中国再生稻种植的影响因素及可持续性研究进展

再生稻作为一种特殊的水稻耕作模式，种一茬可收获两次，对增加粮食产量、保障国家粮食安全和提高稻田综合效益有重大意义。综述了中国再生稻的发展趋势，分析了再生稻种植的关键影响因子，阐释了再生稻高产栽培技术，提出在种好头季稻的前提下，适当高留桩，在头季稻齐穗后15 d施用尿素150 kg·hm^-2作为促芽肥，头季稻收割后3 d施用尿素150 kg·hm^-2作为发苗肥，同时配施磷钾肥，可在保证土壤养分平衡的基础上使再生稻获得高产，最后讨论了当前存在的问题及今后发展的方向，认为未来的研究需重点关注再生稻产业化、土壤养分管理、高产栽培技术、稻米品质、温室气体和水体质量，以促进再生稻的发展并为国内同行的研究提供参考与借鉴。     

滴灌下生物质改良材料对盐渍土水盐氮运移的调控效应

为探究生物质改良材料对滴灌盐渍土水、盐、肥运移过程的调控效应，采用土箱模拟试验，研究了水肥一体化滴灌条件下，生物炭和腐殖酸两种改良材料对盐渍土水、盐、氮运移和再分布过程及其时空分布特征的影响规律。结果表明：在滴灌条件下，盐渍土壤水盐的时空动态变化表现出明显的水分入渗驱动的盐分运移过程和蒸发扩散驱动的水盐再分布过程；铵态氮含量在时间上表现出先增大、后减小的变化趋势，在空间上的运移再分布特征较弱；硝态氮含量初始时空分布表现出与水盐相似的运移特征，受铵态氮硝化作用的多重影响，后期空间分布与铵态氮空间分布相似；生物炭通过提高土壤饱和导水率，增大了入渗阶段土壤水、盐、氮的运移速率和分布范围；腐殖酸通过提高土壤田间持水率增大了再分布过程土壤水、盐、氮的分布范围和强度，同时其对尿素的水解和硝化过程表现出更强的抑制效果。应用生物质改良材料在改变土壤物理性状进而调控滴灌土壤水盐运移的同时，还影响土壤氮素转化运移过程及其分布，这为水肥一体化滴灌盐渍农田的节水、控盐、减肥治理提供了理论基础。     

生物炭和黄腐酸对滨海滩涂盐碱地土壤性质的提升

为探讨生物炭和黄腐酸对滨海滩涂围垦盐碱地的改良作用,采用田间玉米种植试验法,设置生物炭使用量7.5 t/hm2(BC1)、30 t/hm2(BC2)和黄腐酸用量1.5 t/hm2(FA)及其组合,共6种处理:CK、BC1、BC2、FA、BC1+FA、BC2+FA,研究材料施加对土壤重要盐碱状况表征指标的影响。结果表明,BC2处理降低土壤容重,但低用量BC1处理下土壤容重没有降低,研究区土壤呈逐渐自然板结退化状态;随着生物炭施用量的增加,土壤持水能力呈减小的趋势。生物炭和黄腐酸施用明显提高土壤有机质含量,BC2+FA最高,达到6.31 g/kg;各处理中,周期性脱盐和返盐现象在各处理间的土壤表层呈现一致规律,但BC1+FA和BC2+FA处理的盐分累积明显低于其他处理。结果表明适量生物炭和黄腐酸施用可提高土壤肥力,改善土壤结构,抑制盐分累积,有利于滩涂围垦土地的快速耕地化利用,生物炭使用量为30 t/hm2并黄腐酸用量1.5 t/hm2处理效果最好。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

土壤微生物生物地理学：国内进展与国际前沿

土壤微生物生物地理学是研究土壤中微生物空间分布格局及其随时间变化的一门科学,是土壤微生物学和微生物生态学等领域的研究前沿。近年来,尽管土壤微生物生物地理学研究取得了巨大进展,目前仍面临诸多难题与挑战。本文简要回顾了土壤微生物生物地理学的发展历程,重点介绍近年来我国在森林、草地和农田生态系统中土壤微生物生物地理学研究的主要进展。同时进一步阐述了目前土壤微生物生物地理学研究的国际前沿方向,包括微生物群落空间分布及其驱动机制、群落构建过程与共存网络、微生物地理分布与生态系统功能的关联以及预测微生物群落对全球变化的响应。最后,对土壤微生物生物地理学未来的研究方向进行了展望,强调了清晰的微生物物种定义、微生物群落的时间动态、多组学与合成生物学技术以及高精度的预测模型在土壤微生物生物地理学研究中的重要性。     

