基于生理发育时间的水稻发育期预测方法

水稻发育期模型研究是开展现代农业气象服务工作的基础。基于作物生理发育时间守恒原理,综合考虑温度和日长因子对水稻发育期的影响,利用云南省12个农气观测站2011—2014年水稻发育期观测和地面气象观测资料,分别构建并验证了适用于籼稻种植区和粳稻种植区的发育期预报模型。结果表明,2套模型在全发育期和各发育阶段的预报值与观测值模拟效果总体较好,平均全发育期RMSE值为7.47,RE值为7.99%,粳稻模型和籼稻模型的RE值分别为6.49%和9.5%,粳稻区模拟效果优于籼稻区。模型生物学意义明确、参数通用性强,适用于农业气象业务服务中水稻发育期预测,具有推广应用价值。     

Evaluation of Cold Tolerance in NERICAs Compared with Japanese Standard Rice Varieties at the Reproductive Stage

New Rice for Africa (NERICA) is a general name for interspecific rice varieties derived from a cross between the high‐yielding Asian rice (Oryza sativa L.) between locally adapted African rice (Oryza glaberrima Steud.). Eight NERICAs were evaluated for cold tolerance (CT) at the reproductive stage and compared with their O. sativa parents and three Japanese standard rice varieties over 3 years. Cold tolerance was evaluated based on the filled grain ratio (FGR) after cold water irrigation. The FGR was greatly reduced by cold water irrigation. NERICA 1, 2 and 7 had higher FGR (51.9–57.9 %), while NERICA 6, 15 and 16 had lower FGR (6.2–14.5 %). NERICA 1, 2 and 7 were less affected by cold stress, with a 31 % mean reduction in FGR, while NERICA 6, 15 and 16 were greatly affected, with their FGRs being reduced by more than 80 %. NERICA 3 and 4 were moderately affected by cold stress, with about 45 % reduction rate in FGR. FGR significantly influenced the grain weights of the varieties with strong positive correlations (r = 0.83–0.91; P < 0.001), and thus, similar trends in grain weights were observed. Grain weights were reduced by 61.7–96.4 % under cold stress. NERICA 1, 2 and 7 showed significantly better performance than NERICA 3 and 4, while NERICA 6, 15 and 16 performed poorly under cold water irrigation. The Japanese varieties Koshihikari (very tolerant) and Ozora (moderately tolerant) were more affected by cold water irrigation than NERICA 1, 2 and 7. On the basis of the mean reduction rate (%) in FGR under cold stress, the varieties were classified as follows: NERICA 1, 2 and 7 as tolerant; NERICA 3 and 4 as moderately tolerant; and NERICA 6, 15 and 16 as susceptible to cold stress. However, NERICA 7 grain yields were lower under cold stress due to both greatly reduced number of panicles per plant and number of spikelets per panicle. Therefore, NERICA 1 and 2 are suitable candidates for production in the highland regions of East Africa and should be promoted for production.     

信息化、社会网络与农户农资购买渠道选择——基于公司直销与农资零售店的比较

农户购买农资时面临多样化的购买渠道,而信息化与社会网络是影响农户农资购买渠道选择的重要因素。本文利用陕西、甘肃、山东和云南四省农户调研数据,比较了公司直销与农资零售店两种购买渠道的差异,运用二元 Logit 模型和中介效应模型,分析信息化与社会网络对农户农资购买渠道选择的影响。结果表明,农户选择公司直销与农资零售店的比例分别为10.1%和89.9%,即大多数农户选择农资零售店购买农资。信息利用对农户选择公司直销渠道具有显著正向影响;从亲戚和朋友两个维度测量社会网络,发现宗族型社会网络对农户选择公司直销渠道产生了正向影响,朋友圈型社会网络影响不显著;农户农资市场信息认知在信息利用促进农户选择公司直销渠道中发挥部分中介效应。因此,政府应加强农村信息基础设施建设,培养农户信息利用能力。公共信息供给过程中扩大宣传对象群体,促使信息在农户社会网络中有效扩散传播。建设农资企业与农户间有效的信息交流平台,打破信息壁垒,从而帮助农户改进农资购买决策。     

