农业的发展

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农业的发展/2021年/文章

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体积 2021年 |文章的ID 6676081 | https://doi.org/10.1155/2021/6676081

西蒙·k·Awala Kudakwashe举起,Vistorina Shivute, Johanna s Valombola Pamwenafye Nanhapo,喜田岛Hirooka,薇的一种d . Mwandemele Morio饭岛爱, 增长和生产力评估短期稻米(栽培稻l .,在半干旱中北部纳米比亚旱地新稻)基因型”,农业的发展, 卷。2021年, 文章的ID6676081, 10 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/6676081

增长和生产力评估短期稻米(栽培稻l .,在半干旱中北部纳米比亚旱地新稻)基因型

学术编辑器:Othmane Merah
收到了 2020年10月14日
接受 2021年2月19日
发表 2021年2月28日

文摘

在半干旱地区,干旱对作物生产的主要威胁,但气候变化和差异常常带来洪水地区,形成季节性湿地造成损害当地drought-adapted主食谷物和,因此,低产量和粮食短缺。引入半水生作物大米(选用spp。)这些半干旱湿地可以补充旱地作物低产量,解决粮食短缺问题。进行了现场试验Namibia-Ogongo大学校园在2016/2017和2017/2018种植季节评估水稻基因型的生长和产量。十二个短期水稻基因型、九国际水稻研究所(IRRI)和三个当地种植旱地新稻基因型,。参数方差分析进行测试对作物生长和产量性状的影响。结果显示显著的基因型在交互数天,株高、分蘖数/ m2、拍摄生物量、穗数米的数量21000粒重、收获指数和籽粒产量。IRRI基因型产生更高的分蘖数,拍摄生物量、比新稻的产量,早熟,都高,1000粒重较高跨年。一般来说,大部分的基因型籽粒产量较低和较高的生物量在第一年,由于流行的凉爽,下雨,看似多云天气条件下降低温度和太阳辐射较低。籽粒产量呈正相关,大多数人物但1000粒重呈负相关。这些结果证明IRRI的产量优势基因型早熟NERICA同行。然而,进一步的研究在形态特征和IRRI的耐旱基因型是确定生产的可持续性在半干旱的环境。

1。介绍

粮食短缺是一个严重的问题在撒哈拉以南地区,尤其是在印度次大陆的半干旱地区。纳米比亚、半干旱西南部非洲撒哈拉沙漠以南的国家,面临着艰巨的挑战,食品生产来满足其不断增长的人口。该国的水文条件的特点是低和不稳定的降雨,高温和高蒸发率(1]。平均年降雨量范围在200 - 450毫米,和大多数收到降雨在该国的北部地区,包括人口最稠密的自给农业社区(2]。超过60%的人口生活在北部地区(3]。然而,大多数的居民是资源贫乏的农民,主要依赖自给农业的特点是低投入,低产出的牲畜和农作物生产系统(4]。由于相对较高的降雨发生在这个地区,与其他国家相比,几乎所有的当地农民参与作物生产,种植传统旱地作物,主要是珍珠粟(狼尾草glaucuml .)、高粱(高粱二色的m .)、玉米(玉米l .)和豇豆(豇豆属unguiculatal .) [2,5]。大米(选用spp),另一方面,主要是作为研磨产品进口,进口量逐年增加。这些进口的趋势可能会持续多年,将需要更多的食物来养活不断增长的人口(6]。

尽管纳米比亚是一个干燥的国家,与其他国家在半干旱地区,它还经历季节性洪水由于全球气候变化的影响,在系统和畸变在当地气候模式(7- - - - - -9]。空间和时间的变化都是当地降雨的共同特征(5,10]。时间维度,当地降雨高度不稳定,波动动力学导致间歇性干旱或洪水攷虑,而且年际变化导致干旱或季节性洪水(5),根据水资源丰富。干旱和洪水导致当地旱地作物歉收,导致粮食产量低,因此持续的粮食短缺的国家(5,6,9,11]。然而,Cuvelai季节性湿地系统,有一个总体面积800000公顷在安哥拉和纳米比亚的中北部地区南部12),可以存储大量的水长达五个月在夏天雨季跨越November-April时期(5,6]。存储水的季节性洪水流入的结果从安哥拉高地地区的降雨通常是高2)以及偶尔高当地夏季降雨。然而,在半干旱地区,包括中北部纳米比亚、降水变化与雨季推迟发病有关,早期的雨季戒烟,减少生长季节的长度,和频繁或长时间动力学干旱(13,14),使农作物生长季节短于预期。

