不同水浆管理对再生稻产量与镉积累转运的影响

以Y两优9918为供试品种，比较研究了长期淹水与间歇灌溉对头季和再生季产量与镉积累转运的影响。结果表明，间歇灌溉显著提高水稻有效穗数和千粒重，使头季稻增产6.35%，再生季增产23.33%，两季合计增产11.83%。灌溉方式对再生季产量各节位贡献的影响不大。间歇灌溉显著提高土壤有效镉含量、头季与再生季植株各器官镉含量，且成熟期各器官镉含量增幅有差异，头季表现根>茎>穗>叶，而再生季镉含量增幅较大的器官为稻桩、茎和穗，根、叶镉含量增幅相对较小。间歇灌溉显著提高头季和再生季的颖壳与糙米镉含量，但再生季糙米镉含量增幅小于头季稻。灌浆中期—成熟期为再生季穗镉积累的最主要生育阶段，再生季颖壳与糙米镉含量随节位降低而提高。水分管理对头季与再生季各时期器官镉转移系数的影响存在差异，再生季茎、叶、穗与稻桩镉转移系数一般以间歇灌溉处理较大。     

水分管理对水稻镉吸收的影响

以晚稻品种玉针香和湘晚籼12号为供试材料,研究了3种水分灌溉方式(W1,长期淹水灌溉;W2,湿润灌溉;W3,阶段性湿润灌溉)对水稻糙米镉含量的影响。结果表明,在水稻生长的3个关键时期(分蘖期、灌浆期、成熟期),各部位镉含量、富集系数均以W3处理最高,W1处理最低;玉针香糙米镉含量W1处理分别比W2、W3处理低56.52%和66.67%,且W1处理与W3处理间存在显著差异;湘晚籼12号糙米镉含量W1处理分别比W2、W3处理低65.22%和52.94%,但各处理间差异不显著。可见,长期淹水灌溉是一项能够有效降低糙米镉含量的农艺措施。     

灌溉方式对湘南双季稻产量的影响机制研究

为探索适宜湘南双季稻的灌溉方式,以早稻中嘉早17和晚稻盛泰优018为材料,比较研究了淹水灌溉、间歇灌溉、湿润灌溉3种灌溉方式对湘南双季稻产量的影响,并从根系形态、叶面积指数、叶绿素含量(SPAD值)、干物质积累与转运等方面探讨了其影响机制。结果表明,间歇灌溉处理2季总产最高,达15.55 t/hm²,分别较淹水灌溉和湿润灌溉处理增产8.59%和10.44%;灌溉方式显著影响水稻产量构成因素,间歇灌溉处理成穗率、有效穗数和结实率显著高于另2个处理;灌溉方式影响水稻源特性,叶面积指数、叶片SPAD值、干物质积累量均以间歇灌溉处理最大,且水稻生育中后期叶面积指数、叶片SPAD值、单穴根鲜重、单穴根干重和单穴根体积降幅均以间歇灌溉处理最小;灌溉方式影响水稻物质转运,茎鞘与叶片物质输出率均以间歇灌溉处理最大。可见,间歇灌溉通过扩库、增源、提高茎鞘与叶片物质输出率实现双季稻增产,可在湘南双季稻区推广应用。     

不同水分管理条件下蚓粪对水稻镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了在淹水灌溉和湿润灌溉条件下蚓粪施用对土壤理化性质及水稻积累镉的影响。结果表明,湿润灌溉下土壤p H值高于淹水灌溉,蚓粪加速了淹水灌溉下土壤Eh值的下降;淹水灌溉下土壤Fe²⁺含量显著高于湿润灌溉,蚓粪的施用进一步提高了土壤Fe²⁺含量;与不施蚓粪相比,淹水灌溉下施用蚓粪显著降低了土壤DTPA-Cd含量,但总体上仍高于同期湿润灌溉。当灌溉方式相同时,糙米中镉的含量随蚓粪施用量的增加而下降;同等蚓粪施用量下,淹水灌溉较湿润灌溉更能有效降低镉在糙米中的积累。     

