不同水稻品种对铵态氮和硝态氮吸收特性的研究

采用水培方法研究了不同形态氮素对武育粳 3号 (常规粳稻 )和扬稻 6号 (常规籼稻 )生长的影响及其水稻苗期对NH 4 N和NO-3 N的吸收动力学特征。结果表明 :不同形态氮素对水稻生长影响差异显著 ,铵硝混合营养下水稻的生长最优 ;扬稻 6号比武育粳 3号具有更强的氮素吸收能力 ;不论武育粳 3号或是扬稻 6号 ,单一氮源时NO-3 的Km 值均大于NH 4 ,说明水稻对NH 4 的亲和力大于NO-3 ,武育粳 3号对NH 4 的最大吸收速率小于NO-3 ,而扬稻 6号则极为接近 ;NH 4 的存在均显著降低两个水稻品种对NO-3的吸收速率 ,武育粳 3号和扬稻 6号的NO-3 的Vmax分别比单一硝营养减小 1/ 2和 2 / 3,NO-3 的存在不影响武育粳 3号对NH 4 的吸收速率 ,但使扬稻 6号对NH 4 的吸收速率减小     

不同水分条件下铵态氮对汕优63水稻硝态氮吸收的影响

通过水培试验,研究了汕优63水稻在不同水分以及有无NH+4-N供应条件下硝态氮的吸收特征。结果表明:在正常水分预处理的基础上,汕优63水稻硝态氮吸收速率随着硝态氮供应量的增加而增加。正常水分条件下,除0浓度,NH4+-N的供应抑制了硝态氮的吸收;模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应抑制了硝态氮吸收,且在0、20 mg.L-1浓度NO3--N有外溢现象。在无NH4+-N供应的情况下模拟水分胁迫抑制了硝态氮的吸收。在20 mg.L-1、40 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,有NH4+-N供应的情况下水分胁迫促进了硝态氮吸收。在模拟水分胁迫预处理的基础上,汕优63水稻硝态氮吸收速率也随着硝态氮供应量的增加而增加,且大多数高于相应正常水分预处理,但处理3、4、5在正常水分预处理条件下硝态氮吸收速率相对高一些。在正常水分条件下,除20 mg.L-1浓度,NH4+-N的供应都促进了硝态氮吸收。在0、20 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应抑制了硝态氮吸收;在60 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫条件下NH4+-N的供应促进了硝态氮吸收。在40 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,硝态氮吸收速率变化不大;在无NH4+-N供应的情况下,除20 mg.L-1浓度,模拟水分胁迫促进了硝态氮吸收。有NH4+-N供应的情况下,在0、20 mg.L-1浓度,水分胁迫抑制了硝态氮吸收;而在40 mg.L-1、60 mg.L-1、80 mg.L-1浓度,水分胁迫却促进了硝态氮吸收。     

水稻(Oryza sativa L.)铝毒害与耐性机制及铝毒害的缓解作用

铝 (Al) 毒是广泛存在于热带亚热带地区酸性土壤上的主要的生产力限制因子之一。水稻Al毒害主要发生在新开垦的旱地酸性土壤上。本文较详细地总结了: (1) 水稻发生Al毒的环境条件,水稻Al毒害的可见症状和Al毒害的部位;(2) 水稻耐Al指标,营养元素的吸收与分配对水稻耐受Al毒害的影响,以及Al胁迫下根系分泌物、根际pH的变化等对水稻耐Al的贡献,水稻耐Al基因的定位等;(3) 水稻Al毒害的缓解作用机理及可能的解决措施。最后对水稻Al毒害和水稻耐Al机制研究中存在问题进行了分析探讨,同时对今后的研究作了展望。     

