不同水分管理方式下3种中微量元素肥料对水稻生长和吸收镉的影响

采用盆栽试验,研究了镉污染土壤上不同水分管理方式下3种中微量元素肥料对水稻生长和镉吸收的影响。研究表明,在3种水分管理方式中,晒田水稻产量最高,其次为淹水,最低为湿润灌溉。淹水处理比湿润灌溉显著降低了水稻籽粒中的Cd浓度,其中以Zn处理降幅最大;淹水处理还明显抑制了Cd从秸秆向籽粒的转移。与之相反,湿润灌溉处理促进了Cd从秸秆向籽粒的转移。因此,在Cd污染土壤上,水稻栽培应尽量采用全生育期淹水的水分管理方式,污染程度较轻的稻田亦可考虑在灌浆期进行晒田,但不宜水稻旱作。采用Cd抗性品种,结合优化的肥、水管理措施,可以使稻米中Cd含量低于国家无公害大米的限量指标。     

水稻籽粒中镉的来源

【目的】深入探讨水稻籽粒中镉(Cd)的来源及其与生长环境中Cd供应强度的关系,为稻米Cd污染防控选用恰当的农艺措施和实施时间提供科学依据。【方法】在水稻齐穗期,从Cd污染稻田选取长势一致的水稻植株,分别移入含不同Cd浓度(0、0.2、0.5 mg·L-1)的营养液盆钵中培养,成熟期分别收获各器官测定生物产量和Cd含量;在大田自然条件下生长的水稻分别在齐穗期、灌浆期、腊熟期和成熟期采集长势均匀一致的植株样本测定生物产量和Cd含量。【结果】在营养液中不含Cd(Cd 0处理)的条件下,籽粒中累积的Cd主要来自于根系和茎秆在齐穗前累积的Cd。在齐穗后的生长环境中存在较低有效镉的情况下(即Cd污染稻田自然生长的植株),籽粒中的Cd则同时来自水稻齐穗前各器官累积的Cd和根系从土壤吸收与直接运输的Cd;水稻叶片和谷壳是水稻齐穗后向籽粒净转移Cd的器官,茎秆和根系既是籽粒Cd的源,也是Cd的净累积器官。而在生长介质有效镉含量丰富的情况下(即Cd培养试验处理中的Cd 0.2和Cd 0.5处理),籽粒中的Cd则主要来自生长介质,少部分来自水稻各器官的转移。【结论】籽粒中的Cd来自齐穗前各器官储存Cd的转移和土壤/介质中Cd的吸收和直接运输,土壤/介质中的可利用Cd含量越高,籽粒含Cd量也越高;只有当土壤/介质中不存在可利用Cd时,水稻各器官中储存的Cd才是籽粒中Cd的唯一来源;水稻各器官中,茎秆和根系是体内Cd的主要储存和输出场所。结合水稻生长早期降Cd措施的基础上,在水稻抽穗-成熟期采取恰当的农艺措施降低土壤中Cd的有效性以及根系吸收和向籽粒的直接运输量,就能有效降低稻米中的Cd含量。     

长期不同施肥紫色水稻土磷的盈亏及有效性

【目的】 研究长期施肥条件下土壤全磷、有效磷 (Olsen-P) 对磷素盈亏的响应,为西南紫色水稻土区科学施用磷肥提供依据。 【方法】 以四川遂宁34年 (1982—2015年) 长期肥料定位试验为平台,试验设8个处理,即不施肥 (CK)、氮肥 (N)、氮磷肥 (NP)、氮磷钾肥 (NPK)、有机肥 (M)、有机肥 + 氮肥 (MN)、有机肥 + 氮磷肥 (MNP) 和有机肥 + 氮磷钾肥 (MNPK),分析了土壤磷素盈亏与全磷、Olsen-P的变化特征。 【结果】 不施磷肥 (CK和N) 作物每年从土壤中带走磷约13.22 kg/hm2,且维持在较低的变化水平;单施有机磷肥处理 (M与MN) 作物携出磷量比不施磷肥提高了约1.73倍,磷素携出量呈增加趋势;施用磷肥 (NP、NPK、MNP和MNPK) 作物携出磷量在41.71～45.62 kg/hm2之间,吸磷量随时间呈下降趋势。不施磷肥土壤磷素常年处于亏缺状态,施磷土壤磷素年均盈余量为8.76～88.79 kg/hm2,有机无机磷肥配施磷盈余量大于单施有机肥和单施无机磷肥,随施肥年限的延续磷盈余量呈上升趋势。土壤中磷含量随磷盈亏而变化,施用无机磷肥或有机无机磷肥配施土壤全磷和Olsen-P增量与磷盈亏呈显著正相关,而不施磷或单施有机磷这种响应关系不明显;土壤每盈余磷100 kg/hm2,NP、NPK、MNP和MNPK处理土壤中全磷分别增加0.14、0.16、0.015和0.018 g/kg,Olsen-P分别提高15.76、17.19、1.96和1.85 mg/kg。 【结论】 土壤磷素有效性随土壤磷素盈亏而变化,与加入磷素形态密切相关,西南紫色水稻土单施无机磷肥提升土壤磷含量的速率大于施用有机肥。      

