综述了2020-2022年我国水稻遗传规律研究、品种选育与种业发展等方面的进展,简要比较了国内外的研究进展差异,提出了研究趋势与展望.在水稻品种演化规律研究方面,揭示了已知功能基因在主栽品种选育中的演化规律,发现高产、植株形态优势和抵御生物胁迫的抗性单倍型是籼稻主栽品种能够大面积种植的关键因素,早熟、抵御非生物胁迫的抗性单倍型是粳稻主栽品种大面积种植的关键;创制了世界首例重新设计和快速驯化的四倍体水稻,实现从"0"到"1"的突破,开辟了全新的作物育种方向;开发了一款智能化的水稻育种导航程序,在水稻新品种快速培育方面应用潜力巨大;创新了许多育种理论与技术,创制了许多基因编辑水稻材料,为新品种培育奠定基础,3年来育成审定品种(不育系)6 177个,其中61.4％以企业为第一单位育成.
7011S系安徽省农业科学院水稻研究所以生产上广泛使用的籼型两系不育系1892S为母本,与抗稻瘟病材料谷梅4号杂交、自交,经5年7代选育而成的籼型温敏核不育系.该不育系具有株型适中、叶色深绿、分蘖力较强、茎秆较粗、不育起点温度低、异交结实率高、配合力强及广适等特性,2019年8月通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定.以7011S为母本、R202为父本配制的两系杂交籼稻新组合两优7002具有优质、高产、抗逆特点,于2022年通过国家农作物品种审定委员会审定.
湖南是我国双季稻主产区,在晚稻灌浆期可能出现极端低温天气,造成水稻减产.为明确增施生物炭在灌浆期低温下对晚稻抗氧化酶活性和产量的影响,以主推品种泰优390和传统品种湘晚籼1号为材料开展盆栽试验.试验设置3个施肥处理和2个灌浆期温度处理.施肥处理为常规施肥(NPK)、常规施肥+增施土壤质量5％的生物炭(NPK+BC)和常规施肥+增施与生物炭中所含N、P、K等量的化肥(NPK+),灌浆期温度处理为常温(环境温度)和低温(日均温17℃).结果表明,与灌浆期常温处理相比,低温胁迫下泰优390和湘晚籼1号的产量分别下降35.85％和27.70％;2个品种的产量下降幅度均表现为NPK+BC＜NPK＜NPK+,且处理间存在显著差异;在灌浆期低温胁迫下,产量下降幅度与结实率极显著负相关,而与有效穗数和每穗总粒数的相关性不显著;与灌浆期常温处理相比,灌浆期低温胁迫下泰优390和湘晚籼1号剑叶和根系的POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)活性以及MDA(丙二醛)含量均提高;在灌浆期低温胁迫下,2个水稻品种剑叶和根系中的POD、SOD(超氧化物歧化酶)和CAT酶活性均表现为NPK+BC处理显著高于NPK和NPK+处理.总的来看,灌浆期低温胁迫导致晚稻产量降低,但是增施生物炭可以减少产量损失,这可能与生物炭提高了灌浆期低温胁迫下晚稻结实率和抗氧化酶活性有关.
Soil fertility and nitrogen（N） rates are important factors affecting methane（CH 4 ） emissions from rice fields,but the interactive effects between them is not clear.It is of great significance to clarify the effects of nitrogen application rates on CH 4 emissions in paddy fields under different soil fertility to improve the accuracy of CH 4 emission inventory and CH 4 emission model in paddy fields.Based on the content of soil organic matter,three soil organic matter gradients（low,medium,and high） were selected,and four nitrogen application rates（0,90,150 and 210 kg/hm~2） were set to study the interaction effects of soil fertility and nitrogen application rates on CH4 emissions from red soil rice fields.The results showed that,in the early rice season,compared with the low fertility paddy field,the CH4 emissions from the middle and high fertility paddy fields were significantly reduced by 115.7% and 32.4%,respectively;compared with N 0 treatment,the CH4 emission in N 90 treatment significantly increased by 36.0%,while in N 150 and N 210 treatment significantly decreased by 32.9% and 55.0%,respectively.In the late rice season,compared with the low fertility paddy field,the CH 4 emission in the medium fertility paddy field increased by 40.0%,while in the high fertility paddy field had an increasing trend,but the difference was not significant;the CH 4 emission of N 90 treatment increased significantly by 46.4% compared with N 0 treatment,and there was no significant difference between N 0 ,N 150 and N 210 treatment.Under low fertility conditions,compared with N 0 treatment,the annual CH 4 emissions of N 90 treatment significantly increased 82.8% while N 150 and N 210 treatment had no significant difference;under medium and high fertility conditions,there was no significant difference in annual CH4 emission among different nitrogen application treatments.Soil fertility and nitrogen application rates had significant interaction effects on CH 4 emissions in early and annual rice season,but had no significant interaction effects on CH4 emissions in late rice season.