粮食生产在纳米比亚可以增加利用充分利用自然资源和当地农作物多元化基地。大米是粮食作物种植在低地和高地农业生态系统(15]。高地NERICA水稻的出现(16)创造了一个机会,水稻生产扩展到半干旱,撒哈拉沙漠以南的农业生态系统(6,17- - - - - -19]。在纳米比亚北部最近的研究表明,水稻可以培养在当地季节性湿地(9,10,20.),无需修改系统中的水环境(21- - - - - -23]。目前,水稻种植在中国是由几个生产商;因此,湿地是传统上用于季节性牲畜放牧和钓鱼12,24),尽管对国产大米的高需求(6]。此外,由于季节性湿地,最终失去了大部分的水通过蒸发和深层渗透。增加水稻种植当地的湿地生态系统有潜力提供了新的水稻食品和新种植的土地面积,补充现有的耕地用于传统的旱地作物的生产,同时保护当地水环境(23]。

尽管持续努力加快水稻生产在中国6,10,20.,25),科学出版物品种生长和产量表现在纳米比亚现场条件下目前有限的。这些信息是至关重要的为国内水稻产量的提高和战略国家的粮食安全政策规划。水稻种植在当地季节性湿地可以补充低收益率的地方,传统的珍珠稷和高粱旱地作物,特别是洪水年,从而帮助提高家庭粮食自给自足的社会经济地位和改善小农农业社区(6]。因为大米是用作粮食和经济作物,加剧当地湿地的小规模生产中北部纳米比亚将有助于限制谷物进口,创造就业(尤其是青年骇人需要农业土地),和减少贫困,因此,导致了国家的粮食安全和经济发展。

因此,本研究的目的是评估短期水稻基因型对增长和粮食生产在中北部纳米比亚的季节性湿地条件。

2。材料和方法

2.1。学习地点和天气条件

我们评估增长和产量短期水稻基因型的田间试验进行季节性湿地条件下在2016/17和2017/18种植季节(December-April) Namibia-Ogongo大学校园(17°41′年代,15°17′E,海拔1094米),中北部纳米比亚(图1)。这个地区的特点是半干旱气候,平均气温> 22°C (26),年平均降雨量从450到500毫米(5]。校园位于Cuvelai流域,起源于安哥拉南部。这个盆地的特点是一个自然的,大规模的网络互联浅锅本地调用iishana和广泛插值深水池塘oondombe前,穿越大片地区中北部纳米比亚收敛于形成一个内陆三角洲的埃托沙国家公园(图1)。在夏天雨季,水从上集雨盆地在安哥拉,在降雨通常较高,和当地雨水转换iishanaoondombe季节性湿地在安哥拉和纳米比亚,常常导致洪水,泛滥的旱地农田(26]。土壤分析实验地区在执行之前执行实验在第一年。实验领域的表层土(0-20厘米)被列为沙子,沙子质地的91.2%,2.0%的粘土,淤泥和5.6%,3.0 g总C公斤−1,0.36 g总N公斤−1,可用P 3.0毫克公斤−1,44.0毫克公斤−1和pH值(H2O)为7.6。

2.2。植物材料

大米(栽培稻l .)种质资源组成的九个短期基因型于2016年获得国际水稻研究所(IRRI)的菲律宾,在纳米比亚现场评价。基因型红外58,红外60,PAGSANJAN (PSBRC10) PSBRC 82年,国际水稻研究所148年内在RC 216年NSIS RC 298, NSIC2013 RC 346,国际水稻研究所175年。我们测试了IRRI基因型与三个高地NERICA genotypes-NERICA 1 (N1),新稻4(陶瓷)和新稻7 (N7)在2011年收购了AfriRice、贝宁、东非,这是促进当地季节性湿地条件下栽培,中北部纳米比亚(9]。所有的基因型选择、生育期短,雨养作物生产的一个关键的角色在短雨季(December-April)在纳米比亚北部[5]。水稻种子股票每三至年再生生产种子试验,以及农民的种植,在新稻基因型的情况下。

2.3。治疗和现场管理

实验设计是随机完成12个水稻基因型组成的块复制四次,共计48块。每年的评估,实验区圆盘耙20 - 30厘米土壤深度放松的土壤和杂草材料合并到土壤,因此生产幼苗建立的精细耕作。压实土乐队(高0.5米×1.0米宽)是构造作为实验区域的周长,也促进情节在实验期间的保水性。一天在移植之前,种植前的基础肥料30-45-30公斤·公顷的速度−1N、P和K,分别播出在实验区和混合用斜的表层土,彻底和这个地区被淹没,促进后续划动移植操作。

