科研产出
"双季同种"水稻新品种松雅7号的选育与思考
《中国稻米 》 2024
摘要：双季同种”是笔者根据湖南早晚稻生产和消费需求提出的育种设想，即在湖南同一个稻区，同一个品种通过早稻、晚稻“双审定”，且两季总生育期不超过220.0 d、两季总产量超过1 000.0 kg/667 m2，早季米质达部标优质3级及以上，晚季米质达部标优质2级及以上。据此育成的水稻新品种松雅7号具有株型紧凑、茎秆粗壮、耐密植、芽期耐低温低氧能力较强等特点，在湖南省作早、晚双季稻种植生育期适宜、米质较好、丰产稳产，适宜机插、直播等轻简栽培。2023年通过湖南省早稻审定，2024年通过湖南省晚稻审定。本文介绍了松雅7号的选育经过和特征特性，及“双季同种”的概念、品种选育思路和具体要求，讨论了“双季同种”生产模式的实际意义。
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绿肥配施氮肥对双季稻产量和养分吸收的影响
《水土保持学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：基于2016年的田间定位试验,在冬闲(F)和冬种绿肥(G)2种模式下,探究不同施氮量(N0:不施氮;N50:减氮50%;N100:常规氮;N150:增施氮50%)对双季稻产量、养分吸收特征及氮素利用率的影响,以期为南方稻区绿肥利用和氮肥施用提供科学理论依据.结果表明,与冬闲模式相比,冬种绿肥模式提高4种不同氮水平下的早晚稻产量,其中早、晚稻稻谷产量平均增产8.0%,5.7%.2种模式下的早稻产量随施氮量增加均呈现出先增加后降低的趋势,而晚稻则呈现上升的趋势.冬种绿肥模式同样提高植株地上部氮(N)、磷(P)和钾(K)素积累量和氮肥偏生产力.随施氮量的增加,这2种模式的早晚稻养分收获指数和氮肥利用率大多呈下降趋势,高量氮肥处理(N150)降低早稻地上部K素的积累量.早晚稻稻谷产量与水稻N、P和K素积累量存在显著正相关,2种模式下的高氮处理(N150)K素吸收的降低与其早稻产量下降相关联.结合稻谷产量与施氮量拟合分析、养分吸收利用等多方面效应,综合考量,冬闲模式下,早稻季氮肥适宜施用范围为150.0~170.3 kg/hm2,冬种绿肥模式下,早稻季氮肥适宜施用范围为75.0~122.8 kg/hm2.因此,在我国南方双季稻区,冬种植绿肥还田,可提高水稻对N、P和K素的吸收量,早稻季可以实现氮肥减施,且不降低双季稻产量,对于实现水稻高效生产具有实际意义.
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湘北双季稻区种植翻压紫云英的氮肥减施效应
《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】评价双季稻区冬闲田种植翻压紫云英模式下减施不同量氮肥对水稻产量和土壤理化性状的影响,为湘北稻区双季稻减肥增效提供理论依据。【方法】定位试验始于2009年,设置不施肥(CK),常规施肥(N100),种植翻压紫云英配合早稻及晚稻均减施常规量氮肥的0%、20%、40%、60%(MvN100、MvN80、MvN60、MvN40),以及单独种植利用紫云英(Mv)处理,共7个处理。测定各处理水稻产量、氮磷钾吸收量、土壤理化性质及6种碳氮磷循环相关水解酶(α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶)活性。【结果】与N100处理相比,种植利用紫云英有明显的增产和节肥效果,其中,MvN100处理全年稻谷增产10.2%,MvN40处理全年稻谷不减产。在早稻季,种植利用紫云英条件下减施氮肥,在保证土壤全氮稳定的前提下显著提高了水稻地上部氮吸收量和利用效率。与N100比较,紫云英配合氮肥减施常规量的0～60%,水稻地上部氮吸收量显著增加16.6%～43.4%,同时氮肥利用率提高8.4%～37.8%。