减氮运筹模式对常规粳稻群体发育及产量的影响

氮肥的合理施用是调控水稻群体发育和产量形成的重要措施。本试验以常规粳稻南粳5718为材料，以常规施氮模式为对照，在减氮条件下设置6种不同的氮肥运筹模式，研究减氮运筹模式对常规粳稻群体发育和产量形成的影响。结果表明，与常规施氮模式相比，减施氮肥和在氮肥减施下降低基蘖肥用量，均显著降低了各生育期的群体茎蘖数、干物质积累量、群体叶面积指数，但在氮肥减施条件下通过增加穗肥用量，群体茎蘖成穗率、收获指数、抽穗—成熟阶段的干物质积累比例、高效叶面积比例均呈显著增加的趋势，且叶面积衰减率和高效叶片SPAD值衰减率均呈显著下降趋势，这使得减氮处理的结实率和千粒质量均呈显著增加的趋势。在6个减氮处理中，随着穗肥用量的增加，产量呈现先增加后降低的趋势，以T3处理最高，且与CK处理无显著差异，而T1、T4、T5、T6处理产量均显著低于CK。综上，氮肥减施条件下通过调整氮肥运筹方式，能够实现减氮不减产，本试验条件下以基蘖肥和穗肥比例为5∶5或6∶4为宜。     

不同灌溉方式对农田土壤性状和花生落果率的影响

于2014―2015年度麦茬花生生长季,设置移动式管灌、微喷带灌溉和不灌溉3种处理,研究了不同灌溉方式下农田土壤体积质量、土壤孔隙度、水稳定性土壤团聚体组成、花生产量和花生落果率的变化。结果表明,与移动式管灌处理相比,微喷带灌溉处理的土壤体积质量、粒径小于0.25 mm水稳定性土壤团聚体数量和花生落果率分别降低了7.6%、6.4%和66.8%,土壤孔隙度增加了8.4%,而2处理间花生产量没有显著差异。综合考虑花生产量,土壤物理性状和花生落果率的变化,微喷带灌溉是试验条件下能够降低花生收获难度的灌溉方式。     

玉米精量节肥防治面源污染高产栽培模式的研究

采用三元二次回归组合设计试验研究探索出 1套稳定玉米产量不变而精量节肥防治面源污染高产栽培模式 ,并建立了玉米栽培密度、施N量和施P量的数字模型 ,确定了P肥按穴基肥深施 ,N肥以速效攻穗为主的深施 (10cm以上 )化肥的施肥技术     

豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因鉴定

为明确豫南稻区特种稻香味和有色果皮基因型,进一步促进豫南特种稻的遗传改良及新品种选育。本研究选用53份特种稻种质资源,针对水稻第8号染色体上香味基因Badh2的第2外显子和第7外显子设计相应分子标记,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳和测序技术,分析特种稻资源中香味基因变异情况。结果显示,53份材料中有18份材料Badh2基因第2外显子上出现7 bp碱基缺失,其中‘银香1号’为杂合基因型;19份材料Badh2基因第7外显子上发生8 bp缺失和3个单核苷酸位点多态性变异,其中‘黑香糯160’、‘鄂香1号’和‘美香占2号’属于杂合基因型。同时,对有色特种稻黑色果皮基因Ra和红色果皮基因Rc进行分析,结果表明,11份黑色稻米均在Ra基因第7外显子处缺失碱基“GT”;普通白米与2份红色稻米相比在Rc基因第6外显子处存在14 bp碱基缺失。本研究利用分子标记技术对豫南特种稻香味和有色果皮基因进行了分析,为豫南特种稻种质资源筛选评价和分子设计育种选育或创制聚合多种优良性状的特种稻新品种提供了理论依据与技术支持。     

单株限域定量施肥条件下施氮量对夏玉米产量及氮效率的影响

以玉米品种浚单20为材料,通过2年的大田试验研究单株限域定量施肥条件下不同施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响。试验设置6个施氮量水平,采用单因素随机区组设计开展大田试验。结果表明,在单株限域定量施肥条件下,合理施氮能够显著提高玉米籽粒产量;2016年夏玉米产量随着施氮量增加呈现出先增加后降低的趋势;施氮量为210 kg/hm~2时,夏玉米产量最高,为6 817.64 kg/hm~2;施氮量为269.83 kg/hm~2时,夏玉米植株氮素积累量最高,为162.91 kg/hm~2;夏玉米的氮肥利用效率随着施氮量的增加而下降。在该试验条件下,夏玉米的氮素推荐量应控制在180~240 kg/hm~2之间,比当地习惯施氮量减少20%~40%。     

