籼粳杂交稻与常规粳稻产量、干物质氮素累积转运及氮素利用差异研究

在相应栽培密度下,通过田间试验研究了浙江省主栽籼粳杂交水稻(甬优12和嘉优中科6号)和常规粳稻(秀水134)的个体和单位面积群体产量、产量构成,及其对氮肥施用的响应特性,同时对其干物质和氮素的累积、转运特性,以及氮素利用效率开展研究。结果表明:甬优12和嘉优中科6号的个体、单位面积群体及日产量均高于秀水134,其中,个体产量优势更明显。尽管籼粳杂交稻单位面积穗数和结实率相对较低,但其穗大粒多。随施氮量增加,甬优12和嘉优中科6号产量呈增加趋势,而秀水134产量在施氮量超过200 kg·hm^-2后即呈下降趋势。甬优12和嘉优中科6号个体和单位面积群体的干物质和氮素累积均高于秀水134,其中个体差异更明显。整体而言,甬优12和嘉优中科6号单位面积群体齐穗期后干物质和氮素转运量较少,转运效率较低。甬优12和嘉优中科6号的氮素利用效率高于秀水134,然而主要表现为氮素吸收效率高,生理利用效率差异不明显。由此可见,籼粳杂交稻的干物质形成和氮素吸收能力高于常规粳稻,但转运量和转运效率较低。另外,与氮素吸收效率相比,籼粳杂交稻的氮素生理利用效率仍有待进一步提高。     

热应激对绵羊行为及生理的影响

绵羊属恒温动物,为保证健康、生存及繁殖需要,其体温通常保持在一个较窄的生理范围。一般条件下绵羊会通过自身的散热和产热两种途径来缓冲热应激并维持自身热平衡。这种热平衡调节机制受下丘脑调控,同时,热应激会增加机体内热并影响热交换的调控,进而影响家畜的行为及生理机能,并导致体重、平均日增重降低,严重时可影响到家畜健康与繁殖。但这种影响会因品种、饲养方式及个体的不同而有所不同。     

不同施氮量对杂交水稻干物质生产的影响

以两系杂交稻品种广两优676为材料,研究不同施氮量对杂交水稻干物质生产的影响。结果表明,增施氮肥,叶片的SPAD值维持较高的水平;叶面积指数(LAI)随施氮水平的增加而提高;在移栽至栽后30d,群体生长率(CGR)与施氮量呈线性正相关,此后则与施氮量呈抛物线型相关,且均以施氮量为20g·m-2的处理为最高。总干物质生产量与施氮量的关系,在栽后30d、拔节期呈直线型正相关,而在齐穗期、成熟期则呈先增后减的抛物线型关系;稻谷产量与前期的干物质积累量的关系不密切,而与中、后期干物质积累量呈显著、极显著的正相关。茎叶中贮积的碳水化合物约20%~30%在齐穗后输出到稻穗,构成稻谷产量的21.9%~31.3%。     

干旱胁迫和施肥对巨能草生物量及 C、N、P积累与分配的影响

【目的】研究干旱胁迫和施肥对巨能草生物量及C、N、P积累与分配的影响,为巨能草栽培中的水肥管理提供理论依据。【方法】以巨能草为研究对象,采用盆栽试验,利用控水、控肥的试验方法,设计干旱(田间持水量的25%)和正常水分(田间持水量的75%)2个水分梯度以及低肥(复合肥施肥量为2g/盆)、中肥(复合肥施肥量为4g/盆)、高肥(复合肥施肥量为8g/盆)3个养分水平,进行完全随机组合试验,共计6个处理,研究不同处理下巨能草生物量及其分配比例,C、N、P积累与分配特征,N、P吸收和利用效率,以及C∶N、C∶P、N∶P的变化。【结果】在正常水分条件下,随着施肥量的增加,巨能草的地上、地下生物量和总生物量都显著增加;干旱胁迫后,巨能草地上和地下生物量的积累显著降低,施肥对巨能草的地上、地下生物量和总生物量也有显著影响。在正常水分条件下,施肥对巨能草地上和地下生物量的分配比例没有显著影响;在干旱条件下,除低肥处理外,中施肥量和高施肥量均能显著提高巨能草地下生物量的分配比例。施肥和干旱胁迫处理对C、N、P积累量及分配比例也有一定的影响,与正常水分条件相比,干旱胁迫后巨能草的C、N、P积累总量均降低。在正常水分条件下,尽管低肥处理的N、P吸收效率显著低于中、高肥处理,但其N、P利用效率却显著高于中、高肥处理;干旱条件下,不同施肥处理的N、P吸收效率和P利用效率并无显著差异,但N的利用效率随着施肥量的增加而降低。正常水分条件下,施肥处理对地上部分的C∶P、N∶P无显著影响,但高肥处理显著降低了地下部分的N∶P,中、高肥处理显著降低了地上部分的C∶N和地下部分的C∶P;干旱条件下,施肥处理对地上和地下部分的C∶P及N∶P的影响都不显著,但高肥处理显著降低了地上和地下部分的C∶N。【结论】干旱胁迫处理减少了巨能草的生物量及其对C、N、P的积累,影响了C、N、P的分配,施肥在一定程度上降低了干旱胁迫对植物生长的影响,在巨能草的施肥管理中,应更多地注重对N素的管理。     