不同灌溉模式对杂交水稻生育后期根系生理特性和剑叶光合特性的影响

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在淹水灌溉和湿润灌溉两种灌溉模式下生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示,湿润灌溉增大了水稻根系密度,提高了根系活力,相关分析显示根系密度与根系活力呈正相关(r1=0.66, r2=0.68)。齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著,但成熟期湿润灌溉显著高于淹水灌溉,推测湿润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高。湿润灌溉条件下,群体生长率和相对生长率均显著高于淹水灌溉,表明湿润灌溉有利于水稻生殖生长期的干物质积累。上述结果可能是湿灌处理条件下水稻单位面积的产量极显著高于淹灌处理的主要原因。     

不同灌溉模式对杂交水稻生育后规根系生理特性和剑叶光合特性的影响

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在淹水灌溉和湿润灌溉两种灌溉模式下生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示，湿润灌溉增大了水稻根系密度，提高了根系活力，相关分析显示根系密度与根系活力呈正相关（r1=0.66,r2=0.68)。齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著，但成熟期湿润灌溉显著高于淹水灌溉，推测浸润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高，湿润灌溉条件下，群体生长率和相对生长率均显著高于淹水灌溉，表明湿润灌溉有利于水稻生殖生长期的干物质积累，上述结果可能是湿灌处理条件下水稻单位面积的产量极显著高于淹灌处理的主要原因。     

镉胁迫对不同品种甘蔗生长及各器官镉积累的影响

为了研究土壤镉胁迫对甘蔗生长及镉积累、转移的影响,以4个不同品种甘蔗为材料,通过土壤盆栽的方法,分析镉胁迫下不同甘蔗株高、茎径、生物量、镉含量、积累量、转移系数及分配系数的变化。结果显示:镉胁迫下甘蔗的株高,茎径显著下降,耐镉性品种YT666根系和茎的生物量分别是镉敏感品种ROC22的3.23和2.92倍;在正常土壤生长的甘蔗植株各器官的镉含量与积累量均没有显著差异,但在镉胁迫下,各器官镉含量和积累量显著增加,其中各器官镉含量表现为根老叶茎新叶,而镉积累量为根茎老叶新叶;耐镉性品种YT666总镉积累量最高,镉在根系中的分配系数最高,而敏感品种ROC22总镉积累量较低,但在根系中的分配系数低。由此可见,镉胁迫下耐镉的甘蔗品种保持较高的生长量可能是通过降低镉向地上部分转移来降低镉对甘蔗生长的影响。     

稻田水肥组合模式的CH4和N2O排放特征及其差异比较

利用大田小区试验,采用圆柱体静止箱/气相色谱分析法,测定了不同水肥模式下早晚稻在各生育时期甲烷和氧化亚氮的排放通量,比较了不同水肥组合模式累积排放量差异.结果表明:早晚稻甲烷排放均表现为单峰模式,早稻峰值出现在齐穗期,晚稻在分蘖期;早稻氧化亚氮排放通量随着水稻生长呈递增趋势,晚稻季节变化明显.淹水灌溉甲烷累积排放量高于间歇灌溉;早稻淹水灌溉施高氮甲烷排放量最高,间歇灌溉无氮肥处理甲烷累积排放量最低,极差为8.97 g,/m2;晚稻甲烷累积排放量以淹水灌溉施高氮最高,间歇灌溉施低氮肥最低,极差为13.11 g/m2;早稻氧化亚氮累积排放量以间歇灌溉施高氮最高,淹水灌溉不施氮最低,极差为40.6g/m2;晚稻间歇灌溉普遍高于淹水灌溉,极差为152.5g/m2.甲烷排放与5 cm、10 cm处土壤Eh值呈显著负相关,氧化亚氮与之相关性不显著.因此,间歇灌溉减少甲烷排放,促进了氧化亚氮排放,淹水灌溉有利于甲烷排放,但抑制了氧化亚氮排放;高氮肥施用有利于温室气体排放.     

