不同秧龄移栽对优质杂交晚稻产量和稻米品质的影响

在大田条件下以桃优香占、隆晶优1号为材料,研究了不同秧龄移栽对优质杂交晚稻生育期、产量和稻米品质的影响。结果表明:随着秧龄期延长,齐穗期、成熟期推迟,全生育期延长,大田生育期缩短;随着秧龄期延长,产量呈现先增加后降低趋势,以25 d秧龄移栽的处理产量最高,长秧龄(35 d)移栽的处理产量最低;此外,25 d秧龄移栽的处理整精米率高、垩白粒率和垩白度低、蒸煮品质好。为实现优质高产,桃优香占的适宜秧龄为25~30 d,隆晶优1号的适宜秧龄为20~25 d。     

不同氮肥水平下蚯蚓粪施用对水稻生长特性及产量的影响

以两优培九为材料,采用大田微区试验,研究不同氮肥水平(N1,9 g/m~2;N2,12 g/m~2;N3,15 g/m~2)下不同蚯蚓粪施用量(EC0,0;EC_1,16.88 kg/m~2;EC_2,33.76 kg/m~2)对水稻生长及产量形成的影响。结果表明,移栽40 d后EC_2和EC_1处理的茎蘖数均显著高于EC0(P0.05);幼穗分化期和乳熟期EC0处理的SPAD值均显著低于EC_1和EC_2处理(P0.05);齐穗期EC0处理的叶面积指数分别比EC_1和EC_2处理低32.7%和80.7%,地上部总干物质量分别比EC_1和EC_2处理低30.6%和59.8%;成熟期有效穗数、地上部干物质量和水稻产量均表现为EC_2EC_1EC0,EC_2和EC_1处理的有效穗数分别比EC0处理多41.5%和21.3%、地上部干物质量分别比EC0处理高47.7%和25.8%、产量分别比EC0处理高35.4%和34.3%。由此可见,施用蚯蚓粪便可促进水稻分蘖,提高水稻叶面积、SPAD值和地上部干物质量,进而提高水稻籽粒产量。     

基于多体动力学的圆盘式开沟机虚拟仿真与功耗测试

目前圆盘式开沟机功率消耗主要通过理论计算或样机试制后的田间试验等方法得出,测试结果受环境、设备精度影响较大,为此提出了利用虚拟测试平台评估圆盘式开沟机功率消耗的方法。首先建立圆盘式开沟机工作部件的ANSYS动力学模型,并进行边界约束条件和载荷设置,分别模拟圆盘式开沟机在开沟深度400 mm、前进速度0.8 km/h、刀盘转速180 r/min和开沟深度500 mm、前进速度1.5 km/h、刀盘转速220 r/min 2种工况下的功率消耗,仿真结果为31.26 kW和32.67 kW;然后构建相同工况的田间功耗测试系统,测得的实际功耗为33.57 kW和35.41 kW,仿真值与实测值相对误差分别为6.88%和7.73%,验证了该种测试方法的准确性和可行性。最后分别选取3种开沟深度、2种前进速度和3种刀盘转速因素组成18种开沟工况,对其进行仿真分析,结果表明:刀盘转速在200 r/min时,无论前进速度高低,圆盘式开沟机均具有最低的功耗。     

