干湿交替对作物根际特征及铁膜形成的影响研究进展

铁膜普遍存在于水生植物的根系表面,根际周围Fe~(2+)的浓度和根系氧化力决定了根表铁膜的数量。干湿交替是农业生产中常用的灌溉技术。在干湿交替过程中,水分和氧气含量的变化导致根际土壤发生一系列物理、化学和生物学变化,从而对根表铁膜的形成产生影响。本文综述了干湿交替过程对根际特征变化的影响,分析了根表铁膜的形成条件、化学组成与空间结构和根表铁膜的形成过程,并在此基础上探讨了干湿交替对铁膜形成的影响以及干湿交替诱导铁膜形成的可能机制。最后对干湿交替诱导铁膜形成的研究方法与应用前景进行了展望。     

不同铁形态对水稻根表铁膜及铁吸收的影响

通过溶液培养试验研究了FeCl2?4H2O和FeCl3?6H2O对水稻根表铁膜数量及铁吸收的影响。结果表明,FeCl2处理时水稻根表铁膜浓度是FeCl3处理的197%～233%。利用EDTA-BPDS对铁膜形态分析看出,根表铁膜中Fe3+占85%～92%,Fe2+占8%～15%。水稻天优998根表铁膜数量显著高于培杂泰丰,其铁吸收是培杂泰丰的115%～138%。两种铁形态处理明显提高水稻的根系活力,其中,FeCl2处理时水稻根系活力增加24%～69%,FeCl3为16%～54%。FeCl2处理时水稻根系SOD、POD和CAT活性分别增加11%～32%、15%～30%和30%～31%,但FeCl3处理没有明显影响。上述结果表明一定浓度铁处理明显增加水稻根表铁浓度和铁吸收;与FeCl3处理相比,FeCl2处理能提高根系抗氧化酶活性,增加水稻的铁吸收和根表铁膜数量。     

一种定量测定水稻根系氧化力的新方法

根系氧化力大小与根表铁膜数量密切相关,铁膜以Fe3+ 形态为主。本文根据水稻根表铁膜数量,探讨了一种测定水稻根系氧化力的新方法。首先,在水稻根系所在溶液中加入定量硫酸亚铁(Fe2+),处理1天后,水稻根系将一部分Fe2+ 氧化成Fe3+,剩余Fe2+ 用H2O2滴定,得滴定值A。然后,用H2O2滴定没有种植水稻的硫酸亚铁溶液,得滴定值B。根据不种植与种植水稻H2O2的消耗量,滴定值之差(B-A),即为水稻根系氧化力。该方法要求Fe2+ 浓度大于0.8 mmol/L,过氧化氢消耗量与Fe2+ 浓度成正比(R2 = 0.999 2)。测定过程中,应先加显色剂邻菲罗啉,然后加入磷酸。该方法在不损伤水稻根系情况下可定量测定水稻根系氧化力。     

不同氮肥运筹下低桩机收再生稻的产量和经济效益

机收再生稻是一种省工节本的水稻高效栽培模式。为探索华南地区低桩机收再生稻高产高效施肥方式,以黄华占和深优9516为材料,设置再生稻促芽肥、促苗肥、穗肥3个施肥因素,每个因素设不施氮和施氮60 kg/hm22个水平,研究了不同氮肥运筹对再生稻产量及其构成、稻米品质和经济效益的影响。结果表明,不同处理间再生稻产量差异显著。黄华占和深优9516再生稻产量分别为3.68~5.43 t/hm2和2.38~3.97 t/hm2,均以T8处理(促芽肥、促苗肥、穗肥都施用)的产量最高,其次是T4处理(只施用促苗肥和穗肥),而以T5处理(单施促芽肥)最低,T8处理与T4处理产量差异不显著;再生稻产量与单位面积有效穗数、库容量和总生物量呈显著正相关,促苗肥和穗肥均能显著提高这3个产量相关参数,而促芽肥的作用较小;与常规晚稻生产相比,再生稻生产可节本8 916~10 268元/hm2、增收1 583~5 046元/hm2。在头季稻施用穗粒肥的情况下,华南地区低桩机收再生稻不必施促芽肥,而只要在头季稻收后施用促苗肥和穗肥即可。     

