植物生长营养液对干旱复水马铃薯根系及光合特性的影响

基于盆栽试验,研究了不同干旱胁迫(重度胁迫,中度胁迫和正常供水)与复水条件下植物生长营养液处理对马铃薯根系活力、叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率及产量的影响。结果表明,不同干旱胁迫与复水条件下,植物生长营养液均能有效改善马铃薯根系活力及光合特性。与CK相比,根系活力增加3.19%～20.23%,光合速率增加6.36%～32.70%,气孔导度降低5.49%～32.32%,蒸腾速率降低2.30%～28.10%。马铃薯产量增加3.19%～7.55%,增产幅度为:重度胁迫>中度胁迫>正常供水。3种干旱胁迫下,植物生长营养液对重度胁迫马铃薯产量的增幅最大。     

广东省稻鱼共生生态种养发展现状与对策建议

稻鱼共生是一种能够改善农田生态环境、提高稻田能量和物质利用效率的现代生态农业生产模式。 近年来,我国在稻鱼共生生态种养的理论研究和技术推广等方面取得了较大进步。研究表明,该模式在化肥农 药减量、稻田增产增效、土壤和水体改良等方面具有明显优势,可以有效保障粮食安全,增加农民收入,减少 面源污染,具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。目前,广东省稻鱼共生生态种养模式的推广面积仍然较小。 主要阐述了广东省稻鱼共生生态种养模式的发展概况,在广东省发展该模式具有自然资源优势,指出广东省稻 鱼共生生态种养模式存在应用面积少、产量低、技术研发和推广滞后、水肥管理落后、适宜于该模式的水稻品 种和田鱼品种较少以及机械化和智能化技术缺乏等问题。该模式在广东省具有十分广阔的市场前景,提出未来 广东省应该加强政策支持,引导产业发展;强化关键技术支持、完善技术规范和推动三产融合,促进乡村振兴 等对策建议,以期为促进广东省稻鱼共生生态种养的发展提供科技指导。     

轻简氮肥管理对华南双季稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】针对当前我国水稻种植中面临劳动力短缺、用工成本高、肥料利用率低等突出问题,探索在保障水稻高产高效的前提下更为简化的“一基一追”轻简施氮模式,减少施肥次数,提高种稻效率,为水稻轻简化栽培提供理论依据。【方法】 以常规籼稻五山丝苗为试验材料,采用随机区组设计。2018年晚季设置不施氮（N0）、三控施肥（TC）、三控减氮（RTC）和3个轻简施氮（SNM1、SNM2、SNM3）6个处理,2019年早季设置N0、TC、农民习惯施肥（FP）和3个轻简施氮（SNM2、SNM4、SNM5）6个处理,研究不同氮肥管理对华南双季稻产量及其构成、物质生产、氮肥利用效率以及稻米品质的影响。【结果】2018年晚季,SNM2处理与TC处理的产量无显著差异,但二者均显著高于RTC、SNM1和SNM3处理;2019年早季,SNM2、SNM4和SNM5处理的产量与TC处理无显著差异,但比FP处理增产7.36%—7.51%,主要是由于每穗粒数增加。SNM2处理的有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重与TC处理无显著差异（2019年早季千粒重除外）,但2个处理的产量构成不同,SNM2处理的单位面积颖花数多,主要通过扩大库容量保持高产。2018年晚季,SNM2处理的氮肥吸收利用率（RE）、氮肥农学利用率（AE）、氮肥生理利用率（PE）和氮素收获指数（NHI）与TC处理相比无显著差异,但氮肥偏生产力（PFP_N）显著增加;SNM1和SNM3处理的RE、AE和PFP_N显著低于SNM2处理。2019年早季,3个轻简施氮处理的5项氮肥利用率指标均与TC处理无显著差异,4个轻简处理的RE、AE和PFP_N显著高于FP处理。SNM2、SNM4、SNM5和TC处理的单位面积颖花数、总生物量和总吸氮量均高于FP处理。2018晚季,SNM2处理的垩白粒率较TC处理显著降低,其他指标与FP和TC处理无明显变化。【结论】 采用“一基一追”的轻简氮肥管理SNM2处理,在减少氮肥10%、减少2次施肥的情况下,其水稻产量和氮肥吸收利用率与TC处理无显著差异,但显著高于FP处理,外观品质有所改善,碾磨品质和蒸煮食味品质没有明显变化。因此,在劳动力紧缺问题突出的情况下,采用轻简氮肥管理技术,既可以节约劳动力成本,又可实现水稻的高产和氮肥高效利用,该研究结果对水稻轻简化栽培具有指导意义,具有良好的应用前景。     