基于茎基部分区边缘拟合的稻株定位方法

准确地定位稻株是水稻株间除草机械作业的前提,提出了侧位俯拍的图像采集方式获取稻株茎基部图像,采用茎基部分区边缘拟合的方法定位稻株,解决了除草期内水稻冠层接连引起的定位不准确问题。首先分析稻株生长形态,探究侧位俯拍稻株茎基部的相机安装参数设定,以及影响成像质量的相关因素,提出了遮光条件下采集图像的方法,构建了具有遮光功能的图像采集系统;其次采用2G-R-B彩色图像灰度化、自动阈值、形态学操作等方法处理并分割稻株图像,检测茎基部边缘并分析其形态特征,并提出了分区边缘拟合定位方法:划分拟合区间为3个子区间,在子区间内进行边缘拟合,以拟合边缘线段中点坐标均值作为子区间茎基部中点,根据中点拟合茎基部中线,以中线中点作为定位的茎基部中心。最后进行了基于茎基部与冠层的稻株定位精度田间对比试验,结果显示:插秧后10~20 d内,基于茎基部的稻株定位误差均在7.0 mm以下,其中10 d、15 d、20 d时的定位误差分别为6.9mm/6.8 mm、5.9 mm/5.8 mm、6.3 mm/6.5 mm(有水条件/无水条件);基于冠层的稻株定位误差在8.0 mm以上,其中插秧20 d后,定位误差超过15 mm以上。试验结果表明,所提出的基于茎基部分区边缘拟合的稻株定位方法,定位精度高,除草适用期长,可满足株间机械除草过程中对稻株精准定位的技术要求。     

外源ABA提高甘蓝型油菜抗镉胁迫能力和氮素生理利用效率

  【目的】  植物脱落酸 (ABA) 可调节植物生长、种子休眠和叶片衰老,还可对非生物胁迫作出反应。比较添加外源ABA前后镉 (Cd) 胁迫下甘蓝型油菜的生理反应,可深化对脱落酸提高作物抗性和氮素生理利用效率作用机理的认识。  【方法】  供试甘蓝型油菜品种为814号,试验设3个处理:正常培养 (CK)、10 μmol/L CdCl₂ (Cd) 和5 μmol/L ABA + 10 μmol/L CdCl₂ (A + Cd)。在处理4天后,观察甘蓝型油菜表型,测定脯氨酸及丙二醛 (MDA) 含量、Cd含量、硝酸盐和铵盐含量以及硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性等相关指标。  【结果】  与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜新叶SPAD值提高了1.1倍,根部脯氨酸含量增加了29.0%,MDA 含量降低了48.3%。外源ABA的添加会抑制甘蓝型油菜对Cd的吸收,降低甘蓝型油菜地上部和地下部Cd含量,减小Cd对甘蓝型油菜的毒害作用,影响甘蓝型油菜对NO₃–的吸收,降低油菜体内的总氮含量。与Cd处理相比,A + Cd处理甘蓝型油菜根部NR活性显著提高82.8%,更多的NH₄+分配到了地上部,地上部GS活性升高了32.1%,增强了甘蓝型油菜体内的氮同化和代谢过程,氮素生理利用效率显著提高了17.2%。  【结论】  外源ABA的添加可降低Cd的吸收量,提高氮代谢相关酶活性,促进脯氨酸的合成和降低丙二醛的生成,进而增强甘蓝型油菜对Cd的抗性,增强甘蓝型油菜体内氮同化和代谢的过程,并提高甘蓝型油菜的氮素生理利用效率。     

半固态播种对水稻生长性状的影响及节水节肥效果研究

为破解南方稻田灌溉用水和肥料施用不合理以及资源紧缺等一系列问题,通过水稻半固态播种与泡田整地播种的对比试验,研究水稻前期灌溉用水量及肥料不同施用方式对水稻生长性状的影响。结果表明:与泡田整地播种相比,水稻半固态播种拓宽了破胸稻种的吸水途径,提高了肥料利用效率,避免了有害环境因子的直接作用,有利于水稻出苗及壮苗的形成;同时,节约灌溉水资源2 250 m3/hm2,提高水分利用率;尿素施用减少20.75 kg/hm2,利用率增加11.06%;复合肥施用减少78.27~88.79 kg/hm2,利用率增加16.31%~18.50%;显著减少无效穗,增加有效穗,提高成穗率;显著增加每穗实粒数,提高每穗穗重和结实率;实现水稻增产,增幅为2.02%~5.06%。采用相应配套施肥方式,使水稻剑叶和倒二叶的SPAD维持在较高水平;延缓籽粒灌浆期间剑叶叶绿素a与叶绿素b的降解速率,实现了水稻高产栽培的节水节肥和资源高效利用。     