多年生稻品种及其配套技术已在生产上应用多年.但是,多年生稻品种在高海拔稻区安全越冬、绿色轻简化栽培等田间管理技术仍有待探索.自 2016 年参加云南大学胡凤益团队主持的多年生稻项目以来,作者经过多年实践,探索出一套高海拔(1 670m)稻区"多年生稻+鱼"绿色高效安全越冬生产技术,主要包括多年生稻品种选择、育秧移栽、肥水管理、病虫害防治和稻田鱼管理,以及越冬季稻桩、水肥、鱼的管理和次年后的稻鱼管理技术.
稻田综合种养是一种将水稻种植与水产禽类养殖相结合的绿色循环农业模式.与水稻单作相比,稻田综合种养降低了化学氮肥施用量,起到了减氮节肥效果,但氮肥减施对综合种养模式下水稻产量和品质的影响效果并不一致.本研究收集了 2009-2021 年间发表的以水稻单作为对照,以稻田综合种养水稻为处理的 111 篇相关文献;将综合种养模式分为甲壳类、鱼类、两栖类和水禽类共 4 类,应用整合分析方法评估了氮肥减施对各稻田综合种养模式水稻产量和品质的影响,定量分析了在不影响水稻产量前提下不同综合种养模式的合理减氮范围.结果表明,在 0～150 和 150～180 kg/hm2 施氮(N)区间,甲壳类、鱼类和水禽类综合种养模式水稻产量分别比水稻单作提高1.15%～19.00%、1.45%～27.00%和 3.47%～10.59%,其中,甲壳类和鱼类综合种养模式会降低水稻有效穗数,而通过提高结实率和千粒重来增加水稻产量.相比于水稻单作,甲壳类、鱼类、两栖类和水禽类综合种养模式减氮范围的上限分别是26.24%、21.64%、14.04%和 41.94%时,可确保水稻产量不低于 7.5 t/hm2.相比水稻单作,鱼类和水禽类综合种养模式在各个施氮区间对稻米加工、外观、蒸煮和营养品质均有一定提升.在 150～180 和>180 kg/hm2 施氮(N)区间甲壳类和两栖类综合种养模式的稻米加工和外观品质降低,而蒸煮和营养品质则有所提升.本研究定量分析了不同稻田综合种养模式水稻适宜的施氮区间,可为各模式合理的氮肥减施和水稻增产提质提供理论依据和实践指导.
综述了 2018-2022 年机械化宽窄行移栽技术在辽宁稻区的推广应用情况及其田间表现,提出了移栽质量标准化、辅助驾驶智能化、插秧施肥一体化等技术发展建议,以期为辽宁稻区水稻机械化生产高质量发展提供参考.