不同肥料对华南双季稻产量及氮肥利用效率的影响

肥料种类和施肥方式会影响水稻产量和养分吸收利用效率。本文研究了等氮条件下不同肥料对华南双季稻产量及其构成因子、物质转运和氮肥利用效率的影响。结果表明,与施控释肥(N、P、K含量分别为25%、6%和19%)处理相比,施传统复合肥(N、P、K含量均为15%)和快美复混肥(N、P、K含量分别为24%、7%和19%)的处理,水稻抽穗期叶片SPAD值显著增加,穗部干物质累积量、穗部干物质累积速率和库容量分别增加2.7%~17.1%、1.6%~17.1%和5.4%~11.0%;水稻总吸氮量、氮肥利用率、氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力分别增加9.4%~38.2%、26.6%~102.4%、19.3%~76.7%和4.5%~15.1%。在本试验条件下,快美复混肥是提高华南双季稻产量、氮肥利用效率的优势肥源。     

南方低甲烷排放的高产水稻品种筛选与评价

为综合评价高产和低甲烷(CH4)排放兼具的水稻品种,应对我国粮食安全和环境保护问题,于2013年晚季和2014年早季,以南方稻区50个代表品种为供试材料,在盆栽条件下采用静态箱-气相色谱法测定品种的CH4排放通量,并对生育期的CH4排放量、稻谷产量及植株农艺性状进行了综合评价。结果表明,早、晚季供试品种间的CH4排放量和产量均存在显著差异。早季全生育期的CH4排放量在7.37～21.10 g·m-2之间,晚季分蘖期至幼穗分化期的CH4排放量在1.37～13.97 g·m-2之间;早季产量在0.40～0.65kg·m-2之间,晚季在0.59～0.87 kg·m-2之间。根据系统聚类法的分析结果,将供试品种划分成具有不同CH4排放量和产量水平的类型,从中筛选出了适合推广应用的CH4低排高产、中排高产和低排中产品种,如黄华占、五优308、丰华占、特三矮、茉莉占选、广超丝苗、珍桂矮、广恢998和七桂早25等。其中,恢复系广恢998组配品种、黄华占和五优308已在我国南方稻区大面积推广应用。相关分析结果表明,株高、叶面积指数与CH4排放通量呈显著正相关,这2个性状可作为高产低CH4排放水稻新品种选育的辅助筛选指标。此外,稻谷产量与CH4排放量无显著相关。研究结果为培育高产与低CH4排放兼具的新品种提供了亲本材料和理论依据。     

生物有机肥对香蕉长势及生物量的影响

以巴西香蕉为试材,研究生物有机肥对香蕉长势及生物量的影响.试验结果表明:(1)生物有机肥显著加快香蕉抽叶速度,增加株高和假茎茎粗,促进香蕉生育期的提前;同时能提高香蕉叶片叶绿素含量、增加叶片叶面积和叶片厚度;(2)增加香蕉的产量,比对照增产10.24％,也能增加香蕉地上部分的干物质积累量.     

泥炭、蛭石与稻田土混配基质对机插秧苗素质及栽插质量的影响

以泥炭、蛭石和水稻土为原料混配成不同水稻育秧基质（CK,100%稻田土;T1,50%稻田土+50%泥炭;T2,50%稻田土+30%泥炭+20%蛭石;T3,25%稻田土+75%泥炭;T4,25%稻田土+50%泥炭+25%蛭石;T5,33.3%稻田土+33.3%泥炭+33.3%蛭石）,研究不同基质的理化性状及其对水稻秧苗素质、机插质量和毯秧质量的影响,筛选适合广东本地化的育秧基质。结果表明,与CK相比,混配基质容重显著降低34.16%~57.25%,总孔隙度提高9.99%~15.82%,通气孔隙和持水孔隙明显改善;除T3外,混配基质均具有壮秧作用,以T4效果最好,株高、百株地上部干物质量、根系盘结力分别比CK提高了24.49%、31.79%和26.11%,T5次之;秧苗素质以T4、T5最好,成秧率、壮苗指数分别比CK显著提高了16.63%~17.91%和30.00%~36.57%,毯秧质量减轻了20.52%~22.43%;栽插质量以T4、T5最好,丛苗数是CK的1.31~1.34倍,漏秧率、漂秧率和伤秧率分别比CK降低了3.48%~3.97%、2.28%~2.46%、1.93%~2.69%。综上,在本试验条件下,T4和T5为较佳的育秧基质配方。     

