施用有机肥和调理剂对田间土壤重金属有效态变化影响及水稻降镉效应研究

以春优84和中浙优8号为试验材料,在浙江衢州典型镉污染农田开展大田小区试验,研究有机肥与土壤调理剂施用对土壤酸碱度(pH)、土壤重金属元素(Cd、Fe、Mn、Zn等)有效态、水稻植株(稻草、籽粒)重金属元素积累量的影响,并探究了施用有机肥与土壤调理剂降低籽粒Cd积累的机理。结果表明,单施有机肥(1.5 t/hm^(2))对土壤金属元素有效态、稻草和籽粒重金属元素含量无显著影响;在有机肥(1.5 t/hm^(2))+土壤调理剂(2.7 t/hm^(2))联合施用处理后,土壤pH增加9.48%,土壤重金属有效态含量和植株中重金属元素含量均呈下降趋势。其中,土壤有效态Cd含量降低16.41%(DTPA提取)和48.96%(CaCl_(2)提取),稻草和籽粒Cd含量分别降低40.04%和48.22%。逐步回归和通径分析表明,稻草Cd含量、土壤Cd有效态与籽粒Cd含量显著相关。由此可见,施用土壤调理剂通过提升土壤pH,从而降低土壤重金属元素有效态含量,其中有效态Cd含量下降尤为显著,以此调控水稻稻草和籽粒中的Cd积累。说明供试土壤调理剂可以在酸性土地区推广应用,具有提升酸性土壤pH、降低稻米Cd富集的效果。

硅对镉胁迫下水稻苗期抗氧化酶系统及镉离子吸收和转运相关基因表达水平的影响

【目的】探究在镉(Cadmium,Cd)胁迫下,外源硅(Silicon,Si)对水稻株高、干物质量、抗氧化酶系统及对Cd^(2+)相关基因表达水平的影响,以期为阐明Si缓解Cd对水稻毒害作用机理提供理论依据。【方法】以辐品36(FP36)和中嘉早17(ZJZ17)为研究对象,通过设置不同Cd胁迫浓度(0、5μmol/L)和Si处理(0、10μmol/L、1 mmol/L)进行水培实验,重点分析处理后水稻农艺性状和抗氧化酶活性,以及Cd^(2+)吸收、转运相关基因表达水平的差异。【结果】Cd胁迫可以显著抑制水稻株高、干物质量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性;但Si能有效缓解Cd毒害,显著提高水稻生物量,增强抗氧化酶活性,其中1 mmol/L Si缓解效果更佳。此外,Si还能有效增加可溶性蛋白并降低MDA含量。Cd胁迫显著增加了FP36和ZJZ17不同组织的重金属含量,其中,根系中Cd积累量显著高于地上部。在添加较低浓度Si(10μmol/L)后,水稻根系和地上部Cd含量无显著差异;但1 mmol/L Si能显著降低水稻根系和地上部Cd含量。OsNRAMP1、OsNRAMP5、OsIRT1、OsHMA2、OsHMA3等Cd^(2+)吸收和转运相关基因的表达水平在镉胁迫和Si处理后呈不同的变化趋势。其中,OsNRAMP1、OsIRT1、OsHMA2的表达量受Cd胁迫影响有所上调,OsNRAMP5表达量呈下调趋势,而OsHMA3则无显著变化。而外源添加1 mmol/L Si可显著下调上述Cd^(2+)吸收和转运相关基因的表达水平,重金属镉积累量下降。【结论】Si通过改善水稻的农艺性状、激活抗氧化系统,以及调控重金属Cd^(2+)吸收和转运相关基因的表达水平来缓解镉对水稻的毒害作用。

有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力和经济效益的影响

为了研究不同比例有机肥氮替代化肥氮对水稻产量、植株养分积累、土壤属性及经济效益的影响,设置7个处理(CK:不施肥;NPK:配方肥;MN10、MN20、MN30、MN50、MN100:等氮有机肥替代比例分别为10%、20%、30%、50%、100%)进行了大田单季稻试验,并对各处理的水稻产量、地上部分养分吸收积累量、土壤属性及经济收益进行分析。结果表明:等氮条件下,有机肥替代化肥对水稻产量的影响呈先上升后降下的趋势,相较于NPK,MN20、MN30处理分别显著增产10.7%、13.9%,而MN50、MN100处理的产量低于NPK,其中MN100处理显著减产18.1%;有机肥替代化肥对水稻地上部分的干物质量及其养分吸收量的影响与产量相似,秸秆产量以MN20处理最高,较NPK增加了26.8%;地上部分植株的N、P、K吸收量也以MN20处理最高,较NPK分别提高了14.4%、18.2%、27.1%,其中钾养分差异达显著水平;相对于NPK,有机肥替代比例超过20%后显著提升了土壤pH值,但加速了土壤有机质矿化,导致有机质含量显著下降了10.8%~19.8%;有机肥高替代量(≥50%)除降低土壤有效氮和提高有效钾含量外,对其他养分的影响不明显;与NPK相比,有机肥替代10%~30%可小幅增加经济收入,而替代比例50%、100%则分别亏损2010.6、11737.4元/hm^(2)。综上,在南方单季稻生产上,化肥减量不宜过多,有机肥氮替代化肥氮量的适宜比例为20%~30%。