及时、准确、快速的进行粮食产量预测预报对指导农业生产和国家制定粮食政策有重大意义.以不同水稻品种和施氮水平为试验因素,进行两因素裂区设计试验,在水稻拔节期、孕穗期和抽穗期测定其冠层光谱反射率,通过筛选出与产量相关性最高的最佳波段组合,计算最优波段组合组成的 12 种植被指数,并建立了基于单植被指数和多植被指数组合的水稻产量预测模型.结果表明,孕穗期,在 401～723 nm波段范围内水稻冠层原始光谱反射率与产量呈显著负相关关系;各植被指数与产量的相关性达到极显著水平.基于单植被指数构建的水稻产量预测模型,以孕穗期线性模型精度最高(R2=0.436,RMSE=874.57 kg/hm2),最佳植被指数为重归一化植被指数(RDVI),模型表达式为y=7.7E+05×RDVI(455,456)+1.1E+04;基于逐步回归构建的多植被指数产量预测模型同样以孕穗期表现最佳(R2=0.443,RMSE=861.81 kg/hm2),最优植被指数为比值植被指数(RVI)、土壤调节型植被指数(SAVI)和最佳植被指数(VIopt),模型表达式为y=1.8E+05×RVI(1661,1687)-2.1E+05×SAVI(1235,1268)+5.3E+04×VIopt(2260,2215)-3.4E+05.总的来说,多植被指数产量预测模型的拟合精度和预测效果均优于单植被指数产量预测模型,其中以孕穗期模拟效果最好.
生态文明建设是21世纪我国乃至世界发展的重要任务,与我国农业经济发展密切相关.现代农业发展是人类与自然生态环境谋求共同发展及可持续发展的过程.实现生态文明建设,需要首先实现现代农业经济,特别是循环经济的发展.传统生产方式下,农业发展固然为提高社会经济效益作出了巨大贡献,但同时也对生态环境造成了不可忽略的消极影响.
为探明施氮量对四川省同纬度不同海拔地区超级杂交稻产量形成及氮肥利用率的影响,以超级杂交稻泸优 727 和高产杂交稻内 6 优 107 为材料,在四川省汉源县(高海拔)、沐川县(中海拔)和泸县(低海拔)进行大田试验,研究不同施氮量(225、180、150、105、0 kg/hm2,分别记作N1、N2、N3、N4、N0)对超级杂交稻产量形成和氮肥利用率的影响.结果表明,同纬度不同海拔地区间超级杂交稻产量差异较大.与泸县点和沐川点相比,汉源点超级杂交稻产量分别增加 62.1%和 84.1%,其增产优势主要表现在有效穗数、每穗粒数、齐穗前干物质、齐穗后干物质、总干物质和收获指数增加上.超级杂交稻产量对施氮量的响应随海拔高度的变化而改变.汉源点和沐川点 4 个施氮处理间超级杂交稻产量差异不显著;泸县点N2 处理超级杂交稻产量与N1 处理相当,N3、N4 处理超级杂交稻产量较N1 处理分别显著降低 6.7%和 18.0%.超级杂交稻氮肥农学利用率和氮肥偏生产力随着氮肥减施量的增加呈显著增加趋势.与N1处理相比,N2、N3 和N4 处理超级杂交稻氮肥农学利用率分别增加 6.8%～27.1%、27.9%～70.0%和 37.3%～138.6%,氮肥偏生产力分别增加 20.9%～25.5%、40.5%～53.6%和 81.6%～118.8%.综合考虑超级杂交稻产量和氮肥利用率,汉源点和沐川点氮肥适宜减施量为 20.0%～33.3%,泸县点氮肥适宜减施量为 20.0%.
于大田条件下,试验比较了 2 个增香施肥处理T1(传统施肥模式+馫香 1号肥)、T2(香稻增香专用肥)和CK(传统施肥模式)对香稻品种青香优 19香产量、品质及香气风味挥发物的影响.结果表明,与CK相比,T1 和T2 处理的香稻产量分别显著提高 9.94%和 11.94%,糙米率、精米率和整精米率亦均有提高,籽粒中 2-AP(2-乙酰基-1-吡咯啉)含量分别提高 11.11%和 33.83%.不同增香施肥处理香稻籽粒中的香气风味挥发物(如醛类、烯类和酮类)组分存在显著差异.
