粳稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异

以15个常规粳稻品种为材料,设置0 、150、225、300 kg/hm2四种氮素水平,研究水稻硅素积累与分配对氮素的反应及其基因型差异。结果表明,不同生育时期,硅在水稻各器官、全株中的积累量均随氮素水平的提高而增加。随氮素水平的提高,水稻在移栽-拔节和抽穗-成熟阶段的积累比例增加而拔节-抽穗阶段的积累比例减少,在茎鞘中的分配比例减少而叶片和穗中的分配比例增加。不同生育时期,硅在茎鞘、叶片和全株中的含量均随氮素水平的提高而下降,抽穗和成熟期,穗中的硅素含量随氮素水平的提高而下降,至中肥最低,高肥条件下略有回升。不同氮素条件下,水稻硅素的积累与分配特性存在显著的基因型差异,同时各基因型硅素积累与分配对氮素的反应也存在差异。其中,武育粳7号、华粳3号、武香粳9号、香粳20-18、武育粳3号、晚粳4003、早丰9号、华粳2号的硅素积累效率具有随氮素水平的提高保持稳定或相对提高的特性,对于氮肥用量不断增加条件下水稻植株的抗逆性改良具有较好的遗传潜力。     

甜玉米钾素积累和分配的基因型差异

为挖掘甜玉米品种潜力,在同一肥力水平和栽培条件下研究了22个甜玉米品种钾素积累和分配的基因型差异。结果表明:不同生长阶段钾素积累量品种间有显著差异,出苗–拔节期、拔节–开花期、开花–鲜食期的积累量分别占总积累量的10.0%、73.6%和16.4%,变幅分别为5.6%~19.8%、48.0%~88.8%、0.9%~42.1%。拔节期钾素主要分配在叶片和叶鞘中,拔节后分配到茎杆中的钾比例开始升高,到开花期钾素分配到茎秆中的比例达到峰值,其分配量占钾素总积累量的39.9%左右,后期保持平衡。在鲜食期,茎秆中钾素含量比例为39.5%,叶片为22.0%,籽粒为10.4%。回归分析表明:高产(鲜果穗和鲜籽粒)品种其拔节至开花期具有较高的钾素积累量,且鲜食期苞叶中钾素分配率较低。在供试22个品种中,金师王等7个品种的鲜果穗和鲜籽粒产量、钾素积累量、鲜食期籽粒中钾素分配比例较高,综合表现较优。     

甜玉米氮素积累和分配的基因型差异

为了解甜玉米高产品种氮素积累和分配的规律,阐明不同生育阶段氮素积累和分配的基因型差异,及其对产量形成及氮素利用效率的作用,分析了22个甜玉米品种在同一施氮水平下拔节期、开花期和鲜食期的植株氮素积累量和分配量。结果表明,甜玉米品种不同阶段的氮素积累和分配存在着显著的基因型差异。随着生育进程的推进,植株氮素含量逐渐下降,氮素积累量逐渐上升,不同生育阶段的氮素积累量以拔节到开花期最高;氮素在开花前主要分布在叶片中,在开花后开始由叶片逐渐向果穗转移。到鲜食期,甜玉米不同品种果穗中氮素分配量最高,占全株氮素总积累量的41.32%,其次为子粒,氮素分配量占全株氮素积累量的28.53%。高产品种拔节—鲜食期氮素积累量高,鲜果穗高产品种在鲜食期叶片和子粒中的氮素分配较高,鲜子粒高产品种在鲜食期叶片和雄穗中氮素分配量较高且轴中氮素分配量较低。鲜果穗氮素利用效率高的品种主要是由于其减少了开花—鲜食期的氮素积累量,其次是减少了拔节—开花期的氮素积累量,且其在鲜食期叶片、轴和叶鞘中的氮素分配量较少。鲜子粒氮素利用效率和各阶段的氮素积累量及鲜食期各器官的氮素分配量无显著相关关系。     