前不久稻秧提高育苗条件下被移植到实地的2017年和2018年的1月16日。一个每株幼苗移植5.0厘米的土壤深度,同时保持一个常数0.3米×0.3米的间距。个别块3.6米−2(3米×1.2米)由4行,各有10个植物,总计人口40植物。实验总面积是216米2(15米×14.4米)。1米宽的小巷分离实验模块,从而促进运动在移植和随后的实验管理和数据采集操作。在植物生长过程中,情节收到补充必要的地面灌溉维持5 - 10厘米的水深,所以水分亏缺永远不会发生在故事情节在作物生长周期。除草是手动完成的,故事情节都免费从杂草的持续时间的实验。相同数量的氮磷钾肥料一样,给出了应用于移植前表面处治标题开始,促进灌浆期。鸟吓到活动开始后立即检测的第一个前往防止粮食损失鸟类。

2.4。作物的测量

评估不同水稻基因型的表现,我们收集的数据增长字符(天50%,株高、分蘖、和拍摄生物质)和产量性状(总穗数,1000 -粒重、收获指数和产量)。天50%确定标题使用16植物情节净面积的1.44米2(2.4米×0.6米),不包括植物,最外层的边界的总数天从领域移植到一天50%的植物的圆锥花序从靴子。在作物成熟,8家工厂被随机选择从每个净情节数据集合的株高、单株分蘖总数,穗数的数量工厂。株高测量的基础上最高的分蘖穗的尖端。使用的单株分蘖数和数量估计的分蘖总数每平方米。在每一个净情节,农作物成熟,穗收获和统计,穗数的总数2是决定穗收获的数量除以净图形区。圆锥花序被风干了的3 - 4周,体重;然后,圆锥花序每米重量2被确定为穗数的重量除以净的情节净面积。相应的秸秆材料(茎+叶)也通过削减的干草收获茎基地。秸秆材料切成碎片的5 - 10厘米,使用一个收获刀,促进干燥。然后材料包装纸袋,烘干的7天在80°C,最后重。射干重/ m2被确定为圆锥花序的和重量和秸秆干重/除以净的情节净面积。干穗数是手工打和风选的获得干净的谷物。粒重,和他们的水分由谷物水分测定仪测定含量(pm - 830 - 2、凯特、日本)调整粮食重量含水率14%。粒重/米2当时计算每净情节moisture-adjusted谷物的重量除以净图形区。水稻产量每公顷的水稻基因型随后被确定在这粮食水分的水平。

2.5。统计分析

为期两年的实验数据,每产生一个随机完全区组设计(见部分2。3),作为一个裂区设计进行了分析。(整个情节因素)被视为一个随机变量,因此误差项是基因型×环境(年)交互均方。分析中采用的统计模型给出 在哪里 代表总体的意思或固定不变, 是常数受约束吗 , 是整个情节随机影响嵌套在固定因素的水平“基因型,” 是随机独立 交互作用, 是固定的常数受约束吗 是常数, , 是独立的

基于线性统计模型显示在方程(1),参数方差分析(表1)是生产测试固定的影响因素(水稻基因型)和随机因素(实验一年,2017年和2018年)在植物的生长、产量和产量构成。费雪的保护有意义的方法被用来执行成对比较(表2)。


处理结构 DF 天的标题(没有)。 株高(厘米) 总分蘖(没有。米−2) 生物质(t·哈−1) 圆锥花序(没有。米−2) 1000粒重(克) 粮食产量(t·哈−1) 收获指数

复制 3 0.538 11.88 0.394 724.3 1224.6 2.172 0.004875 0.534
年(Y) 1 15.844 1492年 58.1104 17339.5 88354.5 11.652# 0.231732 10.112#
错误(Ey) 3 4.399 15.44 1.0977 3727.9 3653.7 1.322 0.004665 1.0173
基因型(G) 11 372.2 913.7 4.1797 46479.8 32097.5 102.215 0.00574 4.2795
Y×G 11 4.753 46.72# 1.8285 3924.7 6525.6 7.124 0.018762 1.9099
错误(EYG) 66年 2.181 24.12 0.535 997.7 941.2 1.976 0.002115 0.3353

∗∗∗,∗∗,,#参考显著差异 , , ,

年×基因型 天50%的标题 株高(厘米) 总分蘖(没有。米−2) 生物质(t公顷开枪−1)

