减氮和机械侧深施肥对机插杂交稻产量及氮素吸收利用的影响

为探究侧深减量施缓释肥对水稻生长、氮素利用及土壤肥力等的影响,本研究以两系杂交稻品种晶两优534和三系杂交稻品种宜香优2115为供试材料,通过设置R₁₅₀(一次性机械侧深施缓释肥150 kg·hm^-2)、R₁₂₀(一次性机械侧深减氮20%施缓释肥120 kg·hm^-2)、R₉₆N₂₄ (基肥侧深施缓释肥96 kg·hm^-2, 穗肥撒施尿素24 kg·hm^-2)、N₁₅₀(基肥人工撒施尿素90 kg·hm^-2,穗肥撒施尿素60 kg·hm^-2)、N₀(不施氮肥)5种不同的氮肥施用处理,分析机械侧深减氮施肥对机插稻产量形成和氮素吸收利用效率的影响。结果表明,与常规施肥相比,侧深施用缓释肥显著提高了机插稻分蘖数、氮素积累量、氮肥利用率和土壤肥力,对机插稻产量和氮素利用存在显著影响。侧深施缓释肥显著提高了机插稻的有效穗数和每穗粒数,两品种均以一次性机械侧深施用常规施氮量缓释肥处理(R₁₅₀)的产量最高,比2次人工撒施常规尿素处理(N₁₅₀)平均增产13.05%。采用机械侧深施肥,减氮20%的“基缓追速”处理(R₉₆N₂₄)产量均高于与人工撒施常规施氮量处理(N₁₅₀)。R₉₆N₂₄的氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率和产量均高于N₁₅₀。综上所述,与人工撒施常规尿素相比,采用机械侧深施基肥能保证水稻整个生育期对氮素的需求,显著提高机插稻氮素利用率;缓释肥减量20%侧深施可保持土壤肥力和产量不减,达到减氮稳产的目的。本研究结果为机插稻优质绿色高效生产提供了理论依据和实践指导。     

不同生态条件下氮高效水稻品种干物质积累和产量特性

  【目的】  研究生态条件和施氮水平及其互作对氮高效水稻品种干物质积累、物质转运和产量的影响,为不同稻区不同施氮水平下选择适宜的水稻品种提供科学依据。  【方法】  本试验于2019年在四川省大邑县(弱光寡照)和云南省永胜县(光温充足)两个生态点进行,以西南地区大范围种植的10个水稻品种为供试材料,采用两因素裂区设计,主区为不施氮(N0)、低氮120 kg/hm2 (N120)和高氮180 kg/hm2 (N180) 3个施氮水平,副区为10个品种。分别于拔节期、抽穗期和成熟期测定干物重,计算不同时期干物质积累和转运量,于收获后测定水稻产量。  【结果】  水稻产量和干物质生产特性为生态条件、施氮水平、品种及其互作效应共同作用的结果。大邑生态点宜香优1108在N120下的产量比N180提高4.68%,永胜点德优4923在N120施氮水平下的产量比N180提高113.4 kg/hm2,结合产量和GGE模型分析,大邑生态点宜香优1108为低氮高效型,晶两优534和F优498为高氮高效型;永胜点德优4923为低氮高效型,中优295和丰优香占为高氮高效型。氮高效水稻干物质积累和转运特征因生态条件和施氮量的变化而变化。大邑低氮高效型品种产量主要来自拔节前干物质的积累和抽穗前光合产物的转化,产量优势在于足量的单位面积有效穗数,移栽至拔节期的群体生长率与产量(r=0.70**)和有效穗数(r=0.41*)呈显著正相关;大邑生态点高氮高效型品种抽穗至成熟期群体生长率和穗后干物质积累量对籽粒的贡献率明显高于其它品种,产量与抽穗至成熟期群体生长率(r=0.56**)和穗后干物质积累量对籽粒的贡献率(r=0.37*)呈显著正相关关系;永胜低氮高效型品种干物质积累特征在于拔节至抽穗期群体生长率和穗前干物质转化对籽粒的贡献率较高,千粒重较同处理平均值提高13.61%;永胜高氮高效型品种具有拔节至抽穗期高群体生长率的物质生产特性,产量优势在于较高的每穗颖花数,该点拔节至抽穗期群体生长率与产量(r = 0.60**)和每穗颖花数(r = 0.68**)均呈极显著正相关关系。  【结论】  在大邑等弱光寡照地区,低氮高效型品种应保证前期较高的生长速率和穗前干物质转化对籽粒的贡献率;高氮高效型品种应保持抽穗后高群体生长率并增加穗后光合产物的积累。在永胜等光温充足地区,拔节至抽穗期较高的群体生长率是低氮高效型和高氮高效型品种共同的物质生产特征。     

