生物炭对不同酸化水平稻田土壤性质和重金属Cu、Cd有效性影响

针对南方稻田土壤酸化严重,导致养分流失有毒重金属活化,严重影响稻米质量安全的重大现实问题。以水稻秸秆和谷壳等农业废弃物为原料制备生物炭(分别记为RSC和RHC),研究不同原料生物炭对酸化土壤改良及其对重金属有效性的影响。设置3个生物炭用量(0,20,50 g/kg,分别记为CK、C1、C2),4种土壤酸化水平(pH 4.01,4.25,4.33,4.58,分别记为L1、L2、L3、L4),生物炭与重金属污染土壤共同培养60天后测定土壤pH、全氮、有机质、有效磷、速效钾和有效态Cu、Cd含量。结果表明:RSC对酸化土壤pH的改良效果明显优于RHC,且施炭量越高提高幅度越大,RSC的C2处理使4种酸度水平的土壤pH分别提高了0.68,0.97,1.29,1.71个单位。2种生物炭均能提高土壤的全氮、有效磷、速效钾和有机质含量,其中各施炭处理有机质显著提高,尤以速效钾的增幅最为显著,RSC对4种养分的提高均优于RHC。RHC对土壤有效态Cu含量无显著影响;RSC的C2较C1处理更能降低土壤中有效态Cu含量,使4种酸度水平的土壤分别降低了13.62%,6.57%,4.36%,7.88%。RHC处理的L3、L4土壤中有效态Cd含量显著降低,最大分别降低了13.79%,19.23%。RSC使4种酸度土壤有效态Cd含量最大分别降低了20.00%,25.81%,20.69%,19.23%。相关分析表明,土壤pH与有效态重金属含量呈显著负相关关系。水稻秸秆炭用于改良酸化土壤、降低重金属Cu和Cd有效性的效果更佳,且降低污染土壤中Cd的有效性较Cu好;生物炭对酸化程度越低的土壤pH和有效磷含量的提高以及有效态Cd含量的降低效果较好,而有效态Cu含量的降低效果则在酸化程度越高的土壤中表现更佳;土壤pH是生物炭调控重金属Cu、Cd有效性的主要影响因素。     

不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率研究

为探明不同时期超级杂交稻光合特性及氮素利用效率的差异,以5个不同时期具有代表性的超级杂交稻品种为试验材料,研究其光合特性、氮素利用率及氮素光合效率的变化特点。结果表明,前3期超级杂交稻产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,均在施氮量为300 kg·hm^-2水平时最高;后2期超级杂交稻产量随着施氮量的增加而增加,但施氮量为390 kg·hm^-2与300 kg·hm^-2的产量差异不显著。随着施氮量的增加,各时期超级杂交稻净光合速率(Pn)、比叶重(SLW)、氮素吸收利用率(REN)均呈先增加后降低的趋势,氮素光合利用效率(PNUE)和氮素偏生产力(PEPN)呈逐渐降低趋势;在各时期超级杂交稻品种中,随着品种的演进,其叶片氮含量(LNC)和SLW均得到显著改善,而光合生理特性和PNUE则无明显的变化。综上所述,在超级杂交稻品种改良中对氮素吸收利用的提高幅度大于较光合利用明显,在今后超级杂交稻品种改良中应着重对叶片光合生理特性方面的提高。本研究结果为超级杂交稻的选育提供了理论依据。     

施用生物炭对双季稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响

为探究在南方双季稻区施用生物炭对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为试验材料,设置不施生物炭(CK)和施生物炭(20t·hm-2)2个处理,采用静态箱-气相色谱法连续2年监测稻田温室气体排放,并分析施用生物炭对双季稻田甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放量、综合温室效应(GWP)、双季水稻累积总产量和单位产量的温室气体排放强度(GHGI)的影响。结果表明,与对照相比,施用生物炭显著降低了早晚稻甲烷累积排放通量,但对氧化亚氮累积排放通量无显著影响。试验进行2年后,施用生物炭显著降低2周期稻田的甲烷累积排放总量(26.9%)。在100年时间尺度上,施用生物炭显著降低2周期稻田综合温室效应(26.9%)和温室气体排放强度(30.3%);施用生物炭显著增加双季稻田土壤有机质含量,且在试验第2年显著提高了早晚稻的产量。综上,施用生物炭可以协同实现水稻丰产和稻田固碳减排。本研究为南方双季稻区水稻丰产和稻田土壤固碳减排提供了理论依据。     