不同优质粳稻花药对低温和激素处理的培养响应

以3份优质粳稻品种为供试材料,研究了3种低温预处理和9个激素处理组合对离体花药培养的影响。结果表明:供试材料花药对低温预处理的响应存在明显差异,对激素处理组合的响应也存在一定差异。     

施氮对蜀恢498及其突变体株型和物质生产特性的影响

【目的】分析不同施氮量处理下水稻株型、物质生产以及产量的变化规律,为水稻新品种的选育和栽培管理提供参考。【方法】2015-2016年,以蜀恢498(R498)及其突变体sg1和sg2为材料,采用两因素裂区设计,其中施氮量为主因素(0,90,180 kg/hm~2以下简称为CK,N90,N180),水稻材料为副因素,分析了不同施氮处理下蜀恢498及其突变体节间长度、叶部特征、叶面积指数、高效叶面积率、粒叶比、干物质量、产量及其构成因素的变化。【结果】(1)施氮对R498及其突变体sg1和sg2上部N_1～N_5节间长度均有一定影响,其中N_1、N_2和N_3的节间长度均表现为R498sg1sg2,差异达到显著水平,N_4和N_5节间长度无明显变化规律。在同一节间下,低氮处理(N90)的节间长度与高氮处理(N180)的差异不显著。与CK相比,施氮增加了水稻叶片长度和宽度、单叶面积以及叶面积指数,降低了2016年高效叶面积率。(2)随着施氮量的增加,粒叶比呈降低趋势;3个材料中,sg1的粒叶比最大,比R498和sg2分别高14.97%和34.83%。(3)干物质量随施氮量的增加而增大,N90与N180处理间差异较小。2015-2016年,水稻的产量均表现为R498sg1sg2。R498、sg1和sg2产量均随施氮量的增加而增大。2015和2016年,R498、sg1和sg2 N90处理的产量比N180处理分别减少了14.96%,14.45%,23.77%和2.23%,6.25%,8.66%。有效穗数和千粒质量均表现为R498sg1sg2,而颖花数和着粒密度则表现为sg2sg1R498;施氮对有效穗数影响最大,N90与N180处理间差异总体达到显著水平。(4)2015和2016年,N90处理氮肥偏生产力处理显著高于N180处理。氮肥农学利用率表现为sg2sg1R498,氮肥偏生产力表现为R498sg1sg2。【结论】突变体sg1对氮响应较慢,在水稻育种中有很大的应用价值。在杂交品种选育中,可通过观测不同材料在不同供氮水平下的表现,从而选育出稳产增产的水稻新品种,更好地实现减氮稳产增效。     

稻草与牛粪混合腐解的最佳配比筛选

【目的】以腐殖质组成特征为评价依据,筛选稻草与牛粪混合腐解的最佳配比,为两类农业固体废弃物的资源化应用提供参考。【方法】以稻草和牛粪为材料,采用室内培养法,研究稻草与牛粪质量比为10∶0(Rs),9∶1(Rd1),7∶3(Rd2),5∶5(Rd3),3∶7(Rd4),1∶9(Rd5)和0∶10(Dm)混合腐解90 d,各处理水溶性物质(WSS)、可提取腐殖酸(HE)、胡敏酸(HA)、胡敏素(Hu)组分的有机碳含量(依次表述为C_(WSS)、C_(HE)、C_(HA)、C_(Hu)),以及胡敏酸碱溶液E_4/E_6、腐殖化系数(C_(HA)/C_(FA))的动态变化,筛选稻草与牛粪腐解的最佳配比。【结果】与0 d相比,在腐解完成(90 d)后,各处理C_(WSS)含量均有不同程度降低,相比于稻草,牛粪腐解后更易促进微生物对C_(WSS)的利用,使其下降86.2%;Rd2和Rd5处理使物料C_(HE)含量分别增加10.2%和28.6%,其余处理C_(HE)均有不同程度消耗;与0 d相比,腐解完成后,Rd1、Rd3和Dm处理均有助于C_(HA)的积累,其中牛粪腐解更易促进C_(HA)的形成,使其增加30.5%。在各处理下,物料HA分子均先发生降解、脂族化,而后逐渐缩合、芳香化,但HA分子结构仍趋于简单;在促进HA分子脂族化方面,Rd4处理的优势最大,而Dm处理更有利于HA结构的稳定。Rd3处理在促进腐殖质品质方面的贡献最大,其次为Rd1处理,Dm和Rs处理次之,但Rd2和Rd5处理不利于腐殖质品质的改善;Rs、Rd1、Rd2、Rd3和Rd4处理在腐解过程中更有利于C_(Hu)的分解,且Rd3处理的优势最大,使C_(Hu)含量下降91.0%,而牛粪比例≥90%更有助于C_(Hu)的累积。【结论】稻草与牛粪按照质量比5∶5混合腐解,易促进C_(Hu)的分解和C_(HA)的积累,利于腐殖质品质提升。     