施用铵态氮对森林土壤硝态氮和铵态氮的影响

对取自武夷山的红壤、黄壤、黄壤性草甸土分别在对照(CK,N 0 mg/kg)、低氮(LN,N 50 mg/kg)、高氮(HN,N 100 mg/kg)3种氮(N)水平处理下开展培养实验,研究施加NH4+-N对森林土壤N转化的短期影响.结果表明,添加NH4+-N可显著(p＜0.05)降低土壤NO3--N含量4.5％～25.7％,但LN与HN处理差异不显著,NO3--N降低可能与NO3--N反硝化和异氧还原有关;然而,黄壤性草甸土NO3--N没有降低.与培养前比较,在第56天红壤NO3--N含量显著增加5倍左右;桐木关黄壤增加40％左右,而黄冈山25 km黄壤仅在CK处理下增加16％,但是黄壤性草甸土显著降低;结果显示LN与HN处理土壤NO3--N含量变化幅度小于CK.与CK相比,LN和HN处理红壤NH4+-N分别显著(p＜0.05)升高24.1％ ～ 96.5％和68.7％～114.1％,且随培养进行没有累积,可能与微生物固N有关;桐木关NH4+-N分别升高17.6％ ～ 39.6％和37.6％～95.8％ (p＜0.05),LN处理黄冈山25 km黄壤NH4+-N只有第7天升高17.8％ (p＜0.05),HN处理第7、14、28、42天显著升高17.5％～48.6％(p＜0.05).LN处理黄壤性草甸土的NH4+-N在前3周显著降低11.6％～28.5％ (p＜0.01); HN处理在第7天和14天分别降低10.8％(p＜0.01)和7.5％,但是在第28～56天显著增加17.6％～20.4％(p=0.002).随着培养进行,CK处理红壤NH4+-N逐渐降低,桐木关黄壤、黄冈山25 km黄壤和黄壤性草甸土升高;LN和HN处理黄壤和黄壤性草甸土NH4+-N逐渐升高.可见,不同海拔土壤类型对NH4+-N添加响应存在差异.     

硝态氮促进水稻生长和氮素吸收的生理机制

Rice is being increasingly cultivated in intermittently irrigated regious and also in aerobic soil in which Nitrate (NO₃^-) plays important role in nutrition of plant. However, there is no information regarding the influence of nitrate on the overall growth and uptake of nitrogen (N) in rice plant. Solution culture experiments were carried out to study the effects of NO₃^- on the plant growth, uptake of N, and uptake kinetics of NH₄⁺ in four typical rice (Oryza sativa L.) cultivars (conveutioual indica, conventional japonica, hybrid indica, and hybrid japonica), and on plasma membrane potential in roots of two conventional rice cultivars (indica and japonica) at the seedling stage. The results obtained indicated that a ratio of 50/50 NH₄⁺-N/NO₃^--N increased the average biomass of rice shoots and roots by 20% when compared with that of 100/0 NH₄⁺-N/NO₃^--N. In case of the 50/50 ratio, as compared with the 100/0 ratio, total N accumulated in shoots and roots of rice increased on an average by 42% and 57%, respectively. Conventional indica responds to NO₃^- more than any other cultivars that were tested. The NO₃^- supply increased the maximum uptake rate (V_max) of NH₄⁺ by rice but did not show any effect on the apparent Michaelis-Menten constant (K_m) value, with the average value of V_max for NH₄⁺ among the four cultivars being increased by 31.5% in comparison with those in the absence of NO₃^-. This suggested that NO₃^- significantly increased the numbers of the ammonium transporters. However, the lack of effect on the K_m value also suggested that the presence of NO₃^- had no effect on the affinity of the transporters for NH₄⁺. The plasma membrane potential in the roots of conventional indica and japonica were greatly increased by the addition of NO₃^-, suggesting that NO₃^- could improve the uptake of N by roots of the rice plant. In conclusion, the mechanisms by which NO₃^- enhances the growth and N uptake of rice plant was found by the increased value of V_max of NH₄⁺ and increased plasma membrane potential. Thus promotion of nitrification in paddy soil is of great significance for improving the production of rice.     

淹水条件硝态氮和铵态氮配施对水稻生长与土壤养分的影响

为系统研究硝态氮、铵态氮及二者不同配施比例对土壤养分供应与水稻生长情况的影响,通过田间小区试验,在相同施氮量条件下,研究了单施硝态氮(N),单施铵态氮(A),硝态氮、铵态氮按1︰3(N1A3)、2︰2(N2A2)、3︰1(N3A1)比例配施对水稻产量、田间养分和氮素利用率的影响,并与农民习惯性施肥方式(U)作比较。研究结果表明:整个生育期内铵态氮对水稻的生长都起着主要作用,铵态氮通过提高水稻氮素利用率和促进水稻有效分蘖的方式提高了水稻产量。随着铵态氮的配施比例由25%提高到75%,水稻的产量提高了35.18%、氮素利用率提高了46.67%,每公顷产生的经济收益增加了6820.15元。A处理土壤中硝态氮、铵态氮和碱解氮的含量较N处理显著增加36.41%、30.30%和8.42%,水稻产量提高了60.11%,氮素利用率提高了171.31%,有效穗数增加了52.31%,相较农民习惯性施肥,单施铵态氮处理每公顷还能增收522.91元。在0～180 kg/hm²的施氮量范围内,水稻产量(y)与铵态氮施用量(x₂)呈显著正相关,二者之间关系为y=18.0...     

