Growth,yield and water productivity of dry direct seeded rice and transplanted aromatic rice under different irrigation management regimes

Sustainability of traditionally cultivated rice in the rice-wheat cropping zone (RWCZ) of Pakistan is dwindling due to the high cost of production, declining water resources and escalating labour availability. Thus, farmers and researchers are compelled to find promising alternatives to traditional transplanted rice (TPR). A field study was conducted in Punjab, Pakistan, in 2017 and 2018 to explore the trade-offs between water saving and paddy yield, water productivity and economics of two aromatic rice varieties under dry direct seeded rice (DDSR) and TPR. The experiment was comprised of three irrigation regimes on the basis of soil moisture tension (SMT) viz., continuous flooded (>−10 kPa SMT), alternate wetting and drying (AWD) (−20 kPa SMT) and aerobic rice (−40 kPa SMT), maintained under TPR and DDSR systems. Two aromatic rice verities: Basmati-515 and Chenab Basmati-2016 were used during both years of study. In both years, DDSR produced higher yields (13–18%) and reduced the total water inputs (8–12%) in comparison to TPR. In comparison to traditional continuous flooded (CF), AWD under DDSR reduced total water input by 27–29% and improved the leaf area index (LAI), tillering, yield (7–9%), and water productivity (44–50%). The performance of AWD with regard to water savings and increased productivity was much higher in DDSR system as compared to AWD in TPR system. Cultivation of DDSR with aerobic irrigation improved water savings (49–55%) and water productivity (22–30%) at the expense of paddy yield reduction (36–39%) and spikelet sterility. With regard to variety, the highest paddy yield (6.6 and 6.7 t ha⁻¹) was recorded in DDSR using Chenab Basmati-2016 under AWD irrigation threshold that attributed to high tiller density and LAI. The economic analysis showed DDSR as more beneficial rice establishment method than TPR with a high benefit-cost ratio (BCR) when the crop was irrigated with AWD irrigation threshold. Our results highlighted that with the use of short duration varieties, DDSR cultivation in conjunction with AWD irrigation can be more beneficial for higher productivity and crop yield.     

2019年度沙县优质稻品种示范试验

试验通过对野香优669、明Ⅰ优明占、田黄101等13个水稻品种进行展示示范,分析了各品种生育期、农艺性状、抗性以及产量结构,结果表明：野香优669、野香优967、明Ⅰ优明占、中浙优华香占4个参试品种综合性状表现较好,产量较高,建议在沙县推广种植。     