水稻籽粒硝态氮和铵态氮积累特性及氮肥调控研究

选用5个粳稻品种,通过田间和盆栽试验,分析水稻籽粒中硝态氮和铵态氮含量的品种间差异和籽粒中分布特点、灌浆过程中积累动态变化及其与施氮量和谷氨酰胺合成酶活性间的关系。结果表明,精米中硝态氮和铵态氮含量品种间有显著差异,铵态氮含量高于硝态氮;硝态氮和铵态氮主要分布在籽粒的米糠层里,在籽粒中呈由外到内逐渐降低的变化趋势;随着施氮量的增加,精米中硝态氮和铵态氮含量都大幅度增加,增幅高达114.1%~203.0%,但增加的幅度因品种不同而异;随灌浆进程的推进,籽粒硝态氮含量逐渐增多直至成熟,但硝态氮的日积累量和铵态氮含量随灌浆进程逐渐上升,达到峰值后又逐渐下降,呈单峰曲线变化,抽穗后25 d达到峰值,硝态氮含量高的品种日积累量显著大于含量低的品种,铵态氮含量高的品种灌浆前期积累量少于含量低的品种,而灌浆后期的积累量高于含量低的品种;籽粒谷氨酰胺合成酶活性与硝态氮和铵态氮含量及硝态氮日积累量间均呈显著或极显著正相关。     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

Breeding efforts to mitigate damage by heat stress to spikelet sterility and grain quality

Global warming is predicted to aggravate the risk of unstable crop production. It is of great concern that damage to rice spikelet sterility and grain quality will increase, resulting in yield and economic losses. To secure the global food supply and farmers’ income, the development of rice cultivars with heat resilience is a pressing concern. Regarding spikelet sterility, rice cultivars with heat tolerance at different growth stages have been identified in recent years. The early-morning flowering (EMF) trait is effective in heat escape because it shifts the time of day of flowering to earlier in the morning when it is cooler. Although varietal differences are very small, there are some genetic resources for EMF in wild rice accessions. Regarding heat-induced grain chalkiness, heat-tolerant japonica cultivars for mitigating white-back type of chalky grains (WBCG) were found. Quantitative trait loci for heat tolerance at flowering, EMF, and for WBCG in grain quality have been mapped on the rice chromosomes. Further genetic efforts have been successfully connected to the development of near-isogenic lines for each trait with tagged molecular markers. These breeding materials are quite unique and useful in facilitating marker-assisted breeding toward the development of heat-resilient rice in terms of spikelet sterility and grain quality.     

不同氮磷浓度对蛋白核小球藻砷富集和转化的影响

氮(N)、磷(P)是影响蛋白核小球藻生长的重要因素,通过改变培养液中N、P的浓度,可能实现对蛋白核小球藻富集砷(As)进行调控。为探讨N、P浓度对这种微藻吸收As的影响是否与其生长变化有关,采用室内培养实验,首先研究不同N、P浓度对蛋白核小球藻生长的影响;进而选择不影响小球藻生长的N(247、24.7 mg·L-1)、P(6、0.6 mg·L-1)浓度组合,设置0.8、8 mg·L-1的亚砷酸盐(As3+)和砷酸盐(As5+)处理3 d,研究N、P浓度对小球藻As富集和转化的影响。结果表明,当P浓度为6 mg·L-1时,N浓度降低到24.7 mg·L-1不会影响小球藻对As3+和As5+的富集及其胞内As形态的转化;而当N浓度为247 mg·L-1时,P浓度降低到0.6 mg·L-1则会显著增加小球藻对As3+和As5+的吸收和富集,藻细胞内As5+还原、甲基化和外排也显著增强。因此,在不影响小球藻细胞生长的条件下,P对其As富集和转化过程的影响比N更为显著。     

香蒲-表面流湿地系统净化灌溉水过程中镉的分布和累积

以室外人工湿地系统进行农田灌溉水净化试验,分析Cd在表面流人工湿地中的分布和累积规律,旨在为利用人工湿地净化灌溉水中镉提供理论依据。结果表明:湿地平均水力停留时间为1.62 d,湿地对Cd的平均去除率为68.88%。香蒲地下根茎Cd含量较高,最高可达127.39 mg·kg~(-1),地上茎叶Cd含量较低,最高为14.65 mg·kg~(-1),其富集系数与转运系数范围分别为6.58~41.26、0.037~0.107,说明香蒲具有净化灌溉水中Cd的潜力,Cd主要积累在地下部分。Cd在香蒲与底泥中的含量随水流沿程的延长呈递减趋势,且随着时间的推移逐渐增加。底泥中各点位Cd形态所占比例平均值大小依次为B2B1B3B4,其潜在有效性较大。