中国农业科学

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中国农业科学. 2021, 54(7): 0-0.

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中国特色水稻栽培学发展与展望

张洪程,胡雅杰,杨建昌,戴其根,霍中洋,许轲,魏海燕,高辉,郭保卫,邢志鹏,胡群

中国农业科学. 2021, 54(7): 1301-1321. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.001

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水稻是我国最重要口粮作物,在保障国家粮食安全中具有举足轻重的作用。当前,我国水稻生产正面临由传统小规模生产向机械化、智能化、标准化和集约化的现代规模化生产方式转变,在此重要历史节点,回顾总结70年中国特色水稻栽培学发展历程与科技成就,对探索未来水稻栽培科技发展方向具有重要意义。70年来,我国水稻栽培科技界抓住水稻不同主产区大面积生产问题与关键技术瓶颈,深入开展水稻生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件、栽培措施等方面关系的研究,探索水稻生育调控、栽培优化决策和栽培管理等新途径与新方法,取得了一大批在生产上大面积应用的重要栽培技术和理论,形成了一批重大栽培科技成果。笔者着重从叶龄模式栽培理论及技术、群体质量及其调控、精确定量栽培、轻简化栽培、机械化栽培、超高产栽培、优质栽培、绿色栽培、逆境栽培和区域化栽培等十个方面阐述了改革开放以来中国水稻栽培取得的主要科技成就,并指出了未来中国水稻栽培创新发展的重要方向：一是加强水稻绿色优质丰产协调规律与广适性栽培技术研究;二是加强多元专用稻优质栽培研究;三是加强水稻超高产提质协同规律及实用栽培研究;四是加强直播稻、再生稻稳定丰产优质机械化栽培研究;五是加强水稻智能化、无人化栽培研究。

生育约束型直播水稻生育特征与稳产关键技术

张洪程,邢志鹏,翁文安,田晋钰,陶钰,程爽,胡群,胡雅杰,郭保卫,魏海燕

中国农业科学. 2021, 54(7): 1322-1337. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.002

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随着农村优质劳力减少和劳动力成本攀升以及农业规模化经营的发展,直播水稻作为一种轻简化的种植技术应用面积不断扩大。因此,促进直播水稻稳产与增产对保证中国粮食安全具有重要意义。根据我国南方多熟制地区直播水稻生产特点,笔者提出了生育约束型直播水稻的概念,即受前茬作物的影响,直播水稻较移栽水稻播种晚,全生育期缩短,温光资源利用减少,加上前茬秸秆全量还田和短农耗期内粗放或半粗放化整地播种,造成种子和苗期都处于多种逆境下,显著制约了水稻的正常出苗与生育,使水稻产量不高不稳。这种生育约束型直播水稻在生产上应用已较为广泛,制约了大面积平衡增产。为此,有针对性地探究了生育约束型直播水稻稳产栽培途径,选用江苏代表性的穗粒兼顾型粳稻品种,在大面积有代表性的简化耕作播种条件下,通过设置基本苗量120万/hm ²、240万/hm ²和360万/hm ²处理,分别代表分蘖为主成穗型、主茎分蘖成穗并重型、主茎成穗型3种栽培途径,系统比较研究各类型水稻群体光合物质生产特征、产量与品质特征,初步认为“适当增加基本苗,增加主茎成穗比例,以主茎成穗为主,通过足量主茎穗数产出较高群体颖花量,在生育中后期积累更多的干物质量”是利于生育约束型直播水稻稳产增效的有效栽培途径。本文中还介绍了生育约束型直播水稻稳产栽培关键技术,并对合理发展直播水稻提出了建议。

中国部分优质粳稻外观及蒸煮食味品质特征比较

马会珍,陈心怡,王志杰,朱盈,蒋伟勤,任高磊,马中涛,魏海燕,张洪程,刘国栋

中国农业科学. 2021, 54(7): 1338-1353. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.003

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【目的】研究中国部分优质粳稻外观和食味相关的理化指标特征的差异,以期为优质粳稻品种改良提供一定的理论依据。【方法】以参加第二届全国优质稻品种食味品质鉴评活动的39个粳稻品种为材料,研究不同粳稻品种外观与蒸煮食味品质的差异,分析稻米各项理化指标与食味品质间的关系。将荣获第二届全国优质稻品种食味品质鉴评金奖的15个粳稻品种按地域分为南、北两大来源,比较研究不同地域来源粳稻外观和食味相关的理化指标的差异。【结果】（1）参评第二届全国优质稻品种食味品质鉴评活动的39个粳稻品种无论是粒型,还是垩白率与垩白度差异均较大;在蒸煮食味方面,米饭食味计测定的食味值与专家的感官评分分值分别在44.00—82.00和52.20—91.86。稻米的直链淀粉含量、RVA谱中的消减值、回复值以及米饭质构特性中的黏性和均衡值与米饭食味值均呈显著负相关,相关系数分别为-0.39、-0.60、-0.57、-0.37和-0.56;而RVA谱中的峰值黏度和崩解值与米饭食味值呈显著正相关,相关系数为0.32和0.36。（2）与北方优质粳稻相比,南方优质粳稻的垩白率和垩白度分别增加了178.78%和139.11%;直链淀粉含量降低28.25%,蛋白质含量提高7.37%;米粉RVA谱的消减值和回复值分别降低12.00%和21.19%;米饭质构特性中的黏性和均衡值的绝对值提高16.15%和15.00%;南方与北方优质粳稻经米饭食味计测定的食味值与专家感官评分间无显著差异。【结论】参与第二届全国优质稻品种食味品质鉴评活动的粳稻品种,其稻米的外观和蒸煮食味品质差异显著;北方粳稻外观晶莹剔透,垩白度在0.50%—3.50%,米饭直链淀粉含量高,蛋白质含量低,口感在56.00—74.00;而南方粳稻外观相对浑浊,垩白度1.86%—11.21%,米饭虽然蛋白质含量高,但直链淀粉含量较低,米饭软而黏,食味值在54.00—82.00。

