科研产出
紫云英和石灰配施对水稻镉吸收的影响
《浙江农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：通过盆栽试验研究了单纯紫云英翻压(GM),以及紫云英与石灰共施(GM0HL)、紫云英+常量石灰晚施(GM5HL)、紫云英+减量石灰晚施(GM5LL)等处理对土壤性状、水稻根表铁膜及水稻对镉吸收转运的影响.结果表明,相较于对照(CK),翻压紫云英可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量 2.1~2.7 g·kg-1.相较于GM处理,增施石灰后,土壤pH值显著提高0.38~0.78 个pH单位,且土壤有效态Cd含量显著降低21.71%~41.28%.在紫云英快速腐解末期,增施了石灰的处理(GM0HL、GM5HL、GM5LL),土壤Eh显著高于GM处理.与CK相比,GM0HL、GM5HL、GM5LL 处理在分蘖期的水稻根表铁膜 Fe 含量分别显著下降43.34%、38.82%和29.00%,根表铁膜Cd含量分别显著下降43.72%、35.56%和12.72%.主成分分析的结果显示,土壤pH值和有机质含量是影响水稻Cd吸收的关键因子,提高土壤pH值和有机质含量可以降低土壤Cd有效性,增加水稻根表铁膜厚度和根表铁膜Cd含量,从而抑制水稻对Cd的吸收.在试验条件下,紫云英翻压 5d后减量施用石灰,既可以达到较好的降Cd效果,又能在一定程度上减少Cd污染耕地的治理投入.
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长期施用化肥对南方稻田土壤酸化和盐基离子损失的影响
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]利用长期定位试验评估氮、磷、钾化肥配施对土壤酸化程度、交换性铝产生量和盐基离子损失量的影响,为维持土壤健康生产和农田可持续利用提供依据.[方法]采用始于1984年的肥料长期定位试验,选取不施肥(CK),磷钾肥配施(PK)、氮磷肥配施(NP)、氮钾肥配施(NK)和氮磷钾肥配施(NPK)5个处理,采集每个处理的0-10、10-20、20-40和40-60 cm土层土样,分析土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子总量、交换性盐基离子累积量、酸碱缓冲容量和酸化速率等指标.[结果]经过连续33年不同施肥处理的定向培育后,CK、PK、NP、NK和NPK处理0-20 cm土层pH较试验前分别下降0.82、0.91、1.13、0.8和1.19个pH单位,导致表层土壤明显酸化,酸化速率分别达到了1.10、1.22、1.46、1.13和1.58 kmol·hm-2·a-1.与CK处理相比,NP和NPK处理的0-40 cm土层显著酸化,土壤pH分别下降0.28-0.38和0.35-0.46个单位,土壤交换性酸分别增加了35.5%-110.0%和30.4%-120.5%,特别是交换性铝分别增加56.2%-157.6%和73.7%-189.8%,土壤交换性盐基离子总量分别减少6.3%-14.9%和9.9%-13.2%,盐基饱和度降低2.9-14.9和2.6-15.4个百分点;NK处理的0-20 cm土层略有酸化,土壤交换性酸增加53.5%-55.0%,盐基饱和度降低6.0-7.1个百分点;PK处理的0-60 cm土壤酸化均不明显,土壤交换性酸增加和交换性盐基离子总量减少差异均不显著.[结论]长期施化肥对土壤酸化程度和盐基离子损失量的影响表现出明显差异.其中,NPK和NP长期处理加剧土壤酸化进程,且酸化深度到达40 cm,盐基离子损失量和交换性铝的产生量大幅增加,初步估算施用化肥导致土壤pH降低1个单位,土壤交换性盐基离子的损失量约是土壤交换性酸增加量的一倍左右;长期磷钾配施、氮钾配施对土壤酸化的影响较小,盐基离子损失量和交换性铝增加量相对较少.
