磷营养对粳稻根部性状的影响

黑龙江省三江平原已垦和未垦低磷土壤面积在300万hm2左右,筛选耐低磷水稻品种是提高这类土壤的水稻生产潜力的重要途径。研究选用生产上已广泛应用的5个水稻品种,采用不同磷水平砂培法,分不同时期调查水稻根部性状。结果表明,在不同磷营养水平下品种间根部性状有显著差异。品种根部性状值相对较大的材料为耐低磷种质,对磷不敏感的材料为筛选耐低磷种质的首选种质。根部性状中,总根长、根数对磷的最敏感期为分蘖盛期,根重对磷的最敏感期为抽穗期,因此,调查根部性状的适宜时期为水稻分蘖盛期和抽穗期前后;在低磷水平下,根数、根重是筛选耐低磷品种的两个重要指标。水稻植株磷含量在同一磷水平内,不同品种虽有差异,其与生物产量无关。植株吸磷量随磷水平的提高而增加的途径之一是通过根表面积的增大而致。筛选耐低磷种质的适宜磷水平为3mg/kg。研究为筛选大量品种初步筛选出耐低磷种质提供依据和可行的方法。     

水稻不同基因型全生育期耐低磷能力的鉴定、评价指标

本试验对前人用不同方法筛选出的98份耐低磷种质在同一条件下进行全生育期耐低磷能力研究,结果表明各品种在低磷条件下生长,各性状均表现出不同程度的减弱。具体表现为抽穗期延迟,株高变矮,分蘖减弱,籽粒重减轻,生物重降低。通过水稻主要农艺性状相对值的变异范围、平均值以及它们之间的相关性分析,认为以相对单株籽粒重和相对分蘖数相结合作为水稻全生育期耐低磷能力的鉴定指标即可。同时鉴定出23个典型耐低磷品种。这些材料可以作为进一步进行耐低磷的机理及其分子研究的基础材料。     

西昌地区玉米自交系苗期耐低磷特性鉴定

为筛选耐低磷玉米种质,在大田种植条件下,通过对苗期部分性状的考察,对攀西地区115份玉米地方品种进行耐低磷胁迫筛选试验.结果表明:相对株高、相对茎粗、相对可见叶数、相对成活叶数以及叶片缺素指数可作为耐低磷特性鉴定和评价的指标.根据这些指标发现115份地方品种对低磷胁迫的反应差异极显著,鉴定出19份极强耐低磷自交系;17个强耐低磷自交系;16份自交系表现出对低磷胁迫极敏感,其它则表现为中间型.     

不同基因型甜糯玉米耐低磷能力的评价

采用盆栽试验,在不施磷和施磷条件下,对广东省广泛种植的18个甜糯玉米品种进行比较研究,旨在筛选耐低磷的甜糯玉米品种,合理布局甜糯玉米种植,提高土壤中磷利用效率。结果表明:不同基因型甜糯玉米耐低磷能力存在明显的差异,根冠比、根干重、冠干重和植物磷积累量可作为甜糯玉米耐低磷筛选的重要指标。初步筛选出3个耐低磷甜糯玉米品种花糯一号、孺子牛269号和红帅。     

水稻耐低磷胁迫研究现状及未来发展方向

缺磷是农业生产中限制水稻产量的一个重要因子。通过对磷在土壤中的存在形式及利用效率、水稻品种耐低磷胁迫特性、耐低磷胁迫水稻品种的筛选和鉴定以及耐低磷性状的分子标记、遗传转化、基因克隆等方面进行了综述,并对今后水稻低磷胁迫的研究方向作出预测,为水稻耐低磷及磷高效水稻品种的选育提供一定的理论依据。     