不同水稻品种积累镉的差异及其动态变化

采用盆栽试验，研究了广西4个水稻（Oryzasativa）品种在红壤和水稻土上积累镉的差异及其动态变化。结果表明，红壤与水稻土相比，更利于镉向水稻体内转移；水稻对镉的积累有明显的基因型特征，籽粒中镉含量随镉浓度加大而显著提高，在外加镉浓度为2．0mg／kg条件下，红壤土栽培的水稻籽粒镉含量超过了0．2mg／kg食品卫生标准；不同水稻品种对镉的积累存在显著差异，4个品种吸镉量随取样时期呈现先升高后降低的趋势，特优1012和培杂泰丰镉积累量高于其他两个品种。因此，在污染土壤上宜选种食用部位重金属积累低的水稻品种，以减少人类吸收重金属的风险。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 II.氮素积累动态的基因型差异

为了解糯玉米氮素积累进程的变化规律,阐明不同生育时期氮素积累的基因型差异及其对产量形成的作用,分析了31个糯玉米品种在同一施氮水平下四叶期、拔节期、大口期(12叶期)、开花(吐丝)期、鲜穗采收期和成熟期的植株氮素积累量。结果表明,植株氮素含量随生育进程逐渐下降,植株氮素积累量随生育进程的增加呈不对称的S型曲线变化,可用Richards方程拟合。不同品种各生育时期的氮素含量和积累量均存在显著差异。鲜穗高产品种主要在大口至开花阶段增加了吸氮量;而鲜子粒及成熟子粒高产品种主要在大口至开花,其次在开花至鲜穗采收阶段增加了吸氮量。通径分析表明,氮素积累过程主要影响氮素积累总量的高低,而对氮素利用效率影响较小。氮素积累过程S型曲线的Richards方程特征参数品种间差异显著。最大积累速率大、活跃积累期长、快增期的积累速率大和持续时间长对提高品种的氮素吸收总量有利。属于高产、氮素吸收量大、氮素利用效率高的基因型有6个品种,其大口至开花及开花至鲜穗采收阶段的吸氮量平均值分别为1.136和0.554.g/plant,比其它品种分别高24.3%和37.8%;最大积累速率和快增期的积累速率分别为0.068和0.059.g/(d.plant),比其它品种分别高15.8%和15.9%。活跃积累期和快增期的持续时间平均值分别为63.4和29.5.d,比其它品种分别延长了1.9和0.9d。     

不同基因型糯玉米氮素吸收利用效率的研究 II.氮素积累动态的基因型差异

为了解糯玉米氮素积累进程的变化规律,阐明不同生育时期氮素积累的基因型差异及其对产量形成的作用,分析了31个糯玉米品种在同一施氮水平下四叶期、拔节期、大口期(12叶期)、开花(吐丝)期、鲜穗采收期和成熟期的植株氮素积累量。结果表明,植株氮素含量随生育进程逐渐下降,植株氮素积累量随生育进程的增加呈不对称的S型曲线变化,可用Richards方程拟合。不同品种各生育时期的氮素含量和积累量均存在显著差异。鲜穗高产品种主要在大口至开花阶段增加了吸氮量;而鲜子粒及成熟子粒高产品种主要在大口至开花,其次在开花至鲜穗采收阶段增加了吸氮量。通径分析表明,氮素积累过程主要影响氮素积累总量的高低,而对氮素利用效率影响较小。氮素积累过程S型曲线的Richards方程特征参数品种间差异显著。最大积累速率大、活跃积累期长、快增期的积累速率大和持续时间长对提高品种的氮素吸收总量有利。属于高产、氮素吸收量大、氮素利用效率高的基因型有6个品种,其大口至开花及开花至鲜穗采收阶段的吸氮量平均值分别为1.136和0.554 g/plant,比其它品种分别高24.3%和37.8%;最大积累速率和快增期的积累速率分别为0.068和0.059 g/(d.plant),比其它品种分别高15.8%和15.9%。活跃积累期和快增期的持续时间平均值分别为63.4和29.5 d,比其它品种分别延长了1.9和0.9d。     

