超级稻试验难解种业困局

2011年9月19日,杂交水稻之父袁隆平院士指导的＂Y两优2号＂百亩超级杂交稻试验田平均产量达926.6kg/667m^2,刷新了我国大面积水稻亩产纪录。由农业部制定的中国超级稻育种的第三期目标是,同一生态区两个点连续两年百亩示范片产量达到900kg/667m^2。     

袁隆平携手中化化肥合力攻坚“超级稻”

2010年3月16日,中化化肥有限公司与“杂交水稻之父”袁隆平院士领导的国家杂交水稻工程技术研究中心在湖南长沙签署合作协议,在今后5年内,中化化肥将发挥资源和产品优势,使中化农用钾等优质肥料在超级稻增产中发挥重要作用,实现超级稻与优质肥的强强结合,为“杂交水稻900公斤”和“种三产四”丰产工程提供强力支持。中化化肥同日还聘请袁隆平院士为中化化肥高级顾问。     

袁隆平与张启发合作推进转基因研发

在许多人看来,“杂交水稻之父”袁隆平院士的传统水稻育种技术与张启发院士的转基因水稻育种技术“泾渭分明”。但前不久袁隆平院士在与张启发院士交流后表示,对转基因作物的研发和政府的决策积极支持,他所在的国家杂交稻工程技术研究中心将与张启发科研团队加强合作。袁隆平说,为了消除公众对转基因抗虫稻米安全性顾虑,他愿作为第一个志愿者试吃转基因大米。     

测苗定氮综合氮素管理提高直播稻产量和肥料利用效率

【目的】直播水稻生长期和养分吸收均不同于传统插秧稻。本研究比较了直播稻不同品种对苗期定氮综合氮素管理措施的响应,以期为直播稻的最佳氮肥管理提供理论依据。【方法】于2016-2017年在成都平原,以超级杂交稻、普通杂交稻、普通常规稻为材料进行了田间试验。设置两种氮肥调控处理:"一基多追"(即基肥、苗肥、分蘖肥、穗肥,N1)和"无基多追"(即氮肥不基施,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,N2),以不施氮为对照(N0)。于分蘖中期、幼穗分化期、齐穗期,采用叶绿素仪(SPAD-502)测定叶片SPAD值。于收获期,取样测定氮磷钾含量,调查产量及产量构成。【结果】与N1处理相比,N2处理施氮量减少了33.3%~40.0%,直播稻产量并未出现显著下降;氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率平均分别提高了48.9%、56.7%、11.9%;N2处理直播稻氮、钾吸收量平均分别降低了10.8%、5.8%;生产1000kg稻谷氮、钾需求量平均分别降低了9.4%、4.0%,磷吸收量和生产1000 kg稻谷磷需求量与N1处理相当。与普通杂交稻和普通常规稻相比,相同氮素管理措施下,超级杂交稻产量平均增加了11.7%,氮、磷、钾吸收量平均分别增加了21.5%、37.7%、17.5%,每生产1000 kg稻谷氮、磷、钾需求量平均分别增加了8.9%、24.3%、6.5%。超级杂交稻较高的氮、磷、钾养分吸收量和较低的氮、磷、钾收获指数是其生产单位稻谷氮、磷、钾需求量增加的主要原因。【结论】直播稻基肥不施氮,中后期采用测苗定氮综合氮肥管理技术,不仅可以减少1/3的氮肥投入量,还可维持直播稻较高的产量,减少生产1000 kg稻谷的需氮量和需钾量,提高氮肥效率。超级杂交稻比普通杂交稻和常规稻更适合采用测苗定氮综合管理技术。     