施氮量与密度对西南地区主栽青贮玉米品种产量和品质的影响

以试验前期筛选适合西南地区高产优质青贮玉米品种为研究对象,采用再裂区试验设计,分别在两年三地进行试验,探究氮肥、密度、环境及其互作对青贮干物质产量、品质的影响。2018年结果表明,减氮施肥能替代传统施肥,干物质产量随施氮量的减少先增加后降低,随密度的增加逐渐升高。2019年在雅安和合川试点,减氮10%和 30%与常规施氮(纯氮 300 kg/hm²)相比,各品种干物质产量随密度增加先升高后降低,在密度 82 500株/hm²时产量最高;在怀化试点,减氮 10%处理下的干物质产量显著高于常规施氮和减氮 30%处理,干物质产量随密度增加而增加。氮密互作对青贮玉米品质影响不明显。综合分析两年干物质产量及品质,在种植密度 71 250～82500株/hm²搭配减氮 10%～30%时,青贮玉米产量达到最高且品质没有降低或降低不显著。     

施氮量对川西平原酿酒小麦原粮及其酿酒品质的影响

为明确施氮量对酿酒小麦原粮品质和酿酒品质的影响,以绵麦902和中科紫糯麦168（糯性）两个小麦品种为材料,设置6个施氮量（0、45、90、135、180、225 kg·hm^-2）,对小麦产量、原粮品质和酿酒品质进行了分析。结果表明：（1）两供试小麦品种的产量和有效穗数无显著差异;随施氮量增加,两品种的有效穗数、穗粒数及产量增加,均在施氮225 kg·hm^-2达最大值。（2）随施氮量增加,两个小麦品种的籽粒蛋白质、脂肪和灰分含量增加,均在135 kg·hm^-2处理下较高;淀粉含量和粉质率降低,绵麦902直链淀粉含量和直支比均以180 kg·hm^-2处理最高,分别为22.6%和0.641,支链淀粉含量以45 kg·hm^-2处理最高,为 42.6%;中科紫糯麦168直链淀粉含量和直支比均以45 kg·hm^-2处理最高,分别为3.9% 和0.058,支链淀粉含量以90 kg·hm^-2处理最高,为69.3%。（3）与中科紫糯麦168相比,绵麦902出酒率较高,总酸、总酯含量较低,增施氮肥显著降低总酸含量,显著增加总酯含量;施氮90~135 kg·hm^-2范围内两品种出酒率较高,总酸和总酯含量较协调;（4）相关分析表明,出酒率与直链淀粉含量和粉质率呈显著和极显著正相关,与脂肪含量呈极显著负相关;总酸含量与总淀粉、支链淀粉和脂肪含量呈显著正相关,与粉质率呈显著负相关;总酯含量与灰分含量呈显著负相关。本研究认为,绵麦902和中科紫糯麦168酿酒品质各具优势,绵麦902出酒率高,中科紫糯麦168具有更好的产酯特性;在90 ~135 kg·hm^-2施氮范围内,两品种蛋白质含量较适宜,总淀粉和支链淀粉含量较高,灰分含量高,脂肪含量适宜,出酒率和总酸含量也较高,是川西平原酿酒小麦较佳施氮量范围。     

不同农地利用方式土壤砷、汞累积特征分析及评价研究

为了解成都平原土壤砷、汞的污染状况,揭示不同农地利用方式对土壤砷、汞含量的积累特征,本文以都江堰为研究区域,采集了不同农地利用下73个土壤样点,测定样品中砷、汞含量。结果表明,样点土壤砷平均含量为7.24mg/kg,不同农地利用方式下砷含量从高到低依次为:果园水田菜地旱地;土壤汞平均含量为0.29 mg/kg,不同农业利用方式汞含量由高到低依次为:果园菜地旱地水田。土壤砷、汞含量与川西平原背景值比较均出现了累积趋势,其中以果园的累积问题最突出,其砷、汞含量分别为8.61mg/kg、0.33mg/kg,分别高出川西平原背景值10.5%、83.3%;与土壤环境质量标准比较,4类农地利用方式中砷、汞均未超过规定的二级标准。地质累积指数和潜在生态风险指数研究表明,研究区农地砷、汞尚属轻微污染,从单元素角度分析汞潜在生态风险高于砷。     

Physiological and related anthocyanin biosynthesis genes responses induced by cadmium stress in a new colored-leaf plant “Quanhong Poplar”

The worsening of Cadmium (Cd) pollution has intensified the urban ecological environment deterioration in the world. Purifying contaminated environment using the tall, colored-leaf woody plants has been proved as an aesthetically pleasing approach. However, the effects of Cd stress on colored-leaf woody plants have been little reported. Present hydroponic experiments were carried out to study the physiological and related anthocyanin biosynthesis genes responses to Cd stress in “Quanhong Poplar” plants. The experiments consisted of four Cd levels (0, 50, 100 and 150 μM). Leaves were sampled at 5, 10, 20, 30, 40, 50, and 60 days after the first treatment for detection of related enzyme activities and genes expression. The results showed that the plants treated with 100 or 150 μM Cd presented obvious toxicity symptom, i.e. the inhibition of growth and the decrease of chlorophyll and anthocyanin contents. However, plants growth was enhanced and the synthesis of chlorophyll, anthocyanin were promoted when the plants were subject to 50 μM Cd stress. Furthermore, the activities of relative enzymes as well as their genes expression were induced, which indicated that low concentration of Cd induced the anthocyanin accumulation in “Quanhong Poplar” plants, which suggested that using “Quanhong Poplar” to purify contaminated environment would be an aesthetically pleasing approach, which would not only remediate contaminated environments but also bring landscape effects.     