2017年 IR58 61年jk 61.3 k 265.8 cdef 5.2 ab
IR60 73 c 66.4 jk 296.4公元前 5.1美国广播公司
IRI176 63年hij 86.6 cde 203.1 ghijk 4.4 bcde
IRRI148 70年defg 80.7 efgh 159.3 kl 3.9 defg
N1 59 kl 79.1 fghi 145.4 lm 3.1 fghi
陶瓷 61年jk 88.6 bcd 101.8 mn 2.4 hij
N7 61年jk 93.3公元前 88.7 n 2.8嗨
2013年内在RC346 68克 80.2 efgh 209.8 ghij 5.2 ab
内在RC216 78 ab 77.9全球健康行动计划 214.8全球健康行动计划 4.5 bcd
NSIS RC298 77 b 73.2 ij 220.3全球健康行动计划 4.8 abcd
PSBRC10 62年ij 65.0 k 188.7 hijkl 4.4 bcde
PSBRC82 69年成品 76.5全球健康行动计划 177.0 ijkl 5.7

2018年 IR58 58 l 65.5 k 362.7 3.0全球健康行动计划
IR60 72 cd 75.8嗨 339.7 ab 3.0全球健康行动计划
IRI176 65 h 103.0 221.4 fghi 2.7嗨
IRRI148 71年cde 93.1公元前 159.8 . jkl 2.5 hij
N1 60 kl 85.7 def 91.0 n 1.7 j
陶瓷 62年ij 94.7 b 84.9 n 2.0 ij
N7 63年hij 106.8 82.7 n 2.9全球健康行动计划
2013年内在RC346 70年defg 79.5 fghi 272.0 cde 2.6 hij
内在RC216 80年,一个 83.0 defg 229.2 efgh 4.1 cdef
NSIS RC298 79 ab 77.0全球健康行动计划 239.2 defg 3.4 efgh
PSBRC10 64你好 76.2全球健康行动计划 275.3 cd 2.3 ij
PSBRC82 70年defg 82.7 defg 235.9 defgh 2.6 hij

意味着紧随其后的是相同的字母在列LSD检验不显著不同的概率在5%水平。

3所示。结果

3.1。天气状况

天气统计在2017年和2018年实验展示在表3。整个研究的第一年平均气温为23.8±0.7°C,略低于第二年(24.1±0.9°C)。温度明显降低在整个作物生命周期(提醒)第一年比第二年的研究。平均太阳辐射降低了5%在第一年第二年的实验。如温度、太阳辐射一直低在2017年的实验时间。此外,在每年,温度和太阳辐射随时间递减计算。整个实验年平均相对湿度为55%。然而,在第一年,相对湿度最高(68.1±1.8%)3月,紧随其后的是2月(60.0±3.6%);而在第二年,最高相对湿度盛行期间4月(66.6±2.3%),其次是3月(66.3±2.8%)。总降雨量,另一方面,在第一年为33%比第二年的学习。 However, in both years, the rainfall was unevenly distributed during the crop cycle. In 2017, most rainfall, constituting 45%, occurred in March; whereas, in 2018, 57% of the rainfall was received in April. However, May did not receive any rainfall at all in both years. Like the rainfall, there were more rainy days in the first year than in the second year of the study, and both years had rainier days in March, although the rainy days were 18% more in March of 2017 than in March of 2018. Generally, the two experimental years showed notable differences in weather conditions, with lower temperatures occurring throughout the crop life cycle from January and April in the first year of the study compared with the second year, which, on the other hand, had more rainfall and rainfall days. However, rainfall was unevenly distributed in both years.


Tem。(°C) SR(乔丹·m−2) RH (%) 降雨(毫米) 下雨的日子
2017年 2018年 2017年 2018年 2017年 2018年 2017年 2018年 2017年 2018年

的意思是 23.8±0.7 24.1±0.9 20.7±0.6 21.7±1。3 55.1±4.6 55.3±4.6
1月。 25.7±0.5 26.2±0.3 23.1±1.4 24.3±0.7 46.6±4.6 50.5±2.5 44.6±5.2 0.8±0.1 8 3
2月。 24.5±0.5 26.0±0.2 19.8±1.3 25.2±0.8 60.0±3.6 48.4±3.0 76.6±1.5 16.4±0.2 7 12
3月。 23.9±0.2 23.9±0.3 20.2±0.9 20.5±1.0 68.1±1.8 66.3±2.8 118.2±1.9 63.6±1.0 22 14
4月。 22.7±0.3 22.9±0.2 20.7±0.7 18.3±0.7 58.3±1.7 66.6±2.3 23.0±0.3 106.9±1.7 10 11
可能 22.0±0.4 21.3±0.1 19.9±0.5 20.2±0.4 42.6±1.6 44.8±1.4 0.0±0.0 0.0±0.0 0 0
262.4±20.7 187.7±20.9 47.0±3所示。6 40.0±2。7