淹水条件下硝态氮和铵态氮配施对水稻生长与土壤养分影响

为系统研究硝态氮、铵态氮及二者不同配施比例对土壤养分供应与水稻生长情况的影响，通过田间小区试验，在相同施氮量条件下，研究了单施硝态氮(N)，单施铵态氮(A)，硝态氮、铵态氮按1:3(N1A3)、2:2(N2A2)、3:1(N3A1)比例配施对水稻产量、田间养分和氮素利用率的影响，并与农民习惯性施肥方式(U)作比较。研究结果表明：整个生育期内铵态氮对水稻的生长都起着主要作用，铵态氮通过提高水稻氮素利用率和促进水稻有效分蘖的方式提高了水稻产量。随着铵态氮的配施比例由25% 提高到75%，水稻的产量提高了35.18%、氮素利用率提高了46.67%，每公顷产生的经济收益增加了6 820.15元。A处理土壤中硝态氮、铵态氮和碱解氮的含量较N处理显著增加36.41%、30.30% 和8.42%，水稻产量提高了60.11%，氮素利用率提高了171.31%，有效穗数增加了52.31%，相较农民习惯性施肥，单施铵态氮处理每公顷还能增收522.91元。在0 ~ 180 kg/hm²的施氮量范围内，水稻产量(y)与铵态氮施用量(x₂)呈显著正相关，二者之间关系为y = 18.044x₂ + 4943.4(R² = 0.975 3)。     

水稻对硝态氮响应的生理指标筛选

采用温室水培试验方法 ,系统评价了 4 0个遗传特性不同的水稻品种对 3种比例氮营养(NH 4 /NO-3 比例分别为 10 0∶0、5 0∶5 0和 0∶10 0 )的反应和对硝态氮响应的生理指标筛选。结果表明 ,4 0个水稻品种 (系 )在NH 4 /NO-3 比为 5 0∶5 0的营养液中生长最佳 ,植株总干重最高 ,但各个基因型的表现差异较大。根据水稻在两种比例氮营养液 (10 0∶0和 5 0∶5 0 )中的表现可将水稻分为 3种类型 :硝高度响应型、硝中度响应型、硝不响应型。在混合氮营养液中硝高度响应型水稻地上部干重、根干重、总干重和氮积累量显著比单一铵营养液中的高。在评价不同水稻基因型对硝营养的响应时 ,根干物重和氮积累量可作为筛选的主要生理指标     

不同铵态氮/硝态氮配比营养液对烟草矿质营养吸收与积累的影响

采用营养液培养的方法,研究了不同铵态氮与硝态氮配比(铵硝比)营养液对烟草主要几种矿质养分的吸收与积累的影响。结果表明,在其它养分形态与浓度一致条件下,随着铵硝比从10∶0变化到0∶10,烟草叶片、茎与全株干物质量均增加,但烟草根系干物质量呈倒抛物线型变化,以铵硝比为5∶5时达到最大值(2.31 g)。烟草全株氮、磷、锌含量以铵硝比为7∶3时达到最大,钾、镁、铜、锰等含量随硝态氮含量的增加而显著增加,钙含量以铵硝比为3∶7达到最大值;全株内氮、磷、钙、锌积累量随硝态氮所占比例的增加而增加,以3:7时达到最大值,钾、镁、铜、锰等积累量随硝态氮所占比例的增加而增加。铵硝比从10∶0变化到7∶3时,烟草叶片氮、磷含量随硝态氮所占比例的增加而增加,其中以铵硝比为7∶3时达到最高,钾、镁、铜、锰含量随硝态氮所占比例的增加而增加;而钙含量达到最大值的铵硝比为3∶7,但锌含量总随硝态氮所占比例的增加而降低。氮、磷、钙、锌等在叶片的积累量以铵硝比为3∶7时达到最大值,而钾、镁、铜、锰等积累量总随铵硝比的减少而增加。     

长白落叶松幼苗对铵态氮和硝态氮吸收的动力学特征

采用养分吸收动力学原理并利用溶液培养法研究了不同生长期的长白落叶松苗木对NH+4和NO-3的吸收特点。结果表明,单一氮源条件下,苗木根系吸收NH+4、NO-3的速率均随着苗木的生长呈下降趋势,并且苗木对于NH+4的吸收速率整体上高于NO-3。与无NO-3时相比,在速生期加入NO-3会影响载体与NH+4的亲和力,从而大幅度降低苗木对于NH+4的吸收速率,但不会明显影响苗木在生长初期和木质化期对于NH+4的吸收速率。与单一NO-3为N源时相比,NH+4的加入会降低苗木在速生期对于NO-3的载体亲和力,从而影响其吸收速率,但是会明显提高根系在生长初期吸收NO-3的载体数量和速率。在长白落叶松苗木的养分培育过程中,为了提高苗木对于氮的利用效率,建议以铵态氮肥为主,但是在其生长初期可以适当增施硝态氮肥。     