芦蒿对Cd积累与转运的基因型差异研究

为保障芦蒿作为茎叶菜食用的安全性,通过温室盆栽试验,研究了4种芦蒿对cd积累与转运的基因型差异。结果表明,同-Cd处理水平下4种芦蒿品种干物重变化差异显著（P〈0．05）,且随着cd处理水平的增加4种芦蒿品种干物重均呈现先上升后下降的趋势,在100mg·kg-1时达到最大。随着土壤Cd处理浓度的增大,4种芦蒿叶片抗氧化酶活性呈现先上升后下降的趋势,且伏秋芦蒿和白芦蒿抗氧化酶活性下降幅度大于大叶青芦蒿和青白芦蒿。4种芦蒿基因型可食部分（茎）Cd含量、富集系数（BFs）和转运系数（TFs）存在显著的品种差异（P〈0．05）,且富集系数均大于1．0。当土壤Cd浓度超过0．5mg·kg。时,芦蒿茎中Cd含量均超过无公害蔬菜安全要求,说明该土壤已不适宜种植芦蒿,当土壤Cd含量略高于自然背景值时,则可以选择伏秋芦蒿。     

水稻氮效率基因型差异及其机理研究进展

提高氮效率是当前水稻生产中亟待解决的问题。针对水稻基因型间氮效率差异的客观事实,从根系、叶片光合与衰老、库容量、氮代谢、物质生产与分配、产量及其构成等方面,详细阐述了水稻氮效率基因型差异的机理。对研究中存在的问题进行了探讨,并对水稻氮效率与高产的协同进行了展望。     

鲜食糯玉米籽粒理化特性的基因型差异

以糯玉米国家区域试验14个品种为材料,研究其鲜食期籽粒理化特性的基因型差异。结果表明,鲜食糯玉米籽粒理化特性存在显著的基因型差异,淀粉和蛋白质含量变幅分别在48.7%~72.2%和7.4%~8.9%之间,但其含量高低对籽粒理化特性无显著影响。籽粒淀粉最大吸收波长变幅在531.6~559.4nm之间,但总体上变异较小,且均表现出典型的糯性特征。碘结合力和微量元素含量均存在显著的基因型差异。差示扫描量热仪(DSC)和快速黏度分析仪(RVA)研究表明,供试品种中淮科糯3号和禾盛糯1512黏度特征值较优,适合作鲜穗食用;禾盛糯1512和沈糯062回生值较低,在速冻玉米上具有独特优势。相关分析表明,碘结合力与回生值显著负相关,与回复值显著正相关。微量元素中,Cu、Fe、Ca、Na元素含量与热力学特征值和糊化特征值无显著相关性,Mn、Zn、S和P元素含量与峰值黏度和崩解值显著负相关,K与崩解值显著正相关,S与糊化温度显著正相关。     

不同大豆品种积累硒的特性及基因型差异

田间试验结果表明 ,在低硒土壤上 ,施硒极显著提高植株、子粒中的积硒量 ,增加幅度植株为夏大豆 秋大豆 春大豆 ,子粒为秋大豆 夏秋大豆 春大豆 ;并筛选出富集硒能力强的品种 10份。在富硒土壤上种植的不同春大豆品种 ,植株、子粒硒积累量也存在显著差异。在不同硒浓度条件下 ,同一大豆品种各生育阶段硒积累量存在差异 ,其大小顺序为成熟期 花期 苗期。施硒浓度以 1 0mg/L单株积累量最高     