低温与氮耦合对水稻内源激素含量的影响

【目的】探究不同耐冷氮高效水稻材料内源激素代谢特点,以阐明氮营养对提高水稻耐冷性的调节机理。【方法】以水稻近等基因系耐冷氮高效I16和冷敏氮低效I67为材料,采用水培试验,研究人工气候室模拟低温胁迫与4个氮肥水平(10,20,40和60 mg/L)耦合对水稻根、叶中内源激素吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CTK)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量的影响及其互作效应。【结果】随水稻生育进程,根和叶中IAA、CTK、GA含量呈先升高后降低的趋势,在开花期达到峰值,ABA含量在成熟期达峰值。水稻根和叶中IAA、CTK、GA含量随施氮水平增加而升高,ABA则相反;在相同施氮水平下,低温抑制IAA、CTK、GA合成,促进ABA升高,4种激素含量呈现I16高于I67,叶高于根。低温与中氮耦合对水稻根和叶中IAA、CTK、GA的调控为正效应,低温与高氮耦合调控ABA为负效应,中氮可使水稻维持较高内源激素含量,这是增强水稻耐冷性的内在机理之一。【结论】在低温和氮肥耦合下,维持根叶中较高的IAA、CTK、GA、ABA含量,以及施氮对根、叶激素耦合效应的差异,是引起水稻耐冷性和氮素利用效率差异的重要生理调节因素。     

南方某矿区土壤镉污染及作物健康风险研究

为了评估南方某县土壤镉污染情况、量化当地不同作物镉含量并对不同人群健康风险进行评估，从该县3个镇采集135份土壤样本，入户采集128份自产大米样本，种植区采集7份脐橙样本，对其中镉含量进行测定。结果表明，3镇采集土壤样品镉超标率分别为41.67%、28.81%和21.62%，地累积指数计算得到该县68.9%的土壤样本受到不同程度的镉污染，大米镉含量超标率分别为48.57%、34.48%、8.82%。而脐橙果肉样品中镉含量较低，远低于0.05 mg·kg^-1。计算不同作物的危害商数（HQ）可得，食用自产大米的危害商数（HQ）值普遍大于1，风险较高，而食用脐橙果肉产生的健康风险低。种植脐橙具有一定的经济效益，且当地具有脐橙适宜的生长条件，故考虑在重污染区种植脐橙取代种植水稻。     

气候变暖对我国水稻生产的综合影响及其应对策略

气候变暖已是不争的事实,预计到21世纪末全球地表平均气温仍将上升1.5℃以上。水稻是我国最重要的口粮作物,全国80%以上的人口以稻米为主食,探明气候变暖对我国“口粮绝对安全”的潜在影响意义重大。作者依据多年的田间增温试验及长期观察,并结合国内外现有研究,阐明了我国粮食主产区气候变暖的基本态势,总结发现温度升高1.5℃对我国水稻生产的潜在影响正负参半,并取决于具体的稻作季节和地区。但是,随着水稻种植制度调整,尤其是南方双季稻种植面积下降,温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步递增。最后,作者提出了应对气候变暖的气候智慧型稻作技术创新建议,并展望了该研究领域的重点内容和方向。