黄牛木种群扩散动态研究

【目的】研究黄牛木Cratoxylum cochinchinens种群空间分布格局的形成机制和扩散规律,旨在促进黄牛木天然林的保护管理,推动其在珠三角地区生态脆弱地带绿化改造中的应用和推广。【方法】采用样方调查法,选取广州市茶山和白云山以及台山市石花山的黄牛木典型样地,通过ArcGIS信息平台进行数字化处理,绘制种群空间分布点图和种群扩散动态分布图,分析黄牛木的种子传播方式和扩散动态,构建黄牛木种群的扩散速率(y)-胸径(x)的函数模型,预测种群扩散规律。【结果】样地中的黄牛木总是在当地风向的下风向呈现聚集分布,并呈现扩散趋势;各样地种群冠层投影面积的增长量总是先增大后减小,不同样地的冠层扩散速率与平均胸径的函数模型均可为一元二次方程;单株黄牛木的冠幅增长量先增大后减小,其冠层扩散速率(y_0)与胸径(x_0)的函数模型为:y_0=-0.013 5x_0~2+0.310 6x_0+b 0.111 3 (R~2=0.999,P=0.000)。【结论】1)黄牛木种群靠风力扩散;2)种群冠层扩散速率先增大后减小,当种群扩散速率达到最大值时,冠层投影面积的增长量亦达到最大,当扩散速率为0时,冠层投影面积的增长量为0,此时种群的生长受到限制;3)在人工经营下,当黄牛木的胸径为11.5 cm时,种群处于第6径阶,其冠幅扩散速率达到最大值1.90 m~2/cm,此时应对种群进行适当间伐,以保证其最大效益;当黄牛木胸径达到23.4 cm时,种群处于第12径阶,种群的扩散受到阻碍,此时应进行疏伐以促进种群的更新生长。     

秸秆还田下直播稻油轮作的钾肥效应及适宜用量

2017-2018年在湖北省江汉平原开展钾肥一次性施用肥效田间试验,研究秸秆全量还田下钾肥用量对江汉平原直播水稻-油菜轮作产量及其构成因子、农田钾素表观平衡和钾肥(钾素)吸收利用率及农学利用率的影响,并结合肥效模型明确直播稻-油轮作的钾肥适宜用量。结果表明:钾肥施用能够显著提高直播水稻和油菜的产量、地上部干物质量及钾素吸收,并通过增加直播水稻的密度、单位面积有效穗数、每穗粒数,结实率和直播油菜的密度、一级分枝数,角果总数来实现增产。秸秆不还田、周年钾肥投入量(K_2O)360 kg/hm~2条件下,轮作系统的钾素表观平衡仍为负值,亏缺量达85.4 kg/hm~2;而秸秆全量还田下,年投入90 kg/hm~2钾肥即可实现农田钾素表观盈余。直播水稻和油菜的钾肥农学利用率平均分别为10.6 kg/kg和2.9 kg/kg,而钾肥吸收利用率则为42.6%和54.1%,表明直播水稻施用钾肥增产效果明显高于油菜,同时也反映出直播油菜更依赖于外源钾肥投入。水稻季钾素农学利用率、吸收利用率与其钾肥农学利用率、吸收利用率结果一致,而油菜季的钾素农学利用率和吸收利用率则分别为2.1 kg/kg和38.5%,均显著低于油菜季钾肥农学利用率和吸收利用率。根据线性加平台方程拟合并结合农田钾素平衡得出秸秆还田下直播水稻和油菜的钾肥适宜用量分别为62.31 kg/hm~2和70.18 kg/hm~2,对应的经济产量为10 066 kg/hm~2和2 182 kg/hm~2,比当地推荐钾肥用量分别减少44.4%和28.2%,且旱地直播油菜需要更多钾肥投入来支撑群体生长。因此,鉴于直播方式下作物生长对养分需求存在差异,应根据农业轻简化生产要求重视直播稻-油轮作的钾素养分管理,以提高作物产量、养分利用率和经济效益。     

