苗期不同化感潜力水稻根际土壤酶活性分析

为揭示化感水稻根际土壤酶活性与水稻化感潜力的关系,在前期研究的基础上,以化感水稻“P1312777”、“IAC47”、“Iguape”和非化感水稻“Lemont”为材料,测定了苗期旱作水稻根际土壤酶活性。结果表明,化感水稻抑制了根际土壤的脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶活性、纤维素分解酶活性,提高了酸性磷酸酶、、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性。脲酶、多酚氧化酶活性与水稻化感潜力呈显著负相关,酸性磷酸酶、碱性磷酸酶与水稻化感潜力呈显著正相关,蛋白酶、脱氢酶活性与其他土壤酶、土壤微生物区系、水稻化感潜力间均无显著相关性。化感水稻降低根际土壤多酚氧化酶活性,有利于根际化感物质的积累,提高了酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性,促进土壤磷、碳循环,为实现水稻化感效应奠定基础。     

不同栽培方式对紫苏生物量及精油产量的影响

为建立合理的紫苏栽培技术,采用田间随机区组设计,设置30cm×20cm、25cm×20cm、20cm×20cm等3个不同种植密度,设置有机肥、复合肥、混合肥(有机肥+复合肥)3种施肥方式以及移栽、直播2种种植方式,探讨不同栽培方式对紫苏精油含量和产量的影响。结果表明,种植密度、施肥与种植方式显著影响紫苏地上部生物量,以高密度复合肥直播的紫苏生物量最高,为12 056kg·hm-2;密度、施肥、种植方式显著影响紫苏精油含量,以低密度施用复合肥直播的紫苏精油含量最高,达0.417%;紫苏精油产量受施肥、种植方式影响,但在不同种植密度间无显著差异,以低密度混合施肥直播的紫苏精油产量最高,达41.0kg·hm-2。因此,低密度、混合施肥、直播有利于紫苏精油高产。     

水稻根际耐镉细菌的筛选与鉴定

为获得稻田土壤镉污染修复的微生物,采用培养基加镉平板法,从水稻根际土壤分离耐镉细菌。本研究分离得到3株耐镉菌株,经16S rDNA测序、比对,鉴定为假单胞菌属细菌。对菌株细胞形态的电镜观察、菌株生长曲线的测定结果表明,在镉处理浓度为100 mg L 1条件下,菌株生长未受明显抑制,但菌株形态发生了适应性的变化;在镉处理浓度超过300 mg L 1时,菌株生长受到明显抑制;在镉处理浓度700 mg L 1条件下,菌株仍能生长,但生长延滞期延长,对数期后的生长量亦低;对菌体镉含量分析表明,在100 mg L 1镉处理下,3株菌株菌体中的镉含量分别为9.04 mg g 1、4.96 mg g 1和28.58 mg g 1,富集系数依次为90.4、49.6和285.8。可见,分离得到的3株菌株具有较强镉耐性和镉吸收能力,将为稻田土壤重金属镉污染的修复提供重要微生物资源。     

镉胁迫下紫苏低分子量有机酸及镉含量变化

分析了不同镉浓度水培处理紫苏根茎叶的有机酸组成、镉含量及其相关性.结果表明,利用HPLC可分离并同时定量分析出9种低分子量有机酸.在不同处理紫苏的根茎叶中均检测到其中的8种有机酸,包括:草酸、酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸.草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸、富马酸和琥珀酸占有机酸总量的95%以上.有机酸含量平均值在紫苏各器官间存在显著差异(P0.05),茎(13 530.2μg·g~(-1))叶(9 963.7μg·g~(-1))根(8 676.7μg·g~(-1)).紫苏各器官的有机酸含量随着镉胁迫时间的延长和处理浓度的增大而显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).紫苏各器官的镉平均含量高低顺序为:根(753.1 mg·kg~(-1))茎(135.6 mg·kg~(-1))叶(24.3 mg·kg~(-1)),镉含量随时间的延长和浓度的增大显著升高,不同处理间差异显著(P0.05).相关分析表明,紫苏有机酸总量与根、茎的镉含量显著正相关,与叶片镉含量显著负相关.紫苏根的镉含量与草酸、酒石酸含量显著正相关;茎的镉含量与酒石酸、丙酮酸、抗坏血酸、柠檬酸及琥珀酸含量显著正相关;叶的镉含量与抗坏血酸、乙酸含量显著正相关,与草酸及柠檬酸含量显著负相关.     

紫苏生长与产量对种植密度、施肥及种植方式的响应

为提高紫苏产量、确定栽培方案,通过随机区组田间试验,探讨了种植密度、施肥及种植方式对紫苏生长及产量的影响。结果表明,3个因素对紫苏株高、地径、根长、有效穗数及分支数均无显著影响,对紫苏籽粒千粒质量、理论产量和实测产量均有显著影响。行株距20 cm×20 cm的紫苏生物学产量为13 462 kg/hm~2,依次比行株距30 cm×20 cm、25 cm×20 cm高42.5%和13.3%;有机肥与复合肥混施的紫苏平均产量为12 312 kg/hm~2,分别比单施有机肥、复合肥高16.3%和3.6%;直播紫苏平均产量为12 486 kg/hm~2,比移栽高16.6%。紫苏收获指数只在种植密度和种植方式间存在显著差异;而籽粒产量仅在种植方式间存在显著差异,移栽紫苏籽粒产量为1 050 kg/hm~2,高于直播的998 kg/hm~2。综合考虑生物学产量、收获指数及籽粒产量,以收获地上部为目标的紫苏栽培以行株距20 cm×20 cm、混合施肥的直播组合最佳,生物学产量为13 398 kg/hm~2,茎叶产量9 877 kg/hm~2,籽粒产量1 279 kg/hm~2。     