温度,空气温度;SR,太阳辐射;RH,相对湿度。
3.2。参数的方差分析

参数的方差分析结果增长特征,产量构成,和产量的水稻基因型生长在2017年和2018年(环境)如表所示1。环境或者是统计上显著的影响株高、分蘖、籽粒产量( ),总穗数( ),1000 -粒重、收获指数( )。然而,环境没有重大影响的数量一天50%的标题和生物量的水稻基因型。基因型效应是非常重要的( )测量所有的人物,但显著( )籽粒产量。基因型×年交互的影响也非常重要( )在所有的人物,但50%的天数标题和株高是重要的( ,分别)。存在显著的基因型×年相互作用研究表明,所有的人物基因型进行不同的实验。

3.3。基因型的相互作用对水稻生长的影响的角色

是先前建立的影响基因型×年交互作用是显著的增长特征测量水稻基因型(见表1)。增长characters-days的平均值50%,株高、分蘖、拍摄生物相互作用的影响,统计比较表2。天50%的标题,标题的最大天在2017年被记录在内在RC216(77天)和NSIS RC298(78),这也是最新的2018年尽管他们稍微天。然而,至少2017天朝着在N1(59),陶瓷,N7, IR58 (61), PSBRC10(62),和IRI176(63),于2018年同样有最少的天,虽然这些IR58显著减少58天,和他人的只是略微增加。其他基因型,如NSIC2013 RC346、IRRI148 PSBRC82始终保持中间天标题70天的年学习。在株高的情况下,2017年最高的基因型陶瓷,N7, IRI176,测量87 - 93厘米,但N7 IRI176明显最高的2018年,长107厘米,103厘米,分别,而陶瓷株高没有显著增加虽然IRRI148可比的。另一方面,最短的基因型2017年IR58(61.3厘米),IR60(66.4厘米),和PSBRC10(65.0厘米),尽管后者两人显著的高度增加2018。NSIC2013 RC346是唯一的基因型,显示2018年在株高下降。

每米的分蘖总数22017年最高的IR60(296分蘖)和IR58(265),其次是NSIS RC298 RC216(220)和内在(214)。相同的基因型仍然产生最分蘖早在2018年,但分蘖在IR60更(363)和IR58 (340)。另一方面,最低每米的分蘖数2在N1、陶瓷和N7在2017年和2018年的实验。然而,那些2018年的陶瓷显著下降。共有159分蘖/ m2,IRRI148是唯一的基因型的分蘖数在年内数值保持不变。2017年关于拍摄生物量、最大产量在PSBRC82指出,内在2013 RC346 IR58 IR60,生产5.1 - -5.7 t·哈−1。虽然拍摄生物量一般基因型在2018年显著下降,这些基因型仍然产生更高的拍摄生物量、RC216后内在的最大生物量4.1 t·哈−1。最低的射击产生的新稻基因型生物质在多年来,和PSBRC10 PSBRC82, NSIC2013 RC346,并在2018年IRI148同样产生最低的生物量。RC216 N7然而,陶瓷,内在倾向于有恒定拍摄生物质跨年。这些结果的增长字符表示,水稻基因型对实验反应不同年,大多数IRRI基因型生产更多的分蘖和拍摄生物量高于新稻基因型主要是高和早点去。

3.4。基因型的相互作用对水稻产量的影响字符

基因型×年的互动效应被发现是非常重要的在所有产量性状研究水稻基因型(见表1)。characters-total穗收益率的平均值,1000 -粒重、收获指数和粮食产量的影响相互作用,因此统计对比表4。最多的穗数米22017年在IR60观察,生产237穗,其次是IRI176(187)和IR58 (166)。相比之下,穗数米的数量22013 RC346 RC216的内在,内在PSBRC82, PSBRC10只是从145年到156年不等。圆锥花序2018年更在大多数的基因型与观察到的2017年。然而,IR58 IR60穗数米的最大数量2,分别是344年和304年。然而,大多数的基因型有超过200穗数2,除了新稻基因型和IRRI148跨越数年的最低数量的圆锥花序。穗数减少N1、陶瓷和N7第二年的评估。跨年,1000粒重一直在IRI176最高,N7, N1, 33.1和36.6 g之间的权衡,其次是陶瓷、内在RC216, PSBRC82,测量27.0 - -32.2 g。此外,IR60粮食最低重量22.1克的年。