不同基因型水稻籽粒对镉积累的差异

以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累进行了研究。在不同浓度的Cd处理下,水稻糙米中Cd含量在品种间存在显著差异,而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属镉的敏感性不同。结果表明,重金属镉低积累水稻品种的筛选应在土壤镉含量相近的土壤上进行。     

温度对不同水稻品种糙米镉(Cd)含量的影响

本研究以不同早晚稻品种为试验材料,重点研究温度对不同耐镉型水稻品种糙米镉含量的影响,以期为不同耐镉型水稻品种糙米Cd积累的影响机理提供一定科学依据。结果表明,对于4种不同耐镉型品种,早晚稻稳定型品种在不同温度下糙米镉含量的变化幅度均明显低于变异型品种,早稻的变异型品种(S6)在不同温度与处理时期间差异达5.29倍,分别比稳定型品种S1、S5、S4增加67.4%、12.8%、181.4%,晚稻变异型品种(K11)的差异达4.04倍,分别比稳定型品种K2、K33、K7增加50.2%、78.8%、160.6%。综合多个试验品种糙米镉含量表现可见,分蘖期及灌浆期是温度影响水稻对镉吸收的敏感时期;生育前期低温处理及生育后期高温将促进水稻籽粒对镉的积累。     

锰-镉互作对水稻生长和植株镉、锰含量的影响

在水培条件下,设置不同水平锰、镉处理,研究了锰对镉胁迫下水稻生长及植株镉、锰、铁、锌含量的影响。在镉胁迫下,正常锰处理(约0.50mg/L)可显著缓解镉对水稻生长的抑制,表现为株高、根长、叶绿素(a、b)含量等参数均高于低锰处理。随着镉处理水平的提高,水稻根系与地上部的镉含量随之上升;在同一镉处理水平下,植株地上部和根系镉含量因培养液中锰水平不同而异:随着锰处理水平的增加,水稻根系中的镉含量下降,而地上部镉含量则显著增加。随着锰、镉处理水平的提高,水稻植株地上部和根系中的铁、锌含量显著下降。此外,还对锰控制水稻镉积累的机理及其利用价值进行了讨论。     

不同品种油葵对土壤中镉的富集作用比较研究

2016年进行油葵镉高积累品种筛选,结果表明:(1)在同一镉污染土地上,不同油葵品种吸镉量有差异,同一油葵品种的不同部位镉含量也不一样;(2)同一镉背景值下,不同品种油葵产量差异明显,同一品种在不同镉背景值下产量差异不明显;(3)不同油葵品种在不同镉含量土壤上籽粒镉含量差异不明显;(4)不同品种油葵在不同镉含量土壤上秸秆镉含量差异不明显;(5)各品种秸秆—籽粒的转运系数都小于1,秸秆和籽粒的富集系数都大于1,且秸秆的富集系数都大于籽粒的富集系数;(6)无论是中度还是重度镉污染土地上种植的油葵,其籽粒初加工的原油中镉含量极低,可以放心食用。     

水分管理对不同季别水稻稻米镉积累的影响

为了探究水分管理对稻米镉积累的影响,于2018、2019年通过盆栽试验分析不同淹水时间(抽穗后淹水7、14、21、28 d及全生育期淹水)处理的5个杂交早稻品种和8个一季稻品种稻米镉积累情况.结果表明:土壤镉污染水平和水分管理方式贡献了最大的稻米镉积累量总方差变异,贡献率达70％.在未污染土壤中开展早稻和一季稻生产,不...     