低磷胁迫下玉米自交系产量耐性系数和叶片症状率级别的分布

通过玉米磷高效基因型的筛选,结合传统和现代育种手段培育磷高效型玉米品种,是解决目前土壤磷素利用效率低、节约磷矿资源的1条有效途径。我国有关玉米磷效率资源的筛选工作已有很多报道,但是对耐低磷玉米自交系鉴定指标体系的研究较少。以375份东北三省常用玉米自交系为试材,采用对比试验设计,分别在高磷（CK）和低磷土壤上种植,在玉米10叶期进行症状叶调查,计算症状率并在收获时统计产量;根据症状率级别和产量耐性系数2个指标,对参试玉米自交系进行了耐低磷型的筛选。结果表明：不同玉米自交系在低磷处理下表现出不同的抗性和适应性。低磷胁迫下,绝大部分自交系产量有所下降,其中产量耐性系数〉0.8（相对耐低磷）的自交系有17份,占参试材料总数的4.5%;叶片没有出现症状率的自交系有26份,占参试材料总数的6.93%。375份东北常用玉米自交系中存在着一些磷高效型玉米自交系,这为我国玉米育种提供了宝贵资源。     

全球水稻分子育种计划核心种质苗期耐低磷资源的鉴评与筛选

苗期低磷胁迫水培试验表明 :全球水稻分子育种计划核心种质对低磷营养胁迫的调节能力存在着显著的基因型差异 ,表现在分蘖能力、根长、根重等性状明显不同。通过对低磷营养胁迫下水稻根茎性状表现的评价 ,筛选出耐低磷品种资源     

氟病流行区不同土壤类型氟含量状况的研究

对九个土壤类型土壤全氟及水浸氟含量的研究表明：棕壤、粗骨士自然土壤的全氟含量较高，但可给态氟的输出能力较弱。土壤的水浸氟含量以碱性土＞微碱性土＞中性土＞酸性土。潮土中，土壤的水浸氟含量随粕粒及有机质含量的增加而减少。     

施肥对不同土壤上红三叶产量和品质的效应研究

采用盆栽试验研究了施肥对强酸性土、酸性土、中性土上红三叶产量和品质的效应。结果表明,与对照相比,高钾、高氮和配施钼肥处理明显提高了3种土壤上红三叶总产量。强酸性土和中性土上均以配施钼肥处理总产量最高,增产率分别为17.7%和16.2%,酸性土上以增施氮肥处理最高,增产率为19.5%。同一施肥处理下,3次刈割的红三叶粗蛋白含量均以强酸性土最高。配施钼肥处理显著提高强酸性土、酸性土上3次刈割的红三叶粗蛋白含量,且该处理对提高强酸性土、中性土上红三叶粗脂肪含量效果显著,而高氮处理对提高酸性土上其含量效果较佳。增施氮肥、配施钼肥处理对降低强酸性土、中性土上红三叶粗纤维含量,提高其适口性效果显著,但增加酸性土上其含量。强酸性土上红三叶粗灰分含量总体高于酸性土和中性土,增施氮肥、配施钼肥处理对提高酸性土上红三叶粗灰分含量效果显著,而在强酸性土上,仅低磷处理可提高其含量。     

低磷胁迫下不同水稻品种根系生理特性的研究

以4个对低磷反应不同的典型水稻品种为材料,对低磷处理10 d后各品种根系有机酸分泌量、酸性磷酸酯酶活性、根系活力等根系生理特性进行了比较研究。结果表明,低磷胁迫能促使水稻耐低磷品种根系分泌更多的有机酸,其有机酸分泌总量较对照平均增加了1.96倍,而敏感品种与对照之间无显著差异;低磷胁迫下各品种根系活力均有显著提高,2个耐低磷品种升幅相对较大,其根系TTC相对氧化强度平均为5.91,而敏感品种仅为1.83;各品种根系释放的酸性磷酸酯酶活性均明显高于对照,且敏感品种升幅相对较大。处理10 d后耐低磷品种根系生物量略高于对照。处理25 d后各品种根系生物量均显著高于对照,且耐低磷品种增幅更大。耐低磷品种植株生物量与对照无明显差异,而敏感品种则有明显降低。     