磷硅肥配施抑制华南地区水稻籽粒砷积累的效果

选取华南地区广泛种植的杂交水稻品种“培杂泰丰”,利用外源添加砷（50 mg·kg-1）的土壤盆栽试验,研究不同施用量的磷硅肥对水稻生长特性和砷积累的影响。结果表明,施用磷硅肥的处理,水稻糙米中砷含量为0.504~0.586 mg·kg-1,低于农业部颁布的粮食中砷限量标准（NY 861—2004）中大米砷限值。相关性分析表明,水稻糙米砷含量与水稻植株的生物量、稻谷千粒重和秸秆中硅/砷摩尔比呈显著负相关,与秸秆中磷/砷摩尔比呈极显著负相关;糙米的砷含量随磷、硅肥的施加而降低。综合分析表明,在华南地区同类中度砷污染土壤中可有效控制砷向水稻籽粒运输累积的磷、硅肥最优施加量及配比为40 mg P·kg-1土、50 mg Si·kg-1土。     

不同类型水稻种质氮素营养效率的变异分析

采用田间试验,在常规氮素管理下,以氮素吸收效率(NAE)、利用效率(NUE)和收获指数(NHI)为衡量指标,分析了国内外607份不同类型水稻种质氮素营养效率的变异状况。结果表明,水稻NAE、NUE和NHI存在显著的基因型差异,以NHI为最大和NAE为最小。不同类型水稻间的NAE、NUE和NHI未达显著差异,但籼型杂交稻NAE、NUE和NHI的变异小于常规籼稻和常规粳稻。相关分析表明,水稻NAE与NUE、NHI呈极显著负相关,NUE与NHI间无显著相关;水稻NUE和NHI与单株产量存在极显著的正相关,NAE与单株产量无显著相关。频数分析可知,常规籼稻NAE、NUE及NHI和籼型杂交稻NUE的种质频数分布呈典型正态曲线,低、高效种质较少,中效种质众多;常规粳稻NAE、NUE和NHI种质的频数分布呈近似正态分布,略偏向低效;籼型杂交稻NAE的种质频数分布离散程度较高和高效种质较多,NHI的种质频数分布呈近似正态分布和略偏低效。籼型杂交稻的NAE、NUE和NHI差异小而分布较集中,常规粳稻最分散,常规籼稻居中。不同类型水稻的氮素营养效率的极差很大,可分为若干组,各组间差异显著。     

三氯乙酸提取硅作为水稻缺硅诊断指标的可行性

Potassium chloride, Na-pyrophosphate,CuCl2,NH4-oxalate,dithionit-citrate-bicarbonate(DCB) and Na-citrate solutions were employed to etract aluminum(Al) and iron(Fe) sequentially and separately from 15 acidic soils located at the Mangshan Mountains,Hunan Province,China,Many evidences showed that separate pyrophosphate extracted mainly KCl-extractable Al,organo-Al complexes and some inorganic Al compounds,whereas separate CuCl2 extracted KCl-extractable Al and some organo-Al complexes,CuCl2 extracted much less amounts of Al than pyrophosphate did from the soils .Separate oxalate did not extract all KCl-pyrophosphate-CuCl2-oxalate seuentially extractable Al and Fe ,Also,separate DCB did not extract all KCl-pyrophosphate-CuCl2-oxalate-DCB sequentially extractable Al. The forms of Al extacted by oxalate and DCB from the soils were majorly noncrystalline.The interlayered materials of 1.4-nm intergrade minerals of the soils were attributed mainly to hydroxy Al polymers.     