米粉稻籽粒直链淀粉积累特性

张恒栋,黄敏,邹应斌,陈佳娜,单双吕

中国农业科学. 2021, 54(7): 1354-1364. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.004

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【目的】

稻米中直链淀粉含量是影响米粉品质的重要因素,较高直链淀粉含量的稻米加工的米粉结构坚固,可以减少米粉的蒸煮损失,探索米粉稻籽粒直链淀粉积累特性为调控米粉稻直链淀粉含量和提高米粉稻品质提供理论依据。

【方法】

2016—2017年早、晚季,选择2个高直链淀粉含量米粉稻品种（陆两优996和中嘉早17）和2个低直链淀粉含量对照品种（陵两优268和湘早籼45）为材料进行大田试验,基于Logistic方程对各品种的籽粒灌浆和直链淀粉积累特性进行分析。

【结果】

米粉稻直链淀粉含量比对照品种高44.8%—72.3%,差异显著。水稻籽粒直链淀粉积累渐增期、快速期、缓增期及最大积累速率时积累的直链淀粉量,米粉稻比对照品种分别高60.0%—91.1%、61.2%—92.3%、59.3%—89.3%和61.2%—92.8%。相同的种植季节,直链淀粉积累平均速率、渐增期积累速率和最大积累速率,米粉稻比对照平均分别高36.7%—91.2%、40.2%—58.3%和29.2%—108.7%,渐增期持续时间长0.6—2.8 d,最大积累速率启动时间晚1.4—2.9 d。不同的生长季节和品种,直链淀粉积累渐增期、快速期、缓增期直链淀粉积累量对籽粒持续期直链淀粉积累量的贡献率相对稳定,分别为21.03%—21.32%、57.58%—57.88%、11.38%—14.62%。籽粒直链淀粉的积累伴随着籽粒灌浆过程进行,籽粒灌浆干物质积累渐增期、快速期、缓增期比对应的直链淀粉积累阶段发生早0.1—4.9 d。相同的种植季节,籽粒灌浆渐增期、最大灌浆速率启动时间和灌浆持续时间,米粉稻比对照平均长或晚0.1—1.8 d、1.2—2.0 d和1.2—3.6 d。2016年早季水稻开花后前5 d的平均气温和入射辐射量分别为30.1℃和21.1 MJ·m^-2,比其他3季同阶段分别高5.1℃—6.3℃和2.0—19.1 MJ·m^-2,2016年早季籽粒灌浆和直链淀粉积累持续期比其他3季分别缩短了6.2—11.5d和9.0—13.9 d,籽粒灌浆和直链淀粉积累平均速率分别提高了53.9%—73.7%和57.4%—67.9%。

【结论】

灌浆前期高温和强光照可以缩短籽粒灌浆和直链淀粉积累持续期,并提高籽粒灌浆和直链淀粉积累速率;籽粒灌浆和直链淀粉积累渐增期持续时间长和直链淀粉积累速率高是米粉稻高直链淀粉含量形成的基础;较长的灌浆持续期、较高的直链淀粉积累速率及最大直链淀粉积累速率和灌浆速率启动时间较晚,有利于米粉稻籽粒直链淀粉积累量的增加。

淮北地区优质食味粳稻温光适应性和最佳播种期

许方甫,卞金龙,韩超,陈志青,刘国栋,邢志鹏,胡雅杰,魏海燕,张洪程

中国农业科学. 2021, 54(7): 1365-1381. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.005

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【目的】探明淮北地区不同温光条件对优质食味粳稻产量的影响。【方法】以优质食味中熟中粳南粳2728和南粳505,迟熟中粳南粳9108和福粳1606为试验材料,设置5月10日（S1）、5月17日（S2）、5月24日（S3）、5月31日（S4）、6月7日（S5）、6月14日（S6）、6月21日（S7）7个播期处理。研究不同播期处理下水稻产量、生育期、日均温度、积温和日均辐射量的差异,水稻产量与日均温度、积温、日均辐射量的相互关系。【结果】（1）随播种期的推迟,水稻产量显著下降。播种期每推迟7 d,中熟中粳和迟熟中粳产量分别降低0.49 t·hm ^-2、0.63 t·hm ^-2。（2）随播种期的推迟,播种至拔节期、拔节至抽穗期和全生育期天数呈下降趋势。抽穗至成熟期生育天数呈增加趋势,迟熟中粳S5—S7处理不能正常成熟,抽穗至成熟期生育天数缩短,2种类型水稻产量与全生育期天数极显著正相关。（3）随着播种期的推迟,播种至拔节期日均温度显著升高,拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期日均温度显著下降。2种类型水稻产量与播种至拔节期日均温度极显著负相关,与拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期日均温度极显著正相关。（4）2种类型水稻播种至拔节期、拔节至抽穗期、抽穗至成熟期和全生育期积温随播期推迟均呈下降趋势。播种期每推迟7 d,中熟中粳和迟熟中粳全生育期积温分别降低106.6℃、123.1℃。2种类型水稻产量与各生育阶段积温极显著正相关。（5）随播种期推迟,全生育期日均辐射量显著下降,中熟中粳产量与拔节至抽穗期和全生育期日均辐射量极显著正相关,与播种至拔节期和抽穗至成熟期日均辐射量呈正相关关系。迟熟中粳产量与播种至拔节期日均辐射量显著正相关,与全生育期产量极显著正相关,与拔节至抽穗期和抽穗至成熟期日均辐射量正相关。【结论】在稻麦两熟的淮北地区,与光照相比,产量对温度的响应更为敏感。在播期范围内,各生育阶段积温越高,水稻产量越高。为了保证2种类型优质粳稻能够安全成熟,中熟中粳和迟熟中粳应分别于6月14日和5月31日之前播种。当2种生育类型水稻播种期在5月10日至5月24日,水稻能获得较高的产量。

优质食味粳稻控混肥一次性基施效应

蒋伟勤,胡群,俞航,马会珍,任高磊,马中涛,朱盈,魏海燕,张洪程,刘国栋,胡雅杰,郭保卫

中国农业科学. 2021, 54(7): 1382-1396. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.006