矿渣肥对华西雨屏区白夹竹林土壤化学性质及酶活性的影响研究

华西雨屏区是我国西部地区以阴湿为主要特征的特殊气候地理单元,区域内竹林资源丰富,但由于降雨量大,林地土壤酸化现象较为严重。矿渣肥具有高效化、复混化、缓释化的特点,同时也是酸性土壤改良剂。文章以华西雨屏区主要经济竹种白夹竹为对象,研究氮、磷、钾有效养分含量为45%(N:P2O5:K2O=21:0.67:0.48)的矿渣肥(KZFA)在4种施肥水平上对林地土壤化学性质及土壤酶活性的影响。施肥3年后研究结果表明:1)KZFA施用量为1.225 t/hm2时,对白夹竹林地土壤酸碱性、有机质含量和氮素、磷素、钾素的综合改良效果最好;2)施肥对脲酶活性的影响最大,施肥量、碱解氮(夏季)、速效磷、速效钾含量均与脲酶活性呈显著正相关;3)土壤化学性质的变化对过氧化氢酶、过氧化物酶、磷酸酶、蔗糖酶活性的影响存在明显的季节性差异,各指标间的相关性普遍为冬季大于夏季,但均未达显著水平。     

设施菜地土壤中速效磷是镉生物有效性的关键调控因子

通过田间实地调查与取样分析,运用简单相关、回归方程拟合和主成分分析等方法,研究了关中设施蔬菜种植区土壤中镉(Cd)的生物有效性及其与土壤速效磷含量(AP)、有机质含量(OM)和pH值等土壤基本理化性质的相关性,并研究了各基本理化因子对其的调控作用。结果表明:(1)研究区内设施菜地土壤中镉的有效态含量(DTPA浸提,CdA)与设施菜地土壤中速效磷含量、有机质含量和pH值均存在显著相关关系(P0.05),与土壤阳离子交换量、电导率不相关。(2)通过对土壤有效镉含量和与其呈显著相关关系的土壤基本理化性质指标分别进行回归方程拟合得出:y1[CdA]=0.501 5x1[AP]+0.010 6(R2=0.345 2,P0.01)、y2[CdA]=0.370 7x2[OM]+0.028 6(R2=0.139 0,P0.01)、y3[CdA]=-0.055 2x3[pH]+0.564 1(R2=0.050 9,P0.05),土壤中有效镉含量主要受以上三个因子的影响;通过多元回归方程拟合,土壤有效态镉含量的表达式为y4[CdA]=0.174 8+0.435 2x1[AP]+0.049 0lgx2[OM]-0.013 2x3[pH](R2=0.368 6,P0.01);主成分分析发现,土壤速效磷含量是设施菜地土壤中镉的生物有效性的关键调控因子。(3)研究区蔬菜果实中镉含量与土壤镉有效态含量的相关系数为0.464,高于其与土壤镉全量(CdT)的相关系数(0.387),从食品安全和健康风险控制的角度考虑,在设施菜地土壤污染风险评价中,认为以土壤镉有效态含量替代土壤镉全量可以更准确地表征土壤镉的安全风险。因此,设施蔬菜生产过程中,应严格控制土壤速效磷含量,以降低土壤有效镉含量,从而保证设施蔬菜产品的食品安全。     

猪粪沼液连续定位施用对油菜产量及菜籽品质的影响

在四川省邛崃市固驿镇黑石村,进行了3年连续定位施用不同量沼液种植油菜田间小区试验,研究了沼液长期定位施用对油菜产量及品质的影响,以确定沼液长期农用的可行性及最佳施用量。结果表明:单施化肥会导致油菜产量逐年下降;施用沼液可显著提高油菜产量,当沼液用量控制在101 250～132 500 kg·hm-2范围内,基肥、苗肥、薹肥施用百分比分别为37%左右,47%左右,16%左右时,油菜生长良好,产量较高,2010年、2011年和2012年各小区最高产量比清水对照分别提高157.54%、365.50%、254.10%,比常规化肥对照分别提高38.26%、55.50%、155.57%;在此沼液施用量范围内油菜籽蛋白质、含油率、油酸、芥酸、硫苷含量达到最佳,其中含油率超过1级水平,芥酸含量满足小于1%的国际标准;油菜籽矿质元素Fe、Mn、Cu、Zn、Ca、Mg含量维持较高水平,对Fe和Mn的调控作用和改善效果相对较大。     

改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究

为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。