水稻
为探究缓释液体氮肥作送嫁肥代替返青分蘖肥对水稻的影响，本研究选取‘华浙优210’为供试材料，以常规分次施肥为对照(CK)，施用缓释液体氮肥作送嫁肥代替返青分蘖肥为处理(T)，来研究不同施肥方式对水稻生长、产量、品质的影响。结果表明，与CK相比，T处理对水稻的茎蘖数、SPAD值、形态学特征没有显著影响，然而，T处理能够显著促进水稻生育中后期地上部干物质积累，还可以提高水稻生育前期的根冠比，这有助于水稻壮苗；T处理可降低水稻生育中后期的根冠比，增加地上部生物量积累，从而为高产打下基础。由于有效穗数降低，T处理的产量略低于CK，但无显著影响。T处理可以显著提高稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质，但对稻米的营养品质影响不明显。所以，施用缓释送嫁肥代替返青分蘖肥能够在确保产量和品质的前提下，达到省工节本高效的目的。
本研究旨在通过探讨不同播期对水稻大田营养生长期秧苗生长性状和分蘖动态的影响，为科学选择水稻生产的播种和移栽日期提供依据，以促进稳定高产。以三江平原主栽品种‘龙粳31’为试材，设置4个播期，相邻播期间隔时间步长10 d，将当地多年平均播期设为第2期(T2)，向前设置1期(T1)，向后设置2期(T3—T4)开展试验。结果表明：大田营养生长期随着播期推迟，水稻发育进程加快，逐日温度适宜度不适宜天数减少，发育期温度适宜度上升，≥10℃有效积温下降；≥10℃有效积温与分蘖数的决定系数均在92.8%以上，对水稻分蘖数影响系数在4.7~8.9之间；T1播期在返青—分蘖期遭遇最低温达3.3℃的阶段性低温，连续7 d的逐日温度适宜度低于0.3，其中4 d的逐日温度适宜度为0，秧苗性状指标最低；T2播期株高最大达73 cm，单株叶面积103.27 cm2，单株干物质1.01 g，穴最大分蘖数达到18株。综合来看T2播期秧苗素质指标最高，T3次之，5月11—21日为最佳移栽期。研究结果为水稻种植科学选择移栽期、趋利避害和促进稳产丰产提供理论依据。
文章介绍了水稻穗腐病的病原菌和发病症状。从发生条件和病害流行规律等方面阐述了水稻穗腐病的发生规律；从栽培管理、菌源积累和选用抗病品种等方面介绍了水稻穗腐病的农业防治措施，介绍了不同农药对水稻穗腐病的防治效果。笔者认为，对于水稻穗腐病的防治，应在科学栽培、及时清除菌源和选育抗病品种等农业防治的基础上，适时进行化学药剂防治，在保障粮食安全生产的同时有效控制水稻穗腐病的发生和为害。
为了研究盐胁迫下氧化石墨烯(graphene oxide，GO)处理对水稻种子萌发的影响，本试验以水稻‘哈粳稻15号’为试验材料，在正常条件和盐胁迫下(0.05 mol/L NaCl)采用不同质量浓度(0、25、50、100 mg/L)的GO引发处理，检测不同处理后水稻种子的抗氧化酶活性、丙二醛及其渗透调节物含量的变化。结果表明：（1）低浓度GO(25 mg/L)可以促进水稻种子的萌发，而高浓度GO(50、100 mg/L)则明显抑制其萌发。25 mg/L的GO可以增加盐胁迫下种子的生命力，提高出苗率；（2）高浓度GO与NaCl复合处理，可以进一步加重盐胁迫对水稻种子生长的抑制效应，同时提高抗氧化酶活性，降低丙二醛含量，减轻氧化应激反应；（3）GO处理促进了渗透调节物的合成与积累，增加水稻种子的渗透调节能力和抗盐害能力，强化幼苗的耐盐能力，显著提升其在盐环境下的出苗和成苗效率。低浓度GO可以促进水稻萌发，而高浓度GO对水稻生长具有一定危害。特别是在盐胁迫下，高浓度GO可以加大盐胁迫对水稻生长的毒害。建议盐碱地区在水稻生产实践中慎用高浓度GO相关肥料等。