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【目的】将控混肥（由2种不同释放期的控释肥组成）和常规氮肥在钵苗机插条件下掺混后一次性基施,以期筛选与优质食味迟熟中粳稻养分吸收相匹配的最优控混肥处理,为钵苗机插下优质食味迟熟中粳稻高产简化施肥提供科学依据。【方法】于2018—2019年的水稻季（5—10月）开展试验,以优质食味多穗型迟熟中粳品种南粳9108和丰粳1606为材料,在270 kg·hm ^-2纯氮条件下,将控混肥和常规氮肥以5﹕5的固定比例组配,控混肥由2种释放期的控释肥以4﹕1组成,共设置6种组合方式,分别为60 d+ 40 d、60 d +80 d、80 d +60 d、80 d +100 d、100 d +80 d、100 d +120 d,并以常规分次施肥（CK）为对照,测定产量、群体质量指标及氮素吸收利用的特性。【结果】相较CK,南粳9108 的100 d+80 d处理2年平均增产4.66%,丰粳1606的该处理平均增产4.29%,增产的原因是有效穗数和群体颖花量显著增加,而穗粒数和结实率无显著差异;除2019年的南粳9108外,100 d+120 d处理的产量均仅次于100 d+80 d处理。80 d+60 d、80 d+ 100 d处理2年产量均与CK无显著差异,而60 d+40 d、60 d+80 d处理则较之显著减产。播种至拔节阶段,控混肥处理的群体氮素积累量均较CK增加,平均增幅达14.86%,从而促进了群体茎蘖的发生,叶面积指数和净同化率的同步增加,光合生产能力提高,干物质积累增加。拔节至抽穗阶段,100 d+80 d和100 d+120 d处理的氮素积累、干物质积累与CK同处于最高水平,较最低的60 d+40 d处理分别增加47.02%—55.01%和14.52%—18.15%;和100 d+80 d、100 d+120 d处理相比,此阶段CK的净同化率虽相对提高,但抽穗期的叶面积指数却显著降低。抽穗至成熟阶段,100 d+120 d处理的氮素积累高于其他处理,其中较CK显著增加9.23%—22.03%,而干物质积累则以100 d+80 d和100 d+120 d处理同处于最高水平,较CK显著增加5.44%—8.58%,原因可能是100 d+80 d和100 d+120 d处理的养分释放能相对协调地提高光合叶面积和净同化率,致抽穗后的光合产物相对充足,而CK的净同化率虽较高,但其光合叶面积相对不足。对于氮素利用效率,100 d+80 d处理的氮肥偏生产力、氮肥农学利用率较CK分别增加3.90%—4.92%、9.42%—11.93%,100 d+80 d、100 d+120 d处理的氮肥表观利用率较CK分别增加5.29%—7.21%、5.79%—8.51%。【结论】100 d+80 d、100 d+120 d处理的养分释放与南粳9108和丰粳1606养分吸收最为匹配,促进了高产群体的形成,因此其可以作为钵苗机插下优质食味迟熟中粳稻高产简化施肥的氮肥运筹方式。

长江中下游地区常规中熟粳稻氮效率综合评价及高产氮高效品种筛选

刘秋员,周磊,田晋钰,程爽,陶钰,邢志鹏,刘国栋,魏海燕,张洪程

中国农业科学. 2021, 54(7): 1397-1409. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.007

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【目的】对长江中下游地区常规中熟粳稻品种（系）的氮素吸收利用效率进行综合评价,以期筛选出高产氮高效的粳稻品种（系）,为该地区高产氮高效品种的选育与生产应用提供参考。【方法】以长江中下游地区105份（2017年90份,2018年105份）常规中熟粳稻品种（系）为试验材料,设置施氮肥和不施氮肥2个处理,成熟期测定各品种（系）的产量、干物质积累、氮素吸收利用效率等指标。以氮肥回收效率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率5项指标作为氮吸收与利用效率评价指标,通过熵权模糊隶属函数法得到各品种（系）的氮效率综合值,然后基于氮效率综合值和产量计算产量-氮效率综合指数,并采用系统聚类方法基于产量-氮效率综合指数对供试品种（系）进行产量氮效率类型划分。【结果】供试品种（系）被划分为3个类型,其中类型Ⅰ的产量、氮肥回收效率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率在3个类型间均为最高,而类型Ⅲ的均为最低,说明类型Ⅰ为高产氮高效类型,类型Ⅲ为低产氮低效类型。根据筛选结果,2017年和2018年分别有23个和27个品种(系)被划分为高产氮高效型类型,其中南粳5718、南粳9108、宁粳7号、泗稻15号、扬粳239等19个品种（系）表现稳定,2年均被划分为高产氮高效类型。高产氮高效类型（类型Ⅰ）的茎干重、叶干重、穗干重、总干重、穗粒数、穗吸氮量、总吸氮量均显著高于类型Ⅱ和类型Ⅲ。【结论】初步筛选出了南粳5718、南粳9108、宁粳7号、泗稻15号等高产氮高效类型品种（系）。与低产氮低效类型相比,高产氮高效类型品种（系）主要表现出地上部生物量大、穗粒数多、总吸氮量高,特别是穗吸氮量高等特征。上述研究结果可以为长江中下游地区高产氮高效常规中熟粳稻品种选择提供参考,同时也可为产量与氮效率协同机理研究提供材料。

氮肥缓速配施对机插杂交稻氮素利用特征的影响

吕腾飞,谌洁,马鹏,代邹,杨志远,徐徽,郑传刚,马均

中国农业科学. 2021, 54(7): 1410-1423. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.008