杂交水稻与传统水稻生产的综合效益比较——以云南省师宗县黑尔壮族社区为例

通过结构式访谈并结合问卷调查,收集了云南省师宗县黑尔壮族社区农户2016年种植杂交水稻和传统水稻的相关资料,从生产资料投入、经济产出、生态影响以及稻作文化4个方面分析比较了当地种植的杂交水稻品种‘宜香725’和传统水稻品种‘黑尔糯稻’的综合效益,以期为稻种资源保护与可持续利用提供借鉴和参考。结果显示,从生产资料的投入来看,当地种植1季杂交水稻和传统水稻的成本总投入分别为7 960$·hm~(-2)和4 464.90$·hm~(-2),杂交水稻总的投入成本是传统水稻的1.78倍;从经济效益来看,传统水稻的总产值为52 087.80$·hm~(-2),杂交水稻的总产值为40 548.90$·hm~(-2),传统水稻的总产值是杂交水稻的1.28倍;在利润方面,传统水稻的净利润和利润率分别为47 622.90$·hm~(-2)和91.42%,杂交水稻的净利润和利润率分别为32 588.55$·hm~(-2)和80.36%,种植传统水稻所获的净利润是杂交水稻的1.46倍,利润率比杂交水稻高11.06%;从生态影响来看,当地种植杂交水稻使用农药和化肥所带来的环境压力和风险要高于传统水稻,且传统水稻稻田的生物多样性明显高于杂交水稻稻田;从稻作文化来看,传统水稻品种与当地少数民族的饮食文化、节日庆典、宗教祭祀等民族传统文化息息相关,而杂交水稻品种不具有这方面的相关性。综合来看,当地种植的杂交水稻品种‘宜香725’的产量显著高于传统水稻品种‘黑尔糯稻’,而传统水稻‘黑尔糯稻’的综合效益显著高于杂交水稻‘宜香725’。     

水稻秧盘育秧播种技术与装备的研究现状及发展趋势

该文在收集、整理并研究国内外关于水稻秧盘育秧播种技术与装备的基础上,按照播种流水线的结构特点和工作原理进行分析归纳,系统地总结了每一类机型的研究现状,详细分析了播种、排土和秧盘同步传动等技术难点,以及主要部件采用的工作原理、技术参数和所能达到的性能指标,通过对现有机型特点的分析比较,给出了各类机型的适用范围.最后,根据水稻插、抛秧种植的农艺要求,尤其是中国超级杂交稻种植技术的要求,提出适合于超级杂交稻精密播种的新型育秧系统,上述研究为适用于中国传统水稻育秧,以及发展中的超级杂交稻低成本高速精准秧盘育秧播种技术研究提供参考.     

我国开始选育广适型超级杂交稻

为继续保持我国杂交水稻研究领域的国际领先地位,由袁隆平院士牵头的国家科技支撑计划项目-“广适型超级杂交稻组合选育与示范”日前在长沙市隆重启动。     

多一些奉献等于延长生命——访我国籼型杂交水稻研究开拓者颜龙安院士

“人的生命不单是岁月的刻画,最重要的是精神的谱写,多一些对人民的奉献,就等于延长了自己的生命。”颜龙安说：“我准备再奋战10年,整合江西省的杂交水稻科研力量,冲击世界水稻超高产新纪录,以报效祖国和养育我的红土地。”     

e-杂交稻抗倒性分析

本文研究了e-杂交稻茎秆的抗倒性。结果表明，同原杂交稻相比，e-杂交稻的倒伏指数略有增加，统计分析差异不显著，说明e-杂交稻具有原杂交稻的抗倒能力。     

从贵州省杂交水稻的产量潜力看粮食安全

对贵州省杂交水稻的发展和对粮食生产的贡献、杂交水稻高产典型进行总结,分析了贵州杂交水稻的产量潜力,指出了目前存在的问题,对贵州粮食生产安全提出一些建议。     

干旱胁迫对水稻生长、生理特性和产量的影响

以皖稻153、两优0293等9个品种为材料,利用土壤水势张力计控制土壤水分,在分蘖期和孕穗期进行自然干旱处理与常规水分管理,研究干旱对不同品种水稻生长、生理特性和产量的影响。结果表明:分蘖期和孕穗期水稻土壤水势控制在-75kPa左右10d时间,对水稻的株高、分蘖动态、绿叶面积、叶片水势和叶片含水量均产生明显影响;水稻植株生理指标对干旱胁迫响应明显,MDA浓度、POD活性、SOD活性、可溶性糖含量和脯氨酸含量均有不同程度增加,且差异均达极显著水平;从产量上看,新两优6号、新两优香4号和两优0293三个品种抗旱性较强,其中,新两优6号干旱处理分别比对照减产最小,仅是3.32%和4.27%;新两优香4号和两优0293两个品种虽然也减产,但减产幅度在10%以内。     

