南方稻区“早籼晚粳”栽培模式晚季灌浆期气象因子对晚粳稻品质的影响

【目的】研究南方双季稻区晚季灌浆期温光资源对不同类型水稻稻米品质的影响,为适应性双季晚粳稻品种的筛选与优质栽培提供理论依据。【方法】试验于2018年在浙江富阳和温州两地开展,以当地主栽3个籼稻品种为对照,根据专家推荐选择20个候选粳型品种（包括10个常规粳稻、3个杂交粳稻和7个籼粳杂交稻）,评估和研究灌浆期温光条件差异对晚粳稻品质的影响。【结果】（1）基于稻米品质特征聚类,晚籼稻因其特有的长宽比（3.18）与直链淀粉含量（19.40%）归属一类;相比晚籼稻,大部分杂粳型水稻糙米率、精米率、整精米率、胶稠度、碱消值和食味值分别升高了4.31%—5.28%、6.51%—9.33%、25.83%—28.34%、-1.81%—4.27%、11.62%—50.85%和2.31%—2.85%,直链淀粉含量和蛋白质含量则降低了20.98%—28.14%和1.16%—14.85%,表现出明显的米质提升;常规粳稻品种的米质表现则出现分离,部分源于苏南和嘉兴的常规粳稻（4个）与杂交粳类似,同属于米质提升一类;而部分源于江苏、上海的常规粳稻品种（6个）因其在晚季中相对较差的米质表现（高垩白度、垩白粒率和蛋白质含量）归属一类;（2）晚稻灌浆期稻米品质与气候因素密切相关,气候因子对水稻品质的作用主要以齐穗后10—20 d为主;加工品质（糙米率）与日均辐射（R：-0.40— -0.19,P<0.05）和昼夜温差（R：-0.45— -0.28,P<0.05）呈负相关关系,与日最低温度（R：0.24—0.53,P<0.05）和降雨量（R：0.38—0.45,P<0.05）呈正相关关系;灌浆期降雨增多以及夜间温度的提高会显著提高垩白率和垩白粒率（R：-0.37— -0.16,P<0.05;R：-0.43— -0.12,P<0.05）,从而降低稻米外观品质,同时夜间温度和降雨与食味值呈负相关关系（R：-0.37— -0.16,P<0.05;R：-0.43— -0.12,P<0.05）;双季晚稻灌浆期最高温度与稻米食味值成正相关（R=0.37,P<0.05）,日最低温度则与稻米蛋白质含量（R=0.19,P<0.05）和垩白度（R=0.16,P<0.05）及垩白粒率（R=0.12,P<0.05）成正相关。【结论】齐穗后10—20 d是气候因子调控稻米品质的关键时期。南方双季稻区晚粳稻品种米质优化,应着重于优质粳稻基因与当地适应性籼稻基因的融合,选择杂粳稻（籼粳杂交稻和杂交粳稻）相比常规粳稻更可靠便捷,常规粳稻品种在引进应用时则应考虑育种来源地及其生态适应性,南方稻区优质常规粳稻仍需结合当地气候条件进行选育。     

稻田应用“水肥一体化”的现状、问题与思考

水肥一体化技术是在灌溉的同时将肥料混合施入土壤的集灌溉和施肥于一体的技术。发展和应用水肥一体化技术不仅可以达到节水省肥的目的,还是实现农业精确定量、智慧管理的重要途径。本文概述了水肥一体化在国内外的研究进展和水肥一体化中滴灌等技术在设施栽培以及玉米、棉花等作物生产中的应用现状。对滴灌技术在水稻中应用存在的成本高、环境不友好、品种适应性差等问题进行了分析,并提出对应的沟渠改造、加强滴灌管道建设、垄畦栽培结合、水肥药一体化和筛选新品种等解决方法。本文为水肥一体化在水稻栽培中的应用提供了参考,探索了水肥一体化水稻栽培未来的方向。     