稻田转为菜地初始阶段温室气体排放特征

【目的】近年来,随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的提高及膳食结构的改善,越来越多的稻田被转为蔬菜种植,影响了土壤碳氮转化过程及其引起的温室气体排放。因此有必要探究稻田转为蔬菜种植,特别是该土地利用方式转变初始阶段的温室气体（CH₄和N₂O）排放特征及其关键影响因素。【方法】试验选取了长期种植水稻的双季稻田,将其中一部分转为蔬菜种植,另一部分继续种植水稻,每个处理设置了3个重复,按照当地常规模式进行管理。采用静态暗箱—气相色谱法连续3年进行田间原位观测,比较分析稻田和由稻田转变的菜地CH₄和N₂O排放特征及其年际变化差异,明确稻田转为菜地初始阶段CH₄和N₂O排放的关键影响因素。【结果】稻田是重要的CH₄排放源,其第一年的排放强度（183.91 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）明显低于后续两年（241.56—371.50 kg CH₄-C·hm^-2?a^-1）,这主要归功于后两年降雨量的增加引起了土壤水分含量的升高。稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,减少量相当于稻田CH₄年累积排放量的83%—100%。菜地第一年的CH₄累积排放量（31.22 kg CH₄-C·hm^-2）显著高于第二年（0.45 kg CH₄-C·hm^-2）和第三年（0.89 kg CH₄-C·hm^-2）,表明稻田转菜地对CH₄排放的影响具有时间滞后效应。稻田是弱的N₂O排放源（1.35—3.49 kg N₂O-N·hm^-2?a^-1）,其转为菜地显著增强了N₂O排放。菜地第一年的N₂O累积排放量（95.12 kg N₂O-N·hm^-2）显著高于第二年（38.28 kg N₂O-N?hm^-2）和第三年（40.07 kg N₂O-N·hm^-2）。菜地土壤异养呼吸对N₂O排放的影响在第一年明显高于第二、三年,表明稻田转为蔬菜种植的第一年,有机质矿化对N₂O排放有重要贡献。在100年尺度CO₂当量下,稻田转为蔬菜种植第一和第二年的综合增温潜势（GWP）相对于稻田分别显著增加了390%和98%,主要是由于增加的N₂O增温潜势超过了减少的CH₄增温潜势。但是,稻田转为菜地的第三年,菜地的GWP（(16.72±3.25) Mg CO₂-eq·hm^-2）与稻田（(14.84±1.39) Mg CO₂-eq·hm^-2）相比无显著差异,主要是由于减少的CH₄ 增温潜势完全抵消了增加的N₂O增温潜势。这些研究结果表明稻田转菜地对GWP的影响主要集中在该土地利用方式转变的第一年。【结论】稻田转为菜地显著减少了CH₄排放,增加了N₂O排放,增强了菜地第一和第二年的综合增温潜势。有机质矿化过程对新转菜地第一年较高的N₂O排放有重要贡献。这些研究结果表明了评价土地利用方式转变初始阶段温室气体排放特征的重要性,便于及时采取有效管理措施缓解温室气体排放,实现环境友好型农业可持续生产。     

不同生育时期低温胁迫对水稻保护酶的影响

通过吉林省内外优质水稻品种为材料，分别在苗期、分蘖期、减数分裂期、灌浆成熟期进行低 温胁迫处理，并进行其生理特性研究。结果表明，低温胁迫下水稻的CAT、POD、SOD 酶活性均有所 增高，其中部分品种的SOD 酶活性整体较强，在各个时期均有所增幅，而CAT 和POD 酶活性在不同 时期存在品种差异，且分蘖期大部分品种的三种保护酶均有明显提升。本试验材料中，不同时期低温 胁迫下，通系935、龙稻18、吉粳816、绥粳14、延粳22、通35 的整体酶活性在各个时期表现优异，优于 其余品种。     

杂交水稻种子生产面临的问题与技术创新研究

杂交水稻种子生产是关系到水稻粮食生产的大事之一，对促进国家粮食安全有着十分重大 的意义。在进行种子生产的过程中，应该充分认识到进行技术创新的重要性。为了保障杂交水稻种 子生产的稳定发展，就要针对目前存在的各种困境和问题进行深入研究，找到解决所存在问题的路 径，以此提升杂交稻种子的产量和质量，振兴我国的杂交稻产业。     

Characterization and bioactivities of young rice protein hydrolysates

Immature rice was reported to contain higher quantities of bioactive compounds than mature rice. Young rice protein is easy to digest and has hypoallergenic potential, with protein content of 7.2–11.5% compared to rice bran at 9.8%. Few studies have reported on bioactivities and characterization of young rice proteins and their hydrolysates. Bioactivities of native protein and protein hydrolysates of two rice varieties (white rice and colored rice) were characterized and investigated for four development stages (flowery, milky, dough, and mature). Degree of hydrolysis of young rice protein was considerably higher than at the mature stage. Highest DPPH and iron chelating activity were found in alcalase® protein hydrolysate during the flowery-to-milky stage. Iron chelating activity was constant in all development stages because of the low polar amino acid content in rice. The ACE activity of alcalase® protein hydrolysate was higher than native protein at the same development stage, as observed in the milky and dough stages. Inhibitory activity of young rice hydrolysate HepG2 cells was concentration-dependent and not correlated with protein molecular size.     