不同株高类型甬优系列籼粳杂交稻产量差异及其形成机理

为了探究不同株高类型甬优系列籼粳杂交稻产量差异及其形成机理,以株高S型(株高135cm)、M型(株高140~150cm)、H型(株高155cm)甬优系列籼粳杂交稻为试验材料进行2年试验,比较不同株高类型产量及其构成因素、茎蘖动态、干物质积累与转运、叶面积动态、光合势与粒叶比以及冠层结构等特征差异。结果表明,与株高S、H型相比,M型增产21.26%和30.50%,结实率高,千粒重大。有效分蘖临界叶龄期到拔节期,M型茎蘖数增长较为缓慢,拔节后群体茎蘖数下降平缓;抽穗前,M型群体干物质积累量较小,抽穗到成熟期干物质积累量大,达10.51t·hm-2;抽穗至成熟期,M型单茎鞘重呈"V"型变化,最大输出量、最大输出率以及最大转化率均以S型最大,表观输出量、表观输出率、表观转化率均以M型最小;结实期,M型叶面积衰减缓慢,光合势、粒叶比较高。与S、H型相比,M型上3叶长宽大小适宜,叶片受光姿态良好,群体的冠层透光性好。甬优系列籼粳杂交稻株高适宜的M型在较大库容的基础上,依靠合理的冠层结构和较大的叶面积指数,中后期拥有较强的光合物质生产与转运能力,保持库容流的稳定性,促进库容的充实,最终实现高产。本研究结果对籼粳杂交稻株高性状的选育具有重要意义。     

穗分化期旱涝急转对双季超级杂交稻物质积累和产量形成的影响

采用桶栽方式,以超级杂交早稻品种(淦鑫203)、超级杂交晚稻品种(五丰优T025)为材料,于穗分化初期设置不旱不涝(对照CK)、轻旱不涝(T11)、重旱不涝(T2)、不旱轻涝(T3)、不旱重涝(T4)、重旱轻涝(T5)、重旱重涝(T6)、轻旱轻涝(T7)和轻旱重涝(T8)处理,分析各处理产量及其构成因素、干物质积累与分配和净光合速率等指标。结果表明:(1)"旱"、"涝"及"旱涝急转"使超级杂交早、晚稻单株产量不同程度下降,早稻T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7和T8单株产量分别比CK降低8.89%、21.42%、8.33%、12.04%、19.65%、31.23%、15.39%和17.29%,晚稻分别降低6.21%、15.06%、7.77%、11.53%、17.40%、20.85%、13.46%和11.70%,早、晚稻以T2和T6处理产量下降较多,尤其T6处理产量降幅最大,表明单纯前期轻旱(T1)和后期轻涝(T3)对产量的影响相对较小,而单纯前期重旱(T2)和后期重涝(T4)对产量的影响相对较大,T2比T4对产量的影响更大,且重旱重涝处理下水稻单株产量存在一定程度的叠加减产效应。产量构成上,早、晚稻产量下降的主要原因是较大幅度降低了单株有效穗数、每穗总粒数、结实率和二次枝梗数,各处理对产量构成的影响规律与单株产量大致相同。(2)早、晚稻"旱"、"涝"及"旱涝急转"等处理结束初期与CK比较,其茎、叶干物质量均不同程度下降,其中早、晚稻成熟期T6处理穗干物质量分别比CK下降33.40%、19.88%,表现为穗型变小。(3)"旱"、"涝"及"旱涝急转"使早、晚稻叶片叶绿素含量(SPAD值)降低,其中早、晚稻均以T6处理的SPAD值降幅最大,且与CK一直呈显著性差异。(4)至抽穗期,早、晚稻叶片净光合速率均以T6处理最低,分别比CK下降37.57%、10.17%。研究结果说明,生长前期重旱后期急转重涝对早、晚稻成熟期穗部干物质量及总干物质量的影响最大,重旱重涝急转表现为叠加损伤效应。     

