生物炭对双季水稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应

生物炭对改良酸性土壤质量和提高作物产量具有重要作用。本研究以常规稻中嘉早17(早稻)和杂交稻五优308(晚稻)为供试品种,于2015年开始设置不施生物炭(C0)和一次性施用生物炭20 t/hm^2(C20)处理,以阐明施用生物炭3年后对双季稻产量、养分吸收和土壤性状的残留效应。结果表明,与C0处理相比,C20处理显著提高双季早稻产量,但对晚稻产量无显著影响;C20处理显著提高早、晚稻钾素吸收,对早稻氮素和磷素吸收有增加的趋势,但未达显著水平。试验进行4年后,C20处理显著提高土壤有机质含量和pH值。因此,在本试验中的酸性红壤上一次性施用生物炭后的第4年,生物炭仍然对双季水稻产量和土壤肥力具有提升效应。     

施用不同石灰类物质对双季优质稻产量和品质的影响

南方双季稻区土壤酸化日益严重，已经成为制约水稻产量提升的主要因素之一。大量研究表明，施用石灰可以改良土壤酸化和提高水稻产量，但目前关于石灰施用对当地稻米品质的影响研究较少，且不同石灰类物质的施用效果是否存在差异还不是很清楚。于2021年在江西省典型酸性双季稻田上开展田间试验，旨在明确施用不同石灰类物质（氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙）对优质稻（早稻为柒两优2012、晚稻为美香占2号）产量和米质的影响。结果表明，不同石灰类物质间的施用效果无显著差异，且施用石灰类物质对早稻产量、品质和氮素吸收亦无显著影响。但与不施石灰对照相比，施用氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙处理的晚稻显著增产11.3%、17.3%和17.6%，氮素吸收显著增加16.6%、17.1%和13.5%，精米率和整精米率分别显著提高1.3%～2.1%和6.1%～6.3%，直链淀粉含量显著下降4.7%～4.8%。与不施石灰对照相比，施用氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙处理的早季稻田土壤pH值分别显著提升0.52、0.42和0.50个单位，晚季稻田土壤pH分别显著提升0.41、0.57和0.48个单位。可见，在酸性双季稻田上施用石灰类物质，在改良土壤酸...     

施用石灰与生物炭对酸性土壤花生氮素吸收及产量的影响

为明确石灰与生物炭对酸化土壤改良及花生氮营养的作用效果,通过田间小区试验,研究了石灰、生物炭单施与配施对酸化土壤性质、花生氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明,与CK相比,单施石灰显著提高了土壤pH值、有机质、碱解氮和交换性钙含量,花生植株氮吸收量和收获指数显著增加13.1%和4.6%,花生生物量和产量显著提高11.7%和16.1%;单施生物炭显著增加了土壤pH值、有机质、碱解氮含量和土壤碳氮比,但对花生氮吸收量、生物量和产量无显著影响;表明酸性土壤明显抑制了花生生长,单施石灰促进花生生长及氮高效利用效果优于生物炭。石灰与生物炭配施后,土壤pH值、有机质、碱解氮、交换性钙含量及碳氮比更协调,花生植株氮吸收量、氮利用率、生物量和产量均得到进一步提高。所有处理中,4500 kg/hm²生物炭配施450 kg/hm²石灰处理的花生植株氮吸收量、氮收获指数、氮利用率、生物量及产量最高,分别比CK增加30.7%、8.7%、5.7%、27.6%和35.8%。因此,4500 kg/hm²石灰和450 kg/hm²生物炭配施是酸性土壤改良、氮素高效及花生高产栽培的有效手段。     

生物炭对土壤化学性质及水稻苗期生长的影响

研究表明,采用盆栽法,在土壤中添加油菜秸秆生物炭可极显著提高土壤的pH值和有机质含量,但对土壤全氮、碱解氮含量无显著影响;添加生物炭可显著或极显著增加水稻的根系活力、总根长、总根表面积、总根体积、分蘖数、叶面积、叶片叶绿素含量以及水稻各部位（根、茎、叶）干物质量。综上,添加生物炭有利于改善土壤肥力,进而促进水稻苗期根系和地上部生长。     

