小麦秸秆还田后不同水稻品种对简化穗肥施用的响应及其成因

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材,研究秸秆还田方式(全量还田和不还田)和简化穗肥处理(0﹕0,不施穗肥;2﹕0,全施促花肥;1﹕1,促花肥和保花肥各施一半;0﹕2,全施保花肥)互作条件下产量、颖花分化和退化等的差异及其相互关系。从秸秆腐解和养分释放、土壤微生物量和酶活性变化、土壤碱解氮含量等角度分析水稻颖花分化和退化的机制。【结果】(1)秸秆还田后,南粳9108和扬稻6号的产量分别平均增加4.2%和3.2%。穗肥处理中,两品种分别以2﹕0和1﹕1处理的产量最高;而秸秆不还田处理下,两品种产量均以1﹕1处理最高。在施氮量180—360 kg N·hm-2范围内穗肥处理的产量趋势一致;(2)秸秆还田后0—30 d为快速腐解期,秸秆中的碳和氮迅速释放,30d时土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量平均增加179.2%,脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶的活性平均增加88.8%;40—60d秸秆腐解和碳氮释放速率变缓,微生物数量和酶活性迅速降低;60—90 d秸秆腐解和碳氮释放基本停滞,微生物数量和酶活性缓慢下降。秸秆还田后10—40 d,土壤碱解氮含量平均降低4.8%,50—90 d平均增加5.2%;(3)秸秆还田后,土壤碱解氮的增加使供试水稻的颖花分化数平均增加1.4%,颖花退化数平均降低12.3%,颖花现存数平均增加4.4%,每穗粒数(每穗颖花现存数)的增加是水稻增产的主要原因。南粳9108和扬稻6号2﹕0处理下颖花退化率秸秆还田较不还田处理分别降低23.5%和7.6%。南粳9108在2﹕0处理下的颖花分化数和退化数较1﹕1处理分别增加8.9和5.7朵/穗,扬稻6号分别增加6.8和11.6朵/穗。由于颖花分化数的增幅大于颖花退化数的增幅,故南粳9108的颖花现存数以2﹕0处理最多,而扬稻6号则以1﹕1处理最多。【结论】秸秆还田提高了水稻产量,全施促花肥南粳9108产量最高,扬稻6号则是促保均施处理的最高。产量提高的原因主要通过显著降低颖花退化率和退化数,增加每穗粒数实现的。南粳9108颖花退化率下降的幅度大于扬稻6号,是两个品种颖花现存数对不同穗肥处理响应差异的主要原因。

低成本耐盐性超强吸水复合材料的研制

在用聚丙烯酸制备超强吸水材料的过程中加入一定量的煅烧煤系高岭土和丙烯酰胺能有效降低材料成本和提高其耐盐性。通过正交实验,找出了制备成本低和耐盐性好的超强吸水复合材料的条件,当煅烧煤系高岭土量为丙烯酸单体质量50%,丙烯酰胺加入量为70%,中和度为90%,引发剂和交联剂量分别为0.3%和0.025%时,制得产品吸生理盐水(0.9%N aC l溶液)和吸自来水率分别达到60 g/g和325 g/g,吸水后凝胶强度明显提高。

水溶液法制备高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺超吸水性树脂的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钠为引发剂,采用水溶液法制备出高岭土复合聚丙烯酸-丙烯酰胺超吸水性树脂,讨论了实验中主要因素对其吸水性能的影响。结果表明:当中和度为80%,高岭土、引发剂和交联剂量分别为丙烯酸单体质量50%、0.3%和0.025%,单体丙烯酰胺与丙烯酸质量比为7:10时所制得复合树脂吸蒸馏水率达960g/g,吸自来水和生理盐水达330g/g和60g/g。

用煤系高岭土制备超强吸水复合材料的研究

经900℃煅烧后的煤系高岭土与聚丙烯酸钠合成的超强吸水复合材料吸水性能好,成本低。当煅烧煤系高岭土量为丙烯酸单体质量的50%,中和度为90%,引发剂量为0.3%,交联剂量为0.025%时,所制得复合材料吸收蒸馏水率可达940g/g,吸自来水可达325g/g。