我国南方主推水稻品种氮效率筛选及评价

【目的】评价我国南方地区主推水稻品种氮效率,筛选氮高效和氮低效品种,并探索其高效和低效的原因及其生理机制。【方法】选用34份我国南方主推水稻品种,采用大田小区试验和盆栽试验,进行正常氮和低氮处理,利用产量法并结合产量构成因子、叶片SPAD值以及水稻地上部氮素累积量,筛选出氮高效和氮低效品种。【结果】 1）在2011年大田试验中,34个品种正常氮处理产量大多高于低氮处理的产量。通过对氮效率的分析发现,徽两优6号、广两优35和天优华占3个品种具有较高的氮效率,分别达到1.11、1.02和1.00,而秀水134、富稻2号和五丰优7025的氮效率较低,分别为0.55、0.61和 0.61。通过对各品种的产量构成因子分析发现,正常氮处理下,各品种产量构成因子大多高于低氮处理。在低氮条件下,氮高效品种的穗数和穗粒数以及千粒重均较高。通过筛选发现徽两优6号、广两优35和天优华占3个水稻品种表现为氮高效;秀水134、富稻2号和五丰优7025 3个品种表现为氮低效。2）通过2012年大田和盆栽试验的复筛,发现大田与盆栽试验结果基本一致。实际产量和理论产量均表现出徽两优6号和广两优35的产量和氮效率较高,秀水134、五丰优7025和富稻2号的氮效率较低。通过对各品种的产量构成因子分析发现,2012年大田试验中,在正常氮条件下,高效品种广两优35的穗数、千粒重均显著高于低效品种。在对SPAD值的分析中发现,2012年大田试验中,低氮处理下氮高效品种在同一生育时期其SPAD值普遍高于或者显著高于低效品种。2012年盆栽试验中,正常氮处理下,高效品种叶片SPAD值略高于低效品种。在对水稻地上部氮累积量的研究中发现,在正常氮处理下,不同生育期高效品种与低效品种间普遍没有显著性差异,仅低效品种秀水134显著低于其他几个品种;而在低氮处理下,在分蘖期高效品种与低效品种并无显著性差异,甚至高效品种徽两优6号氮素累积量还要低于低效品种;但在灌浆期和成熟期,两个高效品种的氮素累积量高于或显著高于低效品种。【结论】确定广两优35为高效品种,秀水134为低效品种。氮高效品种在低氮胁迫下,能够获得较高的穗数和穗粒数,从而获得较高产量。特别在生育后期,高效品种地上部能够积累更多的氮素,从而可促进光合作用,提高碳、氮同化效率,并获得较高产量。     

重庆市部分新育成杂交水稻组合品质分析

对重庆市2005年水稻区域试验64个新组合的主要品质指标及产量性状分析结果表明,我市杂交水稻组合的稻米品质有了较大的提高,垩白粒率和垩白度两项主要品质均已有组合达国颁优质稻米一级标准,54.69%～73.44%的组合胶稠度达国颁优质稻米一、二级标准,但整精米率偏低、垩白粒率较高影响了稻米整体品质的提升.垩白粒率、垩白度与直链淀粉呈极显著的正相关、与粒形呈极显著的负相关,整精米率与垩白度呈显著的负相关;产量与品质性状的整精率、直链淀粉呈显著的正相关.适当增加有效穗、降低穗粒数和穗重,培育穗粒兼顾的组合可协调品质与产量的关系.     

穗分化期旱涝急转对超级杂交早稻产量和生理特性的影响

为了探明旱涝急转对水稻产量形成的影响及其成因,以超级杂交早稻组合淦鑫203为材料,采用桶栽方式,于穗分化初期设置不旱不涝(NDNF)、干旱不涝(DNF)、不旱淹涝(NDF)及旱涝急转(DFAA)4种处理,研究不同处理下超级杂交早稻组合的产量及其构成、叶片叶绿素含量、光合参数以及内源激素等的变化。结果表明,相对于NDNF,DNF、NDF及DFAA的单株产量均不同程度下降,降幅分别为33.60%、16.92%和37.31%,且DNF和DFAA与NDNF间差异显著,DNF较NDF更不利于淦鑫203产量的形成,因此,穗分化期干旱较淹涝对超级杂交早稻产量负面影响更大,而DFAA单株产量又较DNF低,表明旱后淹涝急转存在叠加减产效应。与NDNF相比,DFAA下淦鑫203倒2叶的蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和叶绿素含量均不同程度降低,稻叶光合速率显著下降,表明穗分化初期DFAA对淦鑫203光合作用具有一定的叠加损伤效应;此外,淦鑫203倒2叶内源生长促进类激素IAA和GA3含量上升,ZR含量下降,内源生长抑制类激素ABA含量在处理结束前期上升,后期下降。综上,超级杂交早稻幼穗分化期遭受严重干旱不仅影响其产量的形成,还会显著降低其耐淹能力,DFAA下光合性能的下降及内源激素平衡的改变可能是产量下降的主要原因。本研究结果为双季早稻应对"旱"、"涝",尤其是"旱涝急转"等气象灾害提供了参考依据。     

起级杂交水稻高产强化栽培技术要点

为实现超级杂交水稻平均单产达到700kg／667m2以上的目标,结合沅陵县实际,经过多年摸索总结制定出了一套超级稻强化栽培技术,其要点可用16字概括：好田、好种、稀播、早插、稀栽、大插、衡肥、严控。     

