南方低甲烷排放的高产水稻品种筛选与评价

为综合评价高产和低甲烷(CH4)排放兼具的水稻品种,应对我国粮食安全和环境保护问题,于2013年晚季和2014年早季,以南方稻区50个代表品种为供试材料,在盆栽条件下采用静态箱-气相色谱法测定品种的CH4排放通量,并对生育期的CH4排放量、稻谷产量及植株农艺性状进行了综合评价。结果表明,早、晚季供试品种间的CH4排放量和产量均存在显著差异。早季全生育期的CH4排放量在7.37～21.10 g·m-2之间,晚季分蘖期至幼穗分化期的CH4排放量在1.37～13.97 g·m-2之间;早季产量在0.40～0.65kg·m-2之间,晚季在0.59～0.87 kg·m-2之间。根据系统聚类法的分析结果,将供试品种划分成具有不同CH4排放量和产量水平的类型,从中筛选出了适合推广应用的CH4低排高产、中排高产和低排中产品种,如黄华占、五优308、丰华占、特三矮、茉莉占选、广超丝苗、珍桂矮、广恢998和七桂早25等。其中,恢复系广恢998组配品种、黄华占和五优308已在我国南方稻区大面积推广应用。相关分析结果表明,株高、叶面积指数与CH4排放通量呈显著正相关,这2个性状可作为高产低CH4排放水稻新品种选育的辅助筛选指标。此外,稻谷产量与CH4排放量无显著相关。研究结果为培育高产与低CH4排放兼具的新品种提供了亲本材料和理论依据。     

不同肥料对华南双季稻产量及氮肥利用效率的影响

肥料种类和施肥方式会影响水稻产量和养分吸收利用效率。本文研究了等氮条件下不同肥料对华南双季稻产量及其构成因子、物质转运和氮肥利用效率的影响。结果表明,与施控释肥(N、P、K含量分别为25%、6%和19%)处理相比,施传统复合肥(N、P、K含量均为15%)和快美复混肥(N、P、K含量分别为24%、7%和19%)的处理,水稻抽穗期叶片SPAD值显著增加,穗部干物质累积量、穗部干物质累积速率和库容量分别增加2.7%～17.1%、1.6%～17.1%和5.4%～11.0%;水稻总吸氮量、氮肥利用率、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力分别增加9.4%～38.2%、26.6%～102.4%、19.3%～76.7%和4.5%～15.1%。在本试验条件下,快美复混肥是提高华南双季稻产量、氮肥利用效率的优势肥源。     

氮肥减量后移对华南双季稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】通过氮肥减量和后移提高水稻的产量和氮肥利用率。【方法】2014 年早季、晚季,设置 不施氮肥（T1）、习惯施肥法（对照,T2）和 2 个氮肥减量后移处理〔三控施肥法（T3）、氮肥重度后移（T4）〕 共 4 个处理,测定水稻群体动态、物质生产、产量和氮肥吸收利用等指标。【结果】与 T2 处理相比,早季 T3、 T4 处理稻谷产量分别增加 8.8% 和 12.0%,晚季分别增加 12.7% 和 18.4%。早晚两季,T3、T4 处理总吸氮量、 氮肥吸收利用率、农学利用率和氮肥偏肥生产力均较 T2 处理显著提高。T3、T4 处理水稻生长和氮素吸收在穗 分化前比 T2 处理缓慢,此后则大幅加快。T3、T4 处理分蘖成穗率较 T2 处理分别提高 5.5~6.8、18.3~19.4 个百 分点。与 T2 处理相比,抽穗期 T3、T4 处理叶面积指数分别增加 11.5% 和 35.4%,叶片含氮量分别提高 27.7% 和 50.8%;早季库容分别扩大 12.7% 和 19.4%,晚季库容分别扩大 18.3% 和 47.6%。与 T3 处理相比,T4 处理产 量早季、晚季分别增加 3.0% 和 5.0%,分蘖成穗率分别提高 11.5、13.9 个百分点,抽穗期叶面积指数和叶片含 氮量分别增加 21.5% 和 18.1%,库容分别扩大 6.0% 和 24.8%,但结实率和千粒质量都下降,氮肥农学利用率分 别提高 8.0% 和 26.0%。【结论】氮肥减量后移使水稻源和库显著扩大,产量和氮肥利用率显著提高。     