水杨酸和盐浸种对香稻和非香稻幼苗生理特性的影响

为探明水杨酸和盐对香稻和非香稻幼苗生理特性的影响,以香稻品种农香18和非香稻品种华航丝苗为材料,设置水杨酸（SA）0,1 mmol/L和盐（NaCl）0,50 mmol/L浸种处理,测定了幼苗叶片和茎鞘超氧化物超化酶（SOD）活性、过氧化物酶（ POD）活性、丙二醛（ MDA）含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量及香稻香气2-AP含量。 SA、盐以及两者的混合溶液浸后,香稻2-AP含量均显著增加。1 mmol/L水杨酸与50 mmol/L盐混合溶液处理显著提高香稻幼苗脯氨酸含量而对非香稻品种无显著影响;50 mmol/L盐溶液处理可显著提高香稻和非香稻幼苗茎鞘POD活性及香稻幼苗茎鞘SOD活性;1 mmol/L水杨酸处理显著提高香稻和非香稻幼苗叶片脯氨酸含量及香稻幼苗POD活性。SOD、脯氨酸和POD是水稻幼苗响应水杨酸和盐浸种处理的主要生理特性指标。盐胁迫下香稻2-AP含量增加, SA可缓解盐胁迫,同时可提高香稻2-AP含量。     

不同水稻品种混作养鸭对土壤养分动态的影响

鸭稻共作和水稻混种均可产生良好的生态效应,但能否将两项技术结合起来,即通过不同水稻品种混种与稻田养鸭的叠加,进而产生"1+12"的生态效应和生产效益,是一项值得加以实践和探讨的课题。为探明多品种水稻混作养鸭这类复合生物多样性利用模式的应用可行性,本试验设置了水稻单作常规种植(施药施肥)、水稻单作养鸭、水稻单作空白对照(不养鸭不施肥药)、水稻品种混作常规种植(施药施肥)、水稻品种混作养鸭和水稻品种混作空白对照(不养鸭不施肥药)6种种植模式开展田间试验,研究不同水稻品种混作养鸭对土壤养分动态和稻米品质的影响。结果表明:种植双季稻后,水稻品种混作养鸭处理下土壤有机质含量显著高于其他种植模式。早晚季水稻生长期间水稻品种混作养鸭处理的土壤全氮含量低于水稻品种混作常规种植处理,但均显著高于其他处理;水稻品种混作养鸭处理的土壤碱解氮含量较其他处理显著提高。各处理土壤速效磷含量以水稻单作空白对照处理的最高,总体上,混作处理比单作处理平均土壤速效磷含量高。种植双季稻后,水稻品种混作养鸭种植模式的土壤全钾和速效钾含量均高于其他处理。水稻品种混作养鸭处理的稻米出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度较其他处理高,且垩白粒率较其他处理低。综合表明,水稻品种混作养鸭模式更有利于改善田间土壤养分状况,提高稻米的品质,故此模式可为优质健康稻米生产提供新途径。     

基于无人机多光谱遥感的水稻冠层光谱特征和氮素营养关系研究

【目的】明确华南地区籼稻主栽品种冠层光谱特征与氮素营养关系,为专家决策系统和精准施肥 提供理论基础。【方法】以美香占 2 号（MXZ2H）和吉丰优 1002（JFY1002）为试材,设置施氮 0 kg/hm2 （N0）、 150 kg/hm2 （N150）、210 kg/hm2 （N210）等 3 个处理,采用习惯施肥法,在 JFY1002 中增设施氮 180 kg/hm2 （N180+） 的水稻“三控”施肥法,研究不同施肥方式下水稻叶片光谱特征与氮素营养的关系。【结果】与 N0 相比,N150 处理下 MXZ2H 和 JFY1002 叶片氮含量分别增加 16.05% 和 13.76%,N210 处理分别增加 24.29% 和 25.00%。 N180+ 处 理 下 JFY1002 叶 片 氮 含 量 与 N210 处 理 相 比 增 加 18.03%。 随 着 叶 片 氮 含 量 的 增 加, 蓝 光 到 红 光 （450~650 nm）波段的叶片反射率逐渐下降,红边到近红外（730~840 nm）波段的叶片反射率逐渐增加,红光 650 nm、近红外 840 nm 处的 MXZ2H 和 JFY1002 叶片反射率差异达显著水平。相关性分析结果表明,MXZ2H 叶 片氮含量与归一化植被指数（NDVI）、绿波段归一化植被指数（GNDVI）、比值植被指数（RVI）、差值植被 指数（DVI）和增强型植被指数（EVI）呈正相关;JFY1002 叶片氮含量与 RVI、EVI、改进非线性植被指数（MNLI）、 DVI 和 NDVI 呈正相关。采用多元线性回归建立了 MXZ2H 和 JFY1002 叶片氮含量反演模型,R2 分别为 0.817 和 0.973,RE 分别为 8.35% 和 3.48%。【结论】建立了华南籼稻品种叶片氮含量反演模型,可为精准施肥作业提供 理论依据和技术指导。     

