水稻冠层温度研究进展

冠层温度是水稻重要的生理生态特征,可以综合衡量水稻的生长状况。通过冠层温度和田间诊断的结合,可以制定高效的田间管理措施,对水稻生产具有重要意义。中国水稻冠层温度研究工作起步较晚,但取得了一定成效,随着高效测温技术的普及,对水稻冠层温度应用的挖掘具有很高的科研价值。鉴于此,笔者从冠层温度的基本特性、影响因素、测定方法和成果转化等方面进行综述并提出建议,以期为水稻冠层温度方面的科研工作提供参考和借鉴。     

江苏“水稻-小龙虾”综合种养稻田杂草群落及其防控技术调查：以12个基地为例

为揭示江苏“水稻-小龙虾”综合种养稻田杂草群落结构和农户杂草防控措施现状,对灌南、盐都、盱眙、高邮、广陵、溧阳、常熟等7个地方12个稻虾综合种养基地开展田间调查和农户访谈。结果表明,在120块稻虾田内共记录到25种杂草;稻虾轮作田禾本科杂草和千金子的优势度显著高于稻虾共生田。稻虾轮作稻田杂草以稗属杂草、杂草稻、千金子、李氏禾、异型莎草、水苋菜属杂草、鸭舌草为主;稻虾共生稻田杂草以杂草稻、稗属杂草、千金子、异型莎草为主。除有机栽培模式外,稻虾轮作稻田控草方式为“土壤处理+茎叶处理+人工拔除”,稻田杂草防控总用药和人工成本平均1 863.75元/hm²。稻虾共生稻田控草技术主要为“水层控草+龙虾控草+人工拔除”,部分稻田使用丙草胺、苄嘧磺隆等土壤处理除草剂,稻田杂草防控总成本平均907.50元/hm²。     

水稻叶片特征与水分利用效率的关系研究进展

水稻不仅是世界主要的粮食作物,同样也是农业水资源第一大消费作物。水分高效利用一直是水稻资源利用效率的研究热点。从水分利用效率的内涵和叶片结构、叶片化学组成、叶片水力参数、叶片光合等方面概述了水稻叶片特征及其与水分利用效率的关系,分析了目前存在的问题,并对未来研究的方向进行了展望。     

干旱胁迫下外源海藻糖对糯玉米幼苗生理特性的影响

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增加玉米根系和叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,增强糯玉米幼苗根系和叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等活性,降低超氧阴离子产生速率(O2-)、丙二醛(MDA)等含量。外源海藻糖处理下叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、AsA和GSH含量增加幅度大于根系,叶片中丙二醛含量降幅大于根系。表明喷施外源海藻糖缓解干旱胁迫对叶片伤害效果大于根系。干旱胁迫下喷施外源海藻糖能够增强糯玉米抗旱能力,减小干旱伤害。     

不同间作方式对玉米/大豆的光合性能、产量和土壤微生态特征的影响

为研究不同间作方式对玉米和大豆两种作物土壤微生态、光合作用、产量和经济效益等方面的影响,本研究以大豆（绿领九号）和玉米（董浜黄金小玉米）为试验材料,设置玉米单作、大豆单作、玉米-大豆2∶2间作和玉米-大豆2∶4间作4个处理,每个处理 3个重复,采用完全随机区组设计,研究两种农作物在不同处理下土壤养分、叶绿素含量和土地当量比（LER）等指标的变化。结果表明,与单作相比,不同间作处理下玉米、大豆植株的根际土壤养分含量和土壤酶活性提高,其中2∶2间作下玉米过氧化氢酶活性显著提升36.96%,2∶2间作下大豆脲酶活性显著提升44.24%。就玉米而言,2∶2和2∶4间作下的土壤水分利用效率分别提高21.9、30.6个百分点。玉米、大豆不同时期叶绿素活性均提高,两种作物群体产量和经济效益也明显提升,其中2∶2间作下LER为1.40±0.21,2∶4间作下 LER为 1.44±0.14。研究表明,玉米和大豆间作可活化土壤养分库,提高土壤酶活性,增加作物的叶绿素含量,提升系统的光合作用能力,从而提高间作系统产出和经济效益。     