为遴选出适宜东北地区冷凉条件下水稻秸秆原位还田腐解效果最优的菌剂产品，并明确腐解菌剂与尿素耦合的最佳用量，于2020年10月—2022年10月在吉林省松原市前郭灌区红旗农场和吉林市永吉县万昌镇，选择3种腐解菌剂进行田间比选试验，以水稻秸秆腐解率、水稻生物学性状和产量为指标，遴选出应用效果较好的菌剂产品；设置秸秆还田配施该腐解菌剂与不同尿素用量耦合试验，明确最适宜的尿素用量。结果表明：自主研发的腐解菌剂NKY表现出更好的田间应用效果，红旗农场和万昌镇的周年秸秆腐解率分别为68.8%和67.2%，与未施菌剂处理(CK)相比分别提高38.5和35.5个百分点，水稻株高、分蘖数和干物重也均有所增加，水稻产量分别提高6.0%和6.8%；尿素与腐解菌剂NKY耦合的最适宜用量为75 kg/hm2，与未施尿素相比，秸秆腐解率提高8.7%，产量提高6.2%。综上所述，自主研发的腐解菌剂NKY不仅有很好的水稻秸秆降解能力，同时能够促进作物生长、提高作物产量，具有较好的应用前景。
2021年6—11月，在江苏南通沿海滩涂地区以‘南粳5055’为试验品种布置水稻种植试验，设置5个叶面喷施处理，即清水处理(CK)、糖醇硅处理(SF1)、海藻液硅处理(SF2)、液体硅锌肥处理(SF3)、高活性离子态液体硅处理(SF4)，旨在研究不同外源硅肥喷施对沿海滩涂水稻产量、各器官干物质和养分积累及转运、稻米品质的影响。结果表明：（1）与CK相比，SF1、SF2、SF3和SF4下水稻产量分别提高了9.24%、7.31%、0.28%和3.64%，且SF1下达到显著水平；同时，SF1下每穗粒数、实粒数、千粒质量、穗长和着粒密度增加均达到显著水平(P<0.05)；（2）水稻成熟期的地上部干物质积累量表现为SF1>SF2>SF4>SF3>CK；水稻抽穗期各喷施处理地上部的氮素积累量均显著增加，SF1和SF3下地上部钾素积累量显著增加；水稻成熟期SF1、SF3和SF4下穗和地上部氮素累积量均显著增加(P<0.05)；水稻抽穗期各器官氮素和钾素积累量分配均表现为茎鞘>叶片>穗；成熟期氮素积累量分配均表现为穗>茎鞘>叶片，钾素积累量分配均表现为茎鞘>穗>叶片；（3）与CK相比，叶片干物质转运量(SF3)、穗部干物质增加量（SF1、SF2和SF3）显著增加；茎鞘（SF2、SF3和SF4）和叶片(SF1)氮素转运量、穗部（SF1、SF3和SF4）氮素增加量均显著增加；水稻茎鞘(SF3)和叶片(SF1)钾素转运量、穗部(SF3)钾素增加量均显著增加(P<0.05)；（4）滩涂水稻产量与穗干物质增加量和氮素转运量呈正相关，与成熟期穗干物质积累量、穗氮素积累量呈显著正相关，与叶片钾素积累量呈显著负相关；（5）本试验条件下，不同外源硅肥喷施对滩涂稻米外观和加工品质均没有明显影响。因此，在本沿海滩涂地区，通过叶面喷施适宜的外源硅肥（特别是糖醇硅）可以显著提高水稻产量，且喷施外源硅肥主要提高了滩涂水稻每穗粒数和千粒质量，增加了水稻穗部干物质积累和氮素积累量。
耕作方式影响下土壤水溶性有机碳的变化对作物生长与土壤碳循环的意义重大。本研究在太湖地区开展了稻麦旋耕和稻麦免耕方式的田间试验，对比研究耕作方式对水稻关键生育期土壤水溶性有机碳含量及光谱特征的影响。结果表明：稻麦旋耕和稻麦免耕处理的土壤有机碳含量，分别从水稻种植前的21.73、21.30 g/kg增加至水稻收获后的21.95、23.49 g/kg，而水溶性有机碳含量，分别从水稻种植前的1.74、1.66 g/kg增加至水稻收获后的3.74、4.35 g/kg，稻麦免耕更有利于增加土壤固碳和水溶性有机碳含量；2种耕作方式下土壤水溶性有机碳的SUVA254和SUVA260均比水稻种植前略有下降，且稻麦免耕的SUVA254和SUVA260均高于稻麦旋耕，而E2/E3和E3/E4均有提高，稻麦免耕比稻麦旋耕更有利于提高水溶性有机碳的芳香性和腐殖化程度。相对于稻麦旋耕，稻麦免耕更有利于提升水溶性有机碳的稳定性，对增加稻田土壤固碳有着积极的作用。