年×基因型 圆锥花序(没有。米−2) 1000粒重(克) 粮食产量(t·哈−1) 收获指数

2017年 IR58 166.5 def 26.6 defgh 3.5 def 0.38嗨
IR60 237.5 b 22.1 j 4.7美国广播公司 0.44 efgh
IRI176 186.5 cde 33.6 b 3.5 def 0.40嗨
IRRI148 93.2 jk 26.0 efgh 2.6全球健康行动计划 0.38我
N1 107.1 gijk 33.2 b 3.2 efg 0.48 cdef
陶瓷 87.8 jk 28.2 d 2.5全球健康行动计划 0.50 cdef
N7 79.3 k 33.5 b 2.6全球健康行动计划 0.47 defg
2013年内在RC346 152.9 efgh 25.5全球健康行动计划 3.2 efg 0.37我
内在RC216 ef 156.5 27.9德 3.8 cde 0.41全球健康行动计划
NSIS RC298 128.8 fghij 26.5 defgh 3.5 def 0.39嗨
PSBRC10 144.9 efghi 27.0 defgh 3.1 efgh 0.40嗨
PSBRC82 151.5 efgh 27.4 defg 3.9 cde 0.38嗨
2018年 IR58 344.9 25.2嗨 4.7美国广播公司 0.53 abcd
IR60 304.1 23.9 ij 4.1 bcd 0.50 cdef
IRI176 208.7 bcd 32.2公元前 4.4公元前 0.55美国广播公司
IRRI148 154.8 efg 27.0 defgh 4.7美国广播公司 0.59
N1 86.6 jkj 32.1公元前 2.3嗨 0.50 bcde
陶瓷 78.8 k 32.2公元前 2.7 fghi 0.50 cdef
N7 76.6 k 36.6 2.2我 0.37我
2013年内在RC346 251.4 b 25.7 fghi 4.6公元前 0.57 ab
内在RC216 212.0 bcd 30.7摄氏度 5.5 0.50 cdef
NSIS RC298 225.3公元前 26.8 defgh 3.5 def 0.43 fghi
PSBRC10 251.4 b 25.9 fghi 4.7美国广播公司 0.59
PSBRC82 225.9公元前 27.5 def 4.6公元前 0.57 ab

意味着紧随其后的是相同的字母在列LSD检验不显著不同的概率在5%水平。

最喜欢的角色,籽粒产量的基因型是一般在2018年比2017年高。然而,2017年的收益率是最高的IR60,产生4.7公斤·哈−1,其次是PSBRC82(3.9),内在RC216 (3.8), IR58, IRI176, NSIS RC298 (3.5)。在2018年相同的基因型产生更多的谷物,但内在RC216达到最高产量水平的5.5 t·哈−1统计IR58相似,IRRI148, PSBRC10 4.7公斤·哈−1。他们PSBRC82紧随其后,内在2013 RC346 IRI176, IR60收益率区间4.1 - -4.6公斤·哈−1。相反,N1,陶瓷,N7持续生产的最低收益率跨年,介于2.2和3.2公斤·哈−1,但N1产量明显减少第二项研究。尽管他们的低收益率,陶瓷和N7一致的粮食生产多年来,除了IR60, NSIS RC298, PSBRC82。收获指数,水稻基因型比2018年2017年索引值较低。这些产量性状的结果证明了水稻基因型对实验反应不一年,但那些从IRRI相比有更多的圆锥花序和更高的产量与NERICA同行主要谷物更重。

3.5。生长和产量性状的相关性

5提出了偏相关矩阵12个水稻的生长和产量性状基因型在本研究评估。结果表明,籽粒产量呈正相关,天50%的标题,每米总分蘖2总穗数米2和收获指数,但1000粒重呈负相关。然而,粮食产量没有显著相关性与株高和生物量。1000粒重是负相关,研究了所有的人物,除株高呈显著正相关。尽管如此,株高是负数与大多数字符。天的标题也呈正相关,总分蘖/ m2每公顷,生物量和总穗数米2除了与籽粒产量的相关性。这些结果表明,籽粒产量呈正相关,在这个研究天标题,分蘖数、穗数,和收获指数,但1000粒重呈负相关。