直播早籼稻品种芽期耐淹性鉴定研究

【目的】直播早稻在播种后常面临田间整地不平造成积水而影响成苗,筛选耐淹性品种以及鉴定水稻芽期耐淹性对直播水稻生产具有重要意义。【方法】本研究通过对41个早籼稻品种芽期进行淹水处理,调查不同品种的成苗率、胚芽鞘、苗高、根长、根数、地上部生物量、根系生物量以及根冠比。通过主成分分析法和聚类分析来探讨直播早稻耐淹性评价标准和筛选耐淹品种。【结果】结果表明,水稻幼苗根冠比和根系生物量在主成分分析中所占贡献率最大,最能体现淹水胁迫的耐受力的差异。聚类分析将41个早籼稻品种划分为强耐淹、中度耐淹和不耐淹3种类型,其中株两优829、株两优35、株两优08、株两优22、陵两优7108、陵两优722、五丰优157、五丰优286、优I2009、优I2058、温229为强耐淹品种,陆两优996、优I651等20份为中度耐淹品种;淦鑫203、中嘉早17等10份为较敏感型品种。【结论】筛选出来芽期耐淹能力较强的11个水稻品种,可为水稻品种选育及指导生产提供参考。     

南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应的影响

为明确南方双季稻区不同复种方式对稻田综合温室效应和温室气体排放强度的影响,试验设置油菜-一季中稻(R-MR)、冬季绿肥(紫云英)-早稻-晚稻(GM-ER-LR)、冬闲-早稻-晚稻(WF-ER-LR)3个处理,采用静态暗箱-气相色谱法监测周年温室气体排放,探明不同复种方式对周年作物产量、稻田全球增温潜势(GWP)、籽粒能量产出(GEY)和全球增温潜势强度(GWPI)的影响。结果表明,与R-MR相比,GM-ER-LR和WF-ER-LR显著增加了CH₄累积排放量(分别提高1.27倍和1.18倍),显著降低了N₂O累积排放总量(分别降低34.1%和49.4%),GM-ER-LR和WF-ER-LR的CH₄和N₂O累积排放量无显著差异。与R-MR相比,GM-ER-LR和 WF-ER-LR显著提高了周年GEY(分别提高28.6%和27.0%)。在100年时间尺度上,GM-ER-LR和WF-ER-LR的稻田GWP分别是R-MR的1.27倍和1.18倍,GWPI分别较R-MR提高100%和50%。因此,GM-ER-LR和WF-ER-LR有利于提高作物产量,但会增加稻田综合温室效应和温室气体排放强度。鉴于双季稻区中稻面积有增大的趋势,综合环境效益和经济效益,油菜-一季中稻减排增效效果更好。     

光、氮互作对超级晚稻产量形成的影响

试验采用盆栽方法,以超级杂交晚稻五丰优T025为材料,设置了4种光照条件和3种施氮水平,研究了光照条件和施氮水平及其互作对超级晚稻产量的影响。结果表明,超级杂交晚稻五丰优T025的产量受到光、氮及其互作的影响,在不遮光条件下,随施氮量提高产量呈增加趋势;在遮光条件下,随施氮增加产量下降,且随着遮光程度的提高,产量呈持续下降趋势。遮光条件下,水稻生育期延长,粒叶比降低,有效穗数及总粒数减少,枝梗及颖花退化率增大,物质生产量下降,产量降低,表明在弱光条件下应适当减少氮肥施用量。     

江西不同生态区优质晚籼稻产量、品质变化特征

对6个优质晚籼稻品种在江西北部上高、中部吉安、南部赣州3个不同生态区下产量及品质的变化,灌浆结实期温度与产量、稻米品质的关系进行了研究,以明确优质晚籼稻的生态适应性和稳产性.结果表明,随着纬度降低,各品种产量逐渐降低,外观品质、营养品质变优;直链淀粉含量下降,峰值粘度、崩解值以及糊化温度增加.优质晚籼稻产量主要受齐穗-...     

