高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的研究进展

水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍是高温胁迫导致其制种产量降低的主要原因,阐明其机理并探究提高水稻光温敏核不育系耐热性的途径,对于减轻其高温伤害具有重要意义。本文综述了高温胁迫对水稻光温敏核不育系开颖、雌蕊受精以及影响抽穗的生理机制研究进展;并综述了激素与渗透调节和抗氧化系统的内在关系及其对高温胁迫下水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍的调控作用,展望了进一步探究高温胁迫导致水稻光温敏核不育系开颖与雌蕊受精障碍机理的研究方向,为提高两系杂交稻制种产量和指导水稻抗高温育种和栽培提供一定的理论依据。     

节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析

【目的】 与持续淹水灌溉相比,节水灌溉能够提高水分利用率。但是,节水灌溉对水稻产量和品质的影响尚不清楚。本研究采用Meta分析以探明节水灌溉对水稻产量和品质影响的综合效应。【方法】 在本研究中,以持续淹水灌溉为对照,节水灌溉为处理,筛选出了34篇文献,建立了包含263对观测值的数据库。利用Meta分析方法,针对不同试验类型、节水灌溉类型、种植制度、水稻类型、节水灌溉时期、土壤全氮、土壤质地、氮肥施用量及施用次数,探究了节水灌溉对水稻产量和品质的影响。【结果】 从总效应来看,与持续淹水灌溉相比,节水灌溉对水稻产量和品质均无显著影响。从不同的节水灌溉类型来看,与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米糙米率（+0.9%）、精米率（+1.5%）和整精米率（+2.3%）,对水稻产量、垩白粒率、垩白度、长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量无显著影响;但是,重度节水灌溉显著降低了水稻产量（-22.1%）、糙米率（-2.7%）、精米率（-2.7%）和整精米率（-3.6%）,同时显著增加了稻米垩白粒率（+28.0%）和垩白度（+46.7%）,对稻米长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量影响不显著。此外,从不同的种植制度来看,与持续淹水灌溉相比,在我国双季晚稻区进行节水灌溉显著降低了稻米蛋白质含量（-9.8%）;而在双季早稻区、中稻区和单季稻区进行节水灌溉对稻米蛋白质含量影响不显著。【结论】 与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米加工品质,对水稻产量、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质影响不显著;重度节水灌溉显著降低了水稻产量、加工品质和外观品质,对蒸煮食味品质和营养品质影响不显著。本研究结果为评估节水灌溉对水稻产量和品质的影响提供了数据支撑。     

有机和常规施肥模式的土壤养分特征及对不同食味型粳稻产量和品质的影响

为探究有机栽培对稻田土壤养分及不同食味型水稻产量和品质形成的影响,本研究以味优高产型粳稻(南粳46和苏香粳100)和味中高产型粳稻(常农粳8号和淮香粳15号)为材料,设置有机和常规2种栽培模式,对多个关键生育期(分蘖期、抽穗期、灌浆结实期和成熟期)的0~10 cm和10~20 cm土层养分含量及不同食味型粳稻的产量和品质进行比较。结果表明,分蘖期到成熟期,0~10 cm和10~20 cm土层速效磷和速效钾含量均表现为常规栽培<有机栽培;除成熟期外,有机栽培下0~10 cm和10~20 cm土层碱解氮和有机质含量在各生育时期均显著大于常规栽培。有机栽培较常规栽培降低了2种食味型粳稻的穗数,降幅均为20%左右,但提高了味中高产粳稻每穗粒数,分别提高了5.60%和6.35%,并降低了味优高产粳稻每穗粒数,分别降低了2.17%和2.52%。通径分析表明,栽培方式和品种对穗数均表现为负效应,其中栽培方式影响最大,品种较栽培方式对千粒重和结实率的影响最大。另外,有机栽培显著改善了2种食味型粳稻的外观品质、食味品质和RVA谱特征值。相关性分析表明,土壤碱解氮含量与直链淀粉含量呈显著负相关、与蛋白质含量呈显著正相关;而速效磷和速效钾含量均与直链淀粉和蛋白质含量呈显著负相关。本研究结果为优化水稻有机栽培技术、提高稻米的产量和品质提供了理论依据。     