单独紫云英处理的早晚稻土壤碳、氮、磷循环相关水解酶活性最高,与N100处理相比,MvN80和MvN60处理下α-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-葡萄糖苷酶和β-木糖苷酶活性显著提高。相关性分析结果表明,土壤有效磷、速效钾含量与水稻产量显著相关,聚合增强树分析(ABT)进一步证实土壤有效磷对早晚稻产量贡献率最大,分别是30.4%和50.2%。【结论】连续10年的试验充分证明,在种植翻压紫云英条件下,早稻季减施常规量氮肥60%、晚稻季减施常规量氮肥40%,可提高水稻氮、磷、钾养分吸收量和土壤酶活性,可满足水稻正常生产。供试土壤丰富的有效磷和速效钾含量是减施氮肥确保水稻产量的重要因素。
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冬季作物-双季稻轮作模式资源利用效率及经济效益比较研究
《农业资源与环境学报 》 2021
摘要：湖南省是长江中游双季稻主产区,冬季作物-双季稻轮作模式是该区重要的三熟种植制度.为优化种植模式、促进资源高效利用及农民增收,开展了13年的长期冬季作物-双季稻轮作种植定位试验,分析比较冬闲-双季稻、马铃薯-双季稻、黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻5种轮作模式的光热资源利用效率、NPK养分资源利用效率及经济效益.结果表明:马铃薯-双季稻模式年总光能利用率显著高于其他模式;马铃薯-双季稻模式轮作周年光能生产效率比黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻模式分别显著提高了0.16、0.18、0.21 g·MJ-1(P<0.05),轮作周年积温生产效率比黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻模式分别显著提高了1.24、1.36、1.52 kg·hm-2·℃-1·d-1(P<0.05).各模式轮作周年P养分干物质生产效率差异不显著(P>0.05);各轮作模式周年N养分干物质生产效率大小依次为马铃薯-双季稻(73.23)>冬闲-双季稻(69.84)>油菜-双季稻(68.30)>黑麦草-双季稻(65.47)>紫云英-双季稻(60.99);各轮作模式周年K养分干物质生产效率大小依次为紫云英-双季稻(70.63)>冬闲-双季稻(66.10)>油菜-双季稻(57.58)>黑麦草-双季稻(56.37)>马铃薯-双季稻(47.91).各轮作模式的早、晚稻NPK偏生产力差异不显著(P>0.05),晚稻NPK收获指数差异显著(P<0.05).各轮作模式经济效益大小依次为马铃薯-双季稻>油菜-双季稻>黑麦草-双季稻>紫云英-双季稻>冬闲-双季稻.马铃薯-双季稻模式为高投入高产出型,黑麦草-双季稻和油菜-双季稻模式为低投入中产出型,紫云英-双季稻模式为低投入低产出型.综合来看,马铃薯-双季稻模式适合在湖南双季稻区推广应用.
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翻压紫云英对双季稻产量、镉吸收及转运的影响
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨紫云英在水稻生产中的增产降镉（Cd）效应以及降Cd的生理机制。【方法】5年田间微区定位试验设4个处理:不施任何肥料（CK）、翻压紫云英（GM）、单施化肥（F）和紫云英翻压配施化肥（F+GM）,翻压紫云英的处理冬闲田种植紫云英,作为绿肥在早稻插秧前翻压还田。在双季稻分蘖期、灌浆期和成熟期采集水稻植株样品,分为根、茎叶、籽粒3个部分,测定其Cd含量。【结果】1)与CK相比,F+GM与F处理5年水稻产量显著增加,GM处理从2017年起增产显著;与F处理相比,F+GM处理5年水稻均增产,其中2016与2020年显著增产。2)翻压紫云英对水稻同一部位在不同时期的降Cd效应不同。早稻GM处理根Cd含量在分蘖期、灌浆期和成熟期均显著低于CK,晚稻则无显著差异;早稻的GM处理茎叶Cd含量在灌浆期显著低于CK,晚稻的无显著差异;早稻的GM处理籽粒Cd含量在灌浆期和成熟期均显著低于CK（分别降低85.7%和57.6%）,晚稻的无显著差异。