为探讨灌溉模式与施氮方式对水稻产量及干物质积累的影响,以辽宁省主栽水稻品种沈稻 47 为试材开展田间试验.试验设淹水灌溉(W1)和干湿交替灌溉(W2)2 种灌溉模式,施氮量为 200 kg/hm2,根据不同时期施氮比例分为 3 种施氮方式:基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2(F1)、基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶5∶1(F2)、基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3(F3).结果表明,W2 模式比W1 模式增产 3.90%;2 种灌溉模式下均以F3 处理产量表现最佳,W2F3 处理要比W1F3 处理增产7.48%.增产的主要原因是增加了单位面积有效穗数、穗粒数和结实率.与W1 模式相比,W2 模式下的茎蘖成穗率、剑叶SPAD、LAI整体表现较高,尤其是在水稻生长后期.与W1F1(常规栽培管理)相比,W2F1 和W2F3 处理抽穗前干物质显著增加了 14.24%和 14.71%,各器官干物质量的积累也显著增加.相对于W1F1 处理,W1F2 和W2F1 处理显著提高了叶片干物质输出率和转化率,W2F2 和W2F3 处理显著提高了茎鞘干物质输出率和转化率.研究结果为东北地区水稻高产合理灌溉和氮肥运筹提供了理论依据.
为深挖稻蟹种养模式潜力,2019-2021 年在辽宁滨海盐碱稻区对水稻单一种植模式(MR)、水稻+成蟹种养模式(RC)、水稻+扣蟹种养模式(RYC)、水稻+成蟹种养生态减施模式(ORC)和水稻+扣蟹种养生态减施模式(ORYC)的水稻产量、稻米品质及稻蟹投入产出进行了试验和调查分析.结果表明,不同种养模式间水稻理论产量、实际产量及稻米加工品质差异均不显著;稻蟹种养模式显著提高经济效益;生态减施模式在提高生物多样性的同时增加经济效益;生态减施模式下成蟹种养较扣蟹种养具有更高的市场稳定性.
以宁香粳 9 号为试验材料,于 2022 年在南京农业大学白马教学科研基地开展试验,研究覆膜机插缓混一次施肥对水稻生长、产量及氮肥吸收利用的影响,为绿色高产的稻作方式提供新的思路.结果表明,缓混肥一次基施(T1)、覆膜缓混肥一次基施(T2)和覆膜尿素两次施用(T3)处理的产量较常规施肥(CK)分别提高 6.0%、9.1%和6.5%,但只有T2 处理达到显著水平;T2 处理植株干物质积累量较CK显著提高 12.5%,在分蘖期、拔节期的叶面积指数较CK分别显著提高 62.0%、26.7%;T2 处理氮肥偏生产力和氮素农学利用率较CK显著提高 9.1%和 47.7%,氮素利用率较CK提高 17.6%.可见,覆膜机插缓混一次施肥具有更高的水稻增产潜力和氮素利用效率.
兴义市乐立村位于黔西南地区,是贵州省水稻超高产攻关、示范地区,在 2020 年、2021 年、2022 年的试验示范中,连续刷新贵州省主要水稻单产纪录,单产最高达 1 154.68 kg/667 m2.分析水稻超高产的原因,发现主要有3 点:1)选择适宜当地种植的品种,如甬优 1540,该品种株型紧凑、分蘖力强、穗子长、每穗粒数多、结实率高、耐肥;2)环境条件适宜,无极端高低温,光热水资源丰富;3)栽培技术适宜:秧苗素质好,移栽密度适宜,肥水运筹精确,病虫害防治合理.
研究了不同比例尿素和缓释肥深施对水稻产量和生理特性的影响,旨在探明深施肥条件下促进水稻生长的尿素和缓释肥的最佳比例.试验以杂交水稻青香优 19 香和常规水稻象牙香占为材料,设置 4 个不同处理,分别是:T1,尿素和缓释肥按 1∶1(按含氮量计,下同)混合,全部作基肥一次性深施入土壤,施肥深度 6 cm;T2,尿素和缓释肥按 1∶2 混合,全部作基肥一次性深施入土壤;T3,尿素和缓释肥按 2∶1 混合,全部作基肥一次性深施入土壤;T4,水稻整个生育期均不施肥.所有施肥处理氮肥(纯N)用量均为 150 kg/hm2.结果表明,青香优 19 香T2 处理产量比T1、T3 和T4 处理分别显著增加 29.47%、43.49%和 73.56%;相比其他处理,T2 处理的青香优 19 香和象牙香占叶面积指数、干物质积累量,以及叶片硝酸还原酶(NR)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显提高,但丙二醛(MDA)含量明显下降.说明尿素和缓释肥按照 1∶2 比例深施是一种较好的施肥方法.