广东省稻鱼共生生态种养发展现状与对策建议

稻鱼共生是一种能够改善农田生态环境、提高稻田能量和物质利用效率的现代生态农业生产模式。 近年来,我国在稻鱼共生生态种养的理论研究和技术推广等方面取得了较大进步。研究表明,该模式在化肥农 药减量、稻田增产增效、土壤和水体改良等方面具有明显优势,可以有效保障粮食安全,增加农民收入,减少 面源污染,具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。目前,广东省稻鱼共生生态种养模式的推广面积仍然较小。 主要阐述了广东省稻鱼共生生态种养模式的发展概况,在广东省发展该模式具有自然资源优势,指出广东省稻 鱼共生生态种养模式存在应用面积少、产量低、技术研发和推广滞后、水肥管理落后、适宜于该模式的水稻品 种和田鱼品种较少以及机械化和智能化技术缺乏等问题。该模式在广东省具有十分广阔的市场前景,提出未来 广东省应该加强政策支持,引导产业发展;强化关键技术支持、完善技术规范和推动三产融合,促进乡村振兴 等对策建议,以期为促进广东省稻鱼共生生态种养的发展提供科技指导。     

籼型杂交稻恢复系动态株型与光能利用率评价

【目的】理想株型是水稻高产稳产的前提。本研究拟对不同年代育成的籼型三系杂交稻恢复系动态株型与光能利用效率进行综合评价,探讨恢复系光能高效利用的理想动态株型特征,为提高光能高效利用的高产稳产杂交稻育种效率提供理论依据。【方法】以明恢63、明恢82、蜀恢527、广恢998、广恢122、广恢128、广恢308和桂99等8个大面积应用的籼型杂交稻恢复系为供试材料,在华南生态条件下考查了其分蘖、叶面积指数(LAI)、透光率、叶片大小与开张角、叶色(SPAD值)等性状的动态变化,以及抽穗期光合速率、生育期、产量相关性状和光能利用率(RUE)等指标。【结果】各恢复系之间在株型动态变化、产量和光能利用率(RUE)等方面存在较大差异。良好的动态株型与光能利用率密切相关,最为接近华南生态条件下理想动态株型的广恢998和广恢308,光能利用率最高。根据聚类分析,广恢998、广恢308和明恢82属于光能高效利用的类群Ⅰ。其他恢复系归为类群Ⅱ。最后,根据华南的光温生态特点,提出了水稻光能高效利用的理想动态株型模式及育种选择关键指标：1)移栽后分蘖和叶面积发展快,LAI达到1.0的时间≤27 d;茎蘖数达到峰值所需时间≤38 d,分蘖力中等,最高茎蘖数≤600苗/m²;2)前期窄叶长披,移栽后15 d顶部3片完全叶平均长度为37 cm,平均宽度≤0.9 cm,开张角度≥80°;后期叶片窄直,抽穗后20 d顶部倒3叶平均开张角≤65°,平均长度为43 cm,平均宽度≤1.3 cm,属于中叶型,有利于后期群体通风透光;3)后期叶片转色好,不早衰,SPAD值维持在35~40,抽穗前20 d至抽穗后20 d之间的叶片SPAD值降幅≤13%;普通栽培条件下平均每穗总粒数180粒左右,有效穗数300穗/m²以上,结实率≥85%。【结论】广恢998和广恢308具有较为理想的动态株型和较高RUE,利用其配制的杂交稻天优998、博优998和五优308等连续多年成为我国华南稻区主导品种和国家与省级区试对照品种。说明通过选育光能高效利用的理想动态株型恢复系,是组配选育高产稳产杂交稻行之有效的重要途径。