量恢复增长,2020年我国进口大米294.3万t,同比增长15.6%;出口大米230.5万t,减少16.1%。2020年品种审定数量继续大幅增加,市场结构持续优化,国审品种的总体优质化率超过50%。绿色发展稳步推进,绿色生产技术继续保持较快发展势头。分析了我国水稻生产存在的问题,展望了2021年水稻产业发展趋势：预计水稻面积小幅增加,单产稳定在7 050.0 kg/hm²,品种结构继续优化,大米市场平稳运行,绿色品种和技术推广应用加快。     

深两优5814作烟后稻旱育抛秧高产栽培技术

深两优5814系国家杂交水稻工程技术研究中心深圳清华龙岗研究所用"Y58S"与自选"恢复系丙4114"组配选育的优质、高产、抗病的两系超级杂交水稻新品种,属弱感光型。2009年宁化县引进种植,根据其特征特性并结合宁化县的气候条件,总结深两优5814作烟后稻旱育抛秧高产栽培技术。     

晚稻机收留高茬紫云英迟播技术的应用效果研究

通过田间试验,研究了双季稻田晚稻机械收获留高茬后紫云英迟播的应用效果。结果表明,与传统紫云英播种技术相比,晚稻机械收获留高茬紫云英迟播显著缩短了紫云英的生育期,但其盛花期能保持与传统播种技术一致,对下茬早稻作物的种植没有影响;两种播种方法对盛花期鲜草产量、植株养分含量和养分积累量均没有显著影响,说明迟播播种能达到与传统播种一样的肥田目的;迟播对紫云英的种子产量及产量构成因素均没有明显影响,与传统播种技术相比可节约劳动力成本约45元/hm2,且可避免传统播种方法对晚稻植株的伤害。在现代双季稻种植条件下,晚稻机械收获留高茬紫云英迟播技术具有较大的优势和发展前景。     

基于有效积温的中国水稻生长模型的构建

有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据和已发表的学术论文中的水稻生长数据,建立了描述水稻生长过程的叶面积指数和干物质积累量的普适Logistic模型,并研究了水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量、收获指数(作物经济产量与生物产量的比值)及降水量之间的关系。结果表明:有效积温为1000℃左右时,水稻叶面积指数最大,且此时干物质增长速率最大;水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量之间表现为线性关系;最大叶面积指数和收获指数、降水量之间为二次抛物线关系,当降水量为670.5 mm时,最大叶面积指数为7.93,对应的水稻收获指数达到最大值0.50。该研究对于构建其他作物的生长模型具有一定的参考意义。     

多效唑对杂交中稻不同密肥群体产量和抗倒伏性的影响

为探究高产稻田中防止倒伏发生的早期诊断技术,2015-2016年,以大面积推广的杂交中稻高产新品种蓉18优1015为试验材料,设计3因素完全因子试验,研究不同密肥群体下喷施多效唑对稻谷产量和抗倒伏性的影响。结果表明,随着施氮量和移栽密度的增加,稻谷产量提高,植株抗倒力下降,以施氮量150 kg·hm^-2和移栽密度18.75 万穴·hm^-2的产量较高。不同密肥群体下施用多效唑对产量和植株抗倒伏性有显著影响,施用多效唑后植株抗倒力增强,但产量因穗粒数下降而减少。不同密肥处理下施用多效唑对产量影响各异。于水稻最高苗期施用多效唑使植株重心高度、弯曲力矩、倒伏指数显著降低,折断弯矩则明显提高,穗粒数平均减少5.24~7.87粒。多效唑对产量的影响表现为低施氮量下因穗粒数减少而减产;中施氮量下产量差异不显著;高施氮量下植株未倒伏、籽粒灌浆结实正常,因结实率和千粒重高而增产。综上所述,肥力水平和施氮量高的稻田于最高苗期施用多效唑有利于水稻产量提高和控制后期倒伏。本研究为指导大面积水稻高产稳产提供了科学依据。     

三种水稻栽培模式对主要害虫种群发生动态的影响

轻简化和机械化是现代农业发展的趋势。本文于2 0 1 3 —2 0 1 5 年连续进行了常规人工栽插、机械直播、机械栽插等3种栽培模式对水稻主要害虫种群发生动态的影响研究,旨在为农业轻简、机械化模式的进一步推广提供依据。结果表明,3种栽培模式对稻飞虱、稻纵卷叶螟种群发生的影响差异不明显。比较3 种栽培模式下的水稻螟虫(二化螟为主, 大螟较少) 发生和为害可知,机械直播田的螟虫前期株为害率较高,且后期仍维持较高的为害率,明显高于人工栽插和机械插秧田(p<0.05)。分析原因,很可能是机械直播水稻暴露在大田的时间要稍长于栽插模式(机械插秧和人工栽插),有利于二化螟的提前入田为害。因此在推广机械直播时,应考虑调整播期,尽可能地避开或减少螟虫为害。     

不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响

将石灰、赤泥和高岭土按不同比例混合(施用总量为4500kg hm-2)施加于Cd污染稻田土壤,根据混合比例不同设置CK(常规种植)、T1(1∶7∶4)、T2(3∶5∶4)、T3(4∶4∶4)和T4(6∶2∶4)共5个处理,探究不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响。结果表明:4种混施处理能够显著降低土壤有效态Cd含量,较CK相比依次降低了28.0%、40.9%、43.4%和57.4%。4种混施处理能够不同程度地降低水稻各部位对Cd的吸收累积,籽粒的Cd含量依次降低47.1%、49.2%、55.5%和81.6%,T2、T3和T4处理水稻籽粒中Cd含量达到了食品安全国家标准(G B27622017,Cd≤0.2mg kg-1)。土壤有效态Cd含量与水稻根、茎、叶和籽粒中Cd含量的Pearson相关系数分别为0.826、0.709、0.778和0.532,均达到显著相关。不同处理根系富集系数依次为5.03、1.83、2.22、1.32和0.90,钝化处理显著降低了水稻根系对Cd的富集能力。各处理水稻产量以及籽粒K、Mg元素含量没有显著差异,T1到T4处理Ca元素含量依次增加。综合分析,T4处理对于降低土壤中有效态Cd含量以及水稻籽粒中Cd含量效果最佳,且没有降低水稻产量和与稻米品质密切相关的K、Mg和Ca元素含量。