字符 天50%的标题 株高 总分蘖 拍摄生物量 总穗数 1000 -粒重 收获指数 粮食产量

天的标题 - - - - - - −0.127 0.309 0.311 0.242 −0.368 −0.095 0.370
株高 - - - - - - −0.531 −0.368 −0.347 0.633 0.157 −0.161
总分蘖 - - - - - - 0.304 0.935 −0.640 0.111 0.663
拍摄生物量 - - - - - - 0.099 −0.298 −0.726 0.172
总穗数 - - - - - - −0.514 0.301 0.719
1000 -粒重 - - - - - - −0.026 −0.383
收获指数 - - - - - - 0.465
粮食产量 - - - - - -

∗∗∗∗∗参考显著差异在

4所示。讨论

4.1。基因型的性能

本研究的主要目的是评估短期的增长和产量表现在纳米比亚的中北部季节性湿地条件下水稻基因型。结果显示显著的基因型效应相互作用对增长字符的水稻基因型(表1)。这些结果似乎反映出较高的遗传多样性,这是通过变量来表达基因型反应的天气环境条件。大多数IRRI基因型,如PSBRC82、内在2013 RC346 IR58, IR60,产生更高的总分蘖数和生物量比NERICA同行,主要是高和标题在早些时候年达到50%(表2)。高地新稻基因型,包括N1、陶瓷和N7,开发种植旱地条件下(16]。在这项研究中,水稻生长在水田条件下;情节收到补充地面灌溉保持水在整个作物生长周期5 - 10厘米的深度。这种情况可能青睐的IRRI基因型适应低地生态系统。

此外,更高的分蘖数IRRI基因型比新稻基因型可能是负责拍摄IRRI基因型生物质生产的就越高。分蘖是基因控制的性状,因此生物质生产大米两组之间的差异可能是由于他们的遗传潜力的差异17]。基于这项研究的结果,有一个显著的基因型之间的交互和年几天标题;然而,跨年的变化数值小,表示这个字符被天气状况影响不大。

结果还表明一个重要基因型的相互作用对产量性状的影响(表1),表明基因型的存在环境(G×E)交互。像射击生物量、水稻籽粒产量更高的IRRI基因型与新稻相比(表4)。大部分的水稻基因型产生最高的粮食产量几乎是那些也拍摄生物量最高。RC216 PSBRC82,这种基因型包括IR60内在,IR58 IRI176, NSIS RC298。粮食产量是基因型和环境的函数(17];这样两个人的基因组成水稻基因型和流行的生长环境造成粮食产量水平的实现。此外,国际水稻研究所的基因型有更多数量的穗数米2比NERICA同行,虽然新稻基因型具有更高的1000粒重。

此外,结果显示,大多数基因型籽粒产量较低和较高的拍摄生物质在第一年第二年的实验(表24)。这可能是由于不同的水稻种植环境由不同的天气状况。实验以更高的第一年降雨量和降雨天伴随较低温度和较弱的太阳辐射在作物生长周期相比,第二年的评价较低降雨,更高的温度,和更高的太阳辐射(表3)。在第一年的恶劣的天气似乎提升拍摄增长,但抑制了光合作用吸收的易位生殖器官,导致许多非生产性分蘖和空缺谷物,因此,导致更高的拍摄生物质生产和低基因型之间的粮食产量。也有可能更高的降雨在第一年削弱了肥料应用的有效性通过稀释,特别是在穗形成和谷物设置阶段,从而导致整体粮食产量低。同时,相关分析表明,籽粒产量呈正相关,天,分蘖数/ m2穗数米2和收获指数,但1000粒重呈负相关(表5)。这些结果表明,选择水稻基因型对籽粒产量的评估在这个研究可以做间接使用字符与籽粒产量有正相关性。

一般来说,粮食生产是最重要的角色在作物改良和农艺研究。然而,在半干旱地区,如纳米比亚北部,其他字符,例如,经济增长持续时间、株高、和植物生长模式,也可以采取平等的优先级。这些地区的生长季节短规定生产的早熟的水稻基因型(13,14],晚熟的同行经常无法生产谷物在这么短的种植季节。在这项研究中,不仅新稻基因型是最早到的天数标题而言也是最穷的50%的基因型与国际同行相比。水稻基因型的选择标准不仅应关注高产量,还应该包括综合生理和形态特征提高植物适应的环境。承诺IRRI基因型,如IR60 PSBRC82,内在RC216, IR58, IRI176,所以NSIS RC298需要进一步调查。