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【目的】探索在西南稻区,钵苗机插和氮肥缓速配施能否发挥杂交籼稻的大穗优势获得高产,以及钵苗机插杂交稻在氮肥缓速配施下的氮素吸收利用特征,为我国杂交水稻育插秧节肥丰产技术的应用提供理论和实践依据。【方法】本试验采用二因素裂区设计,主区为钵苗机插和毯苗机插2种机插方式,分别记为M₁和M₂;副区为4种氮肥管理模式,分别是N₁（100%缓释肥一次基施）,N₂（70%缓释肥+30%尿素一次基施（缓速基施））和N₃（70%缓释肥做基肥+30%尿素做穗肥（缓基速追））,其中,施肥处理的总施氮量均为150 kg·hm^-2,另设一个不施氮肥的处理作为对照,记为N₀;以F优498为试验材料,以毯苗机插和缓释肥一次基施为参照,研究钵苗机插和氮肥缓速配施下的杂交籼稻氮素吸收利用特征。【结果】与毯苗机插相比,钵苗机插杂交籼稻拔节至抽穗阶段的氮素吸收速率显著加快了0.49—1.33 kg·hm^-2·d^-1,抽穗至成熟阶段的茎叶氮素转运量、转运率以及氮素转运对穗部的贡献率均显著提高,抽穗期和成熟期植株的氮素吸收量分别显著提高了12.63%和5.20%;干物质、稻谷生产效率和氮素收获指数分别提高了8.19—11.39、0.66—5.72和5.41—6.42个百分点;氮肥农学利用率、生理利用率和偏生产力平均分别提高了12.62%、11.94%和8.69%,有效穗数和每穗粒数也显著提高,2016年和2017年的平均产量分别提高了1 042.4 kg·hm^-2和722.3 kg·hm^-2（增产幅度分别达到10.30%和7.2%）。在钵苗机插下,与缓释肥一次性基施相比,缓速基施降低了抽穗期和成熟期的氮素积累量,加快了播种至拔节阶段的氮素吸收速率和积累量,但拔节至抽穗阶段显著降低,造成氮肥回收利用率和生理利用率明显降低,此外,它还降低了每穗粒数和单位面积颖花数,导致2年的平均产量下降了3.66%;而缓基速追在抽穗期和成熟期氮素积累量分别提高了2.34%和1.80%,拔节至抽穗阶段氮素吸收速率和吸收量分别提高了0.60 kg·hm^-2·d^-1和18.01 kg·hm^-2,氮肥回收利用率提高了2.84个百分点,农学利用率、生理利用率和偏生产力分别提高了12.54%、7.91%和52.55%,其每穗粒数和单位面积颖花数也得到了显著提高,最终产量显著提高了4.61%。【结论】钵苗机插杂交籼稻在氮素利用效率方面比毯苗具有明显优势,而且采用“缓基速追”的施肥方式,能进一步提升钵苗机插杂交籼稻氮素的吸收与转运能力,进而提高了产量。

轻简氮肥管理对华南双季稻产量和氮肥利用率的影响

彭碧琳,李妹娟,胡香玉,钟旭华,唐湘如,刘彦卓,梁开明,潘俊峰,黄农荣,傅友强,胡锐

中国农业科学. 2021, 54(7): 1424-1438. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.009

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【目的】针对当前我国水稻种植中面临劳动力短缺、用工成本高、肥料利用率低等突出问题,探索在保障水稻高产高效的前提下更为简化的“一基一追”轻简施氮模式,减少施肥次数,提高种稻效率,为水稻轻简化栽培提供理论依据。【方法】以常规籼稻五山丝苗为试验材料,采用随机区组设计。2018年晚季设置不施氮（N0）、三控施肥（TC）、三控减氮（RTC）和3个轻简施氮（SNM1、SNM2、SNM3）6个处理,2019年早季设置N0、TC、农民习惯施肥（FP）和3个轻简施氮（SNM2、SNM4、SNM5）6个处理,研究不同氮肥管理对华南双季稻产量及其构成、物质生产、氮肥利用效率以及稻米品质的影响。【结果】2018年晚季,SNM2处理与TC处理的产量无显著差异,但二者均显著高于RTC、SNM1和SNM3处理;2019年早季,SNM2、SNM4和SNM5处理的产量与TC处理无显著差异,但比FP处理增产7.36%—7.51%,主要是由于每穗粒数增加。SNM2处理的有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重与TC处理无显著差异（2019年早季千粒重除外）,但2个处理的产量构成不同,SNM2处理的单位面积颖花数多,主要通过扩大库容量保持高产。2018年晚季,SNM2处理的氮肥吸收利用率（RE）、氮肥农学利用率（AE）、氮肥生理利用率（PE）和氮素收获指数（NHI）与TC处理相比无显著差异,但氮肥偏生产力（PFP_N）显著增加;SNM1和SNM3处理的RE、AE和PFP_N显著低于SNM2处理。2019年早季,3个轻简施氮处理的5项氮肥利用率指标均与TC处理无显著差异,4个轻简处理的RE、AE和PFP_N显著高于FP处理。SNM2、SNM4、SNM5和TC处理的单位面积颖花数、总生物量和总吸氮量均高于FP处理。2018晚季,SNM2处理的垩白粒率较TC处理显著降低,其他指标与FP和TC处理无明显变化。【结论】采用“一基一追”的轻简氮肥管理SNM2处理,在减少氮肥10%、减少2次施肥的情况下,其水稻产量和氮肥吸收利用率与TC处理无显著差异,但显著高于FP处理,外观品质有所改善,碾磨品质和蒸煮食味品质没有明显变化。因此,在劳动力紧缺问题突出的情况下,采用轻简氮肥管理技术,既可以节约劳动力成本,又可实现水稻的高产和氮肥高效利用,该研究结果对水稻轻简化栽培具有指导意义,具有良好的应用前景。

不同施氮水平下灌浆期高温对水稻贮藏蛋白积累及其合成代谢影响

韩展誉,吴春艳,许艳秋,黄福灯,熊义勤,管弦悦,周庐建,潘刚,程方民

中国农业科学. 2021, 54(7): 1439-1454. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.010

