水稻和杂草稻对镉胁迫反应的比较研究

采用水培实验,研究不同浓度Cd2＋胁迫对水稻和杂草稻植株的生长、色素含量、抗氧化酶的活性、丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量的影响。结果表明：（1）Cd2＋胁迫条件下,水稻和杂草稻植株地上部分外观伤害随着Cd2＋浓度的升高而加重。（2）水稻和杂草稻的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量含量均表现为Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时升高,Cd2＋胁迫浓度〉0.5 mg.L-1时降低的现象;水稻和杂草稻的类胡萝卜素含量也都表现出Cd2＋胁迫浓度〈0.5 mg.L-1时降低,然后升高,最后在Cd2＋胁迫浓度〉1 mg.L-1时降低的现象。（3）水稻的SOD、POD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈1 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉1 mg.L-1时降低的现象;杂草稻的SOD、CAT活性表现出在Cd2＋浓度〈2 mg.L-1时升高,在Cd2＋浓度〉2 mg.L-1时降低的现象,杂草稻的POD活性表现出随着Cd2＋浓度的升高而升高的现象;抗氧化酶活性随着Cd2＋浓度升高的变化幅度是水稻〉杂草稻。（4）Cd2＋胁迫使水稻和杂草稻的丙二醛含量、相对电导率以及脯氨酸含量显著增加,且增加幅度是水稻〉杂草稻,说明水稻产生了较严重的膜脂过氧化。总之,对于Cd2＋胁迫,在敏感性上水稻〉杂草稻,在抗性上杂草稻〉水稻。     

广灭灵CS及其混剂对豆田杂草防除效果及对后茬作物的影响

试验研究广灭灵CS与其混剂对豆田杂草防除效果及对后茬作物的影响结果表明,广灭灵36CS单剂对豆田禾本科杂草防除效果良好,对部分阔叶杂草无效;广灭灵与氯嘧磺隆混用,对豆田禾本科及阔叶杂草都有较理想的防效,但对玉米株高、穗位高度、秃顶有一定影响。广灭灵单剂及其混剂在玉米苗期可引起玉米白化现象,但对后茬小麦的生长较安全。     

不同除草处理对经济林果园地水土保持作用的初步研究

丘陵、中低山区(海拔<1 500 m)是经济林果木发展的主要适生区域,亦是人类活动最频繁的区域,生态系统脆弱,一旦土壤地被物遭破坏,极易引起严重的水土流失.通过在四川盆地紫色土桃园地和盆边山地黄壤茶园地设置16个径流场,进行4种除草处理,应用不同除草方式调控水土流失试验1年,结果表明(1)除草试验处理的土壤侵蚀量和养分(N,P,K,OM)流失量排序是耕作除草＞草甘膦除草＞克无踪除草＞割草覆盖(CK).(2)除草试验处理的土壤侵蚀量与传统耕作除草相比较,坡度25°和坡度10°的桃园地应用草甘膦除草、克无踪除草和割草覆盖(CK)土壤侵蚀量分别减少61.7%,67.6%,85.7%和 12.6%,24.2%,50.4%;坡度18°和坡度8°的茶园地土壤侵蚀量分别减少71.2%,84.3%,89.3%和16.2%,52.3%,82.8%.(3)桃园地应用草甘膦除草,土壤养分N,P,K,OM流失量比克无踪除草分别高19.9%,9.2%,23.3%,15.4%(坡度25°)和16.2%,15.3%,17.0%,20.6%(坡度10°);茶园地应用草甘膦除草土壤养分N,P,K,OM流失量比克无踪除草分别高89.6%,90.7%,80.0%,106.6%(坡度18°)和85.1%,81.4%,76.2%,83.9%(坡度8°).(4)除草试验处理的杂草生物量和盖度 桃园地和茶园地应用草甘膦、克无踪和耕作除草的杂草生物量绝对干重分别是割草覆盖(CK)的16.0%,60.0%,75.0%和5.9%,43.9%,79.5%;桃园地应用草甘膦除草、克无踪除草、耕作除草和割草覆盖(CK)的杂草总盖度分别为40%,80%,65%和95%,茶园地应用草甘膦除草、克无踪除草、耕作除草和割草覆盖(CK)的杂草总盖度分别为25%,80%,95%和95%.     