杂交水稻光合和荧光特性对高CO2浓度的动态响应

为探究大气二氧化碳 (CO₂) 浓度增高对杂交水稻光合和荧光特性的动态影响,利用开放式空气中CO₂浓度增高(FACE)系统,研究高CO₂浓度对大田水稻不同生育期叶片光合和荧光参数的动态影响及其种间差异。以高产杂交组合甬优2640和Y两优2号为试验材料,设置环境CO₂和高CO₂浓度2个水平,测定2个品种气体交换和荧光参数。结果表明,大气CO₂浓度升高使2个品种平均叶片净光合速率(Pn)在移栽后30、59、76、91和108 d分别增加25%、16%、25%、18%和8%,除移栽后108 d外,均达极显著水平(P<0.01);甬优2640移栽后76和91 d叶片Pn对CO₂的响应明显大于Y两优2号。除灌浆末期外,CO₂浓度升高使2个品种叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈下降趋势,且Y两优2号的降幅多大于甬优2640。CO₂熏蒸下叶片气孔部分关闭,但叶片胞间与周围空气中CO₂浓度之比无显著变化,甚至明显增加。大气CO₂浓度升高使2个品种灌浆末期PSⅡ最大光化学量子产量均下降4%,但对其他各期均无显著影响;除灌浆末期外,CO₂浓度升高使PSⅡ实际光量子产量和光化学猝灭均显著增加。两杂交组合叶片光合参数对高CO₂浓度的动态响应多存在种间差异,但荧光参数的响应品种间差异较小。本研究结果为增强气候假定情景下水稻响应的预测能力并制订应对策略提供了依据。     

冷等离子体种子处理对铜胁迫下小麦种子萌发与幼苗生长的影响

为了评价冷等离子体种子处理对小麦种子萌发和生长抗重金属胁迫能力的影响,以4种不同功率的冷等离子体处理的3种小麦种子为研究对象,在3个不同浓度的硫酸铜胁迫下进行萌发成苗试验。通过测定种子的发芽率、根长、苗长以及根、苗中的Cu含量,计算发芽指数、种子活力指数,研究了冷等离子体种子处理对铜胁迫作用下小麦种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明:冷等离子体种子处理对小麦在铜胁迫下的发芽率、发芽指数影响不显著,但提高了种子的萌发活力,根长和苗长最多分别提高了46.2%和145.4%,活力指数最多提高了82.1%。在低浓度Cu胁迫时,冷等离子体处理能够促进根、苗对Cu的吸收;而高浓度Cu胁迫时,冷等离子体在一定程度上能够提高Cu的转运能力,缓解了Cu对种子萌发活力、苗长和根长的抑制作用与毒害作用。研究表明,适宜功率的冷等离子体种子处理能够增强种子萌发和幼苗生长对重金属胁迫的抗性。     

我国稻田系统镉污染风险与阻控

过去30年的工业化和环保措施不到位导致我国部分地区农田土壤Cd污染较为严重。南方部分地区稻米Cd含量超标严重,危害农产品安全和人体健康。农田Cd不断输入、土壤酸化以及种植Cd积累能力较强的籼稻品种是部分地区稻米Cd含量超标的主要原因。我国人群Cd平均摄入量在过去30年里增加了一倍。本文综述了人体Cd摄入量的安全阈值,鉴于食用大米是我国人群Cd摄入的主要来源,重点介绍稻田系统控制稻米Cd积累的主要生物地球化学过程以及水稻Cd吸收积累与转运的分子遗传机制,在此基础上还建议了稻米Cd积累阻控的农艺和育种措施。     

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。     

管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤养分调查研究

为了解和评价和田地区管花肉苁蓉寄主柽柳林地土壤肥力状况,指导土壤培肥,以该地区管花肉苁蓉分布最广、产量最高的于田县和民丰县为研究区域,采集该地区不同种植年限和灌溉方式下的土壤样本,对其主要物化性质进行调查研究。结果表明:接种管花肉苁蓉的柽柳林地土壤全氮和有机质含量均值分别为0.31 g/kg和2.42 g/kg,处于缺乏和很缺乏水平;土壤速效钾和全磷含量均值分别为155 mg/kg和0.55 g/kg,处于适宜及以上水平;土壤有效磷含量在0.4~8.0 mg/kg,处于适宜和缺乏水平的分别占调查面积的41.2%和58.8%。土壤pH为中性或微碱性,种植年限达10 a以上的土壤呈微酸性且已发生次生盐渍化。相同种植年限下,传统的漫灌转为滴灌可使土壤EC值、全氮和硝态氮含量分别降低60.6%、48.8%和34.7%。