气候变暖背景下江西不同育秧方式双季早稻安全播期分析

明确双季早稻安全播种期及春季气候资源变化规律,是提高早春气候资源利用率和农业生产效率的重要基础。本研究基于江西省79个国家气象站过去30a（1992−2021年）2月1日−4月30日的逐日平均气温数据,系统分析了气候变暖背景下江西省不同区域不同育秧方式双季早稻50%保证率和80%保证率安全播种期的时空分布情况。结果表明,1992−2021年江西省2−4月平均气温和候平均气温呈显著逐年上升趋势,2−4月平均气温的年际变化倾向率为0.055℃·a⁻¹,候平均气温升高极显著时段主要集中在2月第5、第6候,3月第4、第5、第6候及4月第1候。近30a来,江西省双季早稻覆膜旱育秧、覆膜湿润育秧和直播3种育秧方式安全播种日期均呈显著提前趋势,且提前幅度从大到小依次为覆膜旱育秧＞覆膜湿润育秧＞直播。与传统播种日期相比,覆膜旱育秧赣北赣中可提前至3月上旬后期,赣南可提前至3月上旬前期;覆膜湿润育秧赣北维持3月下旬后期的传统播期或提前至3月下旬前期,赣中赣南可提前至3月中旬后期;直播方式下赣北赣中可提前至清明前2～3d,赣南可提前至3月下旬后期。     

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。     

稻草不同还田方式对双季水稻产量及稻米品质的影响

通过2年田间定位试验,设置施肥区稻草还田（NPK+S）、 稻草烧灰还田（NPK+SI）和稻草不还田（NPK）以及相对应的不施肥区对照共6个处理,研究了不同稻草还田方式对双季水稻产量及稻米品质的影响。结果表明, 在施用等量氮、 磷、 钾养分条件下, NPK+S处理具有提高早稻分蘖数及成穗率、 中后期叶面积指数及地上部干物质量,增加叶片叶绿素含量（SPAD值）, 增加水稻单位面积有效穗数的显著作用,但对晚稻的作用不明显; 早稻NPK+S处理的产量较其他两个处理两年平均增幅为3.78%~8.77%, 晚稻随着稻草还田次数的增加,NPK+S与NPK+SI处理的产量趋于接近,但较NPK处理增产5.66%~7.32%。不施肥条件下,稻草还田（CK+S）处理对早、 晚稻生长发育的影响明显大于稻草烧灰还田（CK+SI）和稻草不还田（CK）, 且其早、 晚稻产量也极显著高于后两个处理。研究还发现,稻草还田能提高早、 晚稻的稻米食味品质,但降低其外观品质和营养品质以及晚稻稻米的加工品质。以上结果说明,进行稻草全量还田对持续提高双季水稻产量具有重要意义。     

基于极值概率分布函数的中国早稻高温热害时空分布统计特征

揭示水稻高温热害风险特征对农业适应气候变化具有重要意义。本研究以中国早稻种植区为研究区域,基于早稻种植区214个气象站1971—2015年的数据,利用Mann-Kendall非参数趋势检验方法和极值概率分布理论,探究中国早稻高温热害的时空变化趋势和极值概率分布规律。研究发现:1)反映早稻高温热害的两个指标即高温热害累计天数(ADHS,accumulateddaysofheatstress)和热害有害积温(HDD,heatstressdegree days)的均值在湖南中南部、江西中部、浙江和福建中部较大,表明这些区域的早稻遭受高温热害的风险较大;从Mann-Kenall趋势检验看,两个指标在超过1/3的站点都呈显著增加的趋势,说明高温热害风险在这些站点显著增加,尤其20世纪90年代以后超过1/2的站点两个指标都呈显著增加的趋势。2)超过1/2以上的站点的高温热害累计天数和高温有害积温都满足极值概率函数分布。对于高温热害累计天数,56个站点满足耿贝尔分布(Gumbel),82个站点满足广义极值分布(GEV);对于热害有害积温,61个站点满足耿贝尔分布,58个站点满足广义极值分布。3)两个高温热害指标的10年、50年、100年重现期的空间分布规律和2个指标的均值空间分布类似,即均值较大的区域,其10年、50年、100年重现期对应的重现期水平(return level)也较大;重现期水平与经度、纬度和海拔无明显相关关系。研究结果有助提升对早稻高温热害时空趋势和概率分布规律的认识,可为农业适应气候变化和农业天气指数保险设计等方面提供理论参考。     

两湖地区水稻抽穗开花期高温热害时空分布

根据两湖地区(湖北省和湖南省)34个气象站1961-2017年逐日气象资料和早、中稻各28个农业气象站1981?2011年生育期观测资料,采用数理统计、线性回归法、ArcGIS的反距离权重（IDW）空间分析功能,对两湖地区各省早、中稻抽穗开花期高温热害的时空分布进行分析。结果表明：（1）湖北省、湖南省早稻高温热害日数和频次在21世纪00年代最多,20世纪60年代、2010?2017年次之,80年代最少;两省中稻高温热害日数和频次在70年代最多,60年代、21世纪00年代、2010-2017年次之,80年代最少。（2）早稻高温热害日数和频次高值区分布在鄂东南、湘南,低值区分布在鄂西南、湘西;中稻高温热害日数和频次的高值区分布在鄂东北、鄂东南、鄂西南、湘西、湘南,低值区分布在鄂西北、湘西。（3）各级别早、中稻高温热害在湖北、湖南两省的发生频数表现为轻度＞中度＞重度,且湖南省发生程度比湖北严重;两省均表现为中稻高温热害发生比早稻严重。     