为探究水稻关键生育期灌溉对稻谷产量和水分利用效率的影响，本研究以‘粤禾丝苗’为对象，设置了4个灌水处理，分别为分蘖期间灌水(IMT)、幼穗分化期间灌水(IPI)、抽穗期间灌水(IHD)、幼穗分化期间+抽穗期间灌水(IPI+IHD)，并以全生育期淹水灌溉(CK)作为对照，考察不同生育期灌水对水稻分蘖数、株高、光合作用、产量及水分利用效率等的影响。研究结果显示，与CK处理相比，IMT、IPI、IHD和IPI+IHD灌水处理的稻谷产量分别下降了97.0%、37.9%、34.7%和21.9%。在有效穗数方面，IPI、IHD和IPI+IHD灌水处理分别下降了28.6%、25.7%和31.4%，而IMT处理的有效穗数无显著差异。对于每穗颖花数和穗长，IMT和IHD处理分别下降了49.0%、20.0%和13.9%、6.4%；然而，IPI和IPI+IHD处理的株高、每穗颖花数和穗长与对照无显著差异。在结实率方面，IHD和IPI+IHD处理分别增加了22.9%和10.7%。在光合指标方面，IPI、IHD和IPI+IHD净光合速率分别增加27.3%、29.6%和32.4%，气孔导度分别增加45.5%、24.1%和42.8%，蒸腾速率分别增加33.9%、23.6%和31.5%；IPI和IPI+IHD胞间CO2浓度分别增加了0.8%和4.1%。与对照相比，IPI、IHD和IPI+IHD处理的水分利用效率分别增加13.6%、19.9%和14.6%。研究结果表明水稻分蘖间期灌水有助于分蘖数的增加，幼穗分化期间灌水能够提升每穗颖花数，抽穗间期灌水可提高水稻的结实率。分化期和抽穗期是水稻灌溉的关键时期，这有利于最大程度降低稻谷产量的损失，提高水分利用效率。本研究结果对干旱地区节水增产增效的水稻栽培具有重要意义。
深入探究水稻收获指数在各分离世代的遗传规律，有利于为基于收获指数的水稻育种提供理论参考。本研究基于收获指数对4个水稻杂交组合的分离后代进行单株选择，比较分析其不同世代群体主要农艺性状的变异系数及其收获指数的选择效应差异。不同水稻材料的孕穗期SPAD值、株高、穗长性状表现较为稳定；杂交水稻后代的剑叶长、千粒重、结实率、收获指数分离幅度较大，而其亲本的这4个性状表现都较为稳定；但是，杂交水稻的亲本及其后代的地上部生物学产量、单株穗数、穗粒数变异幅度都比较大。所有供试杂交水稻组合的F3、F3株系、F4株系的收获指数广义遗传力均高于97%。‘红欣-1S/玉香油占’、‘红欣-1S/FL478’、‘红欣-1S/HD-YX’的F4株系的收获指数选择效率均高于其F3、F3株系，即基于收获指数对这3个水稻杂交组合后代进行单株选择的作用明显；但是，对‘红欣-1S/广红3号’后代进行高收获指数单株选择却不能提高其收获指数选择效率。对于多数的供试水稻材料，从F2世代开始对其进行高收获指数单株选择是有效的，可以明显提高其收获指数的选择效率。
水稻抗倒伏性状是一个复杂性状，剖析其遗传效应，对提高水稻抗倒伏能力具有参考价值。本文旨在通过植物数量性状的加性-显性遗传模型，探讨水稻抗倒伏性状的遗传效应。以籼粳杂交后代为研究对象，分析了16个抗倒伏性状的遗传方式和遗传参数。研究发现，9个性状的加性方差占遗传主效应比率变幅为49.9%~72.1%，7个性状的显性方差占遗传主效应比率变幅为48.2%~87.1%，9个性状的加性方差和显性方差占表现型方差均达显著或极显著水平，受基因加性效应和显性效应共同控制。基部抗折力、鞘叶厚度等8个性状与倒伏指数呈负相关，有利于提高基部抗折力和水稻抗倒能力。籼粳中间型亲本的抗倒伏性状杂种优势强，育种价值高，有效利用各性状的遗传特点，对培育抗倒伏的籼粳杂种具有重要指导意义。
为了解水稻Cd污染及调控治理进展情况，从水稻Cd的吸收和转运规律、不同水稻品种类型和器官的Cd累积规律、Cd对水稻产量和品质的影响、Cd对水稻种子萌发的影响、Cd对水稻生长发育及生理生化的影响以及减少Cd积累的调控措施出发等方面进行了全面综述。针对中国水稻Cd污染情况提出今后研究方向：（1）开展新型原位钝化材料的研发，如纳米吸附材料等，此材料应具有绿色环保、廉价高效和使用便捷等特点；（2）研发出更多科学合理的土壤修复技术，在不破坏土壤自身结构和生态环境的前提下，高效去除土壤中的各类重金属；（3）运用分子新型育种手段，培育一批耐Cd和Cd超低积累稳定型品种，同时围绕品种研发相配套的栽培技术。研究以期为Cd污染治理提供一些参考。