利用高密度 Bin 图谱定位水稻叶绿素含量 QTL

【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕 97× 明恢 63 重组自交系 RIL（F11）113 个家系为 QTL 分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为裂区,设计低氮处理（不施氮肥）和正常氮处理（纯氮130、135 kg/hm2）,分别于水稻移栽后 30 d 测定 1.5 叶的 SPAD 值,于抽穗期测定剑叶的 SPAD 值。利用包含1 619 个 Bin 标记的高密度遗传图谱,使用 IciMapping V3.4 软件和完备区间作图法,定位控制水稻叶片叶绿素含量的 QTL。【结果】在两年、两个氮处理和两个发育时期共检测到 15 个调控叶片叶绿素含量的 QTL,分别分布在第 1、2、3、6、7、10、11 号染色体上。单一 QTL 贡献率为 1.21%~40.74%。通过物理位置比较,发现其中 6个 QTL 已经被克隆或与前人定位到的叶绿素含量相关位点在同一区间。其中,在第 6 染色体的 8.45~9.12 Mb 处定位到 1 个调控抽穗期剑叶叶绿素的位点,命名为 qHDCHL6-1,该位点在两年和两个氮处理下均被检测到,贡献率为 1.55%~28.01%。结合功能注释,共筛选到 4 个与叶绿素代谢密切相关的基因,分别为 LOC_Os06g15370（OsNPF3.1）、LOC_Os06g15420（OsAS2）、LOC_Os06g15620（GAST）和 LOC_Os06g15590,其中前 3 个基因已被鉴定克隆。【结论】共检测到 15 个控制水稻移栽后 30 d 和抽穗期叶片叶绿素含量的 QTL,鉴定了 1 个稳定表达的 QTL 位点 qHDCHL6-1,在该区间筛选到 4 个候选基因。     

隆回县农作物病虫害专业化统防统治实践探讨

隆回县以市场化运作为核心结合行政推动,采用多种组织模式开展农作物病虫专业化统防统治服务。文章详细阐述了专业化统防统治发展的现状与取得的成效,分析了开展农作物病虫害专业化统防统治过程中遇到的问题,提出了进一步推进农作物病虫害专业化统防统治应采取的对策。     

减氮条件下高产水稻品种的产量形成和氮素利用特征

为探索通过品种改良实现在减少施氮的条件下维持水稻高产的可行性,明确减氮高产品种特征,本研究于2015-2016年在较当地高产高效栽培减氮三分之一(施氮量120 kg·hm^-2)的条件下,以粤晶丝苗2号为对照,分析了晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、五优308、粤晶丝苗2号、4HD005、川优丝苗、恒丰优7011、国优9113、云氮4号、9311A/R672、荃香优6号、华润2号、五山丝苗、天优华占、深优513、两优336、春两优油占、盛泰优018、聚两优751共20个水稻品种的产量及其构成、分蘖动态、物质生产、源库特性和氮素吸收利用。结果表明,参试水稻品种间产量差异显著(P<0.01),2015年和2016年分别为4.99~7.18 t·hm^-2和6.22~7.73 t·hm^-2;产量较对照高10%以上的品种为2015年的晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、五优308、恒丰优7011、国优9113、9311A/R672和荃香优6号,以及2016年的晶两优华占、盛泰优722、丰田优553、天优华占、深优513和聚两优751,其中晶两优华占(两年)、国优9113、荃香优6号、深优513和聚两优751的产量均超过7.00 t·hm^-2,且较对照高20%以上,表明通过品种改良实现减氮高产是可行的。在减氮条件下,水稻产量与总生物量、库容量均呈显著正相关,而与产量构成因子、单位面积茎蘖数、不同阶段物质积累量及叶源大小均无显著相关性。减氮条件下,高产水稻品种的总吸氮量不高,但其氮素籽粒生产效率较高,表明生物量大、库容量大、氮素籽粒生产效率高是减氮高产水稻品种的重要特征。本研究结果为减氮高产水稻品种的选育提供了参考依据。     