煅烧高岭土/PAA-AM高吸水保水复合材料的合成与性能研究

采用溶液聚合法制备了煅烧高岭土/PAA-AM高吸水保水复合材料,使用SEM观察了复合材料的表面形貌,讨论了各种因素对复合材料的吸水和保水性能的影响。结果表明:通过复合,煅烧高岭土粉体颗粒以片状形态均匀分散于PAA-AM基体中,当丙烯酰胺用量为15%,引发剂用量为0.25%,交联剂用量为0.08%,中和度为80%,煅烧高岭土添加量为60%时,复合材料吸蒸馏水倍率达646g/g,常温放置15d和50℃放置6h后的保水率分别为61.5%和87.1%,较添加矿物前均有提高。

粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料的研制

粉煤灰能够吸水蓄水,并且从“植物→煤→粉煤灰”转化历程可见粉煤灰自身含有多种营养元素,对土壤有很好的改良效果。本研究首次以丙烯酸和粉煤灰为原料,采用溶液聚合法制备粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料,以使高吸水材料成本降低,环境相容性提高。实验表明,当温度为70℃,以丙烯酸单体为基准,中和度为100%,交联荆添加量为0．050%,引发剂添加量为0．250%,粉煤灰添加量为50%时,所合成的复合材料吸蒸馏水和自来水倍率最高,分别为443．6、192．2g/g。同时,红外光谱分析也能说明粉煤灰已经很好地复合到聚合物当中。

煅烧高岭土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料的研制

以煅烧高岭土和丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成得到煅烧高岭土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料,讨论了丙烯酰胺用量、引发剂用量、交联剂用量、中和度及煅烧高岭土添加量对其吸水性能的影响,并用扫描电镜表征其表面形貌。结果表明:丙烯酰胺用量15%,引发剂用量0.25%,交联剂用量0.08%,中和度80%,煅烧高岭土添加量50%,复合材料吸蒸馏水达890g/g,吸生理盐水达70g/g,同时煅烧高岭土在材料中分散均匀。

粉煤灰煅烧除碳对高吸水树脂复合材料的影响

粉煤灰具有一定的吸水能力,其本身含有多种养分元素,可以明显改良土壤理化性质。本研究采用粉煤灰与丙烯酸制备粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合树脂,以使高吸水树脂成本降低,环境相容性提高,同时为粉煤灰的利用开辟一条新的途径。试验结果表明:粉煤灰煅烧除碳对所制备的高吸水复合树脂吸液能力影响很大;所制得的高吸水复合树脂均匀,粉煤灰很好地复合到聚合物当中。

湖北松宜煤系高岭土钛的赋存状态研究

用X粉晶衍射（XRD）、电子探针（EPMA）分析．首次查明了湖北松宜地区煤系高岭土中铁的主要独立矿物为锐铁矿．粒径一般在0．5～1．5pm之间，个别大于10μm。铁赋存状态的查明．为南方煤系高岭土资源综合开发利用提供了科学的依据。

粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料制备工艺条件研究

本研究采用粉煤灰与丙烯酸制备出粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料,降低了高吸水树脂成本,提高了环境相容性。主要分析了中和度、交联剂、粉煤灰、引发剂的用量以及温度对复合材料吸水性能的影响,找到了制备此材料的较佳工艺条件。

机插秧育苗配套措施对水稻秧苗素质、产量及氮素吸收利用的影响

为探明机插秧育苗配套措施对水稻秧苗素质、产量及氮素吸收利用的影响。以南粳9108为试验材料,以(未培肥)素土为床土,进行壮秧剂比较、秧田期施氮、播种量、秧龄和每穴苗数试验。结果表明:素土配施壮秧剂和秧田期施氮提升了秧苗素质,秧苗的叶龄、叶长、茎基宽和根数均显著增加,分别以育苗伴侣壮秧剂和壮秧剂+2次肥处理各指标最优;随着播种量的增加和秧龄的延长,秧苗素质显著趋劣,分别以75 g播种量和23 d秧龄处理最优;素土配施壮秧剂和秧田期施氮显著提高了水稻产量,壮秧剂处理和壮秧剂+2次肥处理分别平均增加13.16%和9.97%;随着播种量的增加和秧龄的延长,产量显著降低,以75 g播种量和23 d秧龄处理最高,分别增加2.84%~25.52%和5.57%~29.51%;每穴苗数以每穴5苗处理的产量最高。相关分析和通径分析表明,在适宜穗数的基础上,促进每穗粒数的增加是其产量增加的主要原因;素土配施壮秧剂显著提高了水稻植株的氮素积累量、转运量和转运率,并使氮素籽粒生产效率、氮肥偏生产力和氮肥利用率增加;秧田期施氮提高了氮素积累量和氮素利用指标;随着播种量的增加和秧龄的延长,氮素吸收、转运和利用显著降低,分别以75 g播种量和23 d秧龄处理最高;每穴5苗处理的氮素吸收利用指标均最高。相关分析表明,氮素吸收利用主要指标均与产量呈显著或极显著正相关。结论:机插秧干种子直接播种在素土+壮秧剂的床土上,播量75 g,秧田期施用2次肥料,秧龄≤23 d,有利于提升水稻秧苗素质,实现产量和氮素吸收利用的同步提高。

