科研产出
施氮量对不同品种水稻氮素利用及碳氮代谢关键酶的影响
《河南农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了解施氮量对不同品种水稻(Oryza sativa L.)氮素利用、光合效率及碳氮代谢的影响,以不同品种的水稻品种RH 003和wp 6为供试品种,氮肥运筹按基肥(50%)、分蘖肥(20%)和穗肥(30%) 3次施用,通过设置4个施氮水平(N用量设0,120,195,270 kg·hm~(-2))的田间小区试验,研究氮素水平对水稻产量和氮素利用效率的影响,并探讨氮素水平下水稻碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,2个水稻品种的子粒产量随施氮量增加而显著增加,施氮后,2个品种剑叶的长度和宽度都大幅增长。从产量构成因子来看,在一定范围内,施氮肥增产主要是提高了品种的有效穗数和每穗粒数。随施氮量增加,植株地上部干质量显著增加,2个品种的氮肥农学利用效率和氮肥偏因素生产力却逐渐降低,在120或195 kg·hm~(-2)处理下,更有利于水稻品种获得最高的氮肥生理利用效率和氮素收获指数;与对照(0 kg·hm~(-2))相比,随施氮量增加,2个品种蔗糖合成酶活性变化幅度不大,而硝酸还原酶活性则表现了先增后降的变化趋势,显著高于对照处理,且在120 kg·hm~(-2)处理下,硝酸还原酶活性达最大。
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基于深度学习的水稻病虫害诊断方法研究
《洛阳理工学院学报(自然科学版) 》 2019
摘要：病虫害是影响水稻等农作物产量的重要制约性因素。为探索基于深度学习的水稻病虫害诊断方法,采用图片尺寸归一化、截取感兴趣区域、病理分割3种预处理方式分别与Faster R-CNN Inception v2、SSD MobileNet v1两种深度学习目标检测预训练模型结合,在TensorFlow深度学习平台下进行水稻病虫害识别模型的训练和诊断效果测试。实验结果表明,6种条件下水稻病虫害识别准确率分别为99.65%、90.74%、92.60%、82.23%、65.74%和20.41%,其中采用归一化尺寸和Faster R-CNN模型时水稻病虫害识别准确率最高,且具有较低的训练时长,较适宜用于水稻病虫害诊断。
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大气CO2浓度和温度升高对水稻籽粒充实度的影响
《农业环境科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了明确水稻籽粒充实度对未来大气CO2浓度([CO2])和温度相伴升高的响应,应用T-FACE(Temperature and Free Air CO2 Enrichment)试验平台,以优质粳稻南粳9108为试材,研究[CO2]升高(对照+200μmol·mol-1)和增温(对照+1℃)对水稻灌浆期和收获期不同粒位籽粒充实度和产量的影响.结果表明,与对照(Ambient)相比,高[CO2]增加了水稻产量和有效穗数,高温的结果与之相反.[CO2]和温度升高下,2015年和2016年水稻分别减产4.0%和14.0%,有效穗数相应减少3.5%和5.4%.强势粒千粒质量最大,比饱粒、中势粒和弱势粒千粒质量分别提高了8.0%~11.7%、10.5%~15.0%和38.8%~63.9%.与Ambient相比,[CO2]和温度升高对饱粒、强势粒、弱势粒千粒质量无显著影响,但[CO2]升高显著提高中势粒千粒质量(P<0.05),增温极显著降低了中势粒千粒质量(P<0.01).收获期,[CO2]升高增加了强、弱势粒穗粒质量,减少了单穗粒质量和中势粒穗粒质量;增温降低了强、中势粒穗粒质量;[CO2]和温度升高降低了水稻单穗粒质量和中势粒穗粒质量.进一步分析,[CO2]或温度升高水稻强、弱势粒占穗质量比例增加,中势粒占穗质量比例减少.[CO2]和温度升高两年弱势粒占穗质量比例平均增加了33.1%,远高于强势粒占穗质量比例的增幅(12.4%),中势粒占穗质量比例平均减少了4.5%.收获期,强、中、弱势粒占穗质量比例分别为9.9%~15.9%、73.2%~84.8%、5.2%~10.6%.因此,中势粒穗粒质量及其比例的减少对产量的影响大于强势粒、弱势粒.2016年单穗粒质量和中势粒穗质量比2015年明显减少,导致2016年产量下降了17.3%~28.6%,增温加剧了产量的降幅,应与2016年水稻开花期高温、灌浆期多雨有关.综上所述,[CO2]和温度升高下弱势粒占穗质量比例的增加及中势粒千粒质量、穗粒质量及其占穗质量比例的减少,导致[CO2]升高不能弥补增温对产量的负效应.