关键词： 化肥 长期定位试验 稻田 土壤PH 土壤酸化 交换性盐基离子
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双季稻区"晚稻品种连种"模式:内涵界定、产生逻辑与实现路径-以江西省为例
《中国稻米 》 2024
摘要：双季稻区稳定粮食生产的关键在于早稻，但早稻生产长期呈现“低质低效”“增产不增收”的典型特征，导致农户种植积极性下降，“双改单”甚至“稻改经”现象突出。“十三五”以来，江西创新和大力示范推行“晚稻品种连种”模式，取得了明显成效，促进了双季稻区早稻高质高效发展。但推行中也存在适用品种缺乏、龙头企业带动不强、产业链条延伸不足、缺乏完善的配套设施服务支撑、市场接受程度有待提高等困难与问题。为此，提出加快“晚稻早种”适用品种选育、加强技术集成示范推广，深化农业产业链建设、加强龙头企业带动作用，完善农机社会化服务体系建设，发挥“有为政府”与“有效市场”协同作用、提高“晚稻品种连种”模式的市场接受度等对策建议。
关键词： 水稻 晚稻品种连种 内涵界定 产生逻辑 实现路径 江西省
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一种简易的水稻抽穗扬花期耐热性评定方法
《杂交水稻 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：随着全球气候变化的加剧,极端高温对水稻这一关键粮食作物的生产构成重大威胁.尤其是在抽穗扬花期,高温胁迫会显著降低水稻的结实率,进而影响粮食总产量.鉴于此问题的严峻性,筛选和培育耐热水稻品种显得至关重要.本研究创新性地利用"温汤杀雄"方法模拟高温环境,通过统计自交结实率来评定水稻的耐热性.统计分析的结果表明,温汤杀雄处理与人工气候室高温处理的自交结实率存在显著的正相关关系.因此,温汤杀雄方法在评定水稻抽穗扬花期耐热性上具有有效性和可靠性.综上,本研究提供了一种快速、经济且有效的耐热性评定方法,对耐热水稻的筛选与育种具有重要的实际应用价值.
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不同县域水稻产量变化的关键土壤肥力因素分析
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤肥力是影响水稻产量的重要因素，研究土壤理化性质和水稻产量的关系有助于优化不同区域水稻生产和科学培肥。该研究基于县域研究尺度，选取了中国东北的方正县、长江中游的宁乡市和长江中下游的进贤县，分析水稻绝对产量、相对产量和可持续产量指数，并探讨不同区域影响水稻产量的关键肥力因素。结果表明：由于稻作模式不同，宁乡市的两季水稻产量（9 414.89 kg/hm2）显著（P<0.05）高于方正县的一季稻产量（8 224.31 kg/hm2）和进贤县的晚稻季产量（5 691.38 kg/hm2），但方正县的水稻相对产量均值（89.88%）显著（P<0.05）高于宁乡市（73.84%）和进贤县（65.67%），且方正县的可持续产量指数也相对较高（0.86），显示出该县域在产量和稳定性方面的优势；依据相对产量划分的低、中、高产水平的分析表明，高产水平下方正县、宁乡市、进贤县的土壤肥力指标和综合肥力指数较高。不同县域影响相对产量的主要肥力因子不同，方正县、宁乡市、进贤县水稻可持续产量指数变化的关键肥力因素分别是土壤有效磷（贡献度为8.68%）、碱解氮（贡献度为12.92%）、有机质（贡献度为15.37%）。在后续的水稻生产中，建议方正县重点关注土壤有效磷的管理，宁乡市和进贤县则应注重提升土壤碱解氮和有机质含量。
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水稻多蘖矮杆突变基因HTD5的生物学功能鉴定
《江西农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分蘖是影响水稻产量的关键因素，鉴定分蘖相关的功能基因，可为其功能的解析提供依据。【方法】以新发现的多蘖矮杆突变体high tillering and dwarf (htd5)为研究材料，鉴定突变体表型，分析已报道的多蘖矮杆功能基因在htd5中的表达量变化，并检测这些基因的编码区序列在htd5基因组中的变异情况。【结果】（1）与野生型相比，突变体htd5的一次分蘖数目、二次分蘖数目以及总分蘖数目均急剧增加，而株高、一次枝梗数目、二次枝梗数目则显著降低；突变体htd5倒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ节间伸长受阻，各节间直径也显著缩小；此外，突变体htd5的粒宽、粒厚和千粒质量均显著降低。（2）与野生型相比，独角金内酯信号途径的正调控因子D27、D14、D3、DHT1的表达量均显著增加，而负调控因子D53的表达量显著下降；测序分析结果表明，已报道的多蘖矮杆功能基因编码区序列在htd5基因组中均没有发生变异。【结论】突变基因HTD5很可能是一个新的多蘖矮杆基因，通过调控独角金内酯信号途径，影响水稻分蘖的产生。
