特异性适应稻作系统的稗草种群生活史特性

长期进行除草剂药效试验可能会导致田间杂草种群发生适应性进化。本研究在安徽南陵县除草剂药效试验专用稻田中采集了1个稗草种群A,并以从常规稻田采集的3个稗草种群为对照,开展同质园栽培试验。结果表明: 与3个对照种群相比,A种群稗草植株的单株种子产量显著减少,种子千粒重显著增加,幼苗生长速率显著加快,结实分蘖数显著增多,生育期显著缩短;A种群稗草成株的株高、生物量及对除草剂五氟磺草胺的敏感性均显著降低。A种群稗草幼苗3～4叶期时经五氟磺草胺推荐剂量2倍量(有效成分60 g·hm^-2)处理后,其株高、生物量及成熟种子产量(平均每株1066粒)显著降低,而抽穗期、结实分蘖数、单个总状花序的种子数及种子千粒重无显著差异。因此,种子较重、生活史周期短、植株矮小、结实分蘖多及对除草剂五氟磺草胺具有抗药性,使得A种群稗草对稻作系统具有特异适应性,应防止此类种群扩散至常规稻田。     

灌浆结实期温度对水稻产量和品质形成的影响

灌浆结实期是水稻产量和品质形成的关键时期,该时期温度对水稻籽粒灌浆具有显著的影响.随着全球气候趋暖以及极端天气频发,温度胁迫下籽粒灌浆和稻米品质的响应特征及其生理生化机制是目前稻作研究的热点之一.本文以灌浆结实期温度为切入点,对水稻产量和品质形成的适宜温度与温度影响时段以及温度胁迫下水稻生理生化特征等方面进行了梳理.灌浆初期(齐穗后20 d)是温度影响水稻产量和品质形成的关键时期,适温(21 ～ 26℃)有利于水稻灌浆和淀粉的充实与沉积,过高或过低温度均不利于提高水稻产量和品质.温度胁迫下,水稻生理生化活性下降,光合功能降低,抗逆性减弱,干物质积累和运转受抑,从而造成产量下降及品质变劣.这些可能为水稻优质高产栽培和灌浆结实期温度研究提供一定的参考.     

1,2,4-三氯苯胁迫对不同基因型水稻灌浆期生理特性及产量的影响

在盆栽土培条件下,研究了5种浓度(0、10、20、40、80 mg/kg土)的1,2,4-三氯苯(TCB)对两种基因型水稻品种宁粳1号(敏感基因型)和扬辐粳8号(耐性基因型)产量及灌浆期生理特性的影响。结果表明:TCB对两种基因型水稻产量和灌浆期生理特性的影响具有显著差异,随着TCB浓度的增加,宁粳1号的产量呈现递减趋势,而扬辐粳8号呈低浓度下产量增加高浓度下产量显著降低的趋势,在中高浓度TCB(40、80 mg/kg)处理时,宁粳1号每盆穗数,每穗粒数,结实率显著降低且降幅显著大于扬辐粳8号,两个基因型品种千粒重变化都不明显。宁粳1号株高、干物重受TCB抑制程度较明显,降幅显著大于扬辐粳8号。在低浓度TCB(20 mg/kg)处理时,宁粳1号根系活力、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量显著降低,而扬辐粳8号有所提高。随着TCB浓度的增加,两个基因型品种叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈先升后降趋势,且在低浓度TCB(10 mg/kg、20mg/kg)处理时,扬辐粳8号抗氧化酶活性极显著高于宁粳1号,在高浓度TCB(80 mg/kg)TCB浓度胁迫下,宁粳1号抗氧化酶活性极显著低于对照,且降幅极显著大于扬辐粳8号,且MDA含量增幅较大,膜质过氧化程度高。总体而言,低浓度TCB对扬辐粳8号的产量和灌浆期株高、干物重、叶绿素含量、叶片蛋白质含量和抗氧化酶活性具有一定的促进作用,中高浓度TCB对宁粳1号的抑制作用显著大于扬辐粳8号,扬辐粳8号在不同浓度的TCB处理下较宁粳1号表现出较强的耐迫性和适应性。     

机插超级粳稻产量、品质及氮肥利用率对氮肥的响应

在大田机插条件下,以5个超级粳稻品种为材料,设置0、150、187.5、225、262.5、300、337.5 kg·hm-2等7种施氮水平,研究氮肥用量对超级粳稻产量、品质及氮肥利用率的影响,并比较机插条件下各超级粳稻最高产施氮量与经济最佳施氮量的差异.结果表明:随氮肥用量的增加,超级粳稻产量均先增加后下降,5个超级稻品种均在300 kg·hm-2施氮条件下获得最高产量,达10.33~10.60 t·hm-2.产量的增加主要取决于较高的群体颖花量,在300 kg·hm-2施氮条件下,各超级粳稻品种的群体颖花量均达到最大值.随氮肥用量的增加,5个超级粳稻品种的糙米率、精米率、整精米率及蛋白质含量均增加,337.5 kg·hm-2氮肥处理比不施氮处理分别高3.3%~4.2%、2.9%~6.0%、4.4%~33.7%和23.8%~44.3%;直链淀粉含量、胶稠度和食味值均下降,337.5 kg·hm-2氮肥处理比不施氮处理分别低12.4%~38.9%、10.3%~28.5%和20.3%~29.7%;垩白度呈现先增加后下降的趋势,而垩白率的变化因品种不同略有差异.随氮肥用量的增加,5个超级粳稻品种的氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥生理利用率下降,而籽粒吸氮量显著增加.根据水稻产量与氮肥用量的效应方程,5个超级稻的理论最高产量为9.99 t·hm-2,对应的施氮量为299 kg·hm-2;如果考虑氮肥的投入成本,则经济最佳施氮量为275.68 kg·hm-2,对应的产量为9.97 t·hm-2.因此,对于现有的超级水稻生产,可根据高产、优质、高效和低投入等不同目标分类进行氮肥的综合管理.     

