近地层臭氧浓度升高对常规稻颖花形成的影响：FACE研究

FACE（free air gas concentration enrichment）研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15（粳稻）和扬稻6号（籼稻）为供试材料,研究近地层臭氧（O3）浓度升高（比大气背景臭氧浓度平均增高26%）对常规水稻颖花形成的影响。结果表明：（1）高浓度O3对供试品种全穗以及一、二次枝梗颖化分化数均无显著影响;（2）高浓度O3使供试品种全穗和二次枝梗颖花退化数和退化率均显著增加,颖花退化增多是由于现存一次枝梗上二次枝梗大量退化而引起的二次颖花退化所造成;（3）颖花退化数在颖花分化数中所占比例很低,故高浓度O3对两供试品种全穗和一、二次枝梗颖花现存数以及稻穗构成均无显著影响。结合前报可知,选用常规水稻品种以及增施保花肥可能是未来近地层高浓度O3环境下稻作生产重要的适应措施。     

重金属复合处理对小麦锌铜镍镉积累和分布的影响

为增加粮食可食用部分有益元素的浓度,同时减少有毒重金属元素的含量,需要更好地了解元素在植株和籽粒内的运输和分布。在温室盆栽条件下,以春小麦为供试材料,设置对照（不添加重金属）和重金属复合处理（同时添加铜、锌、镍、镉,以不影响小麦生长为前提）,研究锌（Zn）、铜（Cu）、镍（Ni）、镉（Cd）在成熟植株和籽粒不同部位的分布特点。结果表明,重金属复合处理对小麦成熟期籽粒和秸秆产量、收获指数以及粒重均无显著影响,但使小麦各器官重金属浓度均显著增加,增幅因不同器官和不同元素而异,籽粒中Zn、Cu、Ni和Cd浓度分别增加1.8、0.5、48.1倍和45.3倍。重金属复合处理还显著改变了Zn和Ni在地上部各器官中的分配模式：对照小麦吸收的Zn更易向生殖器官中转运,处理植株则更多地滞留在营养器官中,而Ni呈相反的趋势。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）对籽粒糊粉层和胚乳的定量分析表明,重金属复合处理使糊粉层Zn和Cu浓度仅增加了78%和86%,而糊粉层Ni和Cd浓度分别增加了30倍和121倍。重金属复合处理使胚乳Zn和Cu浓度分别增加了49%和48%,使Ni和Cd浓度均超出小麦标准中Ni和Cd的最大允许浓度（对照籽粒胚乳中没有检验到Ni和Cd）。以上结果表明,在小麦生物强化实践中,在增加有益营养元素（如Cu和Zn）的同时亦存在有毒重金属（如Ni和Cd）超标的巨大风险。     

滨海：沿海防护林体系助推新农村建设

沿海防护林体系建设,在社会主义新农村建设中具有十分重要的地位,它既是推动农村改善环境的根本之策,也是发展农村经济的重要途径。     

大气CO2浓度增高对不同水稻品种稻米品质的影响

大气CO_2浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_2的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE (free air CO_2 enrichment)技术平台,以8个水稻品种为材料,设背景CO_2浓度(Ambient)和高CO_2浓度(增200μmol·mol~(-1), FACE)两个水平,研究大气CO_2浓度升高对稻米加工品质、外观品质、食味品质以及部分营养品质的影响及其种间差异。本研究所有测定的品质性状供试品种间均存在显著或极显著差异。与Ambient相比,FACE处理下水稻糙米率、精米率和整精米率略降,但单位面积糙米、精米和整精米产量平均分别极显著增加23.7%、23.5%和20.9%。FACE处理对整精米长度、宽度和长宽比影响较小,但使整精米垩白率和垩白度平均分别增加18.6%和31.8%,均达极显著水平。FACE处理使所有品种稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别下降6.5%和3.1%,但均未达显著水平。从淀粉RVA谱看,FACE处理使所有品种峰值黏度、崩解值平均增加1.3%、6.9%,使热浆黏度、冷胶黏度、消减值分别下降2.2%、5.1%和65.6%,其中消减值达显著水平。FACE处理使所有品种整精米植酸含量平均增加5.3%,而蛋白质含量平均减少9.9%,均达显著水平。不同品种稻米品质性状对高CO_2浓度的响应方向和程度存在一定差异,其中FACE处理与品种对整精米长度、垩白率、垩白度、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度存在显著的互作效应。以上数据表明,大气CO_2浓度升高使水稻产量大幅增加,稻米加工、外观和营养品质呈变劣趋势,但适口性可能变优,稻米品质对大气CO_2浓度增高的响应存在不同程度的品种差异。     