不同来源有机物料降低水稻镉积累的效果

采用盆栽试验,研究了水稻生长过程中添加紫花苜蓿与蚓粪对土壤理化性质及水稻镉积累的影响。结果表明,添加外源有机物料使土壤Eh值显著下降,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤Eh值显著低于蚓粪处理组;在水稻生育前期紫花苜蓿处理组较蚓粪处理组土壤pH下降更为显著,进入抽穗扬花期后两者无显著差异。添加外源有机物料均使土壤中高活性态镉向低活性态镉转化,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤低活性态镉含量总体上低于蚓粪处理组。与不添加外源有机物料对照相比,添加外源有机物料的处理水稻各部位镉含量显著降低;当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组水稻根、茎叶、籽粒镉含量较蚓粪处理组降幅更显著。     

晚稻产量构成与穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种间差异

以籽粒Cd积累能力不同的3个晚稻品种(天优华占、星2号和湘晚籼13号)为材料,分别在pH差异明显(4.86和6.75)但土壤总Cd含量相当(0.3812和0.3878 mg/kg)的两块稻田上开展大田试验,研究晚稻产量构成与稻穗镉累积分配对土壤pH的响应及其品种间差异。结果表明:(1)在酸化稻田上,3个品种产量与有效穗数均显著下降,但每穗实粒数、结实率、千粒重与收获指数的变化在品种间表现不尽相同。(2)稻穗与籽粒各部分Cd含量分别表现枝梗空粒实粒、糙米精米谷壳的趋势。(3)品种间稻穗和籽粒各部分Cd含量与累积量差异明显,表现天优华占星2号湘晚籼13号趋势;稻穗和籽粒各部分Cd含量与稻穗各部分Cd累积量在酸化稻田上均显著提高,但品种间提高幅度差异明显,表现湘晚籼13号星2号天优华占趋势。可见土壤酸化显著提高水稻稻穗和籽粒Cd含量与累积量,但水稻品种间稻穗和籽粒Cd含量与累积量及其对土壤酸化的响应差异明显,这为选择适宜品种实现轻度镉污染稻田的水稻安全生产提供了可能。     

不同吸镉能力油菜各器官累积镉的差异

对筛选出的高吸镉能力和低吸镉能力油菜品种进行全生育期土培盆栽实验,研究两个油菜品种各器官吸收累积镉特征及体内镉分配差异。试验结果表明,两个不同吸镉能力油菜品种全生育期地上部总吸镉量与苗期地上部吸镉量高低一致,地上部不同器官累积镉量两个品种存在显著差异。随土壤镉含量的增加,高吸镉能力油菜朱苍花籽地上部吸收的镉主要转运至叶中,而低吸镉能力油菜川油Ⅱ—93则主要转运至茎中。在土壤镉含量大于1 mg.kg-1时,高吸镉能力油菜籽粒中镉含量显著高于低吸镉能力油菜,当土壤镉含量小于1mg.kg-1时则相反。两个油菜品种地上部吸收的镉主要累积在茎和叶中,各器官中镉含量两品种均表现为叶>茎>角果壳>籽粒。     

锌与有机物料配施对水稻吸收转运镉的影响

采用盆栽试验,研究了在重金属镉污染（5 mg/kg）下,2种锌源（硫酸锌、纳米氧化锌）与3种有机物料（蚕砂、菜籽饼、豆饼）配施对水稻吸收镉、锌及对土壤镉形态变化的影响。结果表明,有机物料与锌配施可以提高土壤pH值、阳离子交换量（CEC）,降低土壤DTPA提取态镉含量,增加DTPA提取态锌含量,改变镉赋存形态。与对照相比,配施处理均能降低糙米镉含量;当有机物料种类相同时,纳米氧化锌降镉效果优于硫酸锌,其中纳米氧化锌+菜籽饼处理使糙米镉含量降低至0.04 mg/kg,低于国家标准镉的安全限值。相关性分析表明,水稻糙米镉含量与锌含量呈极显著正相关,土壤DTPA提取态镉含量与水稻各器官中的锌含量呈负相关。有机物料与锌配施通过改变土壤DTPA提取态镉和锌含量、水稻各器官锌含量及镉形态影响水稻吸收积累镉的能力。     