成都平原露地番茄施用钙、镁、锌、锰肥的效应

试验以成都平原露地番茄为研究对象,对中量元素肥料钙、镁及微量元素肥料锰、锌的施用效果进行了初步的研究。结果表明,Ca、Mg和Zn配合施用可使番茄产量增加10.0%以上;硝酸盐含量只有NPK处理的80.0%左右,Vc含量增加42.6%,糖酸比和固酸比增加;种植效益可增加10.0%以上。Mn对于增加番茄的产量、改善其品质的效果不明显。综合来看,Ca、Mg和Zn是成都平原露地番茄生长的营养障碍因子,且三者配合施用的效果优于单独施用。     

变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术在土壤微生物多样性研究中的应用

应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)谱图分析技术对土壤微生物多样性进行描述,可以克服传统微生物分离纯化培养方法和显微技术的局限性.本文介绍了变性梯度凝胶电泳指纹图谱分析方法及其在土壤微生物多样性中的应用,包括对土壤特殊微生物生理类群,自然环境条件下微生物多样性变化,污染土壤微生物的多样性,不同种植制度下的土壤微生物多样性,转基因植物、微生物介入的土壤微生物多样性等方面的研究.     

不同还原物料及土壤改良剂对冬水田水稻生长、养分吸收和土壤性状的影响

为探究水稻在土壤淹水还原性条件下坐蔸成因以及防治措施,通过盆栽试验添加不同还原物料,对比分析两个抗性不同的水稻品种在土壤还原性条件下生长反应。采用盆栽试验,模拟冬水田长期渍水状况,研究了3种还原物料(稻草粉、硫酸亚铁和白糖)不同用量和4种潜在改良剂对两个水稻品种(川香优9838和川谷优7329)生长的影响。试验设12个处理,每个处理5次重复。结果表明,稻草粉20 g·kg-1和白糖5 g·kg-1处理对两个水稻品种的分蘖动态影响最大,这两个处理对川香优9838有效穗分别比对照下降40%和25%,对川谷优7329均下降45. 8%。低量的稻草对水稻生长有一定促进和增产作用,随着稻草用量增加,水稻生长受到抑制,产量降低; 20 g·kg-1稻草粉处理降低了川香优9838和川谷优7329产量,降幅分别达19. 7%和46. 1%。与对照相比,硫酸亚铁比过量施用稻草处理显著增加了川香优9838的产量;所有其他处理均较稻草粉20 g·kg-1处理增加或显著增加了水稻产量。稻草粉处理显著增加了土壤Fe2+和Mn2+含量,降低了Eh值,并与稻草粉用量呈正相关;而白糖、硫酸亚铁处理对土壤Fe2+、Mn2+和Eh影响不显著。在稻草粉20 g·kg-1处理基础上施用不同土壤改良剂,石灰和硼砂对水稻苗期毒害有缓解作用,但效果并不明显。四川省冬水田前季水稻收获时局部残留稻草堆积是翌年水稻坐蔸发生的主要原因,稻草在分解过程中产生的还原性有毒物质抑制了水稻生长,从而造成水稻减产;在冬水田稻区,少量稻草还田能促进水稻生长,比其他大多数处理显著增加水稻产量。     

不同养分组合对高粱吸收氮磷钾养分的影响

通过盆栽试验,研究不同蕉园土壤条件下不同养分及组合对高粱吸收氮磷钾养分的规律。研究表明：在OPT基础上,（1）不施N,极显著降低高粱对N的吸收,但提高了高粱对P的吸收,且极显著提高了高粱对K的吸收;不施P,严重降低高粱对P的吸收,却提高了高粱对K的吸收。（2）不施Mg、施S或施B均有助于提高高粱对P和K的吸收。（3）施Fe、施Mn或施Cu均有助于提高高粱对K的吸收。     