本研究旨在探讨河南南部某县水稻籽粒重金属污染状况及其对当地居民健康的潜在风险。2021年9月，在该区域采集68件水稻籽粒样品，并使用电感耦合等离子体质谱法和固体进样-直接测汞法测定铬、砷、镉、铅、汞含量。通过单因子和综合污染指数法评估了重金属污染程度，并利用目标危害系数法评估了重金属对人体健康的潜在风险。研究发现，该研究区稻米中重金属平均含量均未超过中国食品卫生标准，部分样品出现As和Cd超标情况。稻米的综合污染指数为0.49，处于安全级别。该地区的成人和儿童对As的平均日摄入量(ADD)比暴露参考剂量(RfD)高，健康风险系数(HQ)分别为3.11和4.80，说明水稻籽粒中砷含量存在一定的风险。多种重金属总危害指数(HI)大于1，表明当地居民过度食用该区域的稻米会危害自身健康。综上所述，研究区内的水稻籽粒样品已受到砷的污染，存在一定的健康风险，当地政府需加强对水稻种植过程中的动态监测，关注砷的形态和有效态变化，保障粮食安全。
本研究聚焦四川某地区稻田环境污染情况，以稻田土壤及稻米为主要研究对象。通过采集该区域216份土壤样品和稻米样本，运用单因子污染物指标法与内梅罗综合污染物指标法，对土壤中的砷、铅、镉、铬、汞、铜、锌、镍8种重金属元素及水稻中的砷、铅、镉、铬、汞5种重金属含量进行检测与评估，并开展对研究区土壤与稻米中各种重金属元素间的关联定量分析。结果表明：（1）研究区土壤镉和汞平均含量分别为0.47、0.98 mg/kg，均超标，超标率分别为27.78%和34.26%。内梅罗综合污染指数为1.11 mg/kg，达轻度污染程度。（2）土壤中8种元素间存在显著相关性，且重金属积累的途径可能相同。土壤汞的变异系数为163.20%，属高度变异，表明当地的污染源对土壤中的重金属有较强的影响，而土壤中的汞含量超标主要是人为的。（3）水稻中镉、铬和铅存在超标现象，超标率分别为19.44%、3.70%和19.44%。研究表明，水稻中的重金属富集程度与土壤重金属含量存在一定相关性，且与重金属的化学形态有关。本研究成果对食品安全和重金属污染修复治理具有一定的指导意义。
为了解有色稻米及其相关基因的研究进展，归纳了有色稻米的功能，分析了Ra、Rc、Rd、OsC1和OsB2基因对有色稻米性状的影响。这些基因通过影响花青素和原花青素的积累，决定了米粒的红、黑、紫等颜色。研究指出了相关稻米颜色基因在水稻育种中的局限性，目前的研究还不够系统，导致无法充分利用这些基因的多样性，也不能证明这些基因在水稻其他性状上的作用。笔者认为可以采用全基因组关联分析和群体遗传学方法，系统分析这些基因在不同水稻品种中的变异和表达模式，为水稻遗传改良提供数据支持，也可以利用遗传学方法和现代生物技术手段探索这些基因在水稻其他性状中的功能，为水稻的多性状改良提供理论依据。
根际中的微生物组成和功能是微生物生态学的研究重点，对水稻根系土壤微生物群落的多样性及环境因子对土壤微生物的影响进行分析，可为水稻的种植区域土壤可持续性发展及土地资源保护提供参考价值。本研究利用16S rRNA高通量测序技术对水稻根际土壤微生物细菌组成进行测定，分析不同地区采样的微生物群落的组成及多样性，探究土壤微生物多样性与土壤理化性质的关系。测序结果显示，从4个区域采集的水稻根际土壤样品中共获取了33862个OTUs，分别属于38门88纲214目514科2268属。在门水平上，4个区域所采集的水稻根际土壤细菌的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)等。在属水平，Limisphaera为水稻根际土壤细菌的优势类群。Alpha多样性指数显示，4个区域采集的水稻根际土壤细菌的物种多样性和丰富程度总体呈现为兵团六十八团(D)>伊犁州奶牛场(A)>察布查尔镇(B)>孙扎奇牛录乡(C)；Beta多样性指数表明，4个区域采集的水稻根际土壤在细菌群落的组成上均存在差异，其中A组与其他各组之间存在的差异较大。由土壤细菌与环境因子的相关性分析可知，水稻根际土壤微生物细菌群落组成的主要影响因子可能是氮、全钾、有机碳。本研究明确了伊犁河谷地区分布的水稻根际土壤条件及根际土壤细菌群落特征，可为伊犁河谷土壤生态系统的研究提供理论支撑。