以软米粳稻南粳 9108 和常规粳稻淮稻 5 号为供试材料,通过不同播期和穗后遮光方式,设置轻低温、轻低温+弱光、低温和低温+弱光 4 种处理,以Ⅰ期播种并未进行遮光的处理为对照(CK),研究灌浆期低温弱光对水稻产量和品质的影响.结果表明,与CK相比,灌浆期低温弱光 4 个处理产量均显著降低;灌浆期轻低温和低温处理稻米加工品质和外观品质有所改善,而轻低温+弱光和低温+弱光处理则降低了稻米加工品质、外观品质和食味品质.
7月18日,全球重要农业文化遗产大会一周年纪念大会暨全球重要农业文化遗产(中国)保护与发展联盟第二次会议在浙江青田召开.来自农业农村部、22个全球重要农业文化遗产地部门负责人、特邀专家及嘉宾等,共襄农遗产业、共谋未来发展.农业农村部国际交流服务中心副主任徐明、浙江省农业农村厅副厅长徐燕峰、青田县委书记林霞致辞.特邀专家及嘉宾分享了农遗价值转化的实践经验与探索路径,并为青田稻鱼共生系统今后的发展和保护建言献策.
选用 3 种类型且具有超高产潜力的杂交水稻品种(分别为籼粳杂交稻品种甬优 1540、三系杂交籼稻品种蓉 18 优 2348、两系杂交籼稻品种晶两优 534)为试材,研究不同施氮量(N1,240 kg/hm2;N2,285 kg/hm2;N3,330 kg/hm2)对水稻产量与氮素吸收能力的影响.结果表明,3 个杂交稻品种产量对氮肥的响应存在较大的差异.甬优1540 和蓉 18 优 2348 均在N3 处理下产量最高,分别达 16.83 t/hm2 和 15.64 t/hm2;晶两优 534 则在N1 处理下产量最高,达 12.54 t/hm2.在最高产施氮量条件下,甬优 1540 和蓉 18 优 2348 均拥有较高的单位面积有效穗数和穗粒数,分别达 304.18 万/hm2、279.39 粒和 324.28 万/hm2、220.85 粒,晶两优 534 则拥有较高的千粒重和结实率,分别达21.11 g和 89.15%,且甬优 1540 的穗粒数和结实率均高于蓉 18 优 2348 和晶两优 534.在最高产施氮量条件下,甬优1540 和蓉 18 优 2348 具有较高氮素积累能力和利用效率,晶两优 534 氮素积累能力较低,但氮素利用效率较高.甬优1540较蓉18优2348和晶两优534具有较高的产量潜力和氮素吸收利用效率.在超高产栽培条件下,甬优1540仍可以继续增施氮肥来获得更高的产量和氮素利用效率,而蓉 18优 2348和晶两优 534的适宜施氮量分别为330 kg/hm2和 240 kg/hm2.
再生稻是一种资源高效和环境友好的种植模式,对于稳定水稻种植面积和保障国家口粮安全具有重要意义,发展前景非常广阔.近年来机收再生稻模式在我国南方稻区发展迅速,种植面积已超过 100 万hm2,周年产量可达到 15 t/hm2.但是再生稻头季机收环节造成的再生季产量和加工品质下降,限制了机收再生稻进一步推广和应用.为此,本文重点介绍了机收再生稻的产量和品质形成特点,并总结了机收再生稻高产优质栽培技术的研究进展,旨在为机收再生稻产能的进一步提升提供理论和技术支撑.