施生物炭和有机肥对白浆土理化性质和玉米产量的影响

分析施不同量生物炭（C0、C1、C2、C3）及有机肥（OM）对白浆土理化性质及玉米产量的影响。两年试验结果表明,与常规对照（C0）相比,施15 000 kg/hm²生物炭（C1）对玉米增产不显著,施用高量生物炭（C2、C3）和有机肥均增产,最高增产31.3%,C2与C3处理的产量差异不显著。与常规对照相比,施生物炭可显著提高土壤pH值、有机质、全N、有效钾的含量,且随着施用量增加,提高幅度增加;施有机肥增加了土壤有机质和全氮含量。施生物炭可显著降低土壤交换性H⁺和交换性Al³⁺含量,施有机肥对其降低效果不显著。施生物炭以30 000 kg/hm²改良白浆土效果最佳;从经济效益考虑,施用有机肥更适宜推广应用。     

生物黑炭用量对赣东北双季稻生长和产量的影响

生物黑炭具有较好的改良土壤和固碳减排作用。为合理评价生物质炭施用对双季稻生产力的影响,于2013年在江西省鹰潭市设置了4个生物黑炭用量的田间试验,分别为对照(不施黑炭)、BC20(20 t/hm2黑炭)、BC30(30 t/hm2黑炭)、BC40(40 t/hm2黑炭),并分析测定了早晚稻的干物质积累、叶面积指数、根系伤流液和籽粒产量变化。结果表明:施用黑炭显著提高了水稻籽粒产量、干物质积累、叶面积指数和根系伤流量。在20~40 t/hm2黑炭用量下,早稻和晚稻产量分别比对照增加6.8%~15.3%和1.5%~16.7%,全生育期总的干物质增加了8.1%~23.5%和15.3%~22.7%,齐穗期的叶面积指数增加了47.9%~91.6%和7.6%~23.3%,单茎伤流液增幅分别为15.1%~47.2%和21.2%~65.4%,且产量和生长指标均表现出随黑炭用量增加而逐渐增加的趋势。这说明,在双季稻区,施用生物黑炭可以促进水稻生长和增加早晚稻的籽粒产量。     

生物炭对酸化茶园土壤性状和真菌群落结构的影响

为探讨生物炭长期施用对酸化茶园土壤改良和真菌群落结构的影响,分析了按生物炭用量0、2.5、5、10、20、40 t·hm^-2施用5年后的茶园土壤性状和真菌群落结构变化。结果表明,施用生物炭5年后的茶园土壤pH提高了0.16~1.11,可溶性有机碳含量提高了52.6%~92.3%,而铵态氮和硝态氮含量以10 t·hm^-2处理最高。施用生物炭5年后的土壤性质变化,进一步影响了真菌群落结构,表现为Chao指数、ACE指数和Shannon指数随生物炭用量增加呈先增加后降低的趋势;提高生物炭施用量对茶园土壤次要作用的真菌（LDA值<3.50）丰度的增加效果高于优势真菌（LDA值>3.50）的效果,其中被孢霉属、木霉属、毛壳菌属的相对丰度增加,黑盘孢属的相对丰度降低。     

不同免耕方式对双季稻产量的影响

龙岩市农技站于2005--2007年在双季稻区连续3a进行了不同免耕栽培方式试验。结果表明,晚季半年免耕早、晚稻产量与习惯有耕相比无显著差异,节本增收效果好,可作为水稻免耕的主要方式推广;全年免耕晚稻产量与习惯有耕相比产量显著减少,土壤容重显著增加,不适宜双季稻区推广。     

