中国稻渔种养系统水稻产量差及影响因素的整合分析

为了揭示稻渔种养系统生产潜力和制定高产高效栽培措施提供科学依据.从中国知网和web of science等2个数据库,分别以稻渔(包括稻虾、稻鱼、稻蟹、稻鳖、稻鳅)、施肥、产量、种植密度、种植方式、rice-fish、rice-crayfish、rice-crab、rice-turtle、rice-loach、yiel...     

茶树根系跨膜主动吸收氟的表观特征

为研究茶树根系跨膜主动吸收氟的过程,采用溶液培养法分析了茶树吸收氟的动力学特性,探究了温度、代谢抑制剂和氯离子等因素对茶树根系主动吸收氟的影响。结果表明,浓度吸收试验可用Michaelis-Menten动力学模型拟合,获得动力学参数Vmax=13.9μg·h~(-1)·g~(-1)(根干重,DW),Km=0.59 mmol·L~(-1)。与在25℃培养条件下相比,低温处理(4℃)明显抑制了茶树对氟的吸收,抑制率达到49.75%。代谢抑制剂2,4-Dinitrophenol(2,4-DNP)、叠氮钠(NaN_3)和正钒酸钠(Na_3VO_4)均抑制了茶树根系对氟的吸收过程,而且随着代谢抑制剂处理浓度的增加,茶树根系氟含量和累积量也随之不断减少。在2,4-DNP、叠氮钠和正钒酸钠浓度分别为2、0.2mmol·L~(-1)和0.6 mmol·L~(-1)条件下,茶树根系氟含量分别比对照减少了16.1%、39.1%和20.6%。当营养液中氟和氯浓度均为5 mmol·L~(-1)时,氯离子显著抑制了茶树对氟的吸收,抑制率达到73.1%,存在拮抗作用。从表观上分析,茶树根系对氟的吸收是一个与跨质膜电化学势梯度、代谢能量和载体蛋白有关的主动运输过程。     

配方施肥对水稻养分吸收动态及产量的影响

本文主要研究配方施肥与常规施肥对水稻养分吸收和产量的效应,检验大配方的区域适宜性和合理性。以水稻品种晚稻187为材料,采用大小区随机区组设计,在安徽省怀宁县进行了大配方小调整田间试验,结果表明,整个生育期内,水稻对氮素的总吸收量以小调整配方T4处理 （施肥量为N150 kg/hm2、 P2O5 120 kg/hm2、 K2O 105 kg/hm2）最高,为N 1.25 g/plant;对磷、 钾的吸收总量配方施肥均高于常规施肥,也以小调整配方T4处理最高（P2O5 0.18 g/plant、 K2O 0.95 g/plant）。配方施肥的产量均高于常规施肥,以大配方2（T3, 施肥量为N 232.5 kg/hm2、 P2O5 120 kg/hm2、 K2O 120 kg/hm2）的产量最高,达到了11129 kg/hm2,但小调整配方（T4）的产投比优于大配方。总体而言,配方施肥的施肥配比与肥料运筹较之常规施肥更为科学合理,大配方适宜该地区的水稻生产。     

水稻秸秆还田下磷肥减量对小麦产量及养分利用效率的影响

探究秸秆还田后秸秆磷素替代化学磷肥的适宜比例,为秸秆还田后磷肥的科学施用提供理论依据。采用田间试验方法,研究了秸秆粉碎旋耕还田条件下配方施肥及磷肥减量10%、20%和30%对小麦磷素吸收累积量、产量及养分利用效率的影响。在秸秆还田的基础上,磷肥施用量减少10%～30%时,小麦植株的磷素含量和累积量随着磷肥施入量的减少先增加后减少,土壤有效磷含量先减少后增加;当磷肥减量20%时,小麦植株的磷素累积量最高(6.38 mg/株),而土壤有效磷含量最低(24.56 mg/kg)。磷肥施用量减少10%～30%时,小麦有效穗数、每穗粒数、千粒重和产量均随着施用量的减少而呈现先增后减的趋势。秸秆还田基础上磷肥减量低于20%时,小麦产量差异不显著(P0.05),且磷肥吸收利用效率较配方施肥分别提高16.7%、125.9%和1.9%。秸秆还田条件下磷肥减量20%以内可提高小麦的磷肥贡献率、磷肥农学效率、磷肥偏生产力和磷肥吸收利用率,且对小麦产量影响不显著(P0.05)。总体而言,水稻秸秆还田后,在有效磷较为丰富(20 mg/kg)的土壤上减少磷肥用量20%以内,不会影响当季小麦的正常生长和产量。     

蔬菜不同部位对DDTs的富集与分配作用

在可控条件下研究了人为污染土壤中DDT类污染物在蔬菜（菠菜和胡萝卜）不同部位的富集与分配规律。结果表明,DDT类污染物在菠菜和胡萝卜叶部和根部均有一定富集,其中菠菜叶面富集量占富集总量的68.6%～92.2%之间;而胡萝卜叶部富集占富集总量的34.9%～41.6%之间。不同DDTs在菠菜和胡萝卜体内的生物富集量呈：p,p＇-DDE〉p,p＇-DDT〉p,p＇-DDD〉o,p＇-DDE〉o,p＇-DDT的规律。DDTs通过不同途径在菠菜和胡萝卜内的生物富集系数表现如下规律：BCF大气－菠菜〉BCF大气－胡萝卜〉BCF土壤－胡萝卜〉BCF土壤－菠菜。不同DDTs在蔬菜体内的生物富集系数表现为：BCFp,p＇-DDE〉BCFo,p＇-DDE〉BCFp,p＇-DDD〉BCFp,p＇-DDT〉BCFo,p＇-DDT。由于DDTs在蔬菜体内富集后,可沿食物链传递和放大,对农产品质量和人体健康构成直接威胁。     