江汉平原稻区16个水稻品种对氮肥的响应及其利用率差异

研究不同水稻品种产量和氮肥利用率对氮肥响应的差异,可以为实施差异化施肥提供依据。以江汉平原稻区16个主推水稻品种为研究对象,通过田间小区试验,研究了施氮肥对水稻产量及其构成因素、氮素吸收和氮肥利用率的影响,比较了不同水稻品种对氮肥响应的差异。与不施氮肥（PK）相比,施氮处理（NPK）显著提高了水稻的产量和氮素吸收量,16个水稻品种增产量为882 ~ 3861 kg hm?2,增产率为9.7% ~ 64.8%;氮肥贡献率8.92% ~ 39.1%,农学效率4.5 ~ 19.8 kg kg?1,偏生产力35.3 ~ 56.6 kg kg?1,吸收利用率23.2% ~ 59.9%,生理利用率11.8 ~ 52.3 kg kg?1;16个水稻品种可大致分为3种类型,其中黄华占、荃优822、荃优丝苗和徽两优898等4个品种为氮肥高效敏感型,主要表现为氮肥贡献率、农学效率和吸收利用率较高;深两优3206、深两优828和泰优梦稻（两优S6）等3个品种为氮肥低效迟钝型,表现为氮肥贡献率、农学效率、吸收利用率和生理利用率均较低;其他9个品种为中间型,对氮肥的响应介于高效敏感型和低效迟钝型之间。实际生产中,高效敏感型品种可维持本研究氮肥用量,通过优化氮肥运筹方式,进一步发挥氮肥的增产作用;低效迟钝型品种需适当降低氮肥用量,以获得较高的氮肥利用率,减轻过量施氮的负面影响;中间型品种的产量潜力较高,建议通过田间试验研究确定最佳氮肥用量,以同时实现水稻高产和氮肥的高效利用。     

9个水稻品种对氮、磷和钾肥的响应及差异

采用田间试验研究了施肥对9个水稻品种的产量、养分吸收及氮肥利用率的影响,并比较了不同品种水稻对肥料的响应差异,以期为水稻的科学施肥提供依据。结果表明,不施肥处理(CK)9个水稻品种产量变幅为5 312~7 473 kg/hm2,平均为6 444 kg/hm2,变异系数为13.3%。NPK处理显著提高了各品种产量,与CK相比,增产量分别为3 240~5 578 kg/hm2,平均增产量4 262 kg/hm2;增产率分别为47.2%~91.3%,平均增产率66.1%。试验条件下,施氮可显著提高各品种产量和氮素吸收量,与不施氮处理(PK)相比增产39.6%~90.9%,氮素吸收量增加59.4%~157.8%;磷、钾肥对水稻的产量无显著影响。不同水稻品种的氮肥利用率也存在较大差异,变幅为23.2%~53.8%。     

涝胁迫对杂交中稻形态和产量的影响

湖北平原地区夏季降水多,水稻易受涝害,为了解涝对杂交水稻生长及产量的影响,以杂交中稻丰两优香1号为试材,在拔节期、孕穗期和灌浆期分别设计不同涝淹深度和受涝时间的胁迫试验。结果表明：杂交中稻受涝胁迫后,植株高度、节间长度均增长,灌浆期、孕穗期受涝胁迫后植株高度增长幅度大于拔节期,可用二元一次方程拟合水稻株高增长量（YPH）、节间长度（YIL）与受涝天数（D）和涝淹深度（H）之间的关系,涝淹深度对植株高度、节间长度的影响大于受涝天数。不同生育期受涝水稻减产顺序表现为孕穗期＞拔节期＞灌浆期,可用二元一次方程拟合水稻相对产量（Ry）与受涝天数（D）和涝淹深度（H）的关系,拔节期和灌浆期受涝天数对产量的影响大于受涝深度,而孕穗期涝淹深度的影响大于受涝天数。拔节期受涝胁迫结实率显著下降,孕穗期结实率和千粒重显著下降,灌浆期主要表现为结实率显著下降,其次是千粒重下降。拔节期、孕穗期和灌浆期受涝胁迫后,穗下部籽粒结实率的相对湿害指数分别为0.69%～44.01%、20.87%～71.14%（没顶淹9d为100%）、3.15%～81.84%;穗中部籽粒结实率的相对湿害指数分别为4.49%～32.36%、14.31%～62.21%（没顶淹9d为100%）、10.02%～66.89%;穗上部籽粒结实率的相对湿害指数分别为-0.77%～14.72%、7.64%～50.10%（没顶淹9d为100%）、2.75%～59.66%。