铁的生理功能及其对水稻产量和品质影响的研究综述

铁是植物生长发育必需的微量元素,也是人体生长不可缺少的微量元素之一。稻米是世界上50%以上人口的主食,水稻可有效从土壤中吸收铁元素供人类食用,改善人类铁缺乏的现状。本文综述了水稻中铁的生理功能和水稻对铁的吸收及转运调控机制,重点阐述了缺铁和铁过量对水稻生长发育、产量和品质的影响,并提出了未来该领域的研究方向,以期为水稻铁生物强化和水稻高产优质栽培提供理论依据。

机械化栽培方式对水稻产量影响的研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物,机械化、轻简化栽培是水稻生产发展的重要方向。本文综述了国内外水稻机械化、轻简化栽培发展概况,重点阐述了机械直播、机械插秧和机械抛秧等机械化栽培方式的技术特点及其对水稻产量的影响,提出了未来加强我国水稻机械化、轻简化栽培的研究重点,以期为水稻高产高效栽培提供理论依据。

化学调控下穗肥施氮量对水稻产量及抗倒性的影响

为探究大田栽培条件下,不同植物生长调节剂及穗氮肥施用量对水稻产量及其构成要素和茎秆抗倒性的影响,研究提高产量和增强抗倒伏能力的穗肥施氮量及植物生长调节剂,以金香玉1号为供试品种,在拔节前一个叶龄期喷施不同种类的植物生长调节剂和施用不同量尿素,在齐穗后20 d测定水稻各节间长度及抗折力等主要物理性状,比较研究不同穗肥施用量下不同植物生长调节剂对水稻产量及其构成要素、株高、茎秆抗倒伏能力等的影响。结果表明,喷施烯效唑、多效唑、烯效·甲哌[钅翁]和吨田宝均能增加产量,其中烯效·甲哌[钅翁]的增产效果最为显著,其原因在于有效穗数、每穗颖花数的增加较明显。在施用尿素112.5 kg/hm^(2)的情况下,多效唑降低株高的效果最为显著。4种生长调节剂均缩短了基部第1节间(N1)、第2节间(N2)、第3节间(N3)长度,对基部第4节间(N4)长度影响不大,抗倒伏能力的增加主要在于基部节间抗折力的增加。由此得出,在拔节前一个叶龄期喷施植物生长调节剂均能降低株高和基部第1节间、第2节间、第3节间的长度,增强基部第1节间、第2节间的抗折力,从而减少田间倒伏情况,提高产量。

灰霉病处理红颜草莓果实后相关抗病转录因子的表达量分析

本试验选取了“红颜”草莓不同发育时期的果实作为材料,灰霉病菌处理草莓果实后,提取草莓果实RNA,检测灰霉病处理草莓果实后相关抗病转录因子的表达量。结果发现,不同发育阶段的草莓果实灰霉病发病时间和发病状态不同。对4个抗病相关转录因子表达量分析表明,灰霉病侵染后,基因表达量均有不同程度上调。

不同种植方式下温度升高对水稻产量及同化物转运的影响

【目的】气候变暖对水稻生产系统的影响备受关注,研究不同种植方式下,水稻产量及其形成对气候变化的响应规律,为水稻种植区划、栽培措施和品种调整提供依据。【方法】2017—2018年以南粳9108和南粳46为供试品种,模拟机插秧移栽和机械化直播2种种植方式,以常温(NT)为对照,于始穗期进行中度升温(平均增加2℃,MT)和极端高温胁迫(平均增加5℃,HT),研究不同种植方式下温度升高对不同水稻品种的产量及其构成、同化物转运、光合生产特性的影响。【结果】在中度升温和极端高温胁迫下,南粳9108和南粳46产量降幅均为移栽<直播,长生育期品种南粳46产量降幅较小。穗干物重增长速率表现为NT>MT>HT,水稻茎叶向穗的干物质转运量、转运率均随着温度升高而递减,且南粳9108下降趋势大于南粳46。穗后21 d至成熟期,剑叶SPAD值总体随着温度的升高而增加,差异达极显著水平;剑叶净光合速率穗后14—21 d均以极端高温胁迫处理下最小,而到穗后35 d以极端高温胁迫处理下最大。剑叶气孔导度、蒸腾速率均呈NT>MT>HT趋势,生育后期差异更显著。通径分析表明,产量各构成因子对产量的影响程度为结实率>千粒重>穗数>每穗粒数,温度处理对产量各构成因子的影响都表现为负效应,且以结实率影响最大(-0.819)。相关分析表明,不同种植方式下受中度升温、极端高温胁迫后,成熟期干物质总重量、茎叶干物质转运量与产量构成因子(穗数除外),一、二次枝梗籽粒结实率都呈极显著正相关。【结论】始穗期2—5℃升温均显著降低粳稻结实率,从而导致水稻产量降低。从光合物质特性究其原因是由于温度升高降低了干物质向穗的转运率和穗干物质积累速率,从而导致生育后期水稻剑叶SPAD值增加,延长叶片持绿时间,抑制"源"向"库"转移。从气候变暖应对措施来看,选择采用移栽种植方式和长生育期品种易于表现出对极端高温胁迫逆境较好的抗性。

长期秸秆还田与耕作方式对水稻产量及品质的影响

通过稻麦两熟制下的长期定位试验,研究连续秸秆还田及不同耕作方式对水稻产量和品质的影响。结果显示,与"翻耕+秸秆不还田"(对照,CT)相比,"免耕+秸秆还田"处理(MTS)和"翻耕+秸秆还田"处理(CTS)改善了抽穗期水稻上3叶的氮素水平,显著提高了水稻产量,2年试验水稻产量CTS处理比CT处理增加6.9%~14.8%。从产量构成因素来看,MTS和CTS处理的有效穗数都显著提高,实粒数也有所增加;从稻米品质来看,MTS和CTS处理在一定程度上改善稻米的加工品质、外观品质及蒸煮食味品质。但"连续免耕+秸秆还田"处理(NTS)降低了水稻产量,产量比对照(CT)低10.9%~11.8%;与对照(CT)相比,NTS处理的每穗实粒数显著下降,外观品质和蒸煮食味品质变劣。

高产高效水稻冠层光能利用特征研究进展

通过挖掘作物的生物学潜力,而非过分依赖水肥的大量投入,是实现作物产量和资源利用效率协同提高(高产高效)的重要途径。水稻产量主要来自抽穗后的光合作用,因此要实现水稻的高产高效,提高冠层光能利用率(RUE)具有重要意义。本文综述了水稻高产高效的叶面积和冠层光能利用特征以及物质积累与运转特点,分析了目前存在的问题和对未来研究的展望。

土壤微生物对水稻根系形态活力影响的研究进展

水稻是我国重要的粮食作物,其根系形态活力与地上部生长发育密切相关。土壤微生物作为土壤物质循环的催化剂,调控土壤养分对根系的有效供给,对水稻根系生长发育具有重要意义。本文综述土壤微生物中细菌、真菌、放线菌对水稻根系形态活力的影响,提出土壤微生物与水稻根系二者间研究构想,以期为改善水稻根系形态生理和高产栽培提供理论依据。

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田(NTS)、麦季免耕与秸秆减量还田(RNT)、稻季免耕与秸秆减量还田(RCT)、稻麦双季翻耕与秸秆还田(CTS)、稻麦双季少耕与秸秆减量还田(MTS)以及稻麦双季翻耕无秸秆还田(CT,对照)6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。