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不同新型肥料对江淮地区水稻生长及氮素吸收利用的影响
《中国土壤与肥料 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：传统肥料具有利用率低、易污染环境等缺点,筛选适合江淮地区水稻施用的新型肥料对于提高水稻产量及氮素利用效率,减少氮损失等具有重要意义。本试验在等氮量200 kg/hm2施用条件下,设置控失尿素、含锌尿素和腐植酸尿素等不同新型肥料处理,同时以普通尿素作为对照,研究其对水稻产量构成因素、土壤理化性质以及氮素吸收利用效率等的影响。结果表明,施用含锌尿素和腐植酸尿素有利于提高水稻有效穗、穗粒数和千粒重,水稻产量较普通尿素处理分别增产5.6%和4.3%,而控失尿素一次性施肥处理水稻反而减产6.5%。腐植酸尿素、控失尿素和含锌尿素施用能够提高土壤有机质、全氮和碱解氮含量。不同类型新型肥料均能够增加水稻地上部氮素吸收量,尤其是腐植酸尿素和含锌尿素,两处理中氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮素表观利用率较普通尿素处理分别提高1.7～2.1 kg/kg、1.7～2.1 kg/kg和6.2%～12.8%。总体而言,江淮地区水稻种植中适宜施用腐植酸尿素和含锌尿素两种新型肥料,有利于提高水稻产量及氮素吸收利用效率。
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脲酶/硝化抑制剂对沿淮平原水稻产量、氮肥利用率及稻田氮素的影响
《水土保持学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：添加氮素抑制剂是提高水稻氮肥利用率的有效途径之一.采用大田试验,探讨了氮素抑制剂(脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)及其组合)对沿淮平原水稻产量、氮肥利用率及稻田氮素的影响,旨在为优化沿淮稻田生态系统氮素养分管理,减少氮素损失提供科学依据.以"常糯1号"为供试材料,于2018年6-10月在安徽省怀远县(沿淮平原典型水稻种植区)进行试验.试验设5个处理:不施氮肥(CK);尿素(U);尿素+硝化抑制剂(U+DMPP);尿素+脲酶抑制剂(U+NBPT);尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(U+NBPT+DMPP).结果表明:尿素配施NBPT或者DMPP均有利于提高水稻产量、植株吸氮量和氮素利用效率,NBPT效果优于DMPP,NBPT和DMPP联合施用表现出协同增效作用.尿素配施抑制剂的3个处理U+NBPT、U+DMPP和U+NBPT+DMPP较单独施用尿素U处理的产量分别增加6.8%,4.3%,8.6%,植物吸氮量分别增加9.6%,6.5%,12.2%,与U处理之间差异达显著水平(P<0.05).尿素单独配施NBPT或者NBPT+DMPP组合均显著提高了氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥农学利用率(NAE)、氮素吸收效率(NUP)和氮肥偏生产力(NPFP)(P<0.05),而尿素单独配施DMPP也有不同程度的提高,但差异未达到显著水平(P>0.05).另外,尿素单独配施DMPP或者DMPP+NBPT组合均显著提高了水稻成熟期土壤铵态氮(NH4+-N)和微生物量氮(SMBN)的含量,降低了硝态氮(NO3--N)的含量,提高了土壤中铵/硝比,而尿素单独配施NBPT对水稻成熟期土壤NH4+-N、NO3--N和SMBN无显著影响.总体认为,在沿淮平原稻作种植体系中,尿素配施NBPT或者DMPP可以有效地增加水稻产量,促进水稻对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,NBPT和DMPP联合施用效果最理想.