4.2。性状的影响

在半干旱地区作物生产通常是受到周期性干旱,但季节性洪水频率的增加也导致作物歉收和食品短缺在这些领域(7- - - - - -9]。半干旱地区降雨变化是一种常见的现象(5]。纳米比亚的中北部地区,像整个国家,特点是高度可变的夏季降水,干旱和洪水事件对比,同年或交替发生。这时间降水波动导致的失败当地旱地作物珍珠小米、高粱、玉米(9,11),因此导致持续的粮食赤字和国家粮食不安全6]。似乎旱涝交替发生,但不可预知的,需要在纳米比亚北部作物多样化已经成为不可避免的。然而,这些努力需要一个集成的生产方法包括那些作物物种的种植水稻与当地旱地作物提供缓冲完成作物歉收由于洪水或干旱现象,利用水稻补充低收益率的旱地作物正常或洪水年(6,9]。除了提供粮食安全作物多样化通过引入在纳米比亚北部种植水稻的季节性湿地还将提供一个新的种植的土地面积。这些湿地是目前用于牲畜放牧和钓鱼,但不是裁剪,尽管持续的粮食短缺的国家(12,27和当地种植大米的高需求6]。然而,由于季节性湿地,最终水蒸发或射进土壤不被有效使用。因此,这些生态系统可以有效利用水稻种植增加国内粮食生产,提高粮食安全。

大米的互补性当地粮食产量是双重的。首先,大米会介绍给当地的湿地生态系统与陆地生态系统旱地农作物种植,所以没有竞争种植土地。其次,水稻作为flood-tolerant作物,它会茁壮成长在年降雨量与正常,就像当地旱地作物,但在年的洪水,农作物也会容忍洪水和生产谷物,与旱地作物总是被洪水损坏从而生产低收益率(9]。这个综合微分种植系统的大米和旱地作物为增加种植面积,提供了机会,反过来,可以提高粮食综合生产在纳米比亚。此外,这些物种在串联也可能增加获得稀缺的生产由年轻农民土地,从而创造就业,收入一代,和减贫,尤其是小型农业社区,从而导致农业增长和国家粮食安全。

在非洲南部半干旱地区的边界之间的安哥拉、纳米比亚、博茨瓦纳、赞比亚、广泛的季节性湿地形成在夏季雨季,洪水来自安哥拉高地和偶尔的高当地降雨(26]。赖斯介绍努力一直在持续在半干旱形成的季节性湿地,中北部纳米比亚(20.,21),因为大多数的珍珠粟字段由小型湿地分布旱作,低地水稻生长(6,9]。洪水在这个地区已经成为常见往往阻碍了主要作物的生产珍珠小米。在未来,气候变化可能会导致更频繁的和相当严重的洪水在半干旱地区。在这种情况下,完整的flood-susceptible谷类作物歉收的风险可能会显著增加。水稻基因型选择继续努力,超越单纯的粮食生产和经济增长持续时间、需要选择指标适用于季节性湿地种植在半干旱地区稳定粮食生产和补充传统耐旱的低收益率主要谷物由当地农民种植。

5。结论

IRRI水稻基因型已被证明是比新稻基因型更有效率,这是到目前为止推荐给纳米比亚北部的当地半干旱条件下栽培。RC216 IR60 PSBRC82,内在,IR58 IRI176,和NSIS RC298水稻基因型保持较高的生物量和产量生产在两年的实验,尽管生产水平的变化,与N1相比,陶瓷,N7,相比之下被高,早熟,有大胆的谷物。此外,粮食产量呈正相关,天,分蘖数/ m2穗数米2,收获指数与IRRI相关基因型但1000粒重呈负相关,而与新稻基因型有关。承诺IRRI基因型应该作进一步的调查的生理和形态特征提高植物适应当地季节性湿地和其他湿地在半干旱地区。

数据可用性

在这项研究中使用的数据是包括在手稿。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢m . Amwenyo f . Amutenya t . Lwiinga a . Shomagwe, w . Kuume(纳米比亚大学)对项目的贡献。作者还要感谢项目资格的成员“洪水,Drought-adaptive半干旱地区种植制度来保护水环境”的框架“科学技术研究合作可持续发展(SATREPS)”由日本科学技术振兴机构(JST)和日本国际协力机构(JICA)。

补充材料

补充数据支持本研究的发现提供的附件文件(补充数据表1)。(补充材料)

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