南方低甲烷排放的高产水稻品种筛选与评价

为综合评价高产和低甲烷(CH4)排放兼具的水稻品种,应对我国粮食安全和环境保护问题,于2013年晚季和2014年早季,以南方稻区50个代表品种为供试材料,在盆栽条件下采用静态箱-气相色谱法测定品种的CH4排放通量,并对生育期的CH4排放量、稻谷产量及植株农艺性状进行了综合评价。结果表明,早、晚季供试品种间的CH4排放量和产量均存在显著差异。早季全生育期的CH4排放量在7.37～21.10 g·m-2之间,晚季分蘖期至幼穗分化期的CH4排放量在1.37～13.97 g·m-2之间;早季产量在0.40～0.65kg·m-2之间,晚季在0.59～0.87 kg·m-2之间。根据系统聚类法的分析结果,将供试品种划分成具有不同CH4排放量和产量水平的类型,从中筛选出了适合推广应用的CH4低排高产、中排高产和低排中产品种,如黄华占、五优308、丰华占、特三矮、茉莉占选、广超丝苗、珍桂矮、广恢998和七桂早25等。其中,恢复系广恢998组配品种、黄华占和五优308已在我国南方稻区大面积推广应用。相关分析结果表明,株高、叶面积指数与CH4排放通量呈显著正相关,这2个性状可作为高产低CH4排放水稻新品种选育的辅助筛选指标。此外,稻谷产量与CH4排放量无显著相关。研究结果为培育高产与低CH4排放兼具的新品种提供了亲本材料和理论依据。     

长期施肥模式对双季水稻生理特性与产量的影响

为探明双季稻区不同施肥模式下双季水稻生理特性及产量的变化,本研究依托设置在湖南宁乡的长期大田定位试验,自1986年—至今,共设化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)、30%有机肥(LOM)、60%有机肥(HOM)和无肥对照(CK)5种施肥处理,于2015—2016年取样,系统分析不同处理双季水稻植株叶片保护性酶活性、光合特性及产量的变化。结果表明,施肥条件下,早、晚稻各生育时期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量降低,叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)大小顺序分别表现为LOMHOMRFMFCK和RFLOMHOMMFCK;叶片气孔导度(Gs)均表现为HOMLOMRF MFCK。2个年份的早稻产量均以LOM和HOM处理为最高,分别比CK处理增加3 582.5~3 650.0kg/hm~2和2 569.5~2 641.5kg/hm~2;晚稻产量均以RF和LOM处理为最高,分别比CK处理增加2 480.0~2 757.5kg/hm~2和2 827.5~3 118.5kg/hm~2。总的来说,有机肥与化肥配合施用有利于提高双季水稻叶片保护性酶活性和光合特性。     

我国稻田系统镉污染风险与阻控

过去30年的工业化和环保措施不到位导致我国部分地区农田土壤Cd污染较为严重。南方部分地区稻米Cd含量超标严重,危害农产品安全和人体健康。农田Cd不断输入、土壤酸化以及种植Cd积累能力较强的籼稻品种是部分地区稻米Cd含量超标的主要原因。我国人群Cd平均摄入量在过去30年里增加了一倍。本文综述了人体Cd摄入量的安全阈值,鉴于食用大米是我国人群Cd摄入的主要来源,重点介绍稻田系统控制稻米Cd积累的主要生物地球化学过程以及水稻Cd吸收积累与转运的分子遗传机制,在此基础上还建议了稻米Cd积累阻控的农艺和育种措施。     

