氮素胁迫对水稻根系影响的转录组分析

养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基因表达变化表明,氮素胁迫诱导大量新生蛋白质合成,形成各种酶类,促进新RNA合成,从而形成了更多的新生蛋白质。氮素胁迫诱导根系IAA积累更多来自极性运输,参与植物细胞伸长发育的EGase基因及木质素特异合成途径的关键酶(CCR)表达量发生上调,这些转录基因表达量的变化是根系受养分胁迫刺激而发生了伸长生长的内在机制。     

水稻氮磷肥料减施途径研究

通过大田双季稻轮作试验,研究了在农民习惯施肥的基础上,不同减少氮磷肥料用量的施肥措施对水稻生长、产量的影响。减施氮肥处理结果表明:比农民习惯施肥减施20%氮肥的条件下,施用缓释肥料(80R)产量最高,比传统不减少施氮处理(CFN)增产0.4%,比等养分量纯化肥处理(80F)增产6.0%;用有机肥和化肥配施的处理(30F+50M)比80F增产1.9%;绿肥和化肥配施的处理(50F+30A)比80F显著减产7.2%(P<0.05)。因此,施缓释肥料或用有机肥和化肥配施均能提高产量,减少氮肥施用量。减施磷肥处理结果表明:比农民习惯施肥减少施磷20%的处理均没有减产,说明在本地区减少施磷20%,具有一定的可行性。     

脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤氮素转化的影响

【目的】本研究旨在阐明脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)和硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)对稻田土壤氮素转化的影响,探讨抑制剂提高稻谷产量以及氮肥利用率的机理。【方法】本试验设在我国南方红壤稻田,共5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI);脲酶抑制剂采用N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT),硝化抑制剂采用3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)。在水稻分蘖期和孕穗期测定土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、土壤铵态氮含量、硝态氮含量以及微生物碳、氮的含量,分析NBPT与DMPP对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率,通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂NBPT与硝化抑制剂DMPP在稻田的增效机理。【结果】1)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施均显著提高稻谷产量与地上部氮素回收率,两个处理分别增产6.56%与8.24%,氮素回收率提高幅度为19.4%与23.7%。2)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施,显著降低水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,所有处理对两个时期的硝态氮含量、硝酸还原酶活性、微生物量碳、氮含量均无显著影响;因此,NBPT对于抑制脲酶活性以及提高铵态氮含量的作用主要在孕穗期之前,而单施DMPP没有显著效应。3)从各项土壤指标与水稻产量相关性的逐步回归分析结果来看,水稻分蘖期与孕穗期稻田土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无显著影响。【结论】脲酶抑制剂NBPT以及NBPT与硝化抑制剂DMPP配施显著提高孕穗期土壤中的铵态氮含量,显著提高稻谷产量以及地上部氮素回收率,证明了生产上氮肥后移的重要意义。     

不同秧龄对双季稻早衰的影响研究

从双季稻的产量构成因素及产量的变化入手,详细研究了不同秧龄对双季稻早衰的影响程度,确定了在常规栽培条件下的最适宜秧龄期:早稻为15~25d,晚稻秧龄越短越好。     

江南丘陵区稻田多熟种植系统的生态服务价值评估

稻田生态系统是农业生态系统的重要组成部分之一。稻田多熟种植是江南丘陵区稻田耕作制度的主导模式。稻田多熟种植在生态服务和农业发展中占有重要地位和作用。本文依据田间试验与调查资料,并借鉴前人研究方法,从农产品生产功能、社会保障功能、调节大气成分功能、积累土壤有机质,以及含蓄水源等5个方面,对江南丘陵区稻田多熟种植系统的生态服务价值进行了测算。结果表明:2008~2009年稻田不同种植模式的生态服务总价值平均为73821.47元/hm2,其中直接经济价值平均为19519.16元/hm2,占总价值的26.44%。     

新型肥料研制技术与产业化开发

系统综述了新型肥料的生产技术与产业化,重点介绍了缓/控释肥料、商品有机肥料、生物肥料及功能性肥料的概念、生产技术、产品指标及国内外的产业化情况,指出新型肥料的发展趋势,并提出了新型肥料的发展建议。     

微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响

研究了添加微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响。结果表明,添加微生物发酵菌剂堆肥温度第6d达到50℃,50℃以上持续时间达7d,符合粪便无害化卫生标准要求,C/N第20d下降为19.7∶1,第25d NH4+-N含量减少至72.6mg/kg,水溶性碳降低至4.7g/kg,种子发芽指数达到81.4%,上述指标均达到腐熟要求;对照堆肥温度第12d达到50℃,50℃以上持续时间为3.5d,第25d C/N为22.8∶1,NH4+-N含量为973.4mg/kg,水溶性碳含量为12.8g/kg,种子发芽指数为47.5%,均未达到腐熟要求;此外,添加菌剂处理堆肥物理性状明显改善,臭味明显减少。说明接种微生物发酵菌剂能明显加速堆肥的腐熟进程。     

抛栽密度对赣南中低产田区双季晚稻产量的影响

[目的]研究赣南中低产田区双季晚稻适宜抛栽密度。[方法]对晚稻品种欣荣优2660和五优308设置4种不同抛栽密度,研究抛栽密度对其产量、茎蘖动态、叶面积指数、剑叶SPAD值及干物质生产的影响。[结果]2个品种的产量随密度增加而增加,抛栽密度34.5万蔸/hm2处理与抛栽密度21.0万蔸/hm2处理相比,欣荣优2660增产5.89%,五优308增产2.3%;有效穗数随抛栽密度增加而明显增加;较高抛栽密度有利于孕穗后叶面积指数和剑叶SPAD值维持较高水平,从而增强了光合能力,增加了干物质累积量。[结论]赣南中低产田区双季晚稻适宜抛栽密度为34.5万蔸/hm~2。     

江西早籼优质稻品种筛选试验

2000和2001年对江西省选育的13个早籼稻品种进行了筛选试验。结果表明:以"金优F6"、"1290S/优丰稻"、"香两优25"3个品种最好,其次为"安两优25"、"佳优早",这5个品种适宜江西作早籼优质稻进行推广。