秸秆全量还田对稻田土壤溶解有机碳含量和水稻产量的影响

以南粳44为供试材料,在粘土和砂土土壤中,设置麦秸秆不还田和全量还田(6000 kg·hm^-2)及3种施氮量(0、225、300 kg·hm^-2)试验,研究了麦秸秆全量还田的腐解率和有机碳释放量动态变化,及其对稻田0～45 cm土壤溶解有机碳(DOC)含量和水稻产量的影响.结果表明： 麦秸秆还田的前期(0～30 d)其腐解率和有机碳释放量最高,腐解率为35.0%(粘土)和31.7%(砂土),有机碳释放率为34.1%(粘土)和33.1%(砂土);30 d后两者均减小.施用氮肥可显著促进秸秆腐解和有机碳释放量,粘土中麦秸秆腐解率和有机碳释放量明显大于砂土.麦秸秆还田后土壤DOC含量逐渐增加,至25 d达最大值,粘土和砂土分别为60.18和56.62 mg·L^-1,此后逐渐减小并趋于稳定.麦秸秆还田处理15 cm处土壤DOC含量显著高于未还田处理,但两者在30和45 cm处土壤DOC含量差异不显著,说明秸秆还田主要增加了稻田0～15 cm土层DOC含量.与不施氮处理相比,施氮处理土壤DOC含量降低,2种施氮处理间差异不显著.秸秆还田减少了水稻前期分蘖发生量,显著降低了有效穗数,增加了穗粒数、结实率和千粒重,显著提高了水稻产量.     

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.     

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。     

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.     

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。     

播期对不同类型品种直播稻生长特性的影响

以具有代表性的3种类型水稻品种为材料,通过分期播种试验,对不同播期条件下直播稻物质生产和产量形成进行了分析。结果表明:随着播期的推迟,3种类型品种水稻产量均显著下降,但变化程度不一;全生育期显著缩短;群体茎蘖消长动态逐渐趋于不平缓,此现象并随播期的推迟而加剧;叶面积指数在生长前期逐渐上升,生长中后期则相对下降;各阶段光合势呈降低的趋势;干物质累积在拔节期递增,在抽穗期和成熟期则递减,收获指数递减;各阶段群体生长率下降趋势显著。对直播稻安全适宜播期进行综合评价表明,该地区宜推广中熟中粳和迟熟中粳品种,可以使用早熟晚粳品种;各类品种在前茬滕茬时间允许的条件下尽可能早播,易取得高产,但从生育安全性来考虑,中熟中粳品种最迟要在6月下旬播种,迟熟中粳品种最迟要在6月中下旬播种,早熟晚粳品种最迟要在6月中旬播种。     

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。     

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.