不同施肥处理对石灰性紫色土微生物数量及氨氧化细菌群落结构的影响

 【目的】通过测定不同施肥制度下的微生物数量和氨氧化细菌群落结构特点,认识长期施肥对石灰性紫色水稻土培肥和肥力演化的重要作用。【方法】利用稀释平板法以及最大或然法（MPN法）和变性梯度凝胶电泳法（DGGE）分别研究农家肥（M）,氮肥+农家肥（NM）,氮磷肥+农家肥（NPM）,氮磷钾肥+农家肥（NPKM）,无肥（CK）,氮肥（N）,氮磷肥（NP）和氮磷钾肥（NPK）等不同施肥制度对微生物数量和氨氧化细菌群落结构的影响。【结果】与对照无肥处理相比,施肥能增加微生物数量并改变氨氧化细菌的群落结构。无机肥配施农家肥的土壤微生物数量及氨氧化细菌的群落结构丰富度均比施用无机肥的处理高。主成分分析将8种施肥处理划分成两个主成分。植稻土壤,主成分1为NP、NM、NPM和NPKM,主成分2为CK、N、M和NPK;植麦土壤,主成分1为M、NM、NPM和NPKM,主成分2为CK、N、NP和NPK。主成分1的氨氧化细菌群落结构丰富度高于主成分2。水稻收获后土壤的氨氧化细菌群落结构丰富度高于小麦收获后土壤。【结论】施肥会改变石灰性紫色水稻土微生物的数量以及氨氧化细菌的种群结构,无机肥（N、NP、NPK）配施农家肥更有利于提高微生物的数量以及氨氧化细菌的种群结构进而维持土壤生物肥力状况。     

水稻不同基因型对铅镉吸收能力差异的研究

利用盆栽试验探讨了四川20个水稻育种材料(其中保持系和恢复系各10个品系)对外源污染物铅(Pb)、镉(Cd)的吸收能力及这两种重金属在稻草和稻米中的分配差异.结果表明,Pb或Cd胁迫下,水稻不同基因型对其吸收存在明显差异.在供试验材料中,最不易受Pb污染材料为Y11,稻米未检出Pb,其稻草中的Pb最不易向子粒转移;最不易受Cd污染的材料为Y16,稻米含Cd0.15mg·kg-1,含量低于无公害大米标准(NY5115-2002).最易受Pb污染的材料分别为Y07和Y17,而最易受Cd污染的材料分别为Y07、Y05和Y17.稻米对Cd的富集能力大大高于对Pb的富集能力.恢复系抗Pb或Cd污染的能力优于保持系.     

川中丘区玉米氮高效品种筛选及增产潜力分析

为探究高产氮高效玉米品种在减肥增效措施中的增产潜力,本研究通过对川中丘陵区近十年11个主推玉米品种在2个环境(简阳和中江)和3个氮水平[0(LN)、150(MN)和300 kg·hm^-2(HN)]下的田间产量及产量构成因子等进行方差和相关性分析,依据产量的基因型×氮互作效应对玉米品种进行氮效率分类,研究不同类型玉米的增产潜力以及与增产潜力有关的产量性状。结果表明,基因型、氮、环境及其互作显著影响玉米产量,基因型×氮互作显著影响穗粗和百粒重;11个试验玉米品种存在氮效率的基因型差异,包括双高效型、高氮高效型、耐低氮型和双低效型4种类型,其中双高效型和高氮高效型占总数的45.5%,其在HN和LN的增产潜力分别为6.74%~7.54%和9.88%~13.45%;高产氮高效品种(双高效型和高氮高效型)在2个试验点的节氮潜力差异较大,HN的节氮潜力可达19.18%以上;增产潜力与穗粗、百粒重等产量构成因子显著正相关;正红311、川单189和绵单1256在2个环境下均表现出高产氮高效品种特征。在川中丘陵区不同肥力的土壤上选择种植高产氮高效或耐低氮的玉米品种,通过合理施肥,可以达到增产/稳产和节氮增效的目的。本研究对川中丘陵区玉米高产氮高效品种的选育和推广应用具有重要理论意义。