控释尿素与普通尿素配施对糯玉米产量和氮素吸收利用的影响

  【目的】  缓/控释肥料轻简化施用技术在我国玉米生产中逐步得到应用,研究控释氮肥与尿素不同比例配施对大田糯玉米产量、物质积累与转运以及氮素吸收利用的影响,为糯玉米高产高效施肥提供理论与技术支撑。  【方法】  田间试验于2019—2020年在江苏连云港进行,供试玉米品种为连花糯2号。在施N 225 kg/hm2水平下,设置5个普通尿素与控释尿素配施比例处理:100%普通尿素 (N1)、100%控释尿素 (N2)、普通氮素∶控释尿素=1∶2 (N3)、普通氮素∶控释尿素=1∶1 (N4)、普通氮素∶控释尿素=2∶1 (N5),以不施氮处理 (N0)为对照。测定了糯玉米籽粒产量、植株物质积累转运与分配及氮肥利用率。  【结果】  5个普通尿素与控释尿素配施处理中,N3处理的增产增收幅度最大,较N1处理产量增加了30%,平均收益增加了2835元/hm2,N4和N5处理产量和经济效益大于N1处理,小于N3处理,且二者差异较小。控释尿素与普通尿素配施显著提高吐丝后干物质和氮素积累量,且以N3处理增加最明显,其次为N2和N4处理,N5与N1处理干物质积累量差异不显著。不同氮肥配施对植株氮素转运量和转运率有显著影响,且N2、N3和N4处理间差异不显著,三者高于N1和N5处理。施用控释尿素处理的平均收获指数和成熟期籽粒氮素含量占比高于N1处理,其中N3处理的收获指数(0.45)及籽粒氮素含量占比(57.5%)最高,其次为N2处理。与N1相比,配施控释尿素提高了糯玉米的氮素偏生产力、氮素农学效率和氮素回收率,且以N3处理的增加幅度最大,其次为N2和N4处理,N5与N1处理差异不显著。与N2处理相比,N3处理的氮素偏生产力提高了2.6 kg/kg、氮素农学效率增加了2.6 kg/kg、氮素回收率提高了6.6个百分点。  【结论】  控释尿素与普通尿素配施对糯玉米产量及氮素吸收利用具有显著影响。综合两年糯玉米籽粒产量与氮素吸收利用的表现,在施氮量225 kg/hm2条件下普通尿素与控释尿素配施比例为1∶2时,有利于协同提高江苏省糯玉米产量、氮素利用率和种植收益。     

大气CO2浓度增高对不同水稻品种稻米品质的影响

大气CO_2浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_2的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE (free air CO_2 enrichment)技术平台,以8个水稻品种为材料,设背景CO_2浓度(Ambient)和高CO_2浓度(增200μmol·mol~(-1), FACE)两个水平,研究大气CO_2浓度升高对稻米加工品质、外观品质、食味品质以及部分营养品质的影响及其种间差异。本研究所有测定的品质性状供试品种间均存在显著或极显著差异。与Ambient相比,FACE处理下水稻糙米率、精米率和整精米率略降,但单位面积糙米、精米和整精米产量平均分别极显著增加23.7%、23.5%和20.9%。FACE处理对整精米长度、宽度和长宽比影响较小,但使整精米垩白率和垩白度平均分别增加18.6%和31.8%,均达极显著水平。FACE处理使所有品种稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别下降6.5%和3.1%,但均未达显著水平。从淀粉RVA谱看,FACE处理使所有品种峰值黏度、崩解值平均增加1.3%、6.9%,使热浆黏度、冷胶黏度、消减值分别下降2.2%、5.1%和65.6%,其中消减值达显著水平。FACE处理使所有品种整精米植酸含量平均增加5.3%,而蛋白质含量平均减少9.9%,均达显著水平。不同品种稻米品质性状对高CO_2浓度的响应方向和程度存在一定差异,其中FACE处理与品种对整精米长度、垩白率、垩白度、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度存在显著的互作效应。以上数据表明,大气CO_2浓度升高使水稻产量大幅增加,稻米加工、外观和营养品质呈变劣趋势,但适口性可能变优,稻米品质对大气CO_2浓度增高的响应存在不同程度的品种差异。     

不同栽培模式对江苏省夏玉米产量和氮素利用的影响

为了明确不同栽培模式下江苏省夏玉米产量和氮素利用率的变化,为江苏省夏玉米高产高效轻简生产提供理论依据,以江玉877(江苏省主推品种)为材料,研究了夏玉米籽粒产量、干物质和氮素积累转运在4种栽培模式[基础地力水平(CK)、农户栽培模式(FL)、高产高效栽培模式(HH)、超高产栽培模式(SH)]间的差异.结果表明,栽培模式对夏玉米产量和氮素吸收利用有显著影响.与FL模式相比,HH、SH模式3年平均千粒质量分别增加4.3％和0.8％,产量分别增加20.6％和23.6％,吐丝期叶面积指数分别增加15.6％和20.2％,干物质积累量分别增加26.3％和28.1％,花前干物质积累量对籽粒产量贡献率分别增加6.6％和2.4％,氮素积累量分别增加13.9％和31.9％,氮素转运量分别增加了20.5％和39.2％.不同模式下,HH模式更有利于提高夏玉米氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率和氮素利用率.SH模式较FL模式氮素利用率增加.在江苏省夏玉米生产中,通过合理增加种植密度,肥料改普通复合肥基施+拔节期撒施氮肥为缓控释肥一次性基施,种肥同播,可达到节省肥料、增产的目标,实现绿色优质高产高效轻简生产.     