增硝营养对不同基因型水稻苗期硝酸还原酶活性及其表达量的影响

利用控制条件下的溶液培养方法,研究了增硝营养(NH4+∶NO3-比例为100∶0和50∶50)对两种不同的基因型水稻南光和云粳苗期生长和硝酸还原酶(NR)活性及基因表达量的影响。结果表明,不同基因型水稻在增NO3-营养下生物量、氮素含量、氮积累量的增幅南光大于云粳。NO3-的存在增强了水稻硝酸还原酶的活力和NR基因OsNia1、OsNia2的表达。不同基因在水稻幼苗中,两个品种OsNia2的相对表达量均高于OsNia1。就品种而言,无论叶片还是根系,增硝后南光OsNia2mRNA表达量都高于云粳;南光叶片OsNia1mRNA表达量也较云粳叶片高。增硝营养提高了水稻NR基因的表达,增加了NR活性,促进了水稻NO3-的同化利用,从而增加了氮素在植株地上部的积累同化。南光和云粳相比,前者对NO3-的响应更为强烈。     

早晚季不同水稻籽粒灌浆表现及其与耐光氧化特性的关系研究

试验研究早晚季不同水稻材料籽粒灌浆特性与耐光氧化反应特性的关系结果表明,耐光氧化反应特性强的适强光生态型水稻品种其达最大灌浆速率的时间较迟,且灌浆生长盛期终止亦迟,各参数在早晚季灌浆结实期保持相对稳定;而不耐光氧化的适弱光生态型品种则反之,其达最大灌浆速率的时间早,且生长盛期结束亦早,各参数在早晚季灌浆结实期稳定性相对较差。     

化感水稻苗期不同器官水浸提液及根系分泌物对稗草的化感作用

在自然种植条件下研究了强化感水稻品种“P1312777”不同叶期(3～6叶)、不同器官(根、茎、叶)水浸提液对稗草根长的抑制率,比较了不同极性树脂处理后水稻根系分泌物水溶液的抑制率变化。结果表明:在3～6叶期相同水稻器官比较,均以5叶期浸提液抑制率最高;5叶期水稻不同器官比较,以叶的浸提液抑制率最高;土培至6叶期的水稻根系分泌物水溶液的抑制率为47．06％,经极性树脂ADS-21处理后抑制率增强为64．71％,经非极性树脂ADS-5处理后抑制率减弱为26．47％;水培至6叶期的水稻根系分泌物水溶液的抑制率为38．24％,经ADS- 21处理后抑制率增强为58．82％,经ADS-5处理后抑制率减弱为20．59％。因此水稻“P1312777”根系分泌物中化感物质以非(弱)极性物质为主,极性物质减弱了非(弱)极性物质的化感抑草作用。     

缺钾对水稻不同品种光合和能量耗散的影响

试验测定了钾敏感型(二九丰)和钾钝感型(原丰早)两个水稻品种在缺钾处理41.d后其剑叶的生长、光合光响应曲线、叶绿素荧光参数光响应曲线和暗弛豫动力学曲线。结果表明,缺钾降低了水稻剑叶的光合作用,显著抑制了生长。但是缺钾条件下导致两个水稻品种净光合速率(Pn)下降的主导因子并不相同。在缺钾条件下,原丰早(YFZ)剑叶的Pn随气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)的下降而下降,但叶绿素荧光参数和叶绿素含量几乎没有变化,说明其Pn下降主要归于气孔的限制。缺钾处理41.d后,二九丰(EJF)在低光强下[500mol/(m2.s)],Pn随Gs和Ci下降,但在更强的光强下,Pn和Gs继续下降,而Ci开始上升,并在1200mol/(m2.s)处超越了对照,说明此时主导因子不单受气孔限制,还受非气孔因子限制;它的光饱和点从1200mol/(m2.s)下降到大约500mol/(m2.s);同时,其荧光参数Fv/Fm、ФPSII、qP和ETR随光强上升而迅速下降,而L(PFD)、E和PP迅速增加,NPQ在1200mol/(m2.s)光强下上升,但是在高光强下却迅速降低,甚至低于对照,而且Fm、Fv/Fm下降,Fo上升,均说明缺钾处理可能使光合机构受到了伤害,发生了光抑制。对非光化学猝灭的分析得到其中间组分qNm可能起了更大的能量耗散作用,部分激发能从PSⅡ转移到PSⅠ,降低了PSⅡ耗散能量的压力。以上结果表明,两品种对钾敏感性不同极可能也与缺钾条件下光保护能力的差异有关。     

铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

不同铵硝配比营养液对典型生菜硝酸盐吸收动力学的影响

利用100%NO3--N、10%NH4+-N+90%NO3--N、10%NH4+-N+100%NO3--N营养液来研究生菜吸收NO3-的动力学特征。结果表明,生菜吸收NO3-的速率随着营养液中NO3-浓度的增加而增加,增加的幅度随着营养液中NO3-浓度的增加而减少。NH4+-N的存在对生菜吸收NO3-有明显抑制作用。与100%NO3--N处理相比,生菜在10%NH4+-N+90%NO3--N1、0%NH4+-N+100%NO3--N处理中吸收NO3-的速率和Vmax有明显下降,Km有少量增加,但差异不显著。申选1号在有NO3--N的营养液中吸收NO3-的速率均大于耐热耐抽苔生菜,且随着营养液中NO3-浓度的增加,两者的差距逐渐加大。在NH4+-N的存在情况下,耐热耐抽苔生菜Vmax下降的程度大于申选1号,而Km增加的程度小于申选1号。     

大田条件下模拟UV-B辐射滤减对水稻生长及内源激素含量的影响

对大田栽培条件下人工模拟的UV-B辐射滤减环境对晚稻品种“协优432”的叶绿素含量、株高、内源激素吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素(Zeatin)含量的影响研究结果表明,在正常日光处理组与UV-A滤光组之间叶绿素a含量变化显著;正常日光处理组与UV-A滤光组、UV-A UV-B滤光组之间株高无明显变化。UV-A UV-B滤光组IAA、GA3、Zeatin含量分别比正常日光处理组降低了40.42%、48.60%、36.21%;分别比UV-A滤光处理组降低了36.52%、70.94%、54.54%。单因素方差分析及多重比较结果显示,UV-A UV-B滤光组与正常日光处理组之间IAA、GA3含量差异显著;UV-A UV-B滤光组与UV-A滤光处理组之间GA3、Zeatin含量差异显著。UV-A UV-B滤光组ABA含量比正常日光处理组降低了29.74%,比UV-A滤光处理组降低了5.19%,经单因素方差分析后发现差异不显著。     

Identification of Rice Varieties with High Tolerance or Sensitivity to Copper

ABSTRACT

To study tolerance of rice (Oryza sativa L.) to excessive copper (Cu), 167 varieties were screened for Cu tolerance or sensitivity. Based on the elongation of the root, No. 1139 and No. 1195 were chosen as Cu-tolerant and Cu-sensitive variety. Compared with the control (0.32 μ mol L^{? 1} Cu), treatments with 5 and 8 μ mol L^{? 1} Cu for 10 days had no significant effect on the root and shoot dry masses of Cu-tolerant variety No. 1139, but significantly decreased root and shoot dry masses of variety No. 1195. Copper at 5 and 8 μ mol L^{? 1} also significantly decreased contents of chlorophyll and carotenoid and the ratio of variable to maximal chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) in the leaves of the Cu-sensitive variety No. 1195. Roots and shoots of variety No. 1139 contained significantly higher the concentration of Cu than variety No. 1195 exposed to 5 and 8 μ mol L^{? 1} Cu. However, variety No. 1139 had higher Cu proportions on the cell walls in shoots and roots than variety No. 1195.     

锌铬复合污染对水稻根系氮代谢的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染对水稻(Oryza sativaL.)根系氮代谢的影响。结果表明,在锌铬复合污染下,随着重金属浓度的增加,水稻在不同生育期的生物量均降低,根冠比均有增加的趋势。在水稻不同生育期,水稻根系全氮含量及可溶性蛋白含量随铬浓度的变化规律不明显,而随锌浓度的变化规律较为明显,即随锌浓度的增加呈增大的趋势。偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤中锌浓度、铬浓度与水稻根系全氮未产生复合效应,与可溶性蛋白含量在水稻分蘖期产生了Zn-Cr协同效应。这可能与在水稻不同生育期,其根系对重金属胁迫的适应程度不同有关。     

基因型与环境互作对食用稻米重金属积累特性遗传相关性的影响研究

采用种子数量性状遗传模型分析食用稻米重金属积累特性遗传相关性的基因型与环境互作结果表明,Hg、As、Cr、Cd和Pb 5个重金属积累特性间的基因型协方差均为正向。各遗传体系中成对重金属积累特性间均呈不同程度的正向或负向遗传协方差和环境互作协方差。