饼肥对稻田土壤酶活性的影响及其与水稻成熟期衰老的关系

以常规籼稻中早22为材料,研究饼肥和化肥配合施用对土壤酶活性的影响及其与水稻成熟期衰老的关系。结果表明,饼肥和化肥配合施用可明显提高土壤中的蛋白酶、中性磷酸酶以及过氧化氢酶活性;可有效延缓水稻生育后期的衰老速度;也可显著提高水稻产量,但饼肥比例不宜太高。与对照相比,混合施用饼肥和化肥处理的叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及SOD活性下降较缓慢,POD活性上升幅度较大,而MDA含量增长的幅度却较小,根系伤流量也较高。     

不同耕作方式对超级杂交稻剑叶生理指标和籽粒灌浆特性的影响

在前4年定位试验的基础上。2008年在长沙继续进行了翻耕移栽、翻耕直播、免耕移栽和免耕直播的大田比较试验,探讨了免耕和翻耕条件下直播稻和移栽稻的剑叶生理指标和籽粒灌浆特性,结果表明无论是免耕还是翻耕。直播稻和移栽稻的剑叶过氧化物酶活性都不同,可溶性蛋白质含量先上升后下降,四种耕怍方式的可溶性糖含量下降趋势相差不大,膜脂过氧化的产物丙二醛含量在齐穗后25d显著上升。与翻耕稻比较,免耕水稻表现出叶片衰老延缓和籽粒干物质积累增加。     

不同耕作处理对土壤酶活性的影响

通过田间定位试验,研究吉林省西部半干旱区不同耕作处理(常规垄作、平作留茬免耕、平作灭茬覆盖)对土壤酶活性的影响。结果表明,平作灭茬覆盖对播种前表层土土壤酶(脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶)活性的影响较大,这与平作灭茬覆盖处理下秸秆覆盖对土壤温度的影响有关;平作留茬免耕和平作灭茬覆盖对玉米生育期间土壤脲酶和过氧化氢酶的影响较大,对土壤磷酸酶活性影响较小;平作留茬免耕对收获后土壤中过氧化氢酶及脲酶活性影响较大。在垂直方向上,随着土壤深度的增加,土壤脲酶和过氧化氢酶的活性都表现为先升高后下降的趋势,土壤磷酸酶活性无规律。     

风沙半干旱区秸秆还田对间作花生土壤酶活性与产量的影响

在风沙半干旱区间作（大扁杏—花生—大扁杏）条件下,以花生品种＂阜花10号＂为材料,研究了不同秸秆还田量对花生土壤酶活性和产量的影响。结果表明：秸秆覆盖还田能显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶的活性,处理Ⅲ的土壤脲酶与蛋白酶活性较强,处理Ⅱ过氧化氢酶活性略高于处理I与处理Ⅲ。秸秆覆盖还田对花生产量和WUE的影响达到显著水平。产量与WUE的高低顺序均为：处理Ⅱ〉处理Ⅲ〉处理I〉处理Ⅳ（CK）。因此,处理Ⅱ较适宜本地区。     

超高产水稻开花结实期间叶片衰老与活性氧代谢的关系

 对超高产水稻培矮64S/9311和协优9308从抽穗到籽粒成熟过程中剑叶中H2O2 、膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）、组织自动氧化速率、脂氧合酶（LOX）及保护酶超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（ASP）的动态变化过程进行了测定。结果表明，协优9308的剑叶衰老较慢。2个材料的剑叶叶片衰老可能原因是叶片内SOD、CAT、ASP活性过早下降，LOX活性增加，进而导致膜脂过氧化，使活性氧代谢失调，引起叶绿素和蛋白质降解，培矮64S/9311的各项生理指标比协优9308早衰老，而且乳熟期是培矮64S/9311早衰的关键时期。     