砷胁迫下磷用量对不同磷效率水稻产量、生物量以及P、As含量的影响

【目的】阐明磷肥用量以及水稻磷营养特性对砷污染水稻产量、生物量及其安全性的影响,探讨降低水稻砷污染的农艺措施。【方法】以2个耐低磷（磷高效吸收型品种99011和磷高效利用型品种580）和1个低磷敏感型水稻（99056）为材料,通过土培试验研究不同磷用量对中、高度砷污染土壤上水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和稻米P、As含量的影响。【结果】与无砷处理相比,50 mg•kg-1的砷略微增加水稻的生物量,但降低水稻产量,增施磷肥显著提高生物量和产量;100 mg•kg-1的砷显著降低水稻生物量和产量,增施磷肥显著提高生物量,但产量在磷用量为30 mg•kg-1时最高,磷用量为150 mg•kg-1时最低（为0）。砷污染土壤上,水稻不同部位As含量为秸秆>>颖壳>>糙米,且As含量随磷用量或砷浓度的增加而增加。在砷胁迫或者磷、砷双重胁迫下,同一处理的水稻产量、生物量以及秸秆、颖壳和糙米P含量均为99011＞580＞99056,3个品种之间差异显著,且磷用量越少、砷浓度越高,品种之间差异越大;秸秆、颖壳和糙米As含量为99056＞580＞99011,3个品种之间差异显著,且磷用量和（或）砷浓度越高,品种之间差异越大。在砷浓度≤50 mg•kg-1和磷用量≤30 mg•kg-1时,磷高效吸收型品种99011能够获得较高的产量,且稻米As含量低于国家食品安全标准。【结论】砷胁迫下,水稻产量及其As含量与品种磷营养特性以及施肥量密切相关。在中、轻度砷污染土壤上,可以通过选用磷高效吸收型水稻品种,并根据土壤磷丰缺程度适当减少磷肥用量等措施来保证水稻数量和质量安全。     

连续施肥对不同肥力稻田土壤基础地力和土壤养分变化的影响

【目的】研究双季稻种植制度下,连续3年施肥与不施肥对不同肥力土壤基础地力产量、基础地力贡献率、土壤氮磷钾表观平衡和土壤养分变化的影响,为不同肥力土壤基础地力培育及土壤肥力维持和提升提供参考。【方法】从32年长期施用不同肥料定位试验的不施任何肥料(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥配施稻草(NPKS)处理采取土壤,分别代表3种不同肥力水平,设置连续3年施肥与不施肥处理的盆栽试验,监测双季水稻产量、土壤基础地力产量、基础地力贡献率和土壤氮磷钾养分的变化。【结果】在试验期间,不同肥力土壤的早晚稻基础地力产量、基础地力贡献率均表现为:NPKS处理土壤NPK处理土壤CK处理土壤,且随着试验年限的延长,不同肥力土壤之间的差异呈逐渐缩小趋势,到试验第3年,不同肥力土壤之间的差异变得不显著。无论施肥或不施肥,初始肥力越高的土壤经3年6季水稻种植,由作物收获带走的氮、磷、钾养分越多。不同肥力土壤在连续施肥条件或不施肥条件下,肥力养分变化规律存在较大差异,这种差异与水稻种植体系中养分输入-输出平衡状况有一定关系。【结论】初始肥力越高的土壤如果连续不施肥,其基础地力下降得越快。因此,对于地力水平较低的土壤应注重合理施肥,培育和提高农田土壤肥力和基础地力;地力水平较高的土壤也应注意高效合理补充养分,以维持土壤较高的肥力水平和持续生产力。     

纳米Ag在四种不同性质土壤上的吸附行为研究

纳米Ag的大量生产和使用增加了其进入土壤环境的风险, 其在土壤中的环境行为受纳米Ag胶体稳定性和土壤理化性质的影响。为探究纳米Ag颗粒在土壤上的吸附行为, 选取四种不同理化性质的土壤, 考察了土壤pH、有机质和二价阳离子Ca²⁺对纳米Ag在土壤上吸附的影响。结果表明, 纳米Ag在酸性土壤的吸附量高于中性土壤, 当土壤酸碱性相似时土壤有机质含量越高纳米Ag在其表面的吸附量越高, 纳米Ag在四种土壤上的吸附等温线都能较好地利用Freundlich方程进行拟合;Ca²⁺的存在均增加了纳米Ag在四种土壤上的吸附量, Ca²⁺浓度在0.1~10 mmol·L^-1范围内, 纳米Ag在中性土壤上的吸附量随Ca²⁺浓度的增加而增加, 而在酸性土壤上则随着Ca²⁺浓度的增加, 出现先增加后减小的趋势。这一结果有助于了解纳米银在不同性质土壤上的吸附行为, 为评价纳米Ag在环境中的毒性和生态风险提供了有用信息。     

