不同土壤耕作模式对双季稻区水稻植株养分积累与转运的影响

[目的]本文旨在明确双季稻区不同土壤耕作模式对水稻植株干物质和养分积累与分配的影响。[方法]采用紫云英-双季稻种植模式结合不同土壤耕作模式大田定位试验,以双季水稻旋耕+秸秆不还田为对照(RTO),应用常规分析方法开展了双季水稻翻耕+秸秆还田(CT)、双季水稻旋耕+秸秆还田(RT)、双季水稻免耕+秸秆还田(NT)处理对双季水稻植株各器官干物质和氮、磷、钾积累与分配影响的研究。[结果]早稻和晚稻成熟期,RT和CT处理均有利于增加水稻植株茎、叶、穗和地上部干物质积累量及茎叶干物质转运量; CT、RT和NT处理植株茎叶物质转运率和物质贡献率均高于RTO处理; NT处理抽穗后物质同化贡献率均为最高,均高于CT、RT和RTO处理。早稻和晚稻成熟期,RT处理水稻植株茎的氮素积累量均显著高于CT、NT和RTO处理,CT、RT和NT处理植株穗和地上部的氮素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和叶的磷素积累量均显著高于NT和RTO处理; CT、RT和NT处理植株穗和地上部的磷素积累量均显著高于RTO处理。CT和RT处理植株茎和地上部的钾素积累量均显著高于RTO处理; CT处理植株叶和穗的钾素积累量均显著高于RTO处理。[结论]秸秆还田措施促进了水稻植株各器官干物质积累和转运;其中以土壤翻耕、旋耕结合秸秆还田措施有利于水稻植株群体养分的积累与转运。     

耕播方式对稻茬小麦生长动态及产量的影响

以"川麦104"为试验材料,研究翻耕+旋耕复合耕作(FRT)、旋耕(RT)、免耕+覆稻草(NT)3种耕播方式作对稻茬小麦株高、干物质量、有效穗数等形态指标和产量构成指标的影响。试验结果表明:FRT处理比RT及NT处理分别增产10.8%、18.6%,其产量差异主要源自FRT处理的有效穗数及穗粒数的优势。FRT处理下小麦株高及干物质积累量在各生育时期均高于RT和NT处理,具有明显群体优势,这为该技术措施条件下小麦的高产提供了物质基础。总之,翻耕+旋耕复合耕作技术有利于稻茬小麦的生长发育并且可提高小麦产量,可以在成都平原西部有相似生态条件的区域推广运用。     

双季稻区长期不同施肥模式对水稻干物质积累及产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对水稻干物质积累及产量的影响,系统比较研究化肥、秸秆还田+化肥、习惯施肥和无肥4种施肥模式条件下早稻和晚稻干物质积累及产量的变化。结果表明,早稻和晚稻主要生育时期,群体根系干重均表现为习惯施肥化肥秸秆还田+化肥无肥;群体地上部干重表现为习惯施肥秸秆还田+化肥化肥无肥。地上部茎群体干重均表现为习惯施肥化肥秸秆还田+化肥无肥;叶群体干物重均以秸秆还田+化肥和习惯施肥水稻最高;穗群体干物重均以习惯施肥水稻最高,秸秆还田+化肥和化肥水稻次之。早稻和晚稻主要生育时期,根系干重占总干物质重的比例均以习惯施肥水稻最高,茎的比例均以无肥水稻最高,叶和穗的比例均以秸秆还田+化肥水稻最大。早稻主要生育时期,各施肥模式水稻叶片SPAD值均显著高于无肥;晚稻主要生育时期,各处理间大小顺序为秸秆还田+化肥习惯施肥化肥无肥。早稻和晚稻主要生育时期,水稻LAI大小顺序均表现为秸秆还田+化肥习惯施肥化肥无肥。各施肥模式早稻和晚稻产量分别比无肥增产3108.2、3592.2、3409.4和1917.7、2797.5、2635.5 kg·hm-2。说明不同施肥模式水稻干物质积累和产量有各自特征,与化肥相比,秸秆还田+化肥和习惯施肥模式水稻干物质总量大而且分配合理,有利于改善产量构成因素,增加水稻产量。     