稻蛙共作对土壤理化特性和水稻产量的影响

通过大田试验比较了常规种稻（CK）、稻蛙共作低密度养蛙（DWL）和稻蛙共作高密度养蛙（DWH）3种模式对稻田土壤理化特性、养分含量变化动态及水稻产量的影响。结果表明，与CK相比，稻蛙共作提高了土壤pH值、电导率、全磷和速效磷含量，但降低了土壤全氮、碱解氮、速效钾和有机质含量，同一生育时期，DWH处理土壤养分含量高于DWL处理；与CK相比，DWL处理显著降低水稻产量12.0%,DWH处理降低水稻产量3.1%，差异不显著。稻蛙共作导致水稻产量下降的主要原因是显著降低了水稻有效穗数。可见，在稻作系统下养殖适宜数量的黑斑蛙会导致水稻产量小幅下降，但稻谷安全性和黑斑蛙产出提高，不仅有助于增加单位面积稻田的经济效益，而且因为生产过程中不施化肥和农药，减少了对环境的污染，实现较好的生态效益。     

不同生物炭类型及添加量对土壤碳氮转化的影响

通过室内培养试验,研究不同生物炭类型(椰壳炭、稻壳炭、柠条炭)以及生物炭添加水平对不同土壤(砖红壤和水稻土)碳素转化的影响。结果表明,在施用等量尿素的情况下,随着生物炭添加量的增加土壤的有机碳含量显著提高。对土壤氮素转化的影响总体表现一致,土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加;添加1%、2%、5%生物炭的处理土壤NH_4~+-N含量分别比对照降低了13.3%~16.0%、18.6%~28.5%、51.1%~68.8%,NO_3~--N含量比对照提高了6.4%~13.3%、12.9%~19.7%、18.4%~22.7%,这可能与添加生物炭后土壤pH升高引起的氨挥发增加有关,然而其影响程度与土壤类型、生物炭类型和生物炭添加量密切相关。     

人员特征及种稻面积对水稻机插技术推广的影响

基于江西省8县(区)的调研数据,应用灰色关联度模型,分析研究了人员特征和家庭种稻面积对水稻机插技术推广的影响。结果表明,水稻种植面积和人员特征与水稻机插的灰色关联度分别为0.93和0.76,是影响水稻机插技术推广的2个重要因素。在人员特征中,文化程度、年龄和家庭劳动力人口总数是主导因素,它们与系统主行为灰色关联系数分别是0.91、0.86和0.83。     

基质含水量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

为了探明机插育秧基质的最佳含水量,以江早361为试验材料,探讨了基质4种水分含量(W1,40%;W2,60%;W3,80%;W4,100%)对早稻(E)和晚稻(L)秧苗素质和大田产量的影响。结果表明,基质含水量对秧苗素质和产量均有显著影响。在早季,EW2处理产量最高,比其他3个处理增产4.9%~5.9%,差异显著;EW2处理叶龄比EW1和EW4增加7.0%,差异显著;EW2处理苗高比EW3和EW4分别增加10.2%和10.7%,差异显著;EW2处理单株茎叶质量比其他3个处理增加6.8%~13.3%,差异显著。相关分析可知,早稻产量与每穗粒数呈显著正相关。在晚季,LW2处理产量最高,比LW1和LW4处理分别增加13.2%和10.4%,差异显著;随着基质含水量的增加,晚稻叶龄、苗高、茎基宽和单株茎叶质量均是先增加后减少,均以LW2处理最大,4个指标最高值比最低值分别增加7.4%、13.3%、13.0%、14.8%。相关分析可知,晚稻产量与千粒重呈显著负相关。可见,在本试验条件下,基质含水量为60%时有利于提高机插稻秧苗素质,进而提高机插稻产量。     