不同水分管理方式对旱直播水稻产量和稻米品质的影响

【目的】研究旱直播模式下不同水分管理方式对水稻产量、光合生理特性和稻米品质的影响,以期为干旱气候条件下的节水栽培提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,以杂交稻旱优73和常规稻黄华占为试验材料,通过设置全生育期内旱管和水管两种水分管理模式,综合考查旱直播模式下不同水分管理方式对水稻叶片光合特性、地上部干物质积累及分配、产量和稻米品质的影响。【结果】水稻旱直播模式下进行旱作栽培显著提高了水分利用效率和水稻产量,降低了稻米的外观品质和食味品质。与淹水灌溉相比,旱作处理显著提高了叶片SPAD值和齐穗期净光合速率,促进了地上部干物质的积累;增加了茎秆和叶片干物质转运量和对籽粒贡献率,进而提高了水稻有效穗和千粒重。其中,黄华占和旱优73产量分别增加14.0%和11.9%。旱作处理对加工品质没有显著影响,但显著降低了直链淀粉含量,增加了蛋白质含量;同时降低籽粒中重金属砷的含量,增加了重金属镉的含量。【结论】水稻旱直播模式为干旱气候条件下的水稻适应性栽培提供了可能,但稻米品质与产量协同提升因品种而异。因此,旱直播模式下高效优质栽培技术还需进一步研究。     

新型改良剂“良田宝”对土壤有效镉及稻米镉含量的影响

为探明新型改良剂"良田宝"的降镉效果,明确其适宜用量,以湖南省岳阳市湘阴县镉污染水稻土进行盆栽试验,研究其对土壤有效镉含量与水稻镉积累的影响。结果表明:添加改良剂"良田宝"可以显著降低土壤有效Cd含量及水稻地上部Cd含量,较CK最高降幅分别为27.33%和78.26%。"良田宝"不同施用量对糙米Cd含量影响不同,施用0.6、1.2、1.5 g/kg土,其米镉含量分别比CK降低50.0%、33.3%、16.7%;施用0.3、0.9 g/kg土,其米镉含量分别比CK提高了150%、50%,但各处理糙米Cd含量均低于食品安全国家标准中的限量值(0.2 mg/kg)。施用适量土壤改良剂能有效促进水稻干物质的积累,当改良剂施用量超过一定范围时水稻各部分生物量反而降低。考虑水稻产量、稻米镉含量和土壤修复效果,潮泥田镉污染土壤上施用"良田宝"1.2 g/kg土左右为宜。     

生物黑炭用量对赣东北双季稻生长和产量的影响

生物黑炭具有较好的改良土壤和固碳减排作用。为合理评价生物质炭施用对双季稻生产力的影响,于2013年在江西省鹰潭市设置了4个生物黑炭用量的田间试验,分别为对照(不施黑炭)、BC20(20 t/hm2黑炭)、BC30(30 t/hm2黑炭)、BC40(40 t/hm2黑炭),并分析测定了早晚稻的干物质积累、叶面积指数、根系伤流液和籽粒产量变化。结果表明:施用黑炭显著提高了水稻籽粒产量、干物质积累、叶面积指数和根系伤流量。在20~40 t/hm2黑炭用量下,早稻和晚稻产量分别比对照增加6.8%~15.3%和1.5%~16.7%,全生育期总的干物质增加了8.1%~23.5%和15.3%~22.7%,齐穗期的叶面积指数增加了47.9%~91.6%和7.6%~23.3%,单茎伤流液增幅分别为15.1%~47.2%和21.2%~65.4%,且产量和生长指标均表现出随黑炭用量增加而逐渐增加的趋势。这说明,在双季稻区,施用生物黑炭可以促进水稻生长和增加早晚稻的籽粒产量。