中国稻谷生产率的地域差异和时空分异——基于稻谷主产区的实证分析

农业结构调整的背景下，提高稻谷的生产效率对于保障我国口粮安全具有重要意义。采用1999-2015年全国籼稻和粳稻主产省的数据，利用数据包络分析法对我国各省份各年度稻谷生产效率的DEA-Malmquist指数进行了测算，通过测算得出反映稻谷全要素生产率的Malmqusit指数，并将全要素生产率分解为规模效率变化、纯技术效率变化和技术进步变化。结果表明：①稻谷主产区区域布局方面，水稻产业可以结合地区优势布局。②技术进步在稻谷的投入产出效率的提高中发挥了重要作用。在推广水稻种植中，农业部门应充分重视技术进步的作用。③发展适度规模经营，提高规模效率，提高稻谷生产效率。未来稻谷产业仍以去库存、绿色发展、规模化经营为主要趋势。     

适宜机插的优质籼稻品种筛选及其评价指标体系

为了筛选适宜贵州稻区机插的优质籼稻品种，建立适宜机插优质籼稻品种的评价关键指标体系，以近年选育的34个优质籼稻品种为试验材料，在贵州省遵义市湄潭县进行机插试验，对各品种的秧苗素质以及机插条件下水稻分蘖生长、干物质积累、抗倒伏性、产量及其构成因素进行研究。结果表明，机插条件下34个优质籼稻的产量变幅为6.1~10.5 t·hm-2，结合两步聚类算法，以产量为依据将参试品种划分为适宜机插和不适宜机插两类。适宜机插优质籼稻类型主要表现为产量均高于8.25 t·hm-2，其成苗率高、秧苗均匀性好、幼苗健壮；分蘖早生快发，易形成充足的有效穗数；植株能获得较高的花前和花后干物质积累量，并重新分配到籽粒；茎秆粗壮，基部3个节间平均抗折力强，倒伏指数小。综合来看，F优498、晶两优534和蓉18优2348等15个优质籼稻品种适宜贵州地区机插，且适宜机插优质籼稻关键评价指标为：成苗率>85%，秧苗均匀性>1.5苗·cm-2；倒伏指数<150%，基部3个节间平均抗折力>1 500 g；产量>8.25 t·hm-2，有效穗数225×104～300×104 hm-2，每穗粒数>140粒，结实率>75%，成熟期干物质积累量>15 t·hm-2，收获指数>0.45。研究为机插专用优质籼稻品种选育及应用提供理论依据。     

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。     

不同丝瓜品种褐变相关基因的表达分析

以7种不同丝瓜品种为试验材料,对采后丝瓜果实进行褐变鉴定,测定多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性及相关基因的表达量。结果表明:"苏丝3号""苏丝6号""苏丝7号"属于抗褐变品种;"苏丝4号""苏丝5号""苏丝10号"属于耐褐变品种;"苏丝8号"属于严重褐变。从褐变酶POD和PPO变化来看,"苏丝8号"POD活性高达456.7 U·mg-1,抗褐变品种"苏丝3号""苏丝6号""苏丝7号"POD活性均在250 U·mg-1。"苏丝8号"PPO活性为68.2 U·mg-1,"苏丝3号"PPO活性最小,低至25.2 U·mg-1。从褐变基因的变化来看,"苏丝8号"在LcPOD家族基因表达中均高于对照"苏丝3号",其中LcPOD3基因表达量高达5.23,是对照的5倍以上,其它的丝瓜品种LcPOD3基因变化不显著。褐变品种"苏丝8号"在LcPPO基因家族中上调显著,表明"苏丝8号"果实褐变时促进LcPPO基因家族的表达,从而转录翻译成PPO加快果实的褐变。与对照相比,丝瓜褐变基因LCWRKY在"苏丝8号"中上调显著,表明其参与了丝瓜果实采后褐变。其它丝瓜品种LCWRKY上调不显著。