宜昌地区煤系高岭土矿石特征及应用前景分析

对我国南方湖北宜昌地区煤系高岭土矿石类型、矿物组成、化学成分等进行了深入研究,在此基础上分析了该区高岭土的利用前景,指出该煤系高岭土亦可开发出高档"双90"煅烧高岭土产品,并特别适于做医用橡胶瓶塞补强填料。

建立城市综合防灾体系的研究

城市是国家经济、文化、政治、科技信息的中心,同时也是人为灾害和自然灾害的巨大承灾体,一旦遭受灾害影响其损失也是巨大的。综合防灾是近年来我国城市防灾建设的新理念,强调建立能够统一应对各类突发事件及应急的思路。针对我国综合防灾减灾规划的性质、内容和编制工作的存在的问题,对我国的城市综合防灾减灾的编制方法进行分析和讨论,提出了"分析现状—灾害识别及分析—风险评估—规划对策—规划管理"的编制流程。

叶面喷硒对不同籼·粳水稻品种稻米品质及硒含量的影响

[目的]研究叶面喷施硒肥对籼、粳水稻品种在秸秆还田与穗肥处理下籽粒产量和稻米品质的影响。[方法]对扬稻6号和南粳9108抽穗期水稻叶面喷施0.2%亚硒酸钠溶液,研究叶面喷硒对不同灿、粳水稻品种稻米品质及硒含量的影响。[结果]与不施硒处理相比,叶面喷硒处理扬稻6号和南粳9108水稻平均产量分别增加1.465%、3.54%,南粳9108增幅略大,秸秆不还田下的响应略大于秸秆还田;扬稻6号和南粳9108各处理平均整精米率分别提高1.62%、0.70%,扬稻6号的增幅略大于南粳9108;可小幅降低扬稻6号和南粳9018的垩白粒率和垩白度,对垩白粒率的降低效果稍大,对长宽比的影响更小;可小幅提高扬稻6号和南粳9018的直链淀粉含量、糊化温度和蛋白质含量,其中,扬稻6号糊化温度的增幅略大,南粳9108直链淀粉含量和蛋白质含量的增幅略大;扬稻6号和南粳9108稻米的崩解值分别提高2.61%、3.52%,消减值分别下降1.82%、0.82%;可极显著提高扬稻6号和南粳9018茎鞘、叶片、稻穗及精米中的硒含量,南粳9108精米硒含量增幅略大。硒处理后,2个品种精米硒含量均达到了安全的富硒米标准。[结论]叶面喷施硒肥可有效提高水稻精米中的硒含量,适度改善稻米的加工品质、外观品质和稻米淀粉黏滞性主要特征值。

栽培措施对水稻氮素吸收利用及稻田尾水氮磷含量的影响

为探讨在不同耕作模式下秸秆还田和肥料品种对水稻产量形成、氮素吸收利用、土壤养分含量及稻田尾水氮磷含量的影响,以南粳9108和金武软玉为供试材料,设计秸秆还田与肥料品种、秸秆还田与耕作方式、耕作方式与肥料品种3个互作试验。结果表明:与秸秆不还田处理相比,秸秆还田处理的水稻产量平均高5.57%,成穗率平均高6.11%,吸氮量、氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力和氮肥利用率分别高3.30%、2.16%、0.70%、5.46%和4.96%,土壤中全氮和速效氮含量分蘖期较低,分蘖期后较高,全生育期尾水中总氮、总磷含量分别平均提高4.83%、39.28%。与浅旋处理相比,深耕处理的水稻产量平均高9.75%,成穗率平均低0.62%,吸氮量、氮素籽粒生产效率、氮肥偏生产力和氮肥利用率分别高3.27%、6.33%、9.76%和1.52%,氮素收获指数低1.42%,土壤全氮和速效氮含量分别低0.27%和2.83%,全生育期尾水中总氮、总磷含量分别平均降低4.23%、12.71%。与速效肥处理相比,缓释肥处理的水稻产量平均低12.01%,成穗率平均低2.95%,氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力分别低13.89%、4.48%%、12.05%,吸氮量和氮肥利用率分别高1.92%和3.85%,土壤全氮含量高1.50%,土壤速效氮含量低2.83%,全生育期尾水中总氮、总磷含量分别平均降低6.31%、1.12%。还田深耕速效肥处理产量最高,氮肥利用率略低,尾水氮、磷含量较高;还田深耕缓释肥处理的产量略低,尾水氮磷含量最低,氮肥利用率最高。研究表明,采用秸秆还田+深耕+速效肥的方式有利于水稻产量的提高,采用秸秆不还田+深耕+缓释肥的方式可以提高氮肥利用率,减少稻田对环境中氮、磷的排放。