基于CRISPR/Cas9技术创制宜直播香型水稻

水稻香味可显著改善稻米品质,香稻相较于普通稻米更易获得消费者青睐。为快速创制宜直播香型水稻新种质,探索提高豫南地区籼稻稻米品质新途径。本研究以宜直播籼稻品系‘直优151’和粳稻模式品种‘日本晴’为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在水稻香味基因Badh2第2和7外显子处分别设计靶序列,构建pC1300-Cas9-E2单敲除表达载体和pC1300-Cas9-E2-E7双敲除表达载体,并分别转化‘直优151’和‘日本晴’。经筛选鉴定共获得21株‘直优151’突变株系和32株‘日本晴’突变株系,包括纯合突变、双等位突变和杂合突变类型。与野生型相比,突变体株系的株高、有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重均未发生显著变化。使用气相色谱质谱法测定突变株系稻米中香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量,结果表明,与野生型相比各突变株系2-AP含量均极显著提高。本研究基于CRISPR/Cas9技术成功对水稻香味基因Badh2进行靶向编辑,快速创制了宜直播种植的香型‘直优151’突变株系,为豫南稻区直播籼稻提供了优质香型新种质。     

豫南丘陵区施氮与密度对水稻产量及氮肥利用率的影响

以水稻(Oryza sativa L.)品种冈优1237和II优838为试验材料,在豫南丘陵区生态条件下设置施氮水平和移栽密度互作试验,研究了氮肥用量和移栽密度对水稻产量和氮吸收利用的影响。结果表明,氮水平和移栽密度对水稻产量有显著影响,相同施氮水平时,两品种在高密度(24万株/hm2)时的产量比低密度(18万株/hm2)分别增加588~2 579 kg/hm2和13~424 kg/hm2;相同密度水平时,低密度时的水稻产量其氮肥用量有拐点,而高密度时没有出现拐点。相同施氮水平时,两品种氮肥吸收利用率高密度比低密度分别提高4.3~11.5个百分点和3.1~27.5个百分点;相同密度水平时,两品种的氮肥吸收利用率总体上均随氮肥用量增加而降低。说明提高移栽密度、减少氮肥用量能提高氮肥吸收利用率。施肥与密度相结合的栽培模式是一种提高肥料利用的重要途径。     

一种水稻穗腐病新病原的鉴定

水稻穗腐病在我国的发生危害逐年加重,在对河南省信阳市水稻穗腐病的调查中,发现部分发生穗腐病水稻谷粒外颖开裂,外露籽粒伴有蓝绿色霉层,有别于其他病原菌引起的穗腐病症状,为了解引起该病害的病原真菌及其特性,对其进行了研究。通过病样标本室内分离,获得分离物,并对其进行致病性测定、形态学鉴定和多基因系统发育分析。结果表明,分离得到的菌株R1形态学特征与草酸青霉(Penicillium oxalicum)一致,在结合ITS、BenA和CaM序列构建的系统发育树中,菌株R1和草酸青霉处于同一分支,支持率为100%,故将此菌株鉴定为草酸青霉。致病性测定表明,草酸青霉为水稻穗腐病新病原菌。     

水稻精量节肥防治面源污染高产栽培模式研究

采用二次回归组合设计试验研究水稻栽培精量节肥技术 ,建立了水稻栽培密度、施N量和施P量数字模型 ,该模型寻优结果表明水稻种植密度为 2 0 96 2 8万丛/hm2 、施N素折尿素 379 0 5kg/hm2 、施P素折过磷酸钙4 76 85kg/hm2 时 ,其稻谷理论最高产量可达 92 11 5kg/hm2 。     

单株限域定量施肥实现夏玉米一次性施肥的可行性

为探索提高肥料利用效率的施肥方法,根据夏玉米生长发育对不同养分的需求量,把单株玉米生长所需的氮、磷、钾肥料与土壤混匀后装入一次性塑料杯,将装有肥料和土壤的杯子置于耕层土壤中适宜的位置完成一次施肥,减少夏玉米的施肥次数。采用大田试验,在河南南阳研究单株限域定量施肥和常规分次施肥对夏玉米产量、夏玉米生长后期植株体内氮代谢水平、养分积累量和氮肥利用效率等指标的影响。单株限域定量施肥比常规分次施肥处理夏玉米产量增加1.7%,氮肥农学效率提高0.5 kg/kg,氮肥利用率提高2.1百分点,生育后期叶片硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性分别比常规分次施肥处理提高8.01%、3.4%。单株限域定量施肥处理植株氮磷钾养分积累量、干物质量、谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶活性与常规分次施肥效果相当,夏玉米产量和氮素利用效率均有所提高,表明该施肥方法能够实现一次性施肥兼顾高产的预期目标。