自由空气中臭氧浓度升高对"武运粳21"稻米物性及食味品质的影响

研究表明不断升高的地表臭氧浓度使作物生长受抑、产量下降, 但对作物品质的影响则不太清楚, 特别是食味品质。本文于2009年和2010年在江苏省江都市小纪镇依托自由空气中臭氧浓度增高(free air ozone concentration enrichment, O₃-FACE)技术平台, 以本地主栽水稻品种"武运粳21"为供试材料, 设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度(比大气背景臭氧浓度高50%)2个水平, 研究了地表臭氧浓度升高对粳稻物性和食味品质的影响。物性分析仪测定结果表明, 高浓度臭氧使熟米硬度平均增加13.6%, 达显著水平。食味计测定结果显示, 高浓度臭氧使稻米香气、光泽、味道、口感和综合值分别下降0.8%(P>0.1)、6.2%(P<0.1)、2.6%(P<0.1)、5.1%(P<0.05)、4.3%(P<0.05), 使完整性增加2.0%(P<0.05)。不同年度间稻米物性和食味品质的差异较大, 但年度与臭氧间的交互作用未达显著水平。以上结果表明, 未来高浓度臭氧环境下生长的稻米蒸煮后将呈变硬趋势, 食味品质总体变劣。     

生物芯片技术检测奶牛饲料中多种真菌毒素

利用生物芯片真菌毒素阵列,选用其中的赭曲霉毒素A、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮4个组分,同时测定其在奶牛饲料中的残留量,考察该生物芯片的准确性、精密度和重现性等指标。结果表明:4种真菌毒素的标准曲线线性相关系数均可达到0.99以上;试剂盒质控样品和阴性样品2个水平的加标回收率在80%～120%之间,变异系数(coefficient of variance,CV)在15%以内,方法准确性和重复性较好;对奶牛饲料样品检测结果重现性考察的CV在10%以内,表明方法重现性较好;与高效液相色谱法相比,2种检测方法的结果差异性小,且生物芯片法前处理更为简便。真菌毒素阵列生物芯片法操作简单、结果准确,缩短了大量样本的筛查时间,为批量样品筛查提供了可靠的技术保证。     

全生育期臭氧胁迫对不同水稻品种稻草饲用品质的影响

【目的】研究不同类型水稻品种稻草饲用品质相关理化指标对臭氧胁迫的响应。【方法】利用新型自然光气体熏蒸平台,以 8个水稻品种为供试材料,设置室内对照和高臭氧浓度(80 nL/L)处理,于抽穗期、穗后20 d和成熟期分别测定叶片和茎鞘中饲用品质相关的理化指标。【结果】与对照相比,高浓度臭氧处理使稻草粗蛋白、木质素、纤维素、半纤维素和总酚含量分别增加7.07%(P <0.1)、10.88%(P <0.1)、1.98%、0.92%和5.01% (P<0.01),可溶性糖和淀粉含量分别下降15.07%(P <0.1)和18.55%(P <0.01)。多数情形下,叶片各指标含量对臭氧胁迫的响应大于茎鞘。所有测定指标的品种间差异均达极显著水平。不同生育期稻草木质素、纤维素、半纤维素和总酚含量表现为穗后20 d>成熟期>抽穗期,稻草可溶性糖和淀粉含量则表现为抽穗期>成熟期>穗后20 d,而粗蛋白含量随生育进程推进呈降低趋势。方差分析表明,臭氧胁迫与品种互作对所有测定指标的影响均达显著或极显著水平;除总酚含量外,臭氧与植株部位互作对所有测定指标的影响均达极显著水平;而臭氧与生育时期互作仅对植株粗蛋白、纤维素、可溶性糖和总酚含量有显著或极显著影响。【结论】稻草饲用品质相关理化指标因生育时期、供试品种和茎叶不同部位而异,高浓度臭氧环境下稻草饲用品质表现出变劣的趋势。     

秋季保护地樱桃番茄品种比较试验

采用塑料大棚,引进甘肃省农业科学院蔬菜研究所5个樱桃番茄品种进行品比试验,结果表明:金玉总体性状表现好,产量高,前期产量比对照增产8.75%,总产量比对照增产14.82%;金珠总体性状较好,总产量比对照增产11.74%,这2个品种适宜在白龙江及白水江沿岸推广。     

近地层臭氧(O3)浓度升高对水稻武运粳21抗倒性的影响

依托独特的稻田臭氧FACE(Free air gas concentration enrichment,开放式空气中气体浓度增高)系统平台,以武运粳21为供试水稻品种,设置正常浓度O3(即大气背景浓度)和高浓度O3(实际比大气背景浓度增高25％左右),定量研究地表O3浓度升高对粳稻抗倒能力的影响.结果表明:高浓度O3对水稻抽穗期和抽穗后20 d基部节间的抗折力和弯曲力矩没有显著影响,但使成熟期基部节间的抗折力和弯曲力距有所降低.因此,臭氧胁迫下水稻抽穗期、抽穗后20 d和成熟期基部节间的倒伏指数均无显著变化.进一步研究结果表明,臭氧胁迫下水稻成熟期基部节间单位长度干重和非结构性碳水化合物含量降低引起基部节间充实不良是造成抗折力显著下降的主要原因,而基部节间弯曲力矩下降是稻穗和节间的长度和质量下降共同作用的结果.以上结果表明,未来高浓度臭氧环境条件下粳型水稻的倒伏风险可能不会增加.     

近地层臭氧浓度增高对稻米品质的影响: FACE研究

利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P0.05)和60.5%(P0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。