水直播和旱直播对水稻产量与品质的影响综述

直播栽培是水稻机械化、轻简化栽培发展的重要方向之一。根据灌溉方式不同,水稻直播可分为水直播和旱直播。不同直播方式的水稻生育特点不同,对产量与品质的影响也存在一定的差异。本文从水直播和旱直播2个方面综述不同直播方式对水稻产量和品质方面影响的相关研究进展,并提出未来加强直播水稻研究的重点内容,以期为我国水稻直播轻简化栽培技术的研究和发展提供参考。     

豫南地区头季和再生季水稻产量与品质差异分析

【目的】 “中稻+再生稻”组合是豫南稻区新的水稻种植模式,但是头季与再生季水稻产量和稻米品质变化尚不清楚。明确其产量和米质变化规律可为豫南地区高产优质再生稻品种选择提供理论与实践依据。【方法】以两优6326等12个适于单季种植的杂交籼稻为材料,在当地高产栽培条件下,依据头季和再生季两季产量将其划分为两季产量均高(双高)、头季稻产量高再生季产量低(头高再低)、头季稻产量低再生季产量高(头低再高)和两季产量均低(双低)等四种类型,并分析了米质的差异。【结果】 1)与头季稻相比,12个组合的再生季稻米加工品质和外观品质显著改善,蛋白质含量降低,稻米食味品质不同程度变优。2)两季不同产量类型之间比较,除双低类型(仅深两优11号一个品种)外,双高类型和头高再低类型加工品质较优,而头高再低类型的外观品质和蒸煮食味品质较优。蛋白质含量在各产量类型头季稻之间无显著差异,而再生季双高类型较头高再低类型高10.7 %,比头低再高类型低1.75 %。3)齐穗后日平均温度对稻米品质的影响远大于日照时数,再生季齐穗后日平均温度较低是其稻米品质优于头季稻的重要原因。【结论】综合产量及品质,两优6326、天两优616、广两优476和丰两优香1号是适于豫南地区的高产优质再生水稻品种。     

缓控释肥一次性基施对小麦产量及其形成的影响

针对江苏苏中小麦主产区对简化施肥的需求,本研究以扬麦20为试材,以传统高产施肥(共4次施肥,即:基肥+苗肥+拔节肥+剑叶肥)为对照,比较研究了树脂包衣尿素(SZ1)和含腐植酸的控释掺混肥(LM1)一次性基施对小麦产量及其形成的影响。结果表明:在相同施氮量条件下,一次性基施树脂包衣尿素的产量为6 733.3 kg/hm~2,与传统高产施肥(U)获得相似的产量;一次性基施含腐植酸的控释掺混肥的产量为6 933.3 kg/hm~2,相比U处理提高了2.21%,差异不显著。两种缓控释肥中,在产量、叶面积指数、干物质积累、氮素积累、氮素利用率方面均呈含腐植酸的控释掺混肥树脂包衣尿素的趋势;茎蘖成穗率之间差异不显著。相比树脂包衣尿素,含腐植酸的控释掺混肥在小麦产量、氮素利用率方面效果更好,其释放特点更易满足小麦生长对养分的需求,利于获得高产、稳产。     

水稻对干旱复水过程的响应机制研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是世界主粮作物之一,同时也是农业第一用水大户。农业灌溉用水的日益短缺严重制约着水稻生产的可持续发展。目前,大部分水稻节水灌溉技术或体系的一个共同特点是稻田要多次经历由水层到适度干旱,再到复水的循环过程。有关水稻植株从土壤适度干旱状态到复水状态转变过程中的响应机制缺乏系统总结。本文系统综述了水稻的主要节水灌溉技术、水稻响应干旱复水过程中的品种间差异、地上部农艺和生理特征、根系形态和生理特征及水稻对干旱复水响应的分子机制等方面的研究进展,提出了目前的挑战和未来的研究趋势,旨在为选育高产节水水稻品种和高效节水栽培技术提供参考。