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【目的】揭示不同施氮水平下灌浆结实期高温对稻米贮藏蛋白积累及其组分的影响,明确不同温氮处理组合下稻米贮藏蛋白合成积累过程与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【方法】以2个主栽常规晚粳品种（秀水134和秀水09）为材料,利用盆栽土培试验,在水稻穗分化期设低氮（每盆0.5 g尿素）和高氮（每盆2.0 g尿素）2个氮水平,继而通过在水稻灌浆结实期的人工气候箱控温试验,设置高温（日均温度30℃,日最高温和最低温分别为34℃和26℃）和常温（日均温度23℃,日最高温和最低温分别为26℃和20℃）,构成低氮-常温（LN-NT）、低氮-高温（LN-HT）、高氮-常温（HN-NT）、高氮-高温（HN-HT）4个处理组合,并结合水稻籽粒灌浆不同时期取样,探讨氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白积累和主要蛋白组分含量影响及其与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【结果】氮素穗肥和灌浆期高温均会导致稻米粗蛋白相对含量上升,但在高温处理下单位籽粒中粗蛋白的绝对量却呈降低趋势,以13 kD醇溶蛋白亚基组分在高温处理下的下降幅度最大,从而引起籽粒谷蛋白/醇溶蛋白质比值的上升,其原因主要是由于编码水稻13 kD醇溶蛋白合成基因（Pro13, Pro14和Pro17）在高温处理下的下调表达所致。与之相比,增施氮素穗肥（HN-NT和HN-HT）在引起稻米粗蛋白相对含量提升的同时,单位籽粒中的粗蛋白总量、谷蛋白和醇溶蛋白含量均显著增加,但对贮藏蛋白谷/醇比的影响不明显,且谷蛋白组分中的37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基在不同氮处理水平下的相对比例也基本保持稳定;氮素穗肥可增强灌浆籽粒中的谷氨酰胺合酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性,但HN-HT处理下的籽粒GS、GOT和GPT活性显著低于HN-NT处理,高温胁迫对水稻灌浆中后期籽粒器官中的氮转运代谢具有抑制作用。此外,在不同氮素水平下,灌浆期高温均可引起稻米整精米率的明显下降和垩白度的显著上升,但HN-HT处理的千粒重、结实率、产量水平、整精米率却高于LN-HT处理,且前者的稻米垩白度显著低于后者,氮素穗肥不足加剧了高温胁迫对千粒重、结实率、整精米率和垩白度等产量和品质性状的负面影响。【结论】氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白合成积累起重要调节作用,增施氮素穗肥虽然对水稻籽粒灌浆过程中的谷蛋白和醇溶蛋白质合成具有促进作用,并导致稻米贮藏蛋白相对量与绝对量增加,但对于高温灌浆下13kD醇溶蛋白亚基合成及其组分含量下降具有一定程度的缓解效应,有利于维持贮藏蛋白谷/醇比相对稳定。

不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性及生长差异分析

黄秀,叶昌,燕金香,李福明,褚光,徐春梅,陈松,章秀福,王丹英

中国农业科学. 2021, 54(7): 1455-1468. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.011

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【目的】测定不同氮吸收效率品种对外界NH₄ ⁺浓度的响应,解释水稻品种间氮吸收差异的机理。【方法】采用水培法栽培氮吸收高效的水稻品种齐粒丝苗（QL）和氮吸收低效的品种沪科3号（HK）,通过分析水稻幼苗在0—0.80 mmol·L ^-1低铵浓度和1.00—12.96 mmol·L ^-1高铵浓度下的铵吸收速率,计算铵吸收动力学参数V_max和K_m值,比较不同氮吸收效率水稻品种的苗期铵吸收特性;通过比较不同NH₄ ⁺浓度下的水稻苗期株高、分蘖数、叶绿素含量、以及地上和地下部的干物质和氮素积累量,用根系扫描法分析根系形态,包括总根长、根体积、根表面积、平均直径、根尖数等,用非损伤性扫描离子选择电极技术（scanning ion-selective electrode technique,SIET）测量根分生区和伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜运输,用液相氧电极系统分析根系氧损耗,研究不同氮吸收效率水稻品种的苗期生长差异。【结果】（1）在0—0.8 mmol·L ^-1低铵浓度下,2个水稻品种QL和HK幼苗对NH₄ ⁺的吸收符合Michaelich-Menten方程,氮吸收高效品种QL的吸收动力学参数V_max为氮吸收低效品种HK的1.66倍;当NH₄ ⁺的浓度大于1 mmol·L ^-1 时,水稻幼苗对NH₄ ⁺的吸收均随着外界NH₄ ⁺浓度的增加而增大,但同一NH₄ ⁺浓度下,氮吸收高效品种QL对NH₄ ⁺的吸收速率大于氮吸收低效品种HK;（2）水稻根系分生区在外界不同NH₄ ⁺浓度下均表现为NH₄ ⁺的跨细胞膜净流入,且NH₄ ⁺净流入速率随着外界NH₄ ⁺浓度的升高而增加,氮吸收高效品种QL在低铵（LN）、中铵（MN）和高铵（HN）处理下根系分生区NH₄ ⁺净流入速率分别比氮吸收低效品种HK高42.0%、71.8%和63.6%;根系伸长区NH₄ ⁺的跨细胞膜流通品种间存在差异,氮吸收低效品种HK在LN和HN下均出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,而氮吸收高效的品种QL仅在HN下出现NH₄ ⁺跨细胞膜净输出,且净输出速率比氮吸收低效的HK低34.30%。（3）在LN和MN浓度下,氮吸收高效品种QL的苗期形态和物质积累并不占优势;适量增铵可以增加水稻的株高、分蘖、叶绿素含量、干物质和氮素积累量,但过高的外界铵浓度对水稻生长特别是根系生长有抑制作用;HN下,氮吸收高效的品种QL显示出一定的生长优势,播种后10–20 d的分蘖增加速率和干物质增加速率分别比氮吸收低效的品种HK高65.7%和31.4%;虽然品种QL的根系氮浓度比品种HK低15.1%,但其地上部氮积累量比HK高23.5%,说明QL比HK能更快地将根系吸收的氮转运至地上部供其生长所需。【结论】与氮吸收低效品种相比,氮吸收高效品种根系细胞膜上有更多的NH₄ ⁺运输载体,根系吸收的NH₄ ⁺同化、转运速度快,苗期分蘖速率和干物重积累速率大。