铝和镉及其复合污染对砖红壤酶活性的影响

通过土培盆钵试验,研究铝、镉及其交互作用对砖红壤酶活性的影响,并进行相关性分析。结果表明：在铝单独处理中,脲酶活性变化很大;铝抑制磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶活性。镉浓度不超过20 mg/kg时,脲酶活性升高,低浓度镉处理降低磷酸酶活性,而高浓度镉对磷酸酶活性没有影响;镉对过氧化氢酶的影响小于铝。铝与磷酸酶和过氧化氢酶呈显著负相关;铝镉复合处理对脲酶没有交互作用,对磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶及脱氢酶的影响有交互作用。由于土壤磷酸酶及过氧化氢酶对不同铝浓度表现出强烈的敏感性,因此选用磷酸酶和过氧化氢酶作为外源铝污染土壤的指示酶。相对其它土壤酶,脲酶对不同土壤镉浓度反应敏感,可以用脲酶作为土壤镉污染的指示酶。     

旱地小麦根际土壤酶活性及微生物生物量对覆盖方式的响应

为探究不同覆盖方式对小麦根际土壤酶活性及微生物生物量的影响,设置3种处理方式[玉米秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)、露地(CK)],研究了秸秆带状覆盖的覆盖带(SMd)、种植带(SMu)、PM及CK小麦拔节期-蜡熟期土壤水分、温度、pH及生物学特性的变化。结果表明,地膜覆盖对土壤具有调温保墒、提高pH的作用,促进土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性,但抑制了脲酶和蔗糖酶活性,土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶的活性分别高于CK 3.50%、6.71%,脲酶和蔗糖酶活性分别低于CK 3.70%、6.49%,其中MBC、MBN含量和MBC/MBN较CK均有不同程度的提高。秸秆带状覆盖可提高土壤SCW和pH,降低土壤温度,且对SMd的影响大于SMu。SMd和SMu因为土壤水温及pH的不同导致两者间微生物特性存在差异, SMd的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性较CK降低,碱性磷酸酶活性提高,MBC含量和MBC/MBN分别较CK提高37.19%、27.33%; SMu土壤的过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性高于CK 7.58%、14.09%、10.32%,脲酶活性降低,MBC、MBN含量分别较CK提高15.26%、21.66%, MBC/MBN则低于CK13.67%。秸秆带状覆盖的降温保墒作用可能有利于增加微生物特别是真菌菌群及其活跃程度,提高小麦种植带土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,对促进土壤中C、N元素的转化具有积极作用。     

重金属Cd处理对柱花草根际土壤酶活性的影响

采用添加外源重金属和土培盆栽法,研究了浓度为0～5.0 mg/kg的镉(Cd)对4个柱花草(热研2号、热研13号、TPRC2001-1和西卡柱花草)根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶)活性的影响。结果表明,不同柱花草根际土壤过氧化氢酶活性对镉胁迫响应存在显著差异,镉促进4个柱花草根际土壤过氧化氢酶活性的浓度分别为0.5、1.0～5.0、0.5～5.0、2.0～5.0 mg/kg。与对照(CK)相比,低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,对热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤脲酶活性无显著影响,但TPRC2001-1柱花草根际土壤脲酶活性增加;而在1.0～5.0 mg/kg处理条件下,脲酶活性无显著变化。0.5～5.0 mg/kg Cd胁迫时,显著抑制了热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤磷酸酶活性;2.0～5.0 mg/kg Cd胁迫时,TPRC2001-1柱花草根际土壤磷酸酶活性显著降低。说明,种植TPRC2001-1柱花草能缓解镉对3种土壤酶活性的胁迫,土壤镉对3种土壤酶活性的影响表现为磷酸酶>脲酶>过氧化氢酶,磷酸酶和脲酶可作为土壤中镉污染的指示酶。     