不同耕作方式对小麦光合性能和产量形成的影响

耕作方式是影响小麦产量水平发挥的关键因素,明确其对小麦农艺性状指标的影响,可为选择适宜该区域的高效耕作方式提供理论支撑。本试验设免耕(NT)、旋耕(RT)、深松(DL)和深翻(DT)四种耕作方式,研究其对小麦光合性能与产量的影响。结果表明:免耕(NT)有利于小麦植株根重密度(DRWD)的增加,旋耕(RT)的小麦根重密度最小,两地区(德州和泰安)小麦免耕(NT)和旋耕(RT)处理的根重密度分别相差25.7%和21.7%,差异达显著水平;免耕(NT)处理的小麦叶绿素值(SPAD)最高,有助于灌浆后期叶片捕捉更多光能供光合作用所用,从而增加小麦产量;深松(DL)处理能够显著增加开花期叶面积指数(LAI=5.4),相反旋耕(RT)处理的开花期叶面积指数最小为3.6,两者相差33.3%,差异显著;两地区各耕作方式处理的小麦旗叶光合速率(Pn)表现为:NT﹥DL﹥RT、DT和NT、DL﹥DT﹥RT;泰安地区成熟期小麦干物质积累量免耕(NT)处理为22 673.6 kg/hm~2,旋耕(RT)处理为18 930.3 kg/hm~2,总体表现为NT﹥DL﹥DT﹥RT;从产量构成因素看,免耕(NT)和深松(DL)处理更有利于小麦栽培高效轻简方式的形成和产量的增加。     

长期施肥方式对双季稻根系生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式对双季水稻根系生理指标和产量的影响,以1986—2018年的长期大田定位试验为平台,2018—2019年设置不施肥(CK)、单施化肥(MF)、秸秆还田配施化肥(RF)和有机、无机肥配施(OM)4种施肥模式,对双季稻根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性、植株干物质积累和产量变化等指标进行测定。结果表明,与MF和CK相比,RF和OM增加早、晚稻各个生育时期水稻根系的SOD、POD和CAT酶活性,降低其丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量。各个生育时期,植株根系的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和根系活力由高到低早稻均为OMRFMFCK,晚稻均为RFOMMFCK。OM的水稻根系和茎叶干重均显著高于MF和CK。2个年份的早稻产量均以OM和RF为最高,分别比MF增加944.8～1143.2和435.9～516.1kg/hm2;晚稻产量均以RF和OM为最高,分别比MF增加386.2～387.4和119.8～123.7kg/hm2。因此,在湖南省双季稻生产中,长期采取有机肥、秸秆还田配合施用化肥措施有利于提高水稻根系保护性酶活性和产量。     

不同耕作方式对土壤物理性状及玉米生长发育的影响

为研究深翻、旋耕和深松不同耕作方式处理对土壤耕层物理性状和玉米生长发育的影响,采用长期定位试验,以当地传统耕作方式秋季旋耕为对照,设置免耕、苗期隔行深松30 cm、秋季翻耕30 cm等3种耕作方式,对土壤容重、含水量,单株玉米根系、干物质及玉米产量进行测定和分析。结果表明,不同耕作方式对土壤容重和土壤含水量的影响效果为深松翻耕常规旋耕免耕;在玉米根长、根体积、根表面积,根冠比、籽粒产量方面表现为翻耕深松常规旋耕免耕,翻耕和深松显著大于常规旋耕,二者之间差异不明显。表明翻耕和深松能够有效改善土壤环境,促进玉米根系生长,提高产量,是较适宜的耕作方式。     