拔节期光强对水稻基部节间长度的影响

基部节间过长是导致水稻倒伏的关键因素之一。光强对水稻茎秆基部节间长度有重要影响。本研究在拔节前1叶龄期(S_0)、第1节间伸长期(S_1)以及第2节间伸长期(S_2),采用遮阳网遮光的方法,设置3种不同光强:29%透光率(A)、67%透光率(B)和100%全光照(不遮光,C),研究不同节间伸长期光强对节间长度的影响。结果表明,在拔节前1叶龄期,基部第1、第2和第3节间长度在不同光强处理间均无显著差异;在第1节间伸长期和第2节间伸长期,随着光强的增加,正在伸长的节间显著缩短,但光强对其他伸长节间的长度无显著影响。回归分析表明,光强与正在伸长的基部节间长度呈显著负相关关系,而与其他伸长节间长度的相关性不显著。在第1节间伸长期,光强每增加1 000 Lum/ft~2,第1节间将缩短0.5 cm;而在第2节间伸长期,光强每增加1 000 Lum/ft~2,第2节间则缩短0.7 cm。上述结果表明,光强仅对正在伸长节间的长度产生显著影响,其中第2节间对光强的反应比第1节间更为敏感。在生产实践中可通过栽培调控提高群体透光率,避免基部节间过度伸长,从而提高水稻抗倒伏能力。     

基于生态位角度的农作物间套作增产机制研究进展

集约式的现代化农业生产在保障粮食产量与安全方面做出了巨大的贡献,但这种以高投入、单品种为特征的生产方式使农田生态系统中作物能利用的生态位幅度缩小,区域生态承载能力显著下降。相对单作,间套作模式在实现高产的同时,还能提高农田生态系统的时间、空间和养分资源利用效率,减少农业系统的物资投入,减少环境的污染。间套作体系中,不同物种在形态结构、生理特征、空间分布和养分需求等方面存在差异,因此降低生态位的重叠度并减少竞争,系统能更有效地利用空间、光、水、养分等环境因子来获得产量优势。作物间生态位的互补性是间作套种的理论基础,但是目前在农业间套作研究中,有关生态位对农作物间套作的增产机制方面的探讨仍不多见。有鉴于此,本文综述了目前国内外有关国内外间作套作的研究,在此基础上探讨农作物间套作中作物生态位研究的相关问题及研究进展,基于生态位角度从营养、空间、时间3个方面,分析间套作增产机制。最后提出未来间套作农田生态系统在生态位、种间关系以及资源利用率方面需要加强研究的内容,以期为实现精耕细作农业的可持续发展提供参考。     

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。     

水稻与慈姑间作栽培对水稻病虫害和产量的影响

合理的间套作种植能够显著降低病虫害的发生,但已有相关研究主要集中在旱地作物种类或旱稻上,而水田环境下水稻间作体系的作物搭配及种植模式研究目前还十分缺乏。本文通过田间对比试验研究了水稻与慈姑间作栽培对水稻病虫害、微环境以及水稻产量的影响效应。结果表明,间作栽培模式对稻飞虱和稻纵卷叶螟无显著的防控效果。但在拔节期和抽穗期期间,间作栽培模式下水稻纹枯病病丛率分别比单作处理低64.3%和88.2%,稻瘟病病叶率在灌浆期和乳熟期显著低于单作,表明间作栽培模式显著降低了水稻稻瘟病和纹枯病的发生。间作栽培模式下水稻叶片POD、SOD和CAT酶活性与单作模式相比出现了不同程度降低,单作模式下水稻较高的病害发生程度可能是导致叶片保护酶活性增高的原因;间作栽培在早午时段降低了水稻叶片表面的空气湿度,且水稻叶片光合有效辐射强度在多数时段均高于单作栽培,说明间作栽培模式改善了稻田小气候环境,有利于降低病菌的滋生和传播;光合气体交换日进程测定结果表明,灌浆期间水稻/慈姑间作栽培模式下水稻叶片净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度在日间大部分时段均高于单作水稻,说明间作栽培模式提高了水稻的群体光能利用率以及群体光合效率;间作栽培模式下的土地当量比为1.17,表明水稻与慈姑间作栽培模式不仅能有效控制水稻病虫害的发生,同时能起到良好的增产效果。