水稻大库容遗传群体源库性状、物质生产与分配的基本特征

在大田条件下,以染色体单片段代换系水稻群体114个株系为供试材料,采用聚类分析的方法依据供试群体库容量大小将其分为6种类型。结果表明:1)供试群体库容量变幅为676.80~1326.43g/m^2,666.7m^2产量变幅为311.74~763.35kg,供试材料间差异较大,同时随着库容量的增大,产量呈明显增加趋势;2)大库容量水稻抽穗期LAI、成熟期LAI均显著大于其他类型,结实期叶面积下降比例较其他类型小;3)大库容量水稻库容量大,库容量形成速率大,粒叶比大,结实期净同化率高;4)大库容量水稻主要生育时期(抽穗期、结实期、成熟期等)群体干物质积累量均具有较大的优势,结实期的优势更明显,其单茎干质量及单穗干质量亦具有相似的特征;5)大库容量水稻抽穗期茎鞘叶干质量比例大,穗干质量中等,成熟期这2个性状均为中等水平,经济系数中等偏上。大库容量水稻源足、库大,产量优势明显,但经济系数中等表明其库容量有进一步充实的潜力。

不同类型水稻品种产量和氮素吸收利用对大气CO2浓度升高响应的差异

【目的】探明不同类型水稻品种产量和氮素吸收利用对FACE(大气CO2浓度增高)响应的差异。【方法】以常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻共6个品种为供试材料,研究FACE对不同类型水稻产量、氮素吸收利用的影响。【结果】1)FACE处理极显著提高了水稻产量,平均增加24.17%,常规籼稻增幅最大,FACE和对照均以杂交籼稻最高;2)FACE处理显著增加了单位面积穗数,常规粳稻增幅最大,并显著增加了杂交籼稻和常规籼稻每穗粒数;3)FACE处理显著提高了成熟期吸氮量和氮素籽粒生产效率,成熟期吸氮量平均增加21.23%,杂交籼稻增幅最大,FACE和对照均以常规籼稻最高;氮素籽粒生产效率平均增加7.33%,杂交籼稻增幅最大,FACE和对照均以杂交籼稻最高。成熟期吸氮量对产量促进作用略大于成熟期氮素籽粒生产效率;4)FACE处理降低了植株含氮率,成熟期平均下降0.105个百分点,常规粳稻降幅最大。FACE处理极显著提高植株干物质量,成熟期平均增加23.95%,常规籼稻增幅最大;FACE处理显著提高常规籼稻和杂交籼稻成熟期单穗吸氮量,分别增加10.79%、13.93%,但常规粳稻下降了9.60%;FACE处理显著提高了成熟期群体吸氮强度,平均增加22.29%,杂交籼稻增幅最大。FACE处理对水稻全生育期天数无显著影响;FACE处理显著提高茎鞘、叶片、穗各器官吸氮量,叶片增幅最大,平均增加51.86%,杂交籼稻增幅最大;FACE处理显著提高了不同生育阶段吸氮量,抽穗-成熟阶段增幅最大,平均增加108.90%,杂交籼稻增幅最大;5)植株干物质量、单穗吸氮量、吸氮强度、穗吸氮量、抽穗-成熟阶段吸氮量对成熟期总吸氮量的促进作用分别大于植株含氮率、单位面积穗数、生育天数、茎鞘叶吸氮量、移栽-分蘖和分蘖-抽穗阶段吸氮量;6)FACE处理显著提高了氮肥偏生产力,降低了每百千克籽粒需氮量,前者平均增加24.16%,常规籼稻增加最多;后者平均降低4.7%,常规籼稻降幅最大。【结论】FACE处理可显著提高水稻产量和氮素吸收利用效率,但品种间差异较大。