耕作方式对冬小麦田土壤呼吸及各组分贡献的影响

 【目的】探讨不同耕作方式对冬小麦农田土壤呼吸组分及碳平衡的影响,比较不同耕作方式下农田的碳汇强度。【方法】试验于2006－2008年冬小麦生长季进行,共设3个处理：翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT),采用静态箱法测定农田土壤CO2的排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),来判断不同耕作方式下农田碳汇强度。【结果】耕作方式对冬小麦农田土壤CO2排放具有显著影响,且表现出明显的季节性排放特征,即先下降再升高,其中排放最低值出现在冬小麦越冬期。整个小麦生育期间农田CO2平均排放速率表现为翻耕＞旋耕＞免耕,其中根系呼吸所占比例平均为翻耕26.18%、旋耕29.96%、免耕36.44%。冬小麦生育期3种处理条件下,土壤呼吸中根系呼吸的贡献率波动在15%～85%,其中冬小麦拔节期农田土壤根系呼吸贡献率最高。【结论】3种耕作方式下农田土壤均表现为大气CO2排放的“汇”,但不同耕作方式下农田碳汇强弱不同,表现为免耕＞旋耕＞翻耕。     

保护性耕作下双季稻农田甲烷排放特征及温室效应

 【目的】传统耕作方式和秸秆焚烧造成土壤有机质的大量损失,使农田成为温室气体一个重要排放源,本文旨在研究保护性耕作对稻田CH4排放通量及其温室效应的影响,为评价耕作措施对土壤固碳潜力和温室气体减排影响提供依据。【方法】通过对翻耕秸秆不还田（CT）、翻耕秸秆还田(CTS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)处理的稻田CH4排放进行连续观测,分析稻田CH4排放特征及其温室效应。【结果】在秸秆还田情况下,早稻生长季旋耕和翻耕的CH4排放量差异不大,但显著高于免耕;晚稻生长季旋耕CH4排放量显著高于翻耕和免耕;冬闲季节各处理CH4排放量较小,翻耕CH4排放量显著高于旋耕和免耕。在翻耕情况下,秸秆还田处理和秸秆不还田处理全年CH4排放特征基本相同。秸秆还田主要增大晚稻生长季和冬闲季节的CH4排放,对早稻生长季CH4排放影响较小。全年CH4排放导致的温室效应为RTS＞CTS＞NTS＞CT,且差异均达显著水平。各处理全年CH4排放主要来自早晚稻生长季,冬闲季节占的比重很小均不到1%。与翻耕相比,旋耕对温室效应的贡献是翻耕的1.98倍,而免耕减小温室效应,约减排15%。与秸秆还田相比,秸秆不还田减小温室效应,约减排42%。【结论】目前双季稻区推行保护性耕作的主要措施旋耕秸秆还田对温室效应的贡献最大,秸秆不还田和免耕均有利于减小温室效应。但考虑到秸秆还田有利于提升地力,且秸秆以其它方式处理导致的温室效应还有待于研究,建议在长江中下游双季稻区推广以免耕秸秆还田为主的保护性耕作。     

不同耕作方式对机插双季水稻产量的影响

明确不同机械土壤耕作方式对机插双季水稻产量的影响有助于提高我国水稻生产的机械化水平。通过两年的田间试验,对比研究了深翻耕与农户浅旋耕对机插双季水稻产量的影响。结果表明,与旋耕相比,连续翻耕对水稻的生物量、产量以及产量构成均无显著影响。翻耕降低了抽穗后剑叶的叶绿素含量（ SPAD值）,特别是早稻,但对早晚稻剑叶的净光合速率并无显著影响。与旋耕相比,翻耕有降低早稻植株氮素含量的趋势,而晚稻趋势不明显。翻耕显著提高了下层（10～20 cm）水稻根系的质量及其比例。但这种对水稻根系生长的促进作用并未带来地上部生物量或产量的提升。因此,在本试验点翻耕和旋耕之间机插双季水稻产量并无显著差异。     

