麦秆还田下水氮耦合对水稻氮素吸收利用及产量的影响

【目的】研究麦秆还田下不同水氮耦合对麦茬杂交籼稻氮素吸收利用及产量的影响。【方法】以杂交稻F优498为材料,设置不同水分处理方式(干湿交替灌溉、淹水灌溉)、氮肥运筹 [总氮150 kg/hm²,基肥∶蘖肥∶穗肥分别为3∶3∶4(N1)、7∶3∶0(N2)、不施氮(N0)]和秸秆还田(秸秆全量翻埋还田、秸秆不还田),测定还田秸秆氮素腐解率、水稻籽粒产量及主要生育时期各器官氮素吸收利用特征。【结果】干湿交替灌溉促进了秸秆氮素释放,使水稻在拔节期后的地上部氮素积累量提高4.85%~33.92%,提高成熟期茎鞘氮素转运能力,穗部氮素吸收量提高了10.73%~16.42%,最终提高有效穗数并增产2.51%~3.77%。秸秆还田释放氮素营养,提高拔节期后的水稻地上部氮素积累量5.15%~53.21%和成熟期叶片氮素转运能力,提高穗部氮素吸收量4.93%~ 43.91%,最终增产9.62%~18.33%。施氮促进了秸秆养分释放,提高了水稻植株氮素吸收与转运能力,增加了有效穗数并显著增产16.21%~28.31%。对比干湿交替灌溉耦合优化施氮(N1)模式与淹水灌溉耦合传统施氮(N2)模式,前者促进了各时期的秸秆养分释放,提高了地上部氮素积累能力和茎鞘及叶片的氮素转运能力,并显著提高了氮肥回收利用率7.27%~26.06%。【结论】麦秆全量翻埋还田条件下,干湿交替灌溉耦合优化施氮的水氮耦合模式可促进秸秆氮素释放,有效提高水稻氮素积累及利用能力,提高氮肥回收利用率与水分利用率,为本研究中最适水肥耦合模式。     

钾肥调控对烤烟光合作用和产量及品质的影响

以烤烟新品系JSZX–09–011杂交一代为材料,通过设置不同钾肥施用量(K2O施用量分别为135、180、225 kg/hm2)和基追比例(钾肥基肥和追肥比例分别为3∶7、5∶5、7∶3),研究攀西烟区“前干后湿”钾肥调控对烤烟烟叶光合作用、产量和品质的影响。结果表明,钾肥施用量180 kg/hm2条件下,烟株叶面积指数、光合速率以及最终产量等较均其余处理表现出较大优势,前钾后移则能有效改善烟株冠层结构,提升其光合作用; 随着追肥比例提高,冠层叶片SPAD值显著增加,有利于提高烟株光合作用,烟碱含量则有降低的趋势,糖碱比、钾碱比趋向协调,烟叶品质明显提高。在攀西烟区供钾量180 kg/hm2,基肥和追肥比例为3∶7,有利于烤烟产量和质量的协调,提高烟叶工业适用性。     

普通小麦白粉病成株抗性的QTL分析

以抗白粉病的日本小麦品种Fukuho-komugi和以色列小麦Oligoculm杂交F₁的DH（doubled haploid）群体107个系为材料，利用313个SSR标记和37个RFLP标记，对Fukuho-komugi和Oligoculm的白粉病成株抗性进行QTL分析。试验材料于2003－2004年度种植在北京、2003－2004和2004－2005年度种植在安阳，调查白粉病发病情况。构建了由350个位点组成的遗传连锁图，覆盖小麦21个连锁群，全长3 101 cM。采用复合区间作图法进行白粉病成株抗性QTL分析，在1A、2B、4B和7D上发现4个抗白粉病QTL，分别解释13.6%、6.6%、8.9%和12.7%的表型变异。抗白粉病基因及其紧密连锁分子标记的发掘，将为小麦抗白粉病育种的分子标记辅助选择提供理论和技术支持。     

水分胁迫对水稻结实期一些生理性状的影响

选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究了水稻结实期丙二醛（MDA）含量、光合速率、气孔导度、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化。结果表明，结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长细胞膜脂过氧化加剧，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；剑叶光合速率、气孔导度和叶绿素含量迅速下降，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内可溶性糖、氨基酸含量增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，抗旱性强的品种增加或升高的幅度大。抽穗14 d后叶片内可溶性糖、氨基酸含量下降，SOD、CAT和POD酶活性降低。试验表明，水稻叶片MDA含量、光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