湖南省稻瘟病菌无毒基因鉴定

【目的】了解湖南省稻瘟病菌无毒基因组成,为培育水稻新品种及合理布局抗稻瘟病品种提供参考依据。【方法】采用2014年分离自湖南桃江病圃丽江新团黑谷(LTH)上的120个稻瘟病菌单孢菌株室内离体针刺接种于24个已知抗瘟基因的水稻近等基因系(NILs)上,对供试菌株进行无毒基因鉴定。【结果】120个稻瘟病菌含有全部24个无毒基因,在24个无毒基因中,出现频率高于40.00%的有Avr-Pita和Avr-Pish;出现频率在30.00%~40.00%的无毒基因有Avr-Piz、Avr-Piz5、Avr-Pi3和Avr-Pi9;其余无毒基因出现频率均较低,特别是Avr-Piks、Avr-Pikp、Avr-Pib、Avr-Pi12和Avr-Pi11出现频率均低于10.00%。【结论】含抗性基因Pi-ta和Pi-sh的水稻品种可在湖南省推广利用;含抗性基因Pi-z、Pi-z5、 Pi-3和Pi-9的水稻品种在湖南推广时应慎重考虑;含抗性基因Pi-ks、Pi-kp、Pi-b、Pi-12和Pi-11的水稻品种不宜在湖南省推广利用。     

遮光处理对马铃薯农艺性状和产量的影响

以3个常规马铃薯栽培品种费乌瑞它、紫玉、冀张薯12号为材料,进行非全程45%遮光、全程45%遮光、非全程70%遮光、全程70%遮光处理,比较分析马铃薯的植株生长势、产量及其构成性状受光照的影响效果。结果表明:马铃薯植株生长、产量及其构成性状等都呈现出对照、非全程45%遮光、全程45%遮光、非全程70%遮光、全程70%遮光依次递减的变化趋势;遮光条件下马铃薯株高显著增加,但费乌瑞它的株高随遮光程度增加变化不大;紫玉的主茎数对光照不敏感,费乌瑞它和冀张薯12的主茎数随光照强度的减弱而减少;冀张薯12植株的干物质量受遮光影响最大;马铃薯单株薯质量和商品薯质量受遮光影响最大,单薯质量受遮光影响最小,非全程45%遮光处理只对费乌瑞它和紫玉单株薯质量产生显著影响,相同条件下冀张薯12的商品薯质量也显著下降;全程45%遮光处理下紫玉、费乌瑞它的单株块茎数,费乌瑞它、紫玉、冀张薯12的单株薯质量和紫玉的商品薯重都显著降低,遮光程度达到70%时(非全程、全程)所有结薯性状因子都显著下降;费乌瑞它在遮光为45%条件下减产41.6%~44.5%,非全程70%遮光下减产67.8%,而全程遮光条件下的减产86.6%,全程遮光和非全程遮光之间差异不明显;冀张薯12和紫玉在非全程45%遮光下减产都在30%以内,冀张薯12在全程45%遮光条件下减产57.4%,紫玉减产41.1%,全程70%遮光下冀张薯12减产达87.5%,紫玉减产78.8%。综合试验结果,费乌瑞它和紫玉前期耐弱光,产量构成性状受光照影响较小,生育期短,较适宜中国南方冬作栽培。     

油菜纸钵苗移栽机气动插入式取苗过程分析与试验

设计一种油菜纸钵苗移栽机气动插入式取苗装置,构建取苗过程的力学模型,通过取苗各阶段的关键参数优选试验,获得取苗装置最优参数组合。选择倒四棱台形纸钵,并设计一种双针插入式取苗末端执行器,根据取苗针间距要求确定取苗执行气缸型号为MHS4-20D。气动取苗过程分为取苗阶段、送苗阶段和脱苗阶段,各阶段力学分析与参数优选试验表明,取苗针与苗钵基质间摩擦力不小于3.67 N、苗钵脱落高度低于380mm时取苗装置可有效实施取苗功能。台架试验表明,当取苗针为直径4mm不锈钢、插入苗钵基质深度20mm、脱苗高度340mm时,取苗成功率达92%。田间试验结果表明,气动插入式取苗装置取苗效果满足钵苗移栽机技术要求。