播期对浙东南地区直播晚粳稻产量、生育期及温光利用的影响

为筛选适宜在浙东南地区作受灾补播的直播晚粳稻品种,选用3个籼粳杂交稻(甬优1540、甬优7850、嘉优中科3号)和2个常规粳稻(秀水519、秀水417),开展大田分期直播试验,研究不同播期对水稻产量及产量构成因素、生育期和温光资源利用的影响。结果表明,水稻产量表现为籼粳杂交稻>常规粳稻,具体为甬优1540>甬优7850>嘉优中科3号>秀水519>秀水417,随着播期的推迟,产量均呈下降趋势,下降幅度为籼粳杂交稻>常规粳稻,播期每推迟5 d,籼粳杂交稻平均产量下降0.71 t·hm^-2,常规粳稻下降0.30 t·hm^-2,主要与每穗粒数和结实率显著降低有关;水稻生育时期随播期推迟而相应顺延,且播种-齐穗期、齐穗-成熟期等生育阶段缩短,籼粳杂交稻全生育期缩短幅度大于常规粳稻;水稻全生育期的有效积温、日照时数及其利用率和有效积温生产效率随播期推迟基本呈下降趋势,同一播期内,籼粳杂交稻有效积温生产效率高于常规粳稻。产量与齐穗-成熟期的温光资源呈显著或极显著正相关。救灾品种若在7月15日前补播,籼粳杂交稻首选甬优1540,其次为甬优7850,而常规粳稻宜选用秀水519,且播期可推迟至7月20日。本研究结果可为浙东南地区受灾后,采用直播技术选择适宜救灾补播品种提供实践指导与科学依据。     

海南杂交早稻减产原因分析及最佳播种期选定

根据22a杂交早稻生育期农业气象观测资料,用相关普查的方法,分析了海南杂交早稻产量低下的原因。结果表明,相对气象产量与秧苗期寡照日数、秧苗期平均气温之间的相关性分别达到极显著和显著水平,复相关系数为0.6098(通过了置信度为0.05水平的显著性检验),说明秧苗期低温寡照是海南杂交早稻减产的最主要因素。因此,按趋利避害原则,当地应综合考虑早稻、晚稻和冬季瓜菜的生产,充分利用自然生态资源,选定早稻最佳播种期。     

吸水树脂抗旱保肥提早橡胶幼苗定植试验研究

为充分利用景洪３￣５月的光,热资源,在植胶区利用吸水树脂进行橡胶幼苗抗旱栽培,使橡胶芽接桩定植期提早到３月下旬进行,可确保成活率达９８％以上,按照常规管理,年底可长到６蓬叶以上,比雨季开始后定植的多长２￣３蓬叶,使橡胶非生产期缩短,从而达到提早割胶的目的。     

不同生育阶段洪涝淹没时长对水稻生长发育及产量构成的影响

夏季小流域洪涝常常导致南方稻田受淹并成灾。为探究小流域洪涝淹没时长对水稻生长发育及产量的影响,于2015—2016年在广西象州县选用丝香1号和百香139进行双季稻淹水试验,分别设分蘖期、孕穗期和开花期淹没0(对照CK)、2、4、6、8、10 d处理,测定淹没前后的茎蘖数变化、抽穗期及收获后的每穗粒数、结实率、千粒质量和每盆稻谷产量,并对产量构成因素进行相关分析和通径分析。结果表明:与对照组相比,同一生育期内淹没时间越长茎蘖死亡率越高、植株恢复生长越慢,但不同的淹没时期影响程度和主要影响对象存在差异。分蘖期淹没超过6d则死苗率大于80%,且不能完全恢复生长,收获时水稻茎蘖数显著低于对照组;孕穗期淹没超过6d则死苗率大于50%,而淹没小于4 d的处理水稻能恢复生长,收获时水稻茎蘖高于对照组;开花期淹没10 d死苗率不足50%,收获时茎蘖数与对照组差异不显著。分蘖期淹没小于4 d水稻始穗期及抽穗持续时间均无显著变化,大于8 d则水稻始穗期显著推迟,抽穗持续时间增加;孕穗期受淹没则会使水稻始穗期推迟,抽穗持续时间显著增加,甚至收割时也未能达到齐穗期标准。分蘖期淹没小于4 d,单株产量无显著下降,淹没6 d及以上则减产率大于80%;孕穗期及开花期淹没超过2 d则减产率大于50%。不同生育期淹没处理下产量的主要因素不同,分蘖期主要受有效穗数和结实率影响,孕穗期受结实率及每穗粒数影响,开花期受结实率和有效穗数影响。研究可为建立西南地区双季稻洪涝灾害指标体系和提出减灾管理措施提供依据。     

氮肥运筹模式对双季稻北缘水稻氮素吸收利用及产量的影响

在双季稻北缘地区,以常规品种早籼65和杂交组合香两优68为试验材料,在施氮量150.kg/hm2的条件下,研究了不同氮肥运筹模式对早稻产量及氮素吸收利用特性的影响。结果表明:减少基、蘖肥,提高穗肥比例可增加抽穗成熟期的叶片含氮量,使SPAD值维持较高水平,提高齐穗后的绿叶面积和有效叶面积率,提高群体光合势,有利于促进干物质积累而提高产量和氮素吸收,常规稻和杂交稻均以基∶蘖∶穗=50∶25∶25运筹模式产量最高;前氮后移增施穗肥因能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,可促进氮素的吸收;氮肥当季利用效率随穗肥比例提高而增加,但氮肥的农学利用率与产量有更好的对应关系。基∶蘖∶穗=50∶25∶25的运筹模式是双季稻北缘地区早稻合理的施肥技术。     

江苏省水稻移栽期的干旱指数研究及应用

研制了以降水量和蒸散量为参数的干旱指数计算方法,确定水稻移栽期干旱指标,并 江苏省水稻移栽期干旱的气候发生规律及防御对策。