冬季覆盖植物对南方稻田土壤养分和水稻生长的影响

以冬闲-双季稻为对照,通过对黑麦草-双季稻、紫云英-双季稻、油菜-双季稻和马铃薯-双季稻等5种不同冬季覆盖植物稻田土壤养分变化及晚稻生长进行为期4年的定位研究.结果表明:不同冬季覆盖植物均能改善稻田土壤肥力状况,提高稻田土壤有机碳和全氮的含量,促进晚稻对养分的吸收和植株生长发育.晚稻植株的根系和地上部分干物质积累量均明显高于对照;上述4种冬季覆盖植物晚稻的有效穗数分别比对照增加23.36,21.24,11.19,31.86万/hm~2,其穗长、穗重和结实率与对照均无明显差异,千粒重分别比对照增加0.11,0.95,0.13,0.51g;油菜-双季稻晚稻的穗干重明显高于对照及其它处理.稻田冬季覆盖植物有利于改善晚稻产量构成因素,不同程度地提高水稻产量,分别比对照增加649.67,558.64,437.26,783.82kg/hm~2.     

水稻专用配方肥的肥效研究

采用“大配方,小调整”策略,采用区域总量控制、分期调控技术,根据磷钾肥衡量监控技术原理,通过不同农户田间小区试验,比较了大配方、小调整和农户习惯处理对水稻产量、氮肥利用率和经济效益的影响.结果表明,与农民习惯施肥处理比较,大配方和小调整处理提高了水稻产量和氮肥偏生产力,平均产量分别增加了4.67％和11.85％,平均氮肥偏生产力分别增加33.45％和42.62％.大配方和小调整处理可以使水稻达到增产、节本、增效的目的,而小调整处理效果优于大配方处理.     

不同品种稻米中碳水化合物的消化特性

以体外模拟消化方法测定10个品种稻米中碳水化合物的消化特性和淀粉组分,同时测定稻米中直链淀粉的质量分数,以及稻米的胶稠度、糊化温度和质构特性。结果表明:淀粉消化指数以粳糯米最高,粳米样品又高于籼米样品,但各籼米样品间仍有很大差异。直链淀粉质量分数、胶稠度和糊化温度与抗性淀粉质量分数有显著的相关关系(r=0.846,P<0.05;r=-0.765,P<0.01;r=-0.735,P<0.05),但直链淀粉质量分数并不能作为预测淀粉消化特性的有效指标。凝聚性与淀粉消化指数显著正相关(r=0.634,P<0.05),可以利用米饭的质构特性推测其消化特性。     

分选加工对稻米食味品质的影响

以江苏省产梗稻为例,研究稻米外观分选对其食味品质的影响.根据外观品质将单-品种米样分为整米无垩白、整米垩白少、整米垩白多、碎米无垩白、碎米垩白少、碎米垩白多6个等级,分别测定6种米样的直链淀粉含量和胶稠度.结果显示直链淀粉含量和胶稠度与米粒垩白多少和米粒的整碎相关性显著;整米的直链淀粉含量比碎米的低,胶稠度比碎米的长;垩白越少其直链淀粉含量越低,胶稠度越长.所以剔除碎米和垩白米能够改善稻米的食味品质,稻米分选不仅可以提高稻米的商品价值,还可以改进稻米的食味品质.     

水稻与菰杂交后代稳定品系的过氧化物酶同工酶分析

通过对水稻松前与菰的杂交后代１９个稳定品系及其亲本的过氧化物酶同工酶分析表明,稳定品系的过氧化物酶同工酶酶谱,以母本酶带为基础,主要表现为五种类型：互补型,新增酶带型,互补兼新增酶带型,母本型,母本酶带缺失型,这表明,在高世代稳定品系可能仍有菰的基因存在并表达。     

施稻糠有机肥对水稻生长的影响

稻糠有机肥是在引进日本稻糠耕作技术的基础上，经过创新而研究出的新的稻糖杂合肥配方。以其在水稻上进行了试验，结果表明，它具有除草、施肥、增强抗性、改善稻米品质等作用。水稻施用稻糠有机肥是生产有机稻米的新途径。     