秸秆还田与深施氮肥对水稻叶片生理特征、氮素利用及产量的影响

以常规粳稻徐稻10号和新丰7号为材料，设置“深施氮肥+秸秆还田”（DS）、“土壤表层施氮+秸秆还田”（OS）、“深施氮肥+秸秆不还田”（DU）和“土壤表层施氮+秸秆还田”（OU）4个处理，以“不施氮肥+秸秆不还田”作为对照（CK），探索秸秆还田和深施氮肥对水稻剑叶生理特征、籽粒产量及氮肥利用效率的影响。结果表明，与CK相比，DS、OS、DU、OU处理均在一定程度上提高了抽穗期剑叶的净光合速率（Pn）和PSII有效量子效率（Eq），同时提高了水稻干物质累积量和氮素累积量，其中均以DS处理效果最佳；与OU处理相比，抽穗期DS处理的剑叶氮代谢相关酶活性（GS、GOGAT、NR、GDH）显著增加；徐稻10号和新丰7号的籽粒产量DS处理比OU处理分别显著提高46.78%和45.65%。此外，DS处理的氮肥利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮吸收效率以及氮收获指数在施氮处理中亦最高。以上结果表明，深施氮肥结合秸秆还田是提高河南地区水稻产量、氮肥利用效率的可行措施。     

免耕抛栽水稻若干生理特性研究

早季在田间用管栽试验对免耕水稻和常耕水稻的若干生理特性进行了比较。证实了免耕水稻前期特别是抛栽后的禾苗生长慢的现象,免耕水稻在生育中后期表现出较强的生理优势。与常耕抛栽水稻相比,生育前期免耕抛栽水稻的游离氨基酸、酸性和中性转化酶活性及光合速率较小,生育中后期则提高了叶片游离氨基酸、光合速率和叶绿素含量及硝酸还原酶、酸性和中性转化酶及茎鞘可溶性糖、淀粉含量和籽粒可溶性糖和可溶性蛋白含量,而在成熟期的叶片叶绿素含量、光合速率、酸性和中性转化酶活性、硝酸还原酶和籽粒可溶性蛋白含量与常耕水稻的差异显著。     

耕作方式与秸秆还田对砂姜黑土土壤酶活性及冬小麦产量的影响

为探究耕作方式及秸秆还田处理对砂姜黑土土壤酶活性的影响,在河南省商水县砂姜黑土地区设置深耕秸秆不还田、深耕秸秆还田、旋耕秸秆还田和旋耕秸秆不还田4个处理,以超高产小麦品种周麦27为材料进行大田试验,对不同处理的土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性及冬小麦籽粒产量进行测定分析。结果表明,20~40cm土层土壤过氧化氢酶的活性在不同处理间差异大多不显著,小麦拔节期、开花期和成熟期0~20cm土层深耕秸秆不还田处理与其他处理间差异显著。0~20cm土层土壤蔗糖酶活性在小麦生育期内不同处理间有显著差异,秸秆还田处理下土壤蔗糖酶活性高于秸秆不还田处理,而在20~40cm土层小麦拔节期和成熟期不同处理间没有显著差异。在小麦生育期内秸秆还田处理下0~20cm和20~40cm土层土壤脲酶活性显著高于其他处理,深耕秸秆不还田处理在拔节期和成熟期高于旋耕秸秆不还田处理。不同处理间土壤碱性磷酸酶活性在小麦生育期内差异显著,总体表现为深耕秸秆还田旋耕秸秆还田深耕秸秆不还田旋耕秸秆不还田。深耕秸秆还田处理对比其他处理能够显著增加冬小麦籽粒产量及千粒重,但其有效穗数显著低于其他处理。     