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我国水稻的肥料贡献率时空变化及影响因素
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】从全国尺度上解析近30年（1988—2017）水稻产量的肥料贡献率变化及其影响因素，为水稻可持续生产和肥料的科学施用提供理论依据。【方法】基于全国稻作区耕地质量监测数据（338个点位），分析不同稻作模式、种植区域、气候条件和土壤质地的水稻肥料贡献率年际变化，并结合随机森林模型探讨各因素对水稻肥料贡献率变化的相对贡献。【结果】在施肥区和不施肥区水稻品种和栽培技术相同的条件下，近30年全国水稻的肥料贡献率整体呈现前20年逐渐升高，近10年趋于平稳的特征，总体变化幅度为41.20%—51.89%，但不同稻作模式存在差异，单季稻、双季稻和水稻-其他作物轮作的水稻肥料贡献率分别为38.58%—55.49%、41.96%—51.05%和42.34%—53.43%。不同区域的水稻肥料贡献率在近30年的平均值表现出西南（55.82%）＞长江中游（46.73%）＞华北（46.27%）＞东北（45.90%）＞华南（45.83%）＞长江下游（44.25%）。结合施肥年限和水稻肥料贡献率的拟合方程发现，东北、华北、西南、长江中游、长江下游和华南的水稻肥料贡献率达到稳定的施肥年限分别为15.2、18.5、19.0、15.3、15.3和14.5 a。不同气候条件也显著影响水稻的肥料贡献率，其中，亚热带季风气候（49.23%）＞温带季风气候（45.90%）＞热带季风气候（34.57%）。不同土壤质地的水稻肥料贡献率则表现出黏土（43.25%—64.80%）＞壤土（40.65%—48.46%）＞砂土（26.20%—45.98%）。随机森林模型显示，氮肥和磷肥是调控水稻肥料贡献率变化的主要因素，同时，无霜期、年均降雨、年均温度、钾肥及土壤有机质含量也是影响水稻肥料贡献率的关键指标。【结论】在1988—2017年，全国稻作区的水稻肥料贡献率整体呈现前期逐渐增加后期趋于平稳的趋势，且稻作模式、区域、气候和土壤质地条件均影响水稻肥料贡献率的年际变化。氮肥和磷肥对水稻肥料贡献率变化的影响较大。相比其他土壤肥力指标，土壤有机质是影响水稻肥料贡献率变化的关键土壤肥力因子。
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钙离子与硫化氢互作缓解铝对水稻根系伸长抑制作用的机制
《中国水稻科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】阐明钙离子与硫化氢相互作用缓解水稻铝毒害的分子和生理机制。【方法】以Kasalath为试验材料，选取0μmol/L和30μmol/L AlCl3,0.1 mmol/L和0.5 mmol/L CaCl2,0.2μmol/L NaHS和100μmol/L硫化氢清除剂亚牛磺酸（HP）作为处理浓度，将种子置于30℃培养箱中黑暗培养24 h后取水稻根系，通过测定水稻根系伸长量、总铝含量、细胞汁液中铝含量、质外体中铝含量、细胞壁中铝含量、果胶含量、果胶甲酯酶活性以及OsSTAR2、Os NRAT1和Os FRDL4相对表达量，探究钙离子与硫化氢互作缓解铝对水稻根系伸长抑制作用的机制。【结果】铝胁迫下，相较于0.1 mmol/L CaCl2处理，0.5 mmol/L CaCl2处理显著提高了水稻根系伸长量、硫化氢含量、总钙含量和细胞质中钙含量，显著降低了水稻根系的总铝含量，细胞液、质外体和细胞壁中的铝含量。铝胁迫下，硫氢化钠预处理后，水稻根系的伸长量在两种钙浓度下均显著增加，水稻的根尖铝含量、根系总铝含量、细胞液中铝含量、质外体中铝含量和细胞壁中铝含量在两种钙浓度下均显著降低，OsSTAR2和Os FRDL4相对表达量在两种钙浓度下均显著提高，Os NRAT1相对表达量在两种钙浓度下均显著降低。铝胁迫下，添加HP则呈现相反的结果。【结论】铝胁迫下，钙离子通过增加水稻根系硫化氢的生成，降低水稻根系对铝的吸收和积累，最终缓解铝对水稻根系伸长的抑制作用。
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