不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性

邓飞,何连华,陈多,田青兰,李秋萍,曾玉玲,李博,陈虹,王丽,任万军

中国农业科学. 2021, 54(7): 1469-1481. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.012

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【目的】明确不同日产量类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特性,为西南稻区中籼杂交稻机插高产栽培和品种选育提供理论和实践依据。【方法】以西南稻区的20个中籼杂交稻品种为材料,依据日产量将供试品种聚类为高日产、中日产和低日产3个类型,进而研究了不同日产量类型机插杂交籼稻间的氮素积累、分配、转运及氮素生产利用效率的差异及其与日产量的关系。【结果】（1）不同日产量类型机插杂交籼稻间氮素积累特性差异明显。较中日产和低日产类型,高日产类型机插杂交籼稻在拔节前（播种—拔节期）具有较低的氮素积累比例,但其能有效提高拔节期和齐穗期各器官及植株含氮量,成熟期穗部和植株含氮率,以及2017年拔节—齐穗阶段的氮素积累量和2018年齐穗—成熟阶段氮素积累速率,进而提高全生育期氮素积累速率,使全生育期植株氮素积累量分别增加了3.70%—5.97%和16.57%—18.63%。（2）高日产类型机插杂交籼稻具有较高的齐穗期茎鞘和成熟期穗部氮素分配比例,以及较低的成熟期叶片氮素分配比例,其地上部营养器官（特别是茎鞘）氮素转运量明显高于中日产和低日产类型。（3）低日产类型机插杂交籼稻显著提高了氮素干物质生产效率,而高日产类型则能有效提高氮素收获指数和偏生产力。（4）相关分析表明,随日产量增加,各生育时期植株含氮率,拔节—齐穗阶段植株氮素积累量和积累速率,齐穗期茎鞘氮素分配比例和氮素偏生产力均显著增加,拔节前氮素积累比例、成熟期叶片氮素分配比例和氮素干物质生产效率均显著降低。【结论】整体看来,拔节—齐穗阶段植株氮素积累速率快、积累量大,齐穗期茎鞘和成熟穗部氮素分配比例高,可作为高日产类型机插杂交籼稻的氮素吸收利用特征指标。

不同灌溉和施肥模式对水稻产量、氮利用和稻田氮转化特征的影响

曹小闯,吴龙龙,朱春权,朱练峰,孔亚丽,陆若辉,孔海民,胡兆平,戴锋,张均华,金千瑜

中国农业科学. 2021, 54(7): 1482-1498. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.013

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【目的】阐明常规淹灌和干湿交替灌溉下,不同施肥模式对水稻关键生育期氮吸收转运、氮素利用率和稻田氮转化特征的影响及其与水稻产量的关系,以期为绿色高效稻田水肥管理提供理论依据。【方法】 2018—2019年连续进行2年,以杂交籼稻中浙优1号为供试材料,设常规淹灌（FI）、干湿交替（AWD）2种灌溉模式以及空白对照（N₀）、常规施氮（PUN₁₀₀）、减氮20%（PUN₈₀）、缓控释复合肥减氮20%+生物炭（CRFN₈₀-BC）和稳定性复合肥减氮20%+生物炭（SFN₈₀-BC）5种施肥模式,对比分析了不同灌溉和施肥模式下水稻产量、氮吸收利用及稻田氮转化特征。【结果】（1）与FI灌溉模式相比,AWD灌溉显著增加了各处理水稻产量（P<0.05）,CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻产量分别达9 721 kg·hm^-2、10 056 kg·hm^-2（2018年）和9 492 kg·hm^-2、9 907 kg·hm^-2（2019年）,且均显著高于PUN₈₀和PUN₁₀₀处理（P<0.05）,这可能与水稻穗粒数、有效穗增加密切相关。（2）与N₀、PUN₁₀₀和PUN₈₀处理相比,AWD灌溉显著提高了抽穗前CRFN₈₀-BC和SFN₈₀-BC处理水稻茎鞘和叶片氮累积量、抽穗至成熟期茎鞘和叶片氮转运量及其氮转运贡献率;同时,显著增加了成熟期0—30 cm剖面稻田可溶性总氮（dissloved total N,DTN）和NO₃^-含量,并有效降低稻田渗滤液中DTN、NH₄⁺和NO₃^-质量浓度。（3）相关分析结果表明,水稻产量与营养生长期叶片和茎鞘氮累积量,抽穗后氮转运量和氮转运贡献率,成熟期水稻氮素利用率和稻田氮有效性显著正相关,表明适宜的水氮管理能协同促进氮素在水稻中的吸收和运转畅通,增加稻田氮素有效性,进而显著提高水稻产量和氮素利用率。【结论】综合2年水稻产量与氮素吸收利用、稻田氮素有效性特征,干湿交替灌溉下生物炭配施缓控释/稳定性复合肥能有效提高水稻高产群体构建、氮吸收转运和氮素利用效率,并降低稻田氮淋溶损失。

干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础

褚光,徐冉,陈松,徐春梅,王丹英,章秀福

中国农业科学. 2021, 54(7): 1499-1511. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.014