中耕方式对土壤理化特性及玉米生长发育影响研究 Ⅱ. 中耕方式对土壤理化特性的影响

在0～3次中耕条件下研究了中耕方式对土壤理化特性和玉米产量形成的影响。结果表明,多次中耕降低了0～20cm耕层土壤水分含量,玉米生育后期0～10cm土层土壤容重差异不显著,免中耕处理平均值高于其它处理;收获期10～20cm土壤容重处理间差异显著,在子粒形成期、乳熟期土壤容重差异不显著,其中各时期免中耕土壤容重最大。中耕对土壤孔隙度数量、比例有一定的调节作用。中耕降低了脲酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶及转化酶的活性。少中耕有增产的趋势,并且可以降低生产成本、增加经济效益。     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制，依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验，于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明，小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值，保护性耕作延缓了花后叶片衰老，其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理；耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响，但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性，其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍；秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著，NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能，其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%；免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%，秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%；NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运，显著增加了穗数和千粒重，使产量较T处理提高了18.7%。因此，在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配，延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解，协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系，从而提高产量。     

Effects of Aerated Irrigation on Leaf Senescence at Late Growth Stage and Grain Yield of Rice

With the japonica inbred cultivar Xiushui 09,indica hybrid combinations Guodao 6 and Liangyoupeijiu as materials,field experiments were conducted in 2007 and 2008 to study the effects of aerated irrigation on leaf senescence at late growth stage and grain yield of rice.The dissolved oxygen concentration of aerated water evidently increased and decreased at a slow rate.The soil oxidation-reduction potential under aerated irrigation treatment was significantly higher than that of the CK,contributing to significant increases in effective panicles,seed setting rate and grain yield.In addition,the aerated irrigation improved root function,increased superoxide dismutase activity and decreased malondialdehyde content in flag leaves at post-flowering,which delayed leaf senescence process,prolonged leaf functional activity and led to enhanced grain filling.     

轮耕对冬小麦田土壤酶活性时空变化的影响

为了解轮耕对土壤酶活性的影响,采用田间定位试验,比较和分析了秸秆还田和不还田条件下,连续3年常规耕作(3C)、1年深翻+2年常规耕作(DP2C)、2年深翻+1年常规耕作(2DPC)和连续3年深翻(3DP)处理的冬小麦田土壤酶活性时空变化特点。结果表明,秸秆还田和深翻均可提高0~40cm土层土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,其中秸秆还田后平均增幅分别为24.92%、9.20%、6.66%和11.04%,经深翻处理后平均增幅分别为5.33%、6.26%、2.02%和3.43%。随着土层深度增加,各处理土壤酶活性逐渐降低,2DPC和3DP处理相对3C处理20~40cm土层4种土壤酶活性降低幅度较小。秸秆还田配合2DPC、3DP土壤耕作处理不仅能提高酶活性,也有利于酶在土壤中均匀分布。     

免耕套种与秸秆还田对水稻生长和稻米品质的影响

在稻麦两熟条件下,研究了麦田免耕套种水稻与秸秆还田对水稻生长和稻米品质的影响。与移栽稻相比,免耕套种水稻株高较低,单茎叶面积略小,生物量低,但生育后期干物质累积量增加迅速。第1年免耕套种秸秆还田的产量最高,翻耕移栽秸秆还田的产量略高于移栽秸秆不还田的产量,但随着连续免耕时间的延长,第2年免耕套种的产量降低。在单位面积穗数相差不大的情况下,免耕套种水稻每穗实粒数较少,千粒重较高,套种水稻可获得较高产量。水稻免耕套种可明显改善稻米的加工品质和外观品质,提高出糙率、精米率和整精米率,降低垩白率和垩白度。翻耕移栽秸秆还田也能提高整精米率,降低垩白率和垩白度。水稻免耕套种和秸秆还田可提高稻米蛋白质含量,降低直链淀粉含量,使胶稠度变软,稻米品质变优;而水稻移栽秸秆还田条件下蛋白质含量提高,直链淀粉含量略增,胶稠度变硬,食味品质有变劣的趋势。     