外源稀土对水稻伤流组分的影响

应用微区试验和伤流测定法研究了外源稀土对水稻根系合成氨基酸和激素的效应,以及对伤流中无机营养离子的影响。结果表明,在本试验条件下,土施低浓度稀土能促进根系合成,显著增加氨基酸总量和激素在伤流中的含量,提高营养离子的吸收;但高浓度稀土却有着明显的抑制效应。应用数学模拟的方法计算出稀土抑制氨基酸合成的半效应值(或50值)约为350～500mg/kg。稀土提高了伤流液中钙的含量,而对磷、钾的含量起抑制效应。     

水稻根系形态与氮素吸收累积的相关性分析

【目的】氮肥过量施用,不仅造成氮肥大量流失,还增加了农业生产成本,对生态环境带来了巨大的威胁。水稻根系形态作为影响养分吸收和利用的主要因素之一,明确其与氮素吸收累积的相关性是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。【方法】利用营养液培养方法,研究了 55 个水稻品种在 NH₄+-N 和 NO₃–-N 供应条件下苗期植株生物量、氮含量和氮素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】在 NH₄+-N 培养下,水稻营养指标与根系形态指标的相关性高于其在 NO₃–-N 培养下的相关性。在相同供氮水平下,供应 NH₄+-N 的水稻苗期平均生物量为 55.77 mg/plant,比供应 NO₃–-N 的量高 4.94 mg/plant;水稻苗期平均氮含量为 4.22%,比供应 NO₃–-N 的高 0.72%;水稻苗期平均氮累积量为 1.91 mg/plant,比供应 NO₃–-N 的苗期平均氮累积量高 0.67 mg/plant。在 NH₄+-N 和 NO₃–-N 两种氮素形态培养条件下,水稻根系形态指标品种间根尖数变异系数最大,平均根系直径变异系数最小。总根体积、总根面积、总根长、分枝数四个形态指标与植株生物量、植株氮含量、植株氮累积量相关性最为显著,且相关系数 (r) 呈总根体积 > 总根面积 > 总根长 > 分枝数的规律。在 NH₄+-N 培养下的水稻营养指标与根系形态指标的相关性要高于其在 NO₃–-N 培养下的相关性。【结论】水稻苗期总根体积、总根面积、总根长、分枝数可作为水稻氮高效评价的重要指标。     

稻虾共作磷素平衡特征及生态经济效益研究

为研究稻虾共作生态系统磷素平衡状况和利用效率,通过田间试验,采用投入产出法,设置3个处理:水稻单作(RM)、稻虾共作投食(RC feed 1)、稻虾共作不投食(RC feed 0),分析了稻虾共作种植模式下水稻产量、磷素平衡状况、利用效率、环境风险以及经济效益。研究结果表明:3种处理水稻产量无显著差异;农田磷平衡均表现为盈余,RC feed 0处理农田磷盈余低于RM和RC feed 1处理;与RM和RC feed 1处理相比较,RC feed 0处理水稻茎叶磷素吸收量显著增加(P0.05),磷素利用率较高。在种植前期(6—8月),RC feed 0处理较RC feed 1处理显著降低了稻田田面水总磷和溶解磷的浓度;在水稻收获时,3个处理间稻田田面水总磷和溶解磷的浓度无显著差异。与RM处理相比较,RC feed 0和RC feed 1处理净收入分别增加了54.22%和51.11%。在综合考虑水稻产量效应、磷素平衡、磷素环境风险和经济效益的条件下,稻虾共作不投食模式是一种资源利用率较高、环境风险较小、经济效益好的种养模式。     

蚯蚓对污染物的生物富集与环境指示作用

蚯蚓在陆地生态系统中具有十分重要的功能,是污染物从土壤到生物,进而向食物链更高营养级转移的重要环节。总结了蚯蚓对土壤污染物进行生物富集的途径:扩散作用和摄食作用;分析了土壤重金属和有机污染物在蚯蚓体内的生物富集规律和蚯蚓对污染胁迫的生理响应,提出利用蚯蚓体内的敏感生理生化指标作为生物标记物对污染土壤进行生态毒理诊断的新思路。     

土壤菲多次叠加污染对蚯蚓的毒性效应

采用多次叠加污染的方式模拟菲(Phenanthrene,Phe)在土壤中逐步累积的过程,分析在不同老化阶段(1、7、14、28和56 d)土壤Phe的生物有效性特征,及其对蚯蚓体腔细胞酶活性、染色体和溶酶体膜的毒性效应。结果表明:随着土壤培养时间的延长,土壤中Phe有效含量、蚯蚓体内Phe富集量、蚯蚓体腔细胞超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及微核率均呈前期(1~28 d)下降较快,后期(29~56 d)下降速率逐渐减小的趋势,中性红保留时间呈逐渐升高的趋势,表明随着培养时间的延长,Phe对蚯蚓的毒性效应逐渐减小。土壤Phe有效含量与蚯蚓体内Phe富集量、SOD和POD酶活性、MDA含量、微核率和中性红保留时间均呈极显著相关(p0.01),决定系数(R2)分别为0.887 9、0.893 4、0.870 9、0.930 5、0.893 3和0.885 1。在1~56 d老化时间内,多次叠加污染土壤中Phe有效含量和蚯蚓体内Phe富集量分别较一次污染低23.19%~50.15%和12.64%~57.89%;蚯蚓体腔细胞SOD和POD酶活性分别较一次污染低3.40%~47.24%和6.49%~38.02%;MDA含量比一次污染低1.30%~57.82%;微核率较一次污染低12.48%~22.99%;中性红保留时间较一次污染高1.35%~13.97%,这表明土壤Phe多次叠加污染对蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染。