小麦苗期对1, 2, 4-三氯苯胁迫的生理响应

通过砂培试验,研究了6种浓度(0、0.3、0.6、1.0、1.5 mmol/kg沙和2.0 mmol/kg沙)的1, 2, 4-三氯苯(TCB)对两种小麦烟辐188(耐性基因型)和扬麦16(敏感基因型)种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量、以及叶片和根系的蛋白质含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的影响.结果表明两种小麦基因型具有显著的差异,在TCB胁迫下,烟辐188的种子发芽率、发芽指数、幼苗生物量均高于扬麦16,烟辐188和扬麦16的叶片可溶性蛋白含量分别与对照差异不显著和显著偏低.随着TCB浓度的升高,烟辐188根系的可溶性蛋白含量呈上升趋势,与对照差异显著,而扬麦16先略有上升然后呈下降趋势,且显著低于对照.TCB胁迫导致扬麦16叶片SOD、POD活性小于对照,CAT活性显著小于对照;而烟辐188叶片SOD活性与对照间差异不明显,POD和CAT活性在低浓度TCB胁迫时与对照差异不大,在高浓度时小于对照,其MDA含量低于扬麦16.烟辐188根系SOD、POD活性对TCB胁迫不敏感,扬麦16 SOD、POD活性受O-·2诱导而上升,但由于其O-·2产生速率要大于烟辐188,仍然不能清除多余的O-·2,最终其根系MDA含量高于烟辐188.总体而言,TCB胁迫下烟辐188的发芽情况、幼苗生长情况和生理指标均好于扬麦16,表现出对TCB胁迫有较强的耐受性和适应性.     

水稻中硅的营养功能及生理机制的研究进展

尽管硅还没有被列为植物生长的必需营养元素,但它在水稻生长发育、产量与品质形成、矿质营养吸收以及逆境生理等方面都具有重要的作用。硅不仅是水稻细胞结构成分和组成物质,还参与调节水稻各种生理生化代谢过程,促进光合作用,改善冠层结构,增强抗倒伏能力,提高群体质量,促进产量、品质和肥料吸收利用效率的协同提高。硅通过物理途径或生理生化途径增强水稻对重金属、盐渍、干旱、紫外线、高温等非生物胁迫以及病虫生物胁迫的抵抗力。还展望了水稻中硅研究的未来发展。     

免耕套种与秸秆还田对农田生态环境及小麦生长的影响

1　引　　言免耕作为低耗持续农业生产和保护性耕作的一项重要手段,越来越受到国内外学者的重视.在国外,免耕最早是20世纪30年代为防治土壤风蚀而采取的措施,60年代得到迅速发展,且随着研究的不断深入,免耕的作用逐渐扩大[10,18].我国自70年代后期开始免耕的系统研究,在免耕和秸秆覆盖对土壤理化性质、微生物区系及生态环境的影响等方面都有不少报道[2,11,16,17,23].秸秆还田在提高土壤肥力,增加作物产量等方面已被许多研究所证实[3,5～8,12,13,19～21].随着社会和生产的发展,秸秆还田的方式,方法和数量都在不断变化,尤其是部分地区禁烧秸秆…     

外源硅对纹枯病菌(Rhizoctonia solani)侵染下水稻叶片光合功能的改善

为了进一步探讨外源加硅增强水稻对纹枯病的抗性作用，以抗病品种91SP和感病品种Lemont为材料，研究了人工接种纹枯病菌条件下外源硅对水稻叶片叶绿素含量、光合作用、叶绿素荧光特性和MDA含量的影响。结果表明：（1）外源加硅能降低抗病品种91SP的纹枯病病级和病情指数，显著降低感病品种Lemont的病级和病情指数；（2）接种纹枯病菌后，水稻叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）均明显降低，胞间CO2浓度（Ci）增大，而加硅处理的水稻叶片叶绿素含量、Pn、Gs不同程度增加，Ci有所降低；（3）接种纹枯病菌后，两个品种PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ有效光化学效率（Fv＇／Fm＇）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）和表观光合电子传递速率（ETR）均降低，非光化学猝灭系数（qNP）增大，而对于加硅处理的水稻叶片，上述荧光参数在纹枯病菌侵染条件下的变化均受到不同程度的抑制。（4）外源硅可不同程度地减缓纹枯病菌侵染引起的丙二醛（MDA）含量的增加，对感病品种Lemont的缓解作用要大于抗病品种91SP。可见，外源硅处理可以不同程度地缓解纹枯病菌侵染条件下非气孔因素引起的水稻叶片光合速率的下降以及对光合机构的破坏作用，提高光化学效率，改善叶片的光合功能，减轻叶片膜脂过氧化程度，增强水稻对纹枯病的抗性。     

施氮水平和栽插密度对水稻生育中后期硝酸还原酶活性的影响

水稻生育中后期的叶片硝酸还原酶(NR)活性呈低-高-低的变化趋势,抽穗期最大,拔节期次之,抽穗后20 d最低.施氮量对NR活性的影响大于栽插密度,随着施氮水平的增加,NR活性呈上升趋势;而栽插密度增大,NR活性则呈下降趋势.叶片中的NR活性与产量、单位面积穗数有较高的正相关关系,与千粒重和结实率呈弱度负相关,与每穗粒数的相关性则因品种不同而异.     

江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。