氮肥运筹对南方优质常规晚粳产量和品质的影响

为探明南方双季稻区优质常规粳稻金农香粳1267的适宜氮肥运筹模式,设置6个施氮水平(CK,0;N1,165 kg/hm^2;N_2,210 kg/hm^2;N_3,255 kg/hm^2;N_4,300 kg/hm^2;N_5,345 kg/hm^2),并在N_3水平下设置3个氮肥运筹方式(NT_1,基蘖穗肥比例为4∶2∶4,穗肥于倒3叶施用;NT_2,基蘖穗肥比例为4∶2∶4,穗肥于倒4叶、倒2叶分2次等量施用;NT_3,基蘖穗粒肥比例为4∶2∶2∶2,穗肥于倒3叶施用),研究不同氮肥运筹模式对南方优质常规晚粳稻产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,产量呈先增后降的趋势,与N_3处理相比,CK、N_1、N_2、N_4和N_5处理产量分别降低37.1%、8.2%、5.7%、4.9%和10.0%,晚粳稻产量增加的主要原因是每穗粒数和千粒重的提高;在N_3水平下,NT_3处理产量最高,主要是由于每穗粒数的提高。随着施氮量的增加,晚粳稻的加工品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质得到改善;在N_3水平下,出糙率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和胶稠度均表现为NT_1>NT_2> NT_3,而直链淀粉含量和粗蛋白含量则反之。随施氮量的增加,RVA谱特征值中峰值粘度、热浆粘度、冷胶粘度、崩解值和峰值时间均降低,而消减值、回复值和糊化温度呈增加的趋势;在N_3水平下,峰值粘度、热浆粘度、冷胶粘度、崩解值和峰值时间均表现为NT_1相似文献   

H2O2浸种对晚直播油菜生长及产量的影响

H2O2浸种能够促进低温胁迫下油菜种子的物质代谢,为适应直播油菜不同播期生产需求,研究H2O2浸种对不同播期油菜生长发育的影响,提高晚直播油菜产量。2017年以南农油4号为材料,设置播期(早播10月5日,晚播10月25日)和0.05%的H2O2浸种两个因素,采用露天盆栽试验观察油菜在越冬期的光合特性及全生育期生长发育动态。结果表明:(1)晚播使油菜苗期延长而蕾薹期缩短,初花前可利用积温从1349.5℃·d减少至1095.5℃·d,导致油菜营养生长期干物质积累减少,而生殖生长期活动积温升高,相比早播的1042.5℃·d升高为1119.5℃·d。由于晚播生育期缩短,活动积温减少,干物质积累降低,最终显著减产8.3%。(2) H2O2浸种处理对早播油菜萌发出苗及地上部生物量无显著影响,但显著抑制了地下部生物量及光合能力,降低了越冬期干物质积累,继而影响后期产量形成,最终造成油菜显著减产,降幅为10.9%。(3) H2O2浸种处理促进了晚播油菜萌发出苗,增大叶面积,促进了油菜干物质积累使产量显著升高,增幅为15.7%。因此在油菜晚直播条件下,可通过H2O2浸种处理以提高产量。     

花生野生种在花生抗病中的利用

花生是世界上重要的油料作物之一。与栽培种相比,花生野生种具有较高的遗传多样性,能够适应一系列复杂环境,是抵抗生物胁迫和非生物胁迫的重要基因来源。多项研究表明,花生野生种对根结线虫病、晚斑病和锈病具有较高抗性。本文综述了野生花生的种类以及花生栽培种起源种相关研究进展,总结了野生花生对花生病害的抗性以及在育种中的应用。结合花生基因组学最新研究,展望了花生野生资源的利用前景。     