关键词： 脲酶/硝化抑制剂 水稻 产量 氮肥利用率 土壤氮 沿淮平原
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不同种植模式对水稻生长发育和光合特性及产量构成的影响
《西北农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为水稻机直播增产机理及大面积推广应用提供依据,研究水播和旱播下机直播和撒播对水稻生长、光合及产量形成的影响。结果表明:水播比旱播有利于提高叶面积指数,在旱播和水播下机直播处理叶面积指数在拔节期以后皆显著高于撒播。水播机直播处理组合最有利于提高叶绿素SPAD值,并显著高于旱播撒播处理。其他条件相同,机直播相比撒播、水播相比旱播皆利于提高水稻各生育期群体干物质量。灌浆中期‘桃湘优莉晶’和‘原旱稻3号’水播机直播比水播撒播光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别增加了7.06%、5.75%、4.32%和5.94%、12.68%、4.33%,水播相比旱播光合特性总体表现较优。其他处理相同下,机直播穗数、千粒质量、穗粒数、结实率、产量和收获指数皆高于撒播,‘桃湘优莉晶’和‘原旱稻3号’收获指数旱播和水播下机直播比撒播增加2.58%、8.96%和6.22%、7.37%,而旱播机直播穗数、穗粒数、结实率与水播撒播差异不显著。产量与叶面积指数、群体干物质量、结实率、穗粒数、千粒质量、穗数皆呈显著正相关,与叶绿素SPAD值、光合速率、气孔导度、蒸腾速率呈不显著正相关,与胞间CO_2摩尔分数呈负相关。研究认为水播机直播相比水播撒播、旱播撒播及旱播机直播在改善水稻生长、光合及产量方面优势明显。
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施氮量对不同品种水稻氮素利用及 碳氮代谢关键酶的影响
《河南农业大学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了解施氮量对不同品种水稻(Oryza sativa L.)氮素利用、光合效率及碳氮代谢的影响,以不同品种的水稻品种RH 003和wp 6为供试品种,氮肥运筹按基肥(50%)、分蘖肥(20%)和穗肥(30%)3次施用,通过设置4个施氮水平(N用量设0,120,195,270 kg·hm-2)的田间小区试验,研究氮素水平对水稻产量和氮素利用效率的影响,并探讨氮素水平下水稻碳氮代谢关键酶活性的变化.结果表明,2个水稻品种的子粒产量随施氮量增加而显著增加,施氮后,2个品种剑叶的长度和宽度都大幅增长.从产量构成因子来看,在一定范围内,施氮肥增产主要是提高了品种的有效穗数和每穗粒数.随施氮量增加,植株地上部干质量显著增加,2个品种的氮肥农学利用效率和氮肥偏因素生产力却逐渐降低,在120或195 kg·hm-2处理下,更有利于水稻品种获得最高的氮肥生理利用效率和氮素收获指数;与对照(0 kg·hm-2)相比,随施氮量增加,2个品种蔗糖合成酶活性变化幅度不大,而硝酸还原酶活性则表现了先增后降的变化趋势,显著高于对照处理,且在120 kg·hm-2处理下,硝酸还原酶活性达最大.
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大气CO_2浓度和温度升高对水稻籽粒充实度的影响
《农业环境科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了明确水稻籽粒充实度对未来大气CO_2浓度([CO_2])和温度相伴升高的响应,应用T-FACE(Temperature and Free Air CO_2 Enrichment)试验平台,以优质粳稻南粳9108为试材,研究[CO_2]升高(对照+200μmol·mol-1)和增温(对照+1℃)对水稻灌浆期和收获期不同粒位籽粒充实度和产量的影响。结果表明,与对照(Ambient)相比,高[CO_2]增加了水稻产量和有效穗数,高温的结果与之相反。[CO_2]和温度升高下,2015年和2016年水稻分别减产4.0%和14.0%,有效穗数相应减少3.5%和5.4%。强势粒千粒质量最大,比饱粒、中势粒和弱势粒千粒质量分别提高了8.0%～11.7%、10.5%～15.0%和38.8%～63.9%。与Ambient相比,[CO_2]和温度升高对饱粒、强势粒、弱势粒千粒质量无显著影响,但[CO_2]升高显著提高中势粒千粒质量(P<0.05),增温极显著降低了中势粒千粒质量(P<0.01)。收获期,[CO_2]升高增加了强、弱势粒穗粒质量,减少了单穗粒质量和中势粒穗粒质量;增温降低了强、中势粒穗粒质量;[CO_2]和温度升高降低了水稻单穗粒质量和中势粒穗粒质量。进一步分析,[CO_2]或温度升高水稻强、弱势粒占穗质量比例增加,中势粒占穗质量比例减少。[CO_2]和温度升高两年弱势粒占穗质量比例平均增加了33.1%,远高于强势粒占穗质量比例的增幅(12.4%),中势粒占穗质量比例平均减少了4.5%。收获期,强、中、弱势粒占穗质量比例分别为9.9%～15.9%、73.2%～84.8%、5.2%～10.6%。因此,中势粒穗粒质量及其比例的减少对产量的影响大于强势粒、弱势粒。2016年单穗粒质量和中势粒穗质量比2015年明显减少,导致2016年产量下降了17.3%～28.6%,增温加剧了产量的降幅,应与2016年水稻开花期高温、灌浆期多雨有关。综上所述,[CO_2]和温度升高下弱势粒占穗质量比例的增加及中势粒千粒质量、穗粒质量及其占穗质量比例的减少,导致[CO_2]升高不能弥补增温对产量的负效应。
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