稻鱼共作对水稻叶绿素荧光特征及产量的影响

为探究稻鱼共作系统对水稻叶绿素含量（SPAD值）、荧光参数及产量的影响,设置9000（M1）、15 000（M2）和21 000尾/hm²（M3）稻田鱼放养密度,以水稻单作为对照（CK）,测定水稻不同生育期叶片SPAD值、叶绿素荧光参数和水稻产量及其构成要素。结果表明,与CK相比,在水稻分蘖期和成熟期,各处理叶片光合系统Ⅱ的最大光化学量子产量（F_v/F_m）和潜在光化学活性（F_v/F_o）均显著提高,且成熟期M1和M2处理的剑叶非光化学猝灭系数q_N和NPQ均显著降低;抽穗期各处理SPAD值均比CK显著提高。与CK相比,各处理结实率均显著提高,实际产量均增加,田鱼产量表现为M2>M3>M1,但无显著差异。相关性分析表明,水稻叶片SPAD值、F_v/F_o、F_v/F_m与有效穗数、结实率和产量呈显著正相关,q_N和NPQ与穗粒数呈显著负相关。综上,稻鱼共作系统提高了光能转化效率,减少了光能热耗散,改善了水稻的光合特性,有利于稳定及提高水稻产量。本试验中稻田鱼15000尾/hm²为适宜的放养密度。     

锰施用量对香稻生理特性和糙米锰含量的影响

【目的】探究硫酸锰(MnSO_4)不同施用量对香稻生理特性和糙米中锰(Mn)元素含量的影响,为香稻的优质栽培提供理论依据。【方法】以常规香稻美香占和农香18为材料,通过盆栽试验,采用随机区组排列,设置4个基施MnSO_4处理,即分别施入MnSO_46.67(Mn1)、10.00(Mn2)、13.33(Mn3)、16.67(Mn4)mg·kg~(-1),以不施入MnSO_4作为对照(CK)。【结果】与CK相比,Mn4处理更有利于提高香稻糙米中Mn含量,美香占早、晚造增幅分别为22.02%和6.75%;农香18早、晚造增幅分别为1.48%和4.26%。基施MnSO_4能较好地增加早、晚造香稻孕穗期及后期的茎秆和叶片中全Mn含量,2个品种均以Mn4处理的结果较好。基施MnSO_4,以Mn4处理最有利于早、晚造香稻不同生育期叶片净光合速率(Pn)的提高和植株干物质积累量的增加;Mn4处理更有利于增强早、晚造各生育期叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,降低叶片丙二醛(MDA)含量。【结论】适量基施MnSO_4有利于提高香稻的Pn,增强香稻对外界环境的抗逆性和适应性,促进香稻的生长,提高香稻茎叶中全Mn含量,最终促进糙米中锰元素的积累;本研究最佳施用量为基施MnSO_416.67 mg·kg~(-1)。     

长期和短期减施磷肥对华南双季稻产量与磷肥利用的影响

通过短期和长期试验相结合,研究减施磷肥对水稻产量和磷肥利用的影响。短期试验设置常规基施磷肥（P1）、磷肥减半基施（P2）和磷肥减半且基肥和穗肥各50%施用（P3）3个处理,以常规稻粤晶丝苗2号和杂交稻晶两优华占为供试材料,进行早晚两季试验;长期定位试验包含不施磷（M0）和常规施磷（M1）2个处理,采用9年18季试验数据。短期试验结果表明,磷肥减施对水稻产量、干物质积累量与转运、磷素积累量与利用等性状指标均无显著影响。P1、P2和P3处理间土壤总磷和可溶性磷含量均无显著差异,并且田面水总磷和可溶性磷含量在全生育期内无显著差异。P1、P2和P3处理的磷素盈亏率分别为8.7%、-35.3%和-31.8%,P1处理可达到土壤磷素表观平衡。长期定位试验结果表明,M0处理的产量随种植季节数增加而下降,3年6季内M0与M1处理产量相当。根据目前稻田土壤磷含量情况,在生产上3年内磷肥减半施用,既不影响水稻产量,又可降低稻田磷素损失风险,是兼顾产量和环保的技术方案。     

华南双季稻低碳高产栽培技术研究进展

分析了华南双季稻田CH₄和N₂O排放量，从低碳品种筛选、节水减排灌溉、化肥减量增效等方面介绍了华南双季稻低碳高产关键技术及其集成应用情况。综述了华南双季稻低碳高产栽培技术研究的主要进展、存在问题和今后工作重点。华南双季稻低碳高产栽培技术节水节肥、减排控污、增产增收，实现了低碳与高产的协调，应用前景好。目前，该技术主要存在可用品种少、种植模式单一、推广难度大等问题；今后，在加大政策支持的同时，亟需加强品种筛选、模式集成、基础理论等方面的研究，以确保国家粮食安全，实现碳达峰碳中和的目标。