长江中下游双季晚粳稻产量、生育时期及温光资源配置的生态性差异

【目的】明确不同类型双季晚粳稻在长江中下游不同生态区产量表现、生育期及温光资源配置差异,为早籼-晚粳模式在长江中下游稻区应用提供理论依据。【方法】试验于2018–2019年在浙江富阳(30.13°N,海拔41.7 m)和温州(28.52°N,海拔83 m)开展。选择生产上大面积应用品种,以高产籼稻(IR)为对照,设置常规粳稻(IJR)和籼粳杂交稻(IJHR)2个处理。比较不同生态区晚季温光条件下籼稻、常规粳稻和籼粳杂交稻在产量、生育特性以及温光资源配置上的差异。【结果】1)低纬度下粳型水稻品种干物质量、有效穗数及库容较高纬度均有所下降,导致产量降低2.4%~19.1%;但结实率和千粒重稳定或略有提高。同时,籼粳杂交稻产量在两地均最高,分别为8.8~10.3 t/hm²(富阳)和8.0~10.2 t/hm²(温州);2)供试品种生育时期因纬度不同而存在差异。与高纬度相比,低纬度的水稻营养生长期无显著差异,穗发育期有所缩短(4.2%~27.3%),而灌浆期显著缩短,其中籼稻、常规粳稻以及籼粳杂交稻分别缩短7.3%~11.9%、20.8%~41.9%以及23.1%~35%。3)不同生育阶段温光配置差异主要体现在灌浆期,平均温度低纬度要高于高纬度(籼稻提高0.4~2.4 ℃;常规粳稻2.3~3.5 ℃;籼粳杂交稻2.5~2.8 ℃);有效积温纬度间的差异随品种类型而异,其中籼稻无显著变化,常规粳稻和籼粳杂交稻分别降低24.7~126.4 ℃和25.7~107 ℃。4)主成分分析表明,纬度变化造成的温光资源积累差异(PC1和PC2)是主因(贡献度49%),也是产量差异的主要原因;其次为品种的温光敏感性(PC5,贡献度18%)以及品种的穗粒结构(PC3,贡献度14%)。【结论】与高纬相比,低纬粳型水稻产量降低主要源于生育期缩短(灌浆期为主),有效积温减少,库容降低。籼粳杂交稻在低纬度仍具有较高的产量优势,可能源于其较强的穗粒优势。有鉴于此,重(大)穗型粳稻在长江中下游较低纬度双季晚稻种植可能更具有应用潜力。     

水稻–冬季秸秆覆盖种植马铃薯模式对水稻齐穗期根际土壤代谢组表达特征的影响

水稻–冬季秸秆覆盖种植马铃薯是南方稻区一种经济高产的水–旱轮作模式,其对水稻根际土壤代谢物的影响可能是调控水稻高产的关键,但目前相关研究尚未见报道。本研究基于周年水–旱轮作模式长期定位试验,以水稻–冬季空闲(CK)模式为对照和水稻–马铃薯(稻草覆盖种植并还田,RP)轮作模式为研究对象,采集水稻齐穗期根际土壤样品,利用液相色谱–质谱法(LC-MS)测定根际土壤代谢物种类与丰度,研究RP轮作模式水稻齐穗根际土壤代谢物组分和功能及其与产量形成的关系。结果表明：(1)采用OPLS-DA模型筛选差异代谢物(HMDB数据库)发现,与CK模式相比,RP轮作模式具有201个有显著性差异(P<0.05)的根际土壤代谢物,分别归属于脂质和类脂分子、有机酸及衍生物、有机氧化合物、苯丙烷和聚酮等11个父类;其中苯丙烷和聚酮、丙烯醇脂质、苯及其衍生物、甾体内酯、氨基酸/肽、碳水化合物和脂肪酰糖苷等代谢物丰度发生显著变化,可作为表征RP轮作模式下水稻根际土壤差异性代谢物;(2)有机氧化合物、有机酸及衍生物和苯丙烷和聚酮等代谢物丰度与土壤有机质、全钾、碱解氮和速效钾含量差异呈显著正相关(r=0.816～0.9...     

播期对长江下游不同类型晚稻品种产量的影响及其与水稻全育期温光资源配置间关系

为研究晚稻品种在不同播期处理下的产量、生理特征及温光配置情况,探索长江下游地区适宜晚粳稻的品种类型及其适宜播期。以大面积推广的2个籼稻为对照、以7个常规粳稻和3个籼粳杂交稻为材料,在当地晚稻可用播种期内(6月中旬至7月上旬)均匀设置播期[即0 d (I)、+T d (II)、+2T d (Ⅲ)、+3T d (IV)、+4T d (V)],研究晚稻随播期的推迟在产量、生育期和干物质积累等生理特征上的差异。结果表明,随着播期推迟,籼稻全生育期略有延长,主要源于灌浆期的延长;粳稻随播期推迟,其灌浆期亦有所延长,但由于营养生长期缩短幅度较大,导致全生育期略有缩短;不同晚稻品种类型间,随着播期的推迟,籼粳杂交稻和常规粳稻产量略有波动。其中常规粳稻在5个播期下产量[(8.0±0.5) t hm^–2]表现基本平稳,差异不显著;籼粳杂交稻先产量增加后降低, 2019年和2020年分别在播期IV和播期Ⅲ达到峰值,最高为11.0 t hm^–2和9.1 t hm^–2;籼稻品种随着播期的推迟产量明显降低。同时,不同品种类型间产量差异随播期推迟逐...