不同铵硝配比下不同硅效应水稻的硅吸收动力学特征

将水稻移植到0.2 mmol/L Ca SO4溶液中饥饿2 d,采用改进耗竭法研究了3种铵硝配比条件下3个不同硅效应水稻(耐低硅的硅高效水稻特优998和不耐低硅的硅高效水稻特优248以及硅不敏感水稻博Ⅱ优15)硅吸收动力学特征。结果表明:作图法和双倒数法动力学方程准确性高,达到极显著水平;不同铵硝配比条件水稻硅吸收动力学曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学模型的描述;铵硝配比对不同的硅效应水稻的硅载体数量影响不显著,显著影响水稻对硅的亲和力。本实验条件下铵硝配比50/50有利于水稻特优248对硅的吸收,铵硝比75/25时吸收速率最低;特优998对硅有较高的亲和力,可能是其耐低硅高效的遗传性差别。     

我国水稻土的硅素营养研究

硅能够改善土壤肥力、促进水稻生长发育、提高生物量和改善品质,在水稻生产上意义重大,所以水稻土是硅素研究的重点。本文着重硅素对水稻的增产机理及硅素营养研究进行综述。     

水稻栽后植株氮素积累特征及其与根系生长的关系

以冈优22、Ⅱ优162和K优047为材料,通过大田试验研究了不同种植方式下水稻秧苗栽后根系和地上部氮素积累的动态特征及其与根重的关系。结果表明,栽后40.d内,地上部及根系氮素积累量呈指数模型增加。茎鞘、发根节和叶片氮含量与根重呈极显著正相关;根系氮含量与根重呈显著负相关;各器官氮积累动态与根重均呈极显著的正相关关系。全生育期植株氮积累量拟合Logistic曲线较好,决定系数在0.988以上,氮素积累量与根重呈显著的正相关关系,生育期越靠前,相关系数值越大。3种种植方式中,自移栽至孕穗期氮积累量以常耕插秧最高,常耕抛秧其次,免耕高留茬抛秧较低;孕穗后免耕高留茬抛秧各器官氮含量最高,氮积累量也逐渐超过常耕抛秧。3个杂交稻组合中,前期以冈优22的氮积累量最高,后期Ⅱ优162增加速率较快,K优047在整个生育期中均最低。     

富硅稻壳灰施用对土壤镉活性和不同品种水稻镉积累的影响

施硅（Si）可以有效减少水稻镉（Cd）积累,但稻壳灰（rice hull ash,RHA）作为一种广泛易得的富Si材料能否减控水稻Cd积累尚未清楚。为探究RHA对水稻Cd积累的影响,寻找一种可应用到田间的低成本富Si控Cd材料,该试验按土壤质量比分别添加0.2%、1.0%、4.0%的RHA,种植湘晚籼（低Cd积累品种）和玉针香（高Cd积累品种）两种水稻,探究RHA对两个水稻品种Cd积累的影响。结果显示,施加RHA提高了土壤Cd活性,促使铁锰氧化物结合态Cd向可交换态Cd和碳酸盐结合态Cd转换。RHA对水稻Cd积累的影响因水稻品种而异,施加RHA可抑制湘晚籼体内Cd转运,使秸秆Cd含量降低25%～44%,由白根至秸秆、节点I至节间I、节点I至旗叶的转移系数分别降低42%～48%、2%～55%、30%～70%;RHA对玉针香吸收与转运Cd则无抑制作用。该研究结果揭示了RHA对水稻Cd积累的差异影响,为减控水稻Cd吸收提供了一种低成本的富Si材料。     

中国水稻生产成本地区性差异成因的实证分析

水稻是中国的重要粮食作物，水稻生产成本的高低既是决定产地竞争力的关键因素，又影响农民收入。该文对中国水稻生产成本地区性差异的原因进行了分析，并提出相关的政策建议，以期为降低中国水稻生产成本，促进水稻主产区农民增收，提高中国水稻生产的国际竞争力提供参考。     

中国水稻生产成本地区性差异成因的实证分析

水稻是中国的重要粮食作物,水稻生产成本的高低既是决定产地竞争力的关键因素,又影响农民收入.该文对中国水稻生产成本地区性差异的原因进行了分析,并提出相关的政策建议,以期为降低中国水稻生产成本,促进水稻主产区农民增收,提高中国水稻生产的国际竞争力提供参考.