尤溪联合梯田稻作制度的演变与发展

实地与文献调查表明,联合梯田的发展与历史上人口迁徙密切相关;稻作制度随时间推移由早期的一熟制向多熟制发展,随海拔高度增加由低海拔的三熟制向高海拔的一至二熟制转变;稻作模式由单季稻向丰富多样的复种轮作、间作以及立体种养转变。联合梯田目前保留了稻薯复种轮作、瓜稻复种轮作、烟稻复种轮作、稻草复种轮作、稻菜复种轮作、稻豆间作、再生稻栽培、稻鱼共作、稻鸭共作等9种典型稻作模式。     

化感小麦植株及根际土壤水提液对看麦娘发根力的影响

以体积分数为0.2%、1.0%、5.0%的叶、根及根际土壤水提液水培看麦娘,测定了弱化感小麦抗10103、强化感小麦115/青海麦和92L89对看麦娘发根力的影响.结果表明,小麦叶、根及根际土壤水提液对看麦娘的发根力均具显著的抑制作用,抑制率随水提液体积分数提高而增大,不同小麦品种间存在显著差异,抑制效应大小:115/青海麦>92L89>抗10103,抑制效应115/青海麦最大,抗10103最小.不同体积分数的115/青海麦叶水提液对看麦娘根系根重、根数、根长、总根长抑制率分别为64.6%-78.2%、37.2%-42.7%、57.5%-77.4%、73.0%-85.6%,根水提液的抑制率为40.4%-67.8%、34.1%-36.0%、43.4%-50.0%、63.2%-68.2%,根际土壤水提液的抑制率分别为65.9%-69.6%、31.7%-37.2%、37.7%-48.1%、57.7%-69.1%;抗10103叶水提液处理的抑制率分别为54.0%-62.8%、29.3%-30.5%、57.5%-77.4%、63.2%-80.2%,根的抑制率分别为21.2%-49.2%、19.5%-26.8%、34.0%-47.2%、47.6%-61.2%,根际土壤的抑制率分别为10.6%-25.5%、4.3%-19.5%、30.2%-33.0%、33.6%-44.6%.强化感小麦对看麦娘的发根力具有较强的抑制效应.     

不同化学生态型紫苏的镉耐性及镉富集能力研究

为探究不同化学生态型紫苏的镉耐性与镉富集能力差异,设置不同浓度镉处理,测定了4种化学生态型紫苏种子的萌发指标及其幼苗的镉含量与镉富集特性。结果显示,10.0 mg·L~(-1)镉处理对PKPA型、EK型和PK-I型紫苏种子的发芽率、发芽势无显著影响,但显著抑制了PK-Ⅱ型紫苏种子的萌发。不同浓度镉处理下,不同生态型紫苏各部位的镉含量均表现为:根(1 052.0～5 337.1 mg·kg~(-1))茎(327.6～807.9 mg·kg~(-1))叶(104.8～343.3 mg·kg~(-1)),全株镉含量在348.1～1 416.73 mg·kg~(-1),远高于镉超富集植物的标准(100 mg·kg~(-1))。不同生态型紫苏的镉富集系数(BCF)存在显著差异,PAPK型、PK-Ⅱ型、EK型紫苏的BCF在2.0 mg·L~(-1)镉处理时最高,依次为252.0、300.5、295.3,显著高于PK-Ⅰ型,后者的BCF在5.0 mg·L~(-1)镉处理时最高(265.5),显著高于PAPK型、PK-Ⅱ型和EK型。不同生态型紫苏的镉富集量均以5.0 mg·L~(-1)镉处理时最高,PK-Ⅰ型紫苏镉总富集量为454.0μg·株~(-1),分别是PAPK型、PK-Ⅱ型和EK型的2.48、1.69倍和2.05倍。不同化学生态型紫苏的镉耐性间存在显著差异,镉胁迫下PK-Ⅰ型紫苏具有较高镉耐性及镉富集能力,可用于后续研究紫苏镉耐性作用机制以及镉污染稻田修复的主要种质资源。     

看麦娘根系对小麦根水提液化感作用的生理响应

为探讨小麦化感作用机理,以强化感小麦‘115/青海麦’、‘92L89’和弱化感小麦‘抗10103’材料,设置小麦根水提液浓度为0%、0.2%、1.0%和5.0%的水培试验,测定了看麦娘根系对小麦根水提液化感作用的生理响应。结果表明,小麦根水提液处理显著抑制了看麦娘根的生长,根鲜重抑制率随处理浓度的升高而增大,强化感小麦的抑制率高于弱化感小麦。当处理浓度达5.0%时,不同化感小麦间无显著差异。‘115/青海麦’、‘92L89’和‘抗10103’根水提液处理后,看麦娘的根系活力的抑制率分别为52.0%~59.6%、46.5%~55.0%和27.2%~44.7%,但前二者间无显著差异;看麦娘根系中可溶蛋白含量、SOD、POD、CAT活性及MDA含量显著升高;SOD和POD活性大小均表现为‘115/青海麦’‘92L89’≈‘抗10103’;CAT活性随处理浓度的升高显著增大,但不同品种小麦间无显著差异。‘115/青海麦’、‘92L89’和‘抗10103’根水提液处理的看麦娘根系MDA含量依次是对照的10.9~25.5倍、5.9~24.2倍和1.2~6.8倍。小麦化感作用引起看麦娘根系细胞膜脂氧化胁迫,并诱导看麦娘根系抗氧化物质类黄酮和总酚含量的合成。可见,降低根系活力、增强保护酶系统活性及抗氧化物质代谢是看麦娘应答小麦化感作用的生理响应。