水稻根系和土壤性状与稻田甲烷排放关系的研究进展

甲烷(CH₄)是大气中最主要的温室气体,对全球气候变暖具有重要影响。稻田是农业生态系统中CH₄的主要排放源,水稻根系与土壤是影响稻田CH₄排放的关键因素。因此,探究水稻根系和土壤性状与稻田CH₄排放的关系对于缓解温室效应具有重要的意义。本文综述了稻田CH₄产生和排放的机理及其与水稻根系和土壤性状间的内在关系,并展望了进一步探究水稻和土壤性状与稻田CH₄排放关系的研究方向,为实现水稻丰产与固碳减排协同提供参考。     

施氮、锌对镉污染小麦产量及籽粒锌、镉含量的影响

为了明确氮、锌、镉处理及其互作对小麦产量和籽粒锌、镉含量的影响,本研究设置盆栽裂区试验,以扬麦25为供试材料,主区氮处理设常氮(1.6 g·盆^-1)和减氮(0.8 g·盆^-1),裂区锌、镉处理设对照、锌处理(150 mg·kg^-1)、镉处理(5 mg·kg^-1)和锌+镉处理,测定小麦产量性状,籽粒不同组分(面粉、次粉和麸皮)氮、锌、镉含量以及籽粒锌、镉有效富集系数。结果表明：与常氮相比,减氮处理使小麦籽粒产量显著降低,这主要与产量构成因子、生物产量和收获指数均显著下降有关;减氮条件下小麦成熟籽粒氮含量(不同组分10%～15%)、镉含量(12%～16%)以及镉有效富集系数亦显著降低。与不施锌相比,土壤施锌对籽粒产量和氮含量均无显著影响,但使籽粒锌含量大幅增加(14%～30%),使镉含量(18%～28%)以及锌、镉有效富集系数均显著下降。土壤镉处理对籽粒产量和氮含量均无显著影响,使籽粒镉含量(38～42倍)以及锌、镉有效富集系数均显著增加,而使锌含量显著下降(3%～12%)。籽粒组分及其与镉、锌处理的互...     

基于深度学习的病害识别方法研究

当前在大面积生产中,主要病害的发生严重威胁农作物健康持续发展,亟须高效的病害识别方法来解决人工识别耗时、误判及效率低等问题。通过SONY@6300数码相机和开源数据库获取3种病害图像各150张,利用Labelme标注图片病斑,经过图像增强得到2 250张图片并构成数据集,按照8∶1∶1的比例划分为训练集、验证集和测试集。训练Deeplabv3+、 U-Net、 U-Net++等3种神经网络模型,对3种病害的图片进行预测并评价,比较在相同迭代次数下的损失曲线;根据对测试集进行预测的混淆矩阵,计算其精准度、召回率和F1得分。综合对比这3种模型的性能,结果表明U-Net++效果最好,3个评价指标均在97%以上,对病害的分割性能也优于Deeplabv3+和U-Net模型。研究结果可为生产上病害防治提供科学指导,也可为其他作物的病害识别提供技术参考。     

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性,以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料,设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明,与盐敏感水稻品种相比,耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg),且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率,且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比,在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d,耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积,更高的根系氧化力,更有优势的根长、根直径和根表面积,较低的过氧化氢含量,较高的脱落酸含量以及更强的固定Na⁺的能力。上述结果表明,分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率,进而影响产量,且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。     

不同品种稻米品质形成对盐胁迫的响应

为明确盐浓度对稻米品质形成的影响及其机制,以江苏省大面积种植水稻品种南粳9108和盐稻12号为试验材料,种植于土培池中,全生育期以盐水灌溉代替淡水灌溉,盐浓度设置0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%,并以淡水(盐浓度0%)灌溉为对照(CK),研究不同盐浓度对稻米品质形成的影响。结果表明,与CK相比,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,直链淀粉含量显著降低,稻米的糙米率、精米率和整精米率增加,稻米淀粉黏滞特性(RVA谱)的峰值黏度、热浆黏度和最终黏度增加,米饭的外观、黏度、平衡度和食味值在0.10%盐浓度下高于CK,南粳9108和盐稻12号的胶稠度在0.10%盐浓度下分别较CK高4.5和3.5 mm;在中、高盐浓度(0.20%~0.35%)下,稻米的加工品质、蒸煮食味品质和稻米淀粉黏滞特性明显降低。稻米的垩白粒率和垩白度随着盐浓度的增加而减小。综上可知,在低盐浓度(0.10%~0.15%)下,稻米的品质总体有一定的改善;高盐浓度(0.35%)下,稻米品质明显变劣。本研究通过分析不同盐浓度下水稻的品质状况,为滩涂水稻高产与品质调优栽培提供了参考。