模拟栽培条件的改变对稻田主要温室气体排放的影响

利用IKONOS高分辨率(1 m)卫星遥感图,运用典型抽样和地形→土地利用→土地覆盖→综合信息提取的方法,选定了川中丘陵区代表区域,通过对研究区域农业生产情况、土样、水样和气象资料的调查和分析,利用DNDC模型模拟农户作物生产条件下稻田CO₂、CH₄和N₂O排放情况,在此基础上,通过改变目前的研究区域冬水田(PF)（PF占研究区域面积的58.07%）生产条件中的某一影响因子,进一步研究这一因子的改变对CO₂、CH₄和N₂O排放的影响及全球增温潜势(GWP)变化情况。结果表明：氮肥种类和数量、有机肥种类和动物粪尿投入数量、晒田和不晒田、耕地深度、年平均气温变化、降雨量变化、土壤pH值变化、土壤有机质含量变化、土壤质地变化均对稻田温室气体排放有较为显著的影响。冬水田(PF)、水稻-油菜田(RR)和水稻-小麦田(RW)全年排放CO₂、CH₄和N₂O的综合GWP：RW＞RR＞PF。     

杂交中稻超多蘖壮秧超稀高产栽培技术的研究

 以5个杂交中稻品种为材料,对作者提出的“杂交中稻超多蘖壮秧超稀高产栽培技术”的高产原理及技术进行了5年的研究。结果表明,使用该技术不仅能获高产,而且能节省种子、劳力等生产成本,是多熟制地区特别是迟栽田及发挥重穗型品种增产潜力的一条重要的高产途径。“两超”栽培高产的直接原因是颖花数量的增加和籽粒的良好充实。“两超”栽培高素质的“超多蘖壮秧”和本田期健壮的个体生长是其穗足、穗大粒多的前提,而其高质量的群体结构和明显的后期生长优势是其籽粒灌浆结实良好和单穗重提高的物质保证。     

水稻强化栽培的适宜秧龄和栽植密度研究

以杂交稻协优527为材料,研究了在强化栽培条件下适宜的移栽叶龄和栽植密度。结果表明不同移栽叶龄(2~5叶龄)对其产量的影响很小,在强化栽培应用中,可以采用4~5叶龄的带蘖秧苗移栽;在本试验范围内,强化栽培的适宜栽培密度为9万穴/hm2~13·5万穴/hm2,此时,后期光合产物积累多,穗、粒结构合理,产量可达最高。     

不同施氮时期对淀粉积累及淀粉合成相关酶类活性变化的研究

选用2个不同直链淀粉含量的杂交水稻组合,采用不同施氮期处理,对水稻开花后籽粒灌浆、淀粉积累、淀粉合成关键酶类活性及其之间的关系进行研究.结果表明,侧重后期施氮可以促进籽粒灌浆、增加粒重,同时还可适当提高稻米支链淀粉含量.不同施氮期处理条件下,与淀粉合成相关的3个关键酶的活性峰值出现的时间基本上未明显变化,但是酶活性大小及峰值高低有所不同,其中淀粉合成酶和ADPG焦磷酸化酶活性差异较大,而分支酶活性变化较小.侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性,而侧重后期施氮则可提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性.籽粒灌浆期淀粉合成酶平均活性及灌浆中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性与籽粒灌浆速率及直链淀粉、支链淀粉积累速率呈显著或极显著正相关.ADPG焦磷酸化酶和淀粉分枝酶活性对直、支链淀粉含量变化均有同等重要的作用.侧重后期施氮处理有利于提高直、支链淀粉积累速率.     

水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及其与品种耐热性的关系

以5个杂交水稻组合为材料,研究了开花期人工高温胁迫处理对剑叶部分生理生化特性的影响。结果表明,水稻开花期高温胁迫处理降低了剑叶光合速率、叶绿素含量,增加了可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。相关分析表明,开花期高温胁迫处理后叶绿素含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性的变化幅度与品种的热敏感指数呈显著或极显著相关关系,此4项指标的变化幅度可作为水稻开花期耐热性鉴定的生理指标。耐热性强的水稻品种,在开花期高温胁迫处理后剑叶叶绿素含量下降幅度小,游离脯氨酸含量和SOD活性增加幅度大,MDA含量增加小。建立了热敏感指数与MDA含量、游离脯氨酸含量和SOD活性变化幅度的逐步回归方程,可用于对水稻开花期的耐热性进行定量分析。     

三角形强化栽培技术对水稻光合生理特性及产量形成的影响

以杂交水稻冈优527为材料,研究了水稻在三角形强化栽培、正方形强化栽培、抛秧栽培和常规高产栽培等不同栽培方式下的生理指标、灌浆特性及产量。结果表明,在三角形强化栽培技术体系下适宜密度的水稻群体具有独特的优势:在关键生育时期叶面积指数(LAI)较大,齐穗后剑叶衰老减缓,光合速率较高,能够充分发挥个体生长优势,贮存积累并向穗部转运较多的光合同化产物,不仅保证了强势粒的灌浆,而且弱势粒灌浆也较为顺畅,产量构成因素得到优化配置,从而获得高产。