用彩色图像识别田间洋葱和杂草的研究

减少化学产品(化肥、农药等)的用量,是精确农业的主要目标之一。人们力图通过图像分析,测量田间一些地块的杂草和作物的比例并确定杂草的位置,但是在彩色图像里,作物叶子和杂草叶子的交叉给计算机区分它们带来了困难。文中针对两种不同情况,提出了两种不同的识别方法。一种方法是针对没有作物叶子和杂草叶子交叉的情况,另一种方法是针对有某些交叉的情况提出的。前一种方法计算时间短,后一种方法需要大量计算。还提出在图像分割过程中,用不同特征法和两步法进行区域合并的模式,其不同特征包括：区域像素各颜色成分的平均值,区域边界的比值和区域的形状。     

应用Penman Monteith模型估算稻田蒸散的误差分析

通过对Penman Monteith模型（PM模型）进行微分处理,从理论上分析了土壤热通量、储热项、表面层阻力和空气动力学阻力对PM模型模拟稻田蒸散的误差贡献;在此基础上提出储热项修正和稳定度修正建议,并对水稻4个生育期修正后的PM模拟结果与原始模型模拟结果进行比较。分析表明：按照一般量级关系,净辐射、土壤热通量、储热项、表面层阻力、空气动力学阻力误差分别为5%、10%、100%、20%和20%时,对蒸散误差的贡献率分别为26.8%、5.36%、53.6%、11.11%、3.17%。在水稻移栽拔节、拔节抽穗、抽穗灌浆、成熟4个生育期,10cm土层的储热量均大于田间水层的储热量,且土层和水层储热量均随生育期推进而降低。水层储热在前两个生育期对蒸散的影响比后两个生育期大,与原始模拟值相比,前两个生育期仅考虑土壤储热修正后7：00-14：00蒸散降低幅度为0.04～0.073、0.02～0.11mm·h-1,仅考虑水层储热修正后蒸散降低幅度为0.006～0.038、0.003～0.015mm·h-1;仅考虑空气动力学阻力修正后4个生育期的蒸散值平均降低了0.00064、0.0134、0.0055、0.0024mm·h-1。     

不同除草剂对转Bar基因马铃薯田间杂草的防效及安全性分析

为了安全防除抗草铵膦转基因马铃薯田间杂草,以转Bar基因马铃薯为试验材料,分析比较了有效成分1 440 g·hm^-2灭草松(T1)、99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵(T2)、1 440 g·hm^-2灭草松+ 99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂(T3)、1 695 g·hm^-2草铵膦(T4)、923 g·hm^-2草甘膦(T5)和清水(CK)处理下杂草防效、马铃薯生长指标、块茎产量及品质特性和药剂残留情况。结果表明,草甘膦在杀灭杂草的同时,也杀死了马铃薯植株,受害率达100%;灭草松、11%砜嘧磺隆·精喹禾灵和草铵膦对马铃薯均未产生药害,但因对杂草的防效不同而导致达到的增产效果差异显著。药后45 d时,灭草松和11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂(T3)对阔叶杂草的株、鲜重防效较灭草松单独处理(T1)分别提高35.13和38.71个百分点,较11%砜嘧磺隆·精喹禾灵单独处理(T2)分别提高23.88和16.29个百分点,对禾本科杂草的株、鲜重防效较T1分别提高78.36和80.92个百分点,较T2分别提高11.85和8.23个百分点,马铃薯单株产量较CK、T1和T2分别增加58.39%、35.52%和11.44%。草铵膦(T4)对阔叶和禾本科杂草的株、鲜重防效都显著高于T1、T2和T3,单株产量较CK、T1、T2和T3分别增加67.40%、43.24%、17.79%和5.6%。因此,用有效成分1 695 g·hm^-2的草铵膦可以高效防治转Bar基因马铃薯田间杂草,但为了防止转Bar基因马铃薯连作时,因靶标除草剂草铵膦作用单一而诱导杂草产生草铵膦抗性的风险,建议用有效成分 1 440 g·hm^-2 的灭草松和99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂与草铵膦轮换防治杂草。本研究为转Bar基因马铃薯大面积种植中田间杂草的科学防治提供了科学依据。     