早稻的F+GM处理根Cd含量在分蘖期、灌浆期和成熟期均显著低于F处理,晚稻的则无显著差异;早稻的F+GM处理茎叶Cd含量在分蘖期显著低于F处理,晚稻的无显著差异。3)翻压紫云英下水稻不同时期Cd转运有差异。早稻分蘖期F+GM处理的根–茎叶Cd转运系数显著高于CK与F处理,成熟期GM处理的茎叶–籽粒Cd转运系数显著低于CK,降幅为52.2%;晚稻则无显著差异。4)F+GM和GM处理根与籽粒Cd累积量均较低,其根部累积量显著低于F处理;GM处理早稻籽粒Cd累积量显著低于F处理;而F+GM晚稻茎叶Cd累积量则显著高于CK。F+GM与GM处理籽粒Cd分配比例低于CK与F处理,F+GM处理的茎叶Cd分配比例高于F处理,GM处理的茎叶Cd分配比例高于CK。5)早稻各处理的土壤总Cd含量差异不显著,晚稻则表现为GM处理显著低于CK。早稻的GM与F+GM处理土壤有效Cd含量显著低于CK,晚稻的则无显著差异。【结论】翻压紫云英可增加水稻产量,同时具有较好的降Cd效应。翻压紫云英的降Cd生理机制为:一是可降低土壤有效Cd含量,从而降低水稻Cd含量;二是可降低茎叶–籽粒间的Cd转运系数,减弱向籽粒的转运能力,降低水稻籽粒中Cd的累积,进而生产出Cd含量低于国家安全限量的稻米。
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机插同步一次性精量施肥对双季稻产量及经济效益的影响
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为保证水稻施肥的准确性,揭示水稻机插与同步一次性侧深减量施肥的应用效果,筛选适宜施肥配方,本试验在典型双季稻种植区,以测土配方施肥量为依据,结合精量施肥机,研究机插同步一次性精量施肥对双季稻产量及经济效益的影响,并探讨各构成因素间及其与产量的相互关系。结果表明,侧深施N量和稻季品种对机插双季稻产量、产量构成因素及经济效益具有显著或极显著影响。与常规施肥处理相比,机插同步一次性减N 10%～30%处理的早稻产量和经济效益分别提高16.5%～20.2%和26.4%～31.8%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高5.5%～7.5%、8.2%～25.3%和8.3%～27.6%;晚稻产量和经济效益分别提高3.9%～11.1%和12.6%～20.9%,有效穗数、总颖花数和总实粒数分别提高15.8%～22.5%、16.8%～26.5%和14.0%～31.6%。其中,以机插同步一次性减N 20%～30%处理效果较好。水稻机插同步一次性精量施肥随着施N量的降低,双季稻产量、经济效益及有效穗数、总颖花数和总实粒数呈先升高后降低的趋势。回归分析表明,早、晚稻侧深施肥N用量分别为130.0和161.5 kg·hm~(-2)时达到最大值,即8 538.2和7 459.1 kg·hm~(-2)。通径分析表明,有效穗数对早、晚稻籽粒产量的直接效应最高。综上所述,通过施肥技术和机插模式的集成与优化,能够有效减少稻田N肥施入,有利于形成有效穗数,扩充籽粒库容,从而达到双季稻生产节肥、省工、增产的目的,为机插同步一次性精量施肥技术应用提供理论支撑。
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适宜双季稻稻草还田的多功能联合作业装置
《湖南农业科学 》 2020
摘要：双季稻稻草还田难是南方双季稻区机械化生产过程中遇到的难题之一.双季稻生产具有季节性紧、稻草还田量大、耕作难的特点,尤其早稻收获、晚稻整地和晚稻插秧3大作业环节紧密衔接,环环相扣.采用传统机械作业时,水稻收获和稻草还田需分开进行,费时费力.针对现有技术的不足,对联合收割机进行改进和加装配套装置,改进的联合作业装置具有一次完成水稻收获、稻草粉碎、稻草全田均匀抛散、腐秆剂或根瘤菌喷洒、绿肥种子撒播或肥料撒施的多种功能,通过早晚稻不同的利用方式,有效解决了双季稻稻草还田难的问题.