硝酸盐诱导的大麦HvLBD5/14基因表达分析及功能验证

LBD(Lateral organ boundaries domain)基因家族是植物特有的一类含有保守LOB(Lateral organ boundaries)结构域的转录因子家族,在调控植物侧生器官发育、逆境胁迫响应等方面具有重要的作用,其中ClassⅡa类基因涉及到植物的氮代谢调控。本研究克隆了大麦LBD基因家族ClassⅡa中HvLBD5和HvLBD14基因,通过荧光定量PCR分析了硝酸盐诱导下的基因表达模式;构建表达载体,转化拟南芥,探讨了转基因株系相对于野生型的氮素形态的变化。结果表明,大麦HvLBD5和HvLBD14基因均受低浓度和高浓度硝酸盐诱导表达,然而表达模式存在差异;拟南芥超表达株系相对于野生型,成熟植株中硝酸盐含量和蛋白质含量显著增加(P<0.05),暗示着大麦HvLBD5和HvLBD14可能涉及到氮代谢调控。该研究结果对大麦LBD基因鉴定及功能研究具有重要的意义。     

花生株型与高产

花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料作物,在我国食用油供给中具有重要作用,因此提高花生产量对于推动我国花生产业发展至关重要。自上世纪六十年代以来,我国花生主推品种以直立型为主,该株型结果集中,可以密植,能够满足当时小农经济手工劳作的需求。但是相比于蔓生型和半蔓生型花生来说,直立型花生用种量大、投入高、产量偏低,已经越来越不能满足现代化生产的要求。美国花生品种以蔓生型为主,花生单产高于我国,但是在我国发展蔓生型花生不切合我国耕地紧缺的实际情况,因此培育半蔓生型高产花生新品种是当务之急。本文分析了直立型花生对产量的限制性,论证了半蔓生型高产花生的优势,以期为我国花生高产育种提供一定的理论支持。     

电子克隆获取甜菜富亮氨酸类受体蛋白激酶基因BvLRR-RPK2;1完整编码区

针对前期获得的甜菜分子标记位点进行分析,以获得甜菜中该位点相关的基因。结合电子克隆与常规克隆,获取并验证目的基因片段,最后预测基因产物结构与功能。结果获得了一段长3467bp的片段,其中包含一个长3141bp的完整编码区,编码一个长1046aa的富亮氨酸类受体蛋白激酶。将基因命名为BvLRR-RPK2;1。基因编码区在基因组中连续存在,无内含子区域。基因翻译产物BvLRR-RPK2;1具有一个跨膜结构域,具有LRR-RPK家族的特征性结构域,与已知的LRR-RPK/RLK类蛋白序列相似性在85%以下,与甜菜本身的预测序列在编码区内部有5个碱基、2个氨基酸的差异。本文获得了一个甜菜中未经克隆的LRR-RPK2编码区,并预测了其产物功能。     

栽培措施对超级稻产量及氮肥利用效率的影响

水稻是我国重要的粮食作物。在人口增长和经济快速发展的大背景下,对粮食的需求量不断提高,产量的提高要求更大的肥水投入和更优化的栽培措施。在我国肥水投入量已经很大的情况下,优化栽培措施对水稻的增产增效意义重大。以籼粳杂交稻甬优2640与常规粳稻武运粳24为试验材料,采取4种不同的栽培措施(氮空白、当地常规、增密减氮、精确灌溉),探讨了不同栽培措施对水稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,增密减氮、精确灌溉等栽培措施可以显著提高有效叶面积指数(LAI)、高效LAI,提高粒叶比,增加库容,提高氮素相关代谢酶活性,从而提高水稻产量和氮肥利用效率。     

花生远缘杂交后代的氨基酸含量变异分析

本实验室利用野生花生(A.monticola)与栽培品种(黑花生、桂花红)杂交,获得了一些具有高产性状的花生新材料。通过对这些远缘杂种后代种子的氨基酸含量进行检测,共能检测到17种水解氨基酸和20种游离氨基酸。其中含量最高的是谷氨酸,其次是天冬氨酸和精氨酸,三者的总和占总氨基酸含量的46.1%～47.3%。不同株系间氨基酸含量的变异系数有较大差异。本研究可为利用远缘杂交获得高产优质的花生新材料提供一定的理论依据。