垄作冷渍型稻田氮、磷、钾化肥适宜施量及施用方法研究

通过垄畦栽冷渍型稻田早、中稻化肥不同施量及施用方法的田间试验,建立氮、磷、钾化肥施用量与产量的回归方程,推导出早、中稻氮、磷、钾化肥最佳施用量;在施肥量相等情况下,深施比表施肥效好,钾肥不足情况下,以稻草代钾肥同样取得较好增产效果。     

秸秆还田稻田土壤生物有效性磷及水稻磷吸收

基于生物有效性的土壤磷（biologically-based P,BBP）分级方法从植物根际介导的磷吸收机制的4个方面,即根截获、有机酸螯合、酶水解和质子分泌产生的酸化来对土壤磷进行分级,能够更便捷地评价土壤磷的有效性状况。以我国亚热带典型双季稻田为研究对象,田间试验设置秸秆未还田且间歇淹水（S0W1）、秸秆还田且间歇淹水（S1W1）、秸秆未还田且长期淹水（S0W2）和秸秆还田且长期淹水（S1W2）4个处理,采用BBP法测定4种生物有效性磷,即氯化钙溶液浸提的磷（CaCl₂—P）、酶溶液浸提的磷（Enzyme—P）、柠檬酸溶液浸提的磷（Citrate—P）和盐酸溶液浸提的磷（HCl—P）,测定了水稻磷含量并计算磷吸收量,旨在探讨秸秆还田和水分管理对稻田土壤生物有效性磷组分和水稻磷吸收的影响。结果表明：早稻季,秸秆还田处理较相应秸秆未还田处理显著增加土壤CaCl₂—P、Enzyme—P和Citrate—P,长期淹水较间歇灌溉增加CaCl₂—P和Citrate—P;晚稻季,秸秆还田处理较相应秸秆未还田处理显著增加Enzyme—P和Citrate—P,长期淹水较间歇灌溉增加CaCl₂—P。秸秆还田配合间歇灌溉及秸秆未还田配合长期淹水在早晚稻季均较对应处理（S0W1）降低HCl—P。土壤有效磷与Enzyme—P和Citrate—P呈显著正相关,表明稻田有效磷主要来源于Enzyme—P和Citrate—P。秸杆还田处理较相应的秸秆未还田处理相比较显著降低早稻籽粒磷总吸收量,尤其长期淹水条件下,早稻磷总吸收量最低;而晚稻季秸秆还田处理水稻籽粒和秸秆磷吸收量高于秸秆未还田处理,且水分管理影响不显著。生物有效性磷含量（除HCl—P外）与水稻磷含量呈显著正相关,与早稻磷总吸收量呈负相关,而与晚稻磷总吸收量呈正相关。稻田土壤Citrate—P含量仅次于HCl—P,表明土壤Citrate—P对水稻磷吸收起主要贡献。综合来看,双季稻田秸秆还田有利于提高土壤磷素有效性和水稻磷素利用率。     

晚稻期间秸秆还田对早稻田CH_4和N_2O排放以及产量的影响

选取湖南双季稻田为研究对象,采用静态箱-气相色谱法对晚稻期间秸秆还田配施减量化肥(DNPK+RS)和施化肥(NPK)处理下后季早稻田(2009年)的CH4和N2O排放通量进行观测。结果表明,在早稻田等量化肥条件下,DNPK+RS比NPK增加早稻田CH4排放的81%,减少N2O排放的53%。早稻产量表明,DNPK+RS显著低于NPK(P<0.05)。晚稻期间以秸秆还田来代替部分化肥,会降低次年早稻的有效穗数和肥料增产效应。DNPK+RS处理的单位产量的全球增温潜势为NPK的2倍。秸秆还田应该重视与化肥的搭配比例,否则会降低水稻产量,同时增加下季早稻的温室效应。     