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【目的】探明干湿交替灌溉对籼粳杂交稻产量与水分利用效率的影响及其生理基础。【方法】试验于2017—2018年在中国水稻研究所富阳基地皇天畈试验农场进行。以2个新选育的超高产籼粳杂交稻品种甬优1540和春优927以及2个当地高产粳型杂交稻品种常优5号和嘉优5号为材料,开展大田试验。自移栽后7 d至成熟期设置2种灌溉模式,分别为常规灌溉（CI）和干湿交替灌溉（AWD）。研究AWD对籼粳杂交稻品种产量形成以及水分利用效率的影响及其生理基础。【结果】与CI模式相比,AWD模式显著降低了2个当地高产粳型杂交稻品种的产量,降幅为12.3%—12.8%,但2个籼粳杂交稻品种的产量在2种灌溉模式间没有显著差异;AWD模式显著提高了4个供试水稻品种的水分利用效率,其中当地高产粳型杂交稻品种的增幅为5.9%—8.3%,籼粳杂交稻品种的增幅为13.7%—16.8%。与当地高产粳型杂交稻相比,籼粳杂交稻品种在AWD模式下获得相对较高的产量以及水分利用效率主要得益于其强大的分蘖发生能力、较高的群体颖花量和结实率、齐穗至成熟期较高的光合势与作物生长速率、齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的根系氧化力、剑叶净光合速率以及籽粒中较高的蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性。【结论】与当地高产粳型杂交稻品种相比,籼粳杂交稻品种在AWD模式下可获得更高的产量与水分利用效率;较好的根系性能（齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的根系氧化力）和地上部植株较强的生理活性（齐穗至成熟期较高的光合势、作物生长速率、齐穗后2次土壤落干期与复水期较高的剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性）是其在AWD模式下获得高产与水分高效利用的重要生理基础。

不同灌溉方式对南方优质食味晚籼稻产量及品质的影响

熊若愚,解嘉鑫,谭雪明,杨陶陶,潘晓华,曾勇军,石庆华,张俊,才硕,曾研华

中国农业科学. 2021, 54(7): 1512-1524. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.015

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【目的】探明南方优质食味晚籼稻产量、品质对不同灌溉方式的响应特征。【方法】于2018—2019年在江西农业大学人才培养产学研合作上高创新基地,开展不同灌溉方式对优质食味晚籼稻产量及稻米品质影响的大田试验,水分处理设置常规灌溉（CK）、持续淹水灌溉（CFI）和间歇灌溉（AWD）,供试品种为优质食味籼稻泰优871与普通食味籼稻荣优华占,分析测定稻田水分利用率、产量形成和稻米品质。【结果】不同灌溉方式对供试品种的产量构成和稻米品质存在显著影响,且2年变化趋势基本一致,但品种间存在一定差异。与CK和CFI处理相比,2年AWD处理总水分利用率分别增加了18.2%—62.5%、41.2%—91.7%。相比CK,AWD与CFI处理有增加2个供试品种产量的趋势,但优质食味籼稻品种产量无明显变化,仅2018年普通食味籼稻品种产量在AWD处理下增加显著,增产原因主要在于每穗粒数增加明显。AWD处理总体有利于稻米加工品质,而与CK和AWD处理相比,CFI处理则显著降低了稻米的垩白率和垩白度,有利于外观品质的改善。不同灌溉处理下不同食味类型品种直链淀粉含量存在年度间差异,2019年AWD较CFI处理显著增加了稻米直链淀粉含量;同时,2年AWD较CFI处理也显著增加不同食味类型品种的胶稠度、峰值黏度及崩解值,且降低了消减值,提升了稻米的适口性,而CFI处理较CK与AWD处理则显著增加稻米的蛋白质含量,但不同灌溉方式对优质食味籼稻品种直链淀粉、营养品质与稻米RVA谱特征值的影响效应要高于普通食味籼稻品种。【结论】间歇灌溉处理提高了供试品种的水分利用率,有利于增加优质食味籼稻产量,改善了稻米加工,但不利于外观品质的改善,同时间歇灌溉处理可降低消减值及稻米蛋白质含量,提升胶稠度、峰值黏度、热浆黏度及崩解值,有利于改善稻米蒸煮食味的适口性;而持续淹水灌溉有利于改善稻外观品质。间歇灌溉方式可作为南方优质食味晚籼稻品种高质高效的节水灌溉模式。

溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及氮素利用特性的影响

胡继杰,钟楚,胡志华,张均华,曹小闯,刘守坎,金千瑜,朱练峰

中国农业科学. 2021, 54(7): 1525-1536. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.016

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【目的】探究特定溶解氧浓度对水稻分蘖期根系生长及全生育期氮素吸收利用的影响,以期为水稻氧营养研究及高产栽培提供理论依据。【方法】试验于2016年在中国水稻研究所网室进行。供试水稻品种为中浙优1号（水稻）、IR45765-3B（深水稻）和中旱221（旱稻）,用国际水稻所营养液配方进行培养。试验设置5个溶解氧浓度处理,分别为全生育期溶解氧浓度1 mg·L ^-1（T₁）、3 mg·L ^-1（T₂）、5.5 mg·L ^-1（T₃）和7.5 mg·L ^-1（T₄）,以自然生长处理作对照（CK）,溶解氧浓度由在线测试控制系统自动控制（昆腾Q45D,美国）,并实时用便携式溶氧仪进行校对（YSI 550A,美国）。【结果】（1）水稻分蘖期,随溶解氧浓度上升,全浓度营养液中总氮含量下降速率减小,铵盐含量下降速率增加;硝酸盐含量在T₁处理下最低,T₄处理下最高;亚硝酸盐在全浓度营养液中含量极低且不稳定。（2）与CK相比,3个水稻品种在T₂处理下根系活力均有所提高,T₄处理根系活力显著低于CK。最大根长随溶解氧浓度上升而提高,T_I和T₄处理降低水稻根系总根长、总表面积、根体积和根干重;T₂处理下,中浙优1号和IR45765-3B的根系形态指标和干重均高于CK。（3）3个水稻品种拔节期植株含氮率随溶解氧浓度提高逐渐下降,齐穗期和完熟期随溶解氧浓度提高逐渐上升。相较于CK,T₂处理提高了3个水稻品种全生育期氮素积累量;T₃和T₄处理降低了水稻氮素吸收,但提高了齐穗期至完熟期生长阶段的氮积累量吸收比例。在完熟期,3个水稻品种氮素积累量,T₂处理较CK增加2.3%—7.3%,T₁、T₃和T₄处理较CK分别下降0.7%—3.6%、3.6%—8.5%和15.0%—27.1%。（4）3个水稻品种不同处理间干物质量和产量表现一致,均为T₂>CK>T₁>T₃>T₄。3个水稻品种氮素干物质生产效率均以T₁处理表现最高;与CK相比,T₂处理提高了3个水稻品种的收获指数和氮收获指数,T₁、T₃和T₄均低于CK;T₁处理下,中浙优1号和IR45765-3B氮素籽粒生产效率均显著低于CK,中旱221无显著差异。【结论】适度增氧可促进水稻根系形态建成,增加植株干物质量和氮素积累,提高水稻氮素利用效率和籽粒产量;低氧和高氧胁迫均会抑制不同生态型水稻品种根系活性,降低水稻植株氮素吸收,且旱稻对氧胁迫的耐逆性强于水稻和深水稻。

