科研产出
地膜覆盖和氮肥用量对洱海水稻产量和