Effects of Root Penetration Restriction on Growth and Mn Nutrition of Different Winter Wheat Genotypes in Paddy Soils

［1］Lu S h, et al. Features of manganese on paddy soil conditions of manganese deficiency on wheat. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 1990,3(2) :87 - 91. (in Chinese) ［2］Liu X J, et al. Effect of water and fertilization on movement of manganese in soils and on its uptake by rice. Acta Pedologica Sinica. 1999, 36(3): 369- 375. (in Chinese) ［3］Lu S H, et al. Effect of environmental condition on Mn deficiency of different wheat varieties. Chinese Journal of Applied Ecology, 1998,9(2) :159 - 162. (in Chinese) ［4］Liu X J, et al. Effect of Mn application depth on Mn deficiency of different wheat genotypes. Chinese Journal of Applied Ecology, 1999, 10(2) . 179- 182. (in Chinese) ［5］Graham R D. Breeding for nutritional characteristics in cereals.Adv. Plant Nutr. 1984,1:57- 102. ［6］Fang Z, et al. Study on tolerance of different wheat cultivars or lines to manganese deficiency. Plant Nutrition and Fertilizer Science,1998, 4(3) :277 - 283. (in Chinese) ［7］Bansal R L, et al. Tolerance of wheat ( Triticum L. ) and tritical (Xtriticosecale) to manganese deficiency. Indian J. Agr.Sci. 1994,64(6): 382- 386. ［8］Graham R D. Genotypic difference in tolerance to manganese deficiency. Manganese in Soil and Plant. Klawer Academic Publishers, 1988:261 - 276. ［9］Marcar N E. Genetic variation for manganese efficiency in cereals. Ph. D. Thesis, University of Adelaide, South Australia, 1986:201 - 205.     

Soil Quality Assessment of Acid Sulfate Paddy Soils with Different Productivities in Guangdong Province,China

Land conversion is considered an effective measure to ensure national food security in China, but little information is available on the quality of low productivity soils, in particular those in acid sulfate soil regions. In our study, acid sulfate paddy soils were divided into soils with high, medium and low levels based on local rice productivity, and 60 soil samples were collected for analysis. Twenty soil variables including physical, chemical and biochemical properties were determined. Those variables that were significantly different between the high, medium and low productivity soils were selected for principal component analysis, and microbial biomass carbon (MBC), total nitrogen (TN), available silicon (ASi), pH and available zinc (AZn) were retained in the minimum data set (MDS). After scoring the MDS variables, they were integrated to calculate a soil quality index (SQI), and the high, medium and low productivity paddy soils received mean SQI scores of 0.95, 0.83 and 0.60, respectively. Low productivity paddy soils showed worse soil quality, and a large discrepancy was observed between the low and high productivity paddy soils. Lower MBC, TN, ASi, pH and available K (AK) were considered as the primary limiting factors. Additionally, all the soil samples collected were rich in available P and AZn, but deficient in AK and ASi. The results suggest that soil AK and ASi deficiencies were the main limiting factors for all the studied acid sulfate paddy soil regions. The application of K and Si on a national basis and other sustainable management approaches are suggested to improve rice productivity, especially for low productivity paddy soils. Our results indicated that there is a large potential for increasing productivity and producing more cereals in acid sulfate paddy soil regions.     

不同根构型大豆对低磷的适应性变化及其与磷效率的关系

 【目的】探讨土壤低磷胁迫下大豆的根形态、构型适应性变化的基因型差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【方法】采用具有不同根构型和磷效率的51个大豆品种,分别在广东省博罗县和英德县两个试验点的酸性缺磷红壤上,分春播和夏播两个季节进行田间试验,测定低磷、高磷处理下根形态、构型的差异及其与大豆生长和磷效率的关系。【结果】低磷处理下供试大豆基因型间生物量和产量具有极显著的基因型差异;供试大豆基因型的根形态、构型与磷效率密切相关,浅根型大豆根系具有合理的三维空间分布和较长的总根长,其磷效率和产量最高;低磷条件下,浅根构型和深根构型的大豆基因型根构型可塑性最小,中间根构型的大豆供试材料根构型最不稳定,可塑性最大。【结论】缺磷是供试酸性红壤上大豆生长的主要限制因子之一,大豆具有适应低磷土壤的遗传潜力;土壤中磷的有效性等环境因素对根构型具有调节作用;具有较好根形态构型的大豆基因型有利于从耕层土壤中吸收有效磷和其它养分,其产量和磷效率均较高。     