长白山欧李白粉病无公害防治研究

采用石硫合剂、波尔多液及无公害生产允许使用的翠贝为防治药剂,对长白山欧李进行无公害防治研究,结果表明,萌芽前地上部喷施5Be的石硫合剂、萌芽后地上部喷施0.5Be的石硫合剂、6月20日开始,每隔10d左右喷施一次240倍石灰或少量波尔多液能够有效地防止白粉病的发生,其防治效果可以达到长白山欧李无公害生产要求;感病时喷施50%的翠贝3000倍液,对长白山欧李白粉病也具有一定的治疗效果,但不宜长期使用。

甬优1540作再生稻在浙西地区种植表现及超高产栽培技术

常山2018年引进甬优1540作再生稻栽培,以2季相加百亩示范方平均产量17390.25 kg·hm^(-2)的成绩打破浙江省再生稻高产纪录。尽管获得了较高产量,但由于对甬优1540特性掌握不够,对其高产栽培所需的配套技术研究还不够深入,本研究于2019—2022年继续从适期播种、科学施肥、插秧密度、留桩高度、头季稻收割技术、水浆管理、病虫绿色防控等方面探索甬优1540再生稻高产栽培技术,2022年在极端干旱天气条件下百亩示范方2季产量相加产量超18000 kg·hm^(-2)。本文结合近年围绕甬优1540再生稻高产栽培所做的试验示范,分析总结浙西地区甬优1540百亩示范方2季产量相加超高产技术要点,为适宜地区示范推广提供技术借鉴。

2021年常山县再生稻品种比较试验

再生稻是浙江省常山县水稻主要种植模式之一。为筛选出适合常山县种植的再生稻新品种,不断提高浙江及周边地区再生稻生产水平,2021年在常山县游胜家庭农场开展了再生稻品种比较试验,并对各品种的生育期、产量、抗性等指标进行了分析。结果表明,再生季在10月20日之前(包括10月20日)能够成熟且产量较高的品种有甬优4901、甬优6760、甬优4911、甬优4918、荃两优169、晶两优534;再生季在10月下旬能够成熟且产量较高的品种有甬优6711、甬优6720;再生季在11月能够成熟且产量较高的品种为甬优1540;其他品种表现较差。

蓝莓果实色素含量的分析

蓝莓是常山县的新兴产业之一。本研究以南高丛蓝莓的美蓝和维尔,北高丛蓝莓的美青、莱格西、布里吉塔5个品种为试材,采用pH示差检测法进行花青苷含量的提取和测定,采用分光光度计法进行总酚、类黄酮、叶绿素和类胡萝卜素含量的提取和测定。结果表明,5个蓝莓品种果实的叶绿素和类胡萝卜素含量相对较低,总酚、类黄酮和花青苷含量相对较高;5个品种之间,美蓝(南方高丛蓝莓)的总酚、类黄酮、叶绿素、类胡萝卜素和花青苷含量是最高的,布里吉塔(北方高丛蓝莓)所含色素的含量在参试品种中是最低的,而维尔、莱格西、美青之间的色素含量差异不显著。同时可知,美蓝的花青苷与叶绿素的比值最高。这为以后衢州常山地区栽种品质优良、营养价值高的蓝莓品种提供了理论指导。

籼粳杂交稻甬优4901作再生稻栽培的特点及配套栽培技术

通过近年的试验示范及推广,再生稻已经成为浙江常山种粮大户增产增收的好模式。为筛选不同生育期类型适合在常山及周边地区栽培的再生稻优良品种,2019—2021年常山农技人员引进了20多个再生稻品种进行试验示范,其中甬优4901表现出生育期短、米质优、产量高、效益好的特点,不仅适宜在常山及周边作再生稻栽培,而且在浙江省宁波、绍兴以及湖南、江西等地也表现良好。为探索甬优4901作再生稻栽培特点及配套栽培技术,2021年农技人员对甬优4901头季稻插秧密度、头季稻收割留桩高度、再生季施肥等关键技术点进行试验研究,并开展百亩高产示范。本文将甬优4901再生稻在浙江常山试验示范结果进行分析,总结形成甬优4901作再生稻栽培的技术体系,为适宜地区示范推广提供技术借鉴。