大气CO2浓度升高对不同类型水稻品种磷素吸收利用的影响

以常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻共6个品种为供试材料,研究FACE(大气CO2浓度增加200μmol·mol^-1)条件对不同品种类型水稻产量及磷素吸收、分配、运转、利用的影响。结果表明:FACE处理使水稻产量显著增加24.17%,常规粳稻、杂交籼稻、常规籼稻分别增加19.38%、24.02%和29.10%,常规籼稻增幅最大;FACE处理使抽穗期、成熟期植株含磷率分别增加2.51%、6.07%,抽穗期常规籼稻增幅最大,成熟期常规粳稻增幅最大,处理间无显著差异;FACE处理使抽穗期、成熟期植株吸磷量增加25.42%、32.51%,抽穗期以常规籼稻增幅最大,成熟期以常规粳稻增幅最大。成熟期吸磷量与水稻产量呈极显著线性正相关(r=0.457**);FACE处理对抽穗期、成熟期各器官磷素占比无明显影响,但品种间差异较大;FACE处理使结实期茎鞘叶磷素运转量和穗部磷素增加量分别提高了25.77%、36.18%,两个性状均以常规籼稻增幅最大,促进磷素向穗部运转有利于水稻产量的提高(r=0.410**);FACE处理降低常规粳稻和常规籼稻的磷素籽粒生产效率、干物质生产效率,增加了杂交籼稻磷素干物质和籽粒生产效率;FACE处理使磷肥偏生产力显著增加24.17%,常规籼稻增幅最大。研究表明,FACE处理显著提高了各类水稻的产量、植株吸磷量、磷素运转量、磷肥偏生产力,品种间差异较大。

不同库容群体水稻磷、钾养分吸收利用的基本特点

在大田条件下,以染色体单片段代换系水稻遗传群体114个株系为供试材料,采用聚类分析方法将供试群体按库容量分成6种不同类型,研究其磷、钾养分吸收利用的基本特点。结果表明:①供试群体库容量差异极大,变幅为676.80~1326.43 g·m-2,扩大库容量有利于其产量的显著提高;②不同库容量水稻全株含磷率和抽穗期含钾率差异较小,但成熟期含钾率差异显著。大库容水稻成熟期吸磷量和吸钾量优势明显,与其结实期较高的磷、钾吸收量关系密切;③大库容水稻结实期茎鞘叶磷素转运量小,穗部磷增加量大,而结实期茎鞘叶钾素转运量和穗部增加量均有明显优势;但磷、钾利用效率优势均不明显;④相关分析表明,磷、钾养分吸收量对库容量的影响较其籽粒生产效率大。综上所述,该遗传群体水稻磷、钾吸收利用特点基本相同,大库容水稻具有明显的磷、钾吸收优势,结实期尤为显著。

氮高效吸收水稻磷素吸收利用的特点

为探究氮高效水稻磷素吸收利用的基本特点及其与氮素吸收的关系。在大田条件下,于2012-2013年,以114个染色体单片断代换系水稻为供试材料,研究其产量、氮磷吸收利用等性状,并以成熟期吸氮量和产量将供试材料聚类分成6种不同氮效率类型水稻。结果表明,供试群体成熟期吸磷量差异较大,变幅为2. 54～5. 46 g·m^(-2);氮高效水稻成熟期吸磷量显著高于其他氮效率水稻,增幅达8. 99%～47. 24%;氮高效水稻结实期总吸磷量显著高于其他类型水稻,各器官吸磷量也有相似的趋势;氮高效水稻单茎吸磷量、干物质量大;吸磷量影响因子对成熟期吸磷量的贡献表明,结实期吸磷量、穗吸磷量、全株含磷率、单穗吸磷量、吸磷强度均高于同组因子,通径分析与相关分析结果一致;氮高效水稻磷素利用效率除吸磷增量籽粒生产效率显著高于其他类型外,其他各指标均处于中等或较低水平;成熟期吸磷量和吸氮量均对产量有正向促进作用,吸氮量贡献更大。综上,氮高效水稻无论是全株还是各器官成熟期磷素吸收量均较大,结实期表现的更明显,但磷素利用效率中等;氮高效水稻磷素吸收能力强与其单茎吸收量、吸氮强度大有密切关系;氮高效水稻磷素吸收与氮素吸收密切相关。本研究结果为水稻磷素高效吸收利用提供了理论参考。