关键词： 双季稻 稻草还田 收割机改型 水稻收获 联合作业装置
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应急性镉低积累水稻品种筛选与验证（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2019
摘要：为了提高重金属污染耕地的利用效率,振兴湘米品牌,2014—2016年面向社会广泛征集双季稻品种285个(早稻品种98个,晚稻品种187个),在湖南省重金属污染严重的长株潭区域,及省内其他典型镉污染区,进行了镉低积累水稻品种筛选及验证试验。共筛选出应急性镉低积累水稻品种25个,其中早稻品种12个,晚稻品种13个;大田验证试验表明,通过品种筛选(V)、水分管理(I)及酸度调整(P)等栽培技术,基本能够保证稻米镉含量(早稻:0.064～0.233 mg/kg,晚稻0.143～0.246 mg/kg)达到国家标准,保证粮食生产安全。
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机插同步一次性精量施肥对双季稻养分累积及利用率的影响
《中国水稻科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为保证水稻施肥的准确性,揭示水稻机插与同步一次性侧深减量施肥的养分利用特征,为机插双季稻的氮(N)肥高效利用提供依据.[方法]在典型双季稻种植区,以测土配方施肥量为依据,结合精量施肥机,2017-2018年研究机插同步一次性精量施肥对双季稻养分吸收和利用的影响.[结果]与常规施肥处理相比,机插同步一次性减N 10%~30%处理早稻N、P、K累积量分别提高7.9%~11.7%、9.4%~25.9%和2.0%~6.5%(2017),8.2%~15.0%、9.0%~12.1%和14.0%~18.1%(2018);晚稻分别提高-0.6%~5.7%、9.1%~14.4%和3.7%~19.6%(2017),6.1%~8.5%、9.4%~19.3%和18.7%~22.2%(2018);早稻N肥吸收利用率(NRE)、N肥农学利用率(NAE)、N肥偏生产力(NPFP)分别提高38.6%~92.7%、49.9%~103.6%和29.5%~71.7%(2017),35.4%~71.4%、46.0%~98.4%和20.7%~75.4%(2018);晚稻分别提高20.8%~43.1%、31.3%~64.2%和18.3%~48.5%(2017),26.8%~99.1%、60.0%~82.9%和26.6%~60.5%(2018).其中,早晚稻以减N 20%~30%处理效果较好.水稻机插同步一次性精量施肥随着施N量的降低,双季稻NRE先增加后降低,NHI、NAE和NPFP呈上升趋势,而土壤碱解氮含量呈下降趋势.[结论]通过施肥技术和机插模式的集成与优化,能有效减少稻田N肥施入,利于N、P、K吸收积累,同步提高双季稻的产量和N肥利用效率.
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冬季作物-双季稻轮作种植模式氮、磷、钾养分 循环与产量可持续性特征
《中国生态农业学报(中英文) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：研究分析农业生态系统NPK养分循环和产量的可持续性,对实现养分资源优化管理和农业可持续发展具有重要意义.基于长期冬季作物-双季稻轮作种植定位试验,分析了2004—2017年冬闲-双季稻、马铃薯-双季稻、紫云英-双季稻、黑麦草-双季稻、油菜-双季稻等轮作种植模式早、晚稻产量的可持续性与稳定性;采用投入产出法(Input-Output Analysis)分析不同轮作种植模式NPK养分循环与平衡状况.结果表明:1)黑麦草-双季稻模式早稻产量变异系数与可持续性指数分别为0.09和0.81,说明稻田冬种黑麦草有利于促进早稻产量稳定性和可持续性的提高;油菜-双季稻模式晚稻产量变异系数与可持续性指数分别为0.07和0.82,说明稻田冬种油菜有益于晚稻产量稳定性和可持续性的提高;2)长期冬季作物-双季稻轮作种植未影响水稻产量和糙米NPK养分含量(P>0.05);3)在稻田轮作种植周年内目前的NPK投入水平下,黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻、马铃薯-双季稻等模式均存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为375.70 kg(K)·hm-2、279.98 kg(K)·hm-2、363.71 kg(K)·hm-2、93.74 kg(K)·hm-2;黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻等模式均在冬季作物种植季存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为240.07 kg(K)·hm-2、89.57 kg(K)·hm-2、140.08 kg(K)·hm-2,但马铃薯-双季稻模式在马铃薯种植季K盈余为255.21 kg(K)·hm-2;同时黑麦草-双季稻模式和紫云英-双季稻模式均存在冬季作物种植季存在N亏缺,N亏缺量分别为59.47 kg(N)·hm-2和89.17 kg(N)·hm-2;油菜-双季稻模式和马铃薯-双季稻模式在晚稻种植季均存在严重的K亏缺现象,K亏缺量分别为45.93 kg(K)·hm-2、124.33 kg(K)·hm-2.冬季作物-双季稻轮作种植模式的养分循环是冬季作物和外部投入的NPK肥料共同驱动的养分循环,建议科学管理冬季作物和3季的NPK养分投入.
关键词： 冬季作物 双季稻 NPK 养分循环 产量可持续性指数 稳定性指数
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