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

张明静,韩笑,胡雪,臧倩,许轲,蒋敏,庄恒扬,黄丽芬

中国农业科学. 2021, 54(7): 1537-1552. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.017

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【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】 2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温（NT）为对照,于始穗期进行中度升温（平均增加2℃,MT）和极端高温胁迫（平均增加5℃,HT）,研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大（-0.819）。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子（穗数除外）,一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制“源”向“库”转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。

沿江双季稻北缘区机插早稻的超高产群体特征

朱铁忠,柯健,姚波,陈婷婷,何海兵,尤翠翠,朱德泉,武立权

中国农业科学. 2021, 54(7): 1553-1564. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.018

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【目的】研究安徽沿江双季稻北缘区不同机插高产早稻品种产量差异及超高产品种的群体共性特征,为品种选育与精确定量栽培提供参考。【方法】试验于2018—2019年在安徽庐江进行,采用前期筛选获得的9个高产早稻品种为供试材料,分析不同品种的产量及构成、干物质积累、叶面积指数、有效光截获和利用率的差异。【结果】不同高产品种的产量间存在显著差异,通过聚类分析可进一步分为超高产（9.1—9.5 t·hm ^-2）、更高产（8.1—8.6 t·hm ^-2）和高产（7.6—7.8 t·hm ^-2）3种类型。超高产类型品种较更高产和高产类型品种显著提高了每穗粒数、颖花量和千粒重。超高产类型品种的平均日产量为82.4 kg·hm ^-2·d ^-1,分别较更高产和高产类型品种提高10.2%和19.8%。干物质积累量是不同类型品种产量差异的主要原因,与更高产和高产类型品种相比,超高产类型品种显著提高水稻中后期的阶段干物质积累量18.3%—21.4%。超高产类型品种具有更高的中后期有效光截获量和光截获利用效率,分别与其高的叶面积指数和库容量有关。相关性分析表明,穗分化期和抽穗期群体有效光截获量分别与每穗粒数和千粒重呈显著正相关,且超高产类型品种具有更高的响应效率。另外,与更高产和高产类型品种相比,超高产类型品种显著提高抽穗期总粒重/叶4.1%—11.3%,这与其高的中后期光截获利用率密切相关。【结论】沿江双季稻北缘区机插早稻品种适宜选用叶面积指数高（穗分化期5.6—6.0、抽穗期7.1—7.3）、穗粒数多（124—132）、千粒重高（25.8—27.0 g）,且日产量为80.8—83.7 kg·hm ^-2·d ^-1的品种,可获得超高产水平（>9.0 t·hm ^-2）。

不同栽培模式对“早籼晚粳”双季稻光氮利用效率及产量的影响

郑华斌,李波,王慰亲,雷恩,唐启源

中国农业科学. 2021, 54(7): 1565-1578. doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.07.019

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【目的】开展多个因素集成的高产高效栽培模式研究,为水稻产量与资源利用效率协同提高的栽培模式提供技术途径。【方法】在南方双季稻区,设置4种栽培模式,分别为不施肥模式（早、晚季基本苗62.5和50.0万/hm²,不施氮肥,CK）,当地农民模式（在N0模式的基础上早、晚季分别施纯氮150和165 kg·hm^-2,基肥:蘖肥为7:3,FM）,高产高效模式（在FM模式的基础上早、晚季基本苗增加1倍以上,早、晚季施氮量分别减少20%和增加27%,基肥:蘖肥:穗肥比5:3:2,锌肥作基肥施入,T1）、再高产高效模式（在T1模式的基础上早、晚稻基本苗增加20%以上,增施有机肥,晚季施氮量增加14%,基肥、蘖肥和穗肥比例为4:3:3,垄厢栽培,T2）,研究这些栽培模式对“早籼晚粳”双季稻光氮利用效率及产量形成的影响。【结果】T2处理的平均周年产量为15.1 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,与FM处理相比,T2处理的早籼稻和晚粳稻产量分别提高了13.3%和24.9%;与FM处理相比,T2处理显著增加了早籼稻和晚粳稻公顷穗数,使得群体颖花数显著提高。T1处理平均周年产量为13.3 t·hm^-2,高于FM处理,表现为晚粳稻产量平均提高了9.5%、早籼稻产量略有下降。早稻季,T2处理成熟期干物质为12.30 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,群体生长速率高于T1和FM处理,表现为移栽—齐穗期群体生长速率显著提高;晚稻季,T2处理成熟期干物质为17.96 t·hm^-2,显著高于T1和FM处理,齐穗—成熟期群体生长速率显著高于CK,高于T1处理,且2018年差异达到显著水平。与FM处理相比,T2处理的早、晚季辐射利用率分别为1.05和1.25 g·MJ^-1,分别显著提高了31.7%和63.4%;T2处理早、晚季的氮肥农学利用率（AE_N）分别为28.8、14.7 kg·kg^-1,分别显著提高了61.6%和31.9%。【结论】基于南方双季稻生态特点,以“定苗定氮”、垄厢增氧、其他措施增强灌浆活性为主集成了再高产高效栽培模式,实现了产量与光氮利用效率协同提高10%—20%的目标。

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