灌浆期干旱胁迫对水稻生理性状和产量的影响

目的 研究灌浆期干旱对不同类型水稻叶片生理性状和产量的影响,为干旱气候条件下水稻栽培提供参考。方法 以节水抗旱稻旱优113和普通杂交稻扬两优6号(YLY6)为材料,设置传统淹水灌溉、灌浆期干旱胁迫两个处理,分别测定水稻的产量及产量构成、稻米品质(加工品质、外观品质和营养品质)、干物质生产及分配、叶片生理活性(叶片水势、气叶温差和光合速率)等。结果 与传统淹水灌溉相比,灌浆期干旱胁迫下水稻叶片水势、气叶温差均显著下降,最终导致叶片光合速率降低;但是在复水后2~15 d,叶片的各生理指标可以得到恢复,与对照没有显著差异;水稻产量没有明显变化,产量的稳定主要得益于前期充足的干物质积累使籽粒充分灌浆,结实率显著升高;稻米的碾磨品质没有显著影响,但扬两优6号的外观品质显著降低,却改善了旱优113的外观品质。同时,蛋白质含量升高在一定程度上改善了稻米营养品质。结论 水稻灌浆期适度干旱可以在稳定产量的基础上改善稻米品质。因此,适当在生育后期阶段减少水分的投入,不仅可节约农业用水,稳定籽粒产量,还有利于稻米品质的改善。     

宁夏引黄灌区麦稻水旱轮作二熟制双免耕的土壤培肥效应

为评价麦稻水旱轮作二熟制双免耕的土壤培肥作用,采用常规测定法、比重计法、Biology-ECO法分别对参试的土壤养分、质地、微生物功能多样性等进行检测.结果表明,与传统耕作相比,连续4年冬小麦水稻全免耕轮作后,0～40 cm土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量分别增加11,9％、17.1％、9.2％、26.5％、19.1％,全钾、速效钾含量分别减少0.9％、10.2％,0～20 cm土层的土壤粘粒、砂粒比例明显增加,粉粒比例明显减少.免耕冬小麦成熟期的土壤微生物功能多样性代谢活性显著高于传统耕作.0～20和20～40 cm土壤层次内反映微生物功能多样性的4种指数(Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、丰富度和Simpson优势度指数)在冬小麦整个生长季节中的变化趋于一致,即在分蘖期和拔节期传统耕作高于连续4年免耕处理,在灌浆期和成熟期连续4年免耕处理高于传统耕作处理.连续4年免耕0～40 cm土壤肥力明显优于连续3年双免耕的肥力.免耕对提高土壤肥力,尤其是对促进冬小麦中、后期生长有利.     

Relationship between grain filling duration and leaf senescence of temperate rice under high temperature

High temperature during grain filling period has been reported to decrease the grain filling duration, leading to the lower grain weight and yield of rice. Two experiments in the phytotron and field were carried out to test the hypothesis that the leaf senescence of rice plants may determine the grain filling duration under high temperature. In the phytotron experiment in 2008, rice plants of a japonica cultivar “Ilpumbyeo” were subjected to three minimum/maximum (mean) temperature regimes of 11/19 (15), 17/25 (21), and 23/31 °C (27 °C). In the field experiment, rice seedlings of the same rice cultivar were transplanted on May 6th and June 19th in 2009 and the mean temperatures during the grain filling period were 24.4 and 21.9 °C, respectively. Both experiments revealed consistently that high temperature increased the rates of grain filling and leaf senescence while it reduced the durations of them. However, grain filling was terminated earlier than complete leaf senescence, the time gap being greater at higher temperature. In addition, the fraction of dry matter partitioning to the leaf sheath + culm resumed to increase following the termination of grain filling under high temperature, indicating that leaves were still maintaining photosynthetic capacity and supplying assimilates into the other plant tissues except grain even after the termination of grain filling. These findings suggest that an early termination of grain filling in temperate rice under high temperature was not resulted from the lack of assimilate owing to the early leaf senescence but from the loss of sink activity owing to the earlier senescence of panicle.