稻瘟病菌侵染时水稻防御体系对外源茉莉酸的响应分析

[目的]探究特定时期稻瘟病菌与水稻互作对外源茉莉酸(JA)的响应,为揭示稻瘟病菌与水稻互作时水稻防御体系对外源JA响应的分子机制提供理论依据.[方法]以稻瘟病菌株95234I-1b和普通感病水稻品种丽江新团黑谷(LTH)为试验材料,通过外源JA以两种不同的方式(处理1,分别用100和400μmol/L JA处理水稻叶片,6 h后接种95234I-1b菌株;处理2,水稻叶片接种95234I-1b菌株72 h后,分别用100和400μmol/L JA处理水稻叶片)处理与稻瘟病菌互作过程中特定时期的水稻,调查水稻稻瘟病发病症状,并用即时聚合酶链锁反应(qRT-PCR)检测水稻防御相关基因的表达情况.[结果]外源JA的两种不同处理方式均能减轻受侵染水稻稻瘟病发病症状,并诱导水稻防御相关基因不同程度的上调表达.用100和400μmol/L JA喷雾水稻6 h后再接种稻瘟病菌株的诱抗效果分别为15.06%和25.63%;稻瘟病菌株孢子接种水稻72 h再喷雾100和400μmol/L JA的诱抗效果分别为36.60%和47.12%.与对照相比,JA抑制了水稻水杨酸(SA)途径相关基因的大幅上调表达.在一定JA浓度范围内,高浓度JA对SA途径相关基因表达抑制程度高于低浓度JA的抑制程度;高浓度JA诱导JA途径相关基因上调表达幅度高于低浓度JA的诱导程度;高浓度JA诱导PR1a上调表达幅度小于低浓度JA诱导的上调幅度,高浓度JA诱导PR10a上调表达幅度大于低浓度JA诱导的上调幅度.[结论]JA以两种不同的方式处理与稻瘟病菌互作过程中特定时期的水稻,均能诱导水稻病程相关基因和JA途径相关基因上调表达,抑制SA途径相关基因的大幅上调表达,表明水稻防御体系中的病程相关基因及JA途径的相关基因主要参与了水稻防御体系对外源JA的响应.     

国外稻种资源在广东水稻育种中的利用

介绍了20世纪80年代以来广东在利用国外稻种资源进行水稻优质育种和杂交稻育种中取得的主要成就：利用外选35育成梅三五2号，矮三芦占，七袋占，绿黄占，七黄占，双七占等优质抗病新品种。利用外引资源育成优质稻主栽品种七桂早25号，七山占，粳籼89和特籼占等，育成杂交稻恢复系3550，4480，广恢122，广恢128等以及育成不育系粤泰A和泰丰A。     

江苏水稻品种抗稻瘟病遗传多样性研究

根据已知的不同抗病基因保守区域设计引物,通过在水稻基因组DNA中扩增和分离有相似序列的DNA片段,可以快速鉴定出候选抗病基因。选择3对扩增条带多样性较高的引物XLRRfor／XLRRrev、S1／AS3和Ptokin1／Ptokin2,对江苏27个水稻品种进行抗病基因同源序列PCR分析（resistance gene analog—PCR,RGA—PCR）。结果显示,3对引物共扩增出清晰可辨的谱带127条,其中多态性带1ol条,占总数的79．53％。根据聚类分析,3对引物对或引物组合扩增的RGA图谱可将品种分为多种类型,这些RGA图谱类型与稻瘟病菌7个生理小种接种鉴定的抗病表型没有完全的对应关系。     

巨胚稻发芽糙米的加工工艺

以福建农林大学作物遗传育种研究所选育的富含γ-氨基丁酸(GABA)的巨胚稻TgeB和非巨胚对照TB糙米为材料,对两者发芽过程中GABA含量变化进行了研究。结果表明,在发芽过程中,巨胚稻和非巨胚稻糙米的GABA含量都呈增长趋势,但巨胚稻GABA含量高于非巨胚稻;巨胚稻GABA含量在催芽45 h时达到最大,含量为617 mg·kg-1。本文还总结得出巨胚稻发芽糙米生产的工艺流程。