镉在土壤中吸持等温线及模拟研究

研究了重金属镉在黄绵土、黑垆土、土娄土、黄褐土、黄棕壤、黄壤和渭河砂土上的吸附特征。结果表明 ,供试土壤镉吸持能力为石灰性土壤 >砂土 >酸性土壤 ,黄棕壤显著大于黄壤。在试验浓度范围内 ,镉在土壤中吸持的最佳模型为 Henry模型。黄壤 Cd2 +吸持过程为放热反应 ,黄棕壤的热效应不明显 ,其余土壤为吸热反应 ;p H对 Cd2 +吸持有显著影响 ,是这 3类土壤吸持 Cd2 +能力产生差异的主导因素 ;粘粒对镉吸持也有一定的影响     

不同土培条件下荧蒽在水稻和小麦中的分布特征

通过盆栽试验方法,在荧蒽污染的黄棕壤和潮土上种植水稻和小麦,分别设置空白(CK)、低(L)、中(M)、高(H)4个污染浓度水平,比较荧蒽对作物生长的影响和两种不同土壤中植物体荧蒽的分布情况。结果显示,在试验设置的荧蒽污染浓度下,荧蒽未对两种植物的生长造成抑制,相反还促进了植物某些部位的生长;水稻和小麦各部位的荧蒽含量随土壤荧蒽含量的增加而增大;植物体内荧蒽的传导系数随土壤荧蒽含量的增加而减小,且两种土壤的趋势一致。黄棕壤和潮土有机质、养分、阳离子交换量等性质影响植物体内荧蒽的运移和富集;水稻茎叶对荧蒽的富集能力强于小麦,而小麦籽粒富集荧蒽的能力强于水稻。     

酸性和中性水田土壤施用硅肥的效应研究Ⅰ.对土壤pH、Eh及硅动态的影响

分别选取酸性和中性水田土壤进行盆栽试验,研究施用硅肥对水稻各生育期土壤溶液pH、Eh及硅浓度的影响.结果表明,淹水种稻后酸性土壤pH迅速升高,而中性土壤pH降低,然后均趋于中性;Eh的变化基本均呈近似“W”形;土壤溶液硅浓度则经历了一个先升高后下降并趋于稳定的变化过程.与对照相比,单施高炉渣或高炉渣与葡萄糖配施处理在提高土壤溶液pH和Eh、增加硅浓度方面的效果较为明显,尤其在酸性水田土壤上表现得更为突出;偏硅酸钠的施用效果只是在水稻生长的某一时期在中性水田土壤上表现得相对明显;单施葡萄糖会降低土壤Eh,提高生育前期土壤溶液中的硅浓度.在水稻全生育期内,高炉渣与葡萄糖配施处理的土壤溶液中硅浓度升高的幅度最大,在酸性水田土壤和中性水田土壤上分别是对照处理的1.40(最小倍数)～4.93(最大倍数)倍和1.19(最小倍数)～2.72倍(最大倍数),说明施用高炉渣硅肥,可明显提高土壤硅素供应水平,对促进水稻生长、提高水稻产量有重要意义.     

锑在不同土壤中的解吸行为比较

对锑(Sb)在黑土、红壤和褐土3种土壤中的解吸行为进行了比较研究。结果表明,Sb在3种土壤中的解吸过程是一个快速反应的过程,解吸反应在30 min左右基本完成,吸附态Sb的解吸量能达到最大解吸量的95%以上。Sb在3种土壤中的解吸率都比较低,相对于总吸附量而言,Sb在黑土、红壤和褐土中的解吸百分比分别低于17.1%、20.6%和26.23%。3种土壤吸附态Sb的解吸速率随Sb初始浓度的增加而增加,并随着解吸量的增加和解吸时间的延长而不断降低。Sb在3种土壤中解吸的动力学最优模型是:黑土和红壤为Elovich方程,褐土为双常数方程。这对探明土壤中锑的环境行为和风险具有重要意义。