本研究旨在探究“四特”晚籼稻的生长发育特性，为其在农业领域的推广应用提供理论依据。选取了晚籼稻典型品种‘玺优447’和长江中下游稻区主推品种‘金优207’为试验材料，通过多年大田试验，系统测定了这两种晚籼稻的产量和生长发育特性，并总结了“四特”晚籼稻的选育进展。研究发现，‘玺优447’全生育期较‘金优207’短3~5 d，产量较‘金优207’增产7.5%~19.4%，主要得益于其干物质积累和收获指数的协同提高，以及更高的穗粒数。‘玺优447’干物质、氮、磷和钾快速积累期起始时间和结束时间均比‘金优207’晚，平均积累速率比‘金优207’高。‘玺优447’营养生长期甲烷排放通量高于‘金优207’，而抽穗期和灌浆期低于‘金优207’。此外，‘玺优447’具有更高的抗倒伏能力，这主要得益于其较低的株高、较短的基部节间和较高的茎壁厚度。“四特”晚籼稻具有生育期短、高产、低甲烷排放和抗倒伏能力强的特性，具有较好的推广应用前景。
研究旨在探明玫瑰色考克氏菌SDB9和耐寒短杆菌SDB5对水稻营养品质的影响。以水稻为试验材料，通过将SDB9菌、SDB5菌单独及按1:1比例混合浸种处理水稻，收获后对水稻籽粒中9种营养成分含量进行测定。结果如下：与CK相比，试验组淀粉含量仅升高1%，差异不显著；粗蛋白含量均降低3%~5%，差异不显著；粗脂肪含量均升高，只有SDB9+5处理下升高14.9%，差异显著；可溶性总糖含量均降低52.5%~58.3%，差异极显著；还原性糖含量除SDB5处理下降低0.6%，差异不显著外，其余均升高，其中SDB9处理使其升高25.9%，差异显著，SDB9+5处理使其升高8%，差异不显著；可溶性蛋白含量均降低，只有SDB9+5处理下显著降低14.9%；纤维素含量除SDB9+5处理下降低0.2%外，其余均升高0.8%~0.9%，差异均不显著；维生素C含量均降低，SDB9处理下降低64.5%，差异极显著；SDB5处理下降低16.1%，差异显著，SDB9+5处理下降低35.5%，差异显著；硝酸盐含量降低1%-12.8%，差异均不显著。综上所述，用SDB9和SDB5单独或混合处理后水稻的主要营养品质中淀粉含量稍有增加，粗蛋白质含量稍降低在8%左右，改善了水稻的适口性，粗脂肪含量升高，硝酸盐含量降低都有利于品质的改善。这说明玫瑰色考克氏菌SDB9和耐寒短杆菌SDB5在一定程度上能改善水稻的营养品质。对2菌株进行营养品质的评价，按品质由高到低的顺序为SDB9>SDB9+5>SDB5>CK。
为提高水稻病虫害图像自动识别的准确性并进而有效指导农业病虫害防治工作。本研究采用迁移学习和ResNet-18模型相结合的方法，通过整理网络开源植物病害数据，获取水稻白叶枯病、稻瘟病和东格鲁病等9种水稻病虫害和1种健康叶片的图像数据，共计11414张用于模型训练，同时拆分30%的数据作为测试集。并在ResNet-18、GoogLeNet、VGG-16、MobileNet-v2等6种预训练模型的基础上，对迁移模型进行一系列的参数调整，以优化迁移学习模型。结果表明：（1）在模型训练参数一致情况下，本研究模型ResNet-18较MobileNet-v2、AxeNet、VGG-16、、GoogLeNet、SqueezeNet和原ResNet-18模型相比，不仅验证精度显著提高，损失值还最低，模型最终精度为96.97%；（2）相比于原模型，所有迁移学习后模型的训练精度提高较为明显，所提高精度分布在5.03%~13.90%。优化后的训练模型具有识别速度快、准确率提高的特点，可以准确、快速地识别出病害类型，为作物病害的自动诊断提供支撑。
水稻