氮肥运筹对水稻氮素吸收和稻田渗漏液氮素浓度影响

通过大田试验,设计3个不同氮肥水平（0、150、240kgN·hm^-2）和两种不同施肥比例（基肥：分蘖肥：穗粒肥：40％：30％：30％、基肥：分蘖肥：穗粒肥=30％：20％：50％）,研究了氮肥运筹对水稻氮素吸收和稻田渗漏液氮素浓度的影响。结果表明,稻田渗漏液中NH4＋-N、NO3--N和总N浓度在施肥后第3d达到最大、随后降低,在施氮后的第7d,分别降为峰值的5．6％～16．9％、13．8％～22．5％、22．5％～34．5％。施氮水平处于0—240kgN·hm^-2时,水稻产量、氮素积累总量（totalNaccumulation,TNA）和稻田渗漏液Nm—N、N0i—N和总N浓度随着氮素水平的提高而显著增加;在较高氮肥水平（240kgN·hm^-2）下,与氮肥前移相比（基肥：分蘖HE：穗粒肥=40％：30％：30％）,采用氮肥后移（基肥：分蘖肥：穗粒肥=30％：20％：50％）的施肥比例,水稻产量和成熟期TNA分别增加6．2％和16．4％,稻田渗漏液NO3--N及总N浓度分别降低8．9％和4．8％,而对NHZ—N浓度影响不显著,说明适宜的氮肥运筹可以增加水稻的产量和氮素吸收,减少氮素渗漏损失。     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤与环境安全影响研究

为研究稻田消解沼液对水稻安全生产、土壤肥力及质量的影响,评价沼液施用后对水体及大气环境污染的风险,提出稻田沼液消解安全容量,在浙江省嘉兴市青紫泥田（属脱潜潴育型水稻土）上,进行3a定位田间小区试验,考察了不同沼液用量下水稻产量、稻谷及土壤中有害重金属含量差异,测定了稻田氨挥发通量及田面水、下渗水氮含量,并确定了稻田沼液消解容量。结果表明,连续3a、每年水稻生长季施灌沼液135～540kgN·hm-2的范围内,水稻产量与全化肥区持平或略有增产,施灌沼液处理的稻谷中有害重金属镉、铅、汞、砷含量没有明显增加;除高沼液用量处理土壤速效钾、缓效钾含量明显增加外,其他土壤肥力指标没有明显增加,土壤中重金属含量也没有明显积累;施用沼液处理田面水中铵态氮含量明显高于全化肥处理,但对土壤下渗水氮含量影响较小;2倍氮沼液用量下,水田消解中氨挥发量占总氮投入量的13%,高于全化肥处理10倍以上。在水稻生产安全、农产品安全、土壤质量可持续、农田水环境友好的前提下,水稻生长季沼液稻田消解的安全容量为540kgN·hm^-2·a^-1;氨挥发是目前沼液稻田消解中主要的环境风险。     

硝化抑制剂施用对水稻产量与氨挥发的影响

通过田间微区试验,应用~(15)N标记技术研究两个施氮水平下硝化抑制剂CP施用对水稻产量、氮素利用率、氮素土壤残留和氨挥发的影响。结果表明:与推荐施氮处理(240 kg/hm~2)相比,减氮处理(180 kg/hm~2)水稻产量明显降低,但是减氮处理下施用硝化抑制剂CP后增产15.2%,差异显著,并且达到了推荐施氮处理下的产量水平。而推荐施氮处理下施用硝化抑制剂对水稻产量反而没有显著影响。施用硝化抑制剂可显著提高11.1%~25.0%的~(15)N吸收与利用效率,同时~(15)N平衡计算结果表明稻田施用硝化抑制剂减少了21.7%~28.1%的硝化?反硝化、径流等途径~(15)N损失,这可能是CP施用增加水稻产量的机理之一。然而,施用硝化抑制剂会增加54.7%~110.6%的氨挥发排放。因此,在水稻生产过程中施用硝化抑制剂CP时要进一步减施氮肥才有明显的增产效果,同时还需要采取一定的措施来控制氨挥发。