不同土壤调理剂对镉污染水稻田控镉效应研究

选用森美思纳米陶瓷材料、楚戈、袁梦牌土壤调理剂、土调1号、改性海泡石五种土壤重金属调理剂,分别在湖南湘潭、湖北大冶、广东韶关、广西河池受重金属镉(Cd)污染水稻田开展大田控镉试验,探讨五种调理剂对不同类型土壤中Cd有效态含量、土壤p H值及稻米Cd含量的影响,结果表明:Cd污染稻田土加入不同土壤调理剂后,土壤p H值提高了0.54~2.06个单位,土壤有效态Cd含量显著降低(P0.05),与对照处理相比,有效态Cd含量下降11.4%~31.8%;施用土壤调理剂,可有效降低稻米Cd含量,与对照相比,森美思纳米陶瓷材料处理中稻米Cd降低了17.1%~44.2%,楚戈处理中降低了14.3%~66.1%,袁梦牌土壤调理剂处理中降低了43.6%~76.8%,土调1号处理中降低了18.2%~80.8%,改性海泡石处理中降低了72.2%~82.7%;施用五种土壤调理剂后水稻产量均未显著减少。     

施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响

喷施叶面硒肥是提高水稻籽粒硒含量的有效措施。通过对杂交水稻隆两优华占在孕穗期施用不同浓度的硒叶面肥,研究了施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响。结果表明:①施硒能显著提高水稻的整精米率,降低垩白度,当施用量为23 g/hm~2复合硒叶面肥+20 g/hm~2亚硒酸钠时,整精米率达到最高值65.67%,垩白度达到最低值0.65%;②增施硒肥能增加水稻精米和糙米的硒含量,当施用量为23 g/hm~2硒叶面肥+30 g/hm~2亚硒酸钠时,水稻精米和糙米硒含量分别达到最大值为0.784 3 mg/kg和0.816 7 mg/kg,糙米积累硒的能力高于精米;③增施硒肥对水稻精米和糙米中镉和砷含量均没有显著影响,表明籽粒对硒与镉和砷的吸收没有协同作用。同一处理下糙米镉含量均高于精米镉含量,但差异不显著,糙米对重金属砷的累积效果均显著高于精米。     

黑米红枣乳酸菌发酵饮料品质分析

以黑米和红枣为原料,制备新型复合乳酸菌发酵饮料,测定其理化指标、总酚和黄酮质量浓度及DPPH自由基和ABTS自由基清除能力,采用电子鼻、电子舌和SPME-GC-MS对2种饮料的感官特性和挥发性风味物质进行比较分析。结果表明:与红枣乳酸饮料相比,黑米红枣乳酸菌发酵饮料酸度和总固形物含量增大,颜色更加鲜亮丰满;黑米红枣乳酸饮料的总酚和总黄酮质量浓度、DPPH自由基和ABTS自由基清除率显著高于红枣乳酸饮料;电子鼻和电子舌对2种饮料的感官特性及其差异有很好的识别能力;黑米红枣乳酸饮料与红枣乳酸饮料的醛类、酮类、醇类、脂类等挥发性香气成分及有机酸成分有较大差异,黑米红枣乳酸饮料相比红枣乳酸饮料有更好的色泽、风味、滋味和适口性。     

我国杂交粳稻面临的挑战与机遇

本文回顾了我国杂交粳稻发展的历史,分析了发展的现状和存在的问题,并得出如下结论:杂交粳稻的研究力量分散,育种家之间缺乏交流及育种材料的创新机制不够健全是限制我国杂交粳稻发展的最主要原因;我国杂交粳稻快速发展的机遇已经到来。     

多熟制稻作区水田旋耕埋草机的结构与性能

针对我国南方油-稻、麦-稻、稻-稻、肥-稻等多种水稻种植制度长期并存,水稻前茬作物收获后残留田间的秸秆愈留愈高,传统人畜力和常规机械耕整方式难以将其翻埋还田的突出问题,以及由此导致的诸多不良后果,阐述了最新研制成功的专利技术及装备船式旋耕埋草机的基本结构、工作机理与试验结果.通过机船合一、结构组合、性能综合所构建的本作业机组,体现了水田适度耕整、秸秆埋覆还田的机械化保护性耕作新技术,解决了水田现代耕作的难题.