不同灌溉方式对南方优质食味晚籼稻产量及品质的影响

【目的】 探明南方优质食味晚籼稻产量、品质对不同灌溉方式的响应特征。【方法】于2018—2019年在江西农业大学人才培养产学研合作上高创新基地,开展不同灌溉方式对优质食味晚籼稻产量及稻米品质影响的大田试验,水分处理设置常规灌溉（CK）、持续淹水灌溉（CFI）和间歇灌溉（AWD）,供试品种为优质食味籼稻泰优871与普通食味籼稻荣优华占,分析测定稻田水分利用率、产量形成和稻米品质。【结果】不同灌溉方式对供试品种的产量构成和稻米品质存在显著影响,且2年变化趋势基本一致,但品种间存在一定差异。与CK和CFI处理相比,2年AWD处理总水分利用率分别增加了18.2%—62.5%、41.2%—91.7%。相比CK,AWD与CFI处理有增加2个供试品种产量的趋势,但优质食味籼稻品种产量无明显变化,仅2018年普通食味籼稻品种产量在AWD处理下增加显著,增产原因主要在于每穗粒数增加明显。AWD处理总体有利于稻米加工品质,而与CK和AWD处理相比,CFI处理则显著降低了稻米的垩白率和垩白度,有利于外观品质的改善。不同灌溉处理下不同食味类型品种直链淀粉含量存在年度间差异,2019年AWD较CFI处理显著增加了稻米直链淀粉含量;同时,2年AWD较CFI处理也显著增加不同食味类型品种的胶稠度、峰值黏度及崩解值,且降低了消减值,提升了稻米的适口性,而CFI处理较CK与AWD处理则显著增加稻米的蛋白质含量,但不同灌溉方式对优质食味籼稻品种直链淀粉、营养品质与稻米RVA谱特征值的影响效应要高于普通食味籼稻品种。【结论】间歇灌溉处理提高了供试品种的水分利用率,有利于增加优质食味籼稻产量,改善了稻米加工,但不利于外观品质的改善,同时间歇灌溉处理可降低消减值及稻米蛋白质含量,提升胶稠度、峰值黏度、热浆黏度及崩解值,有利于改善稻米蒸煮食味的适口性;而持续淹水灌溉有利于改善稻外观品质。间歇灌溉方式可作为南方优质食味晚籼稻品种高质高效的节水灌溉模式。     

穗肥施用时期对优质稻产量、氮素积累及品质的影响

为了探明优质晚籼稻(Oryza sativa L. subsp. xian)产量和品质协同提升的适宜的穗肥施用时期,采用大田微区¹⁵N示踪技术,以优质晚籼稻Y两优911和野香优莉丝为材料,设置3个穗肥施用时期(D₁：倒4叶期施肥;D₂：倒3叶期施肥;D₃：倒2叶期施肥),研究穗肥施用时期对优质稻产量、籽粒氮素积累及食味品质的影响。结果表明,随着穗肥施用时期的推迟,两个优质晚籼稻品种的产量先升高后降低,在D₂达到最高产量,较D₁、D₃显著增产4.30%～6.39%;籽粒总氮积累量、¹⁵N标记肥料氮素积累量及其占比、¹⁵N标记肥料氮素回收利用率、¹⁵N标记肥料氮素收获指数表现为增加趋势,D₂和D₃较D₁显著增加19.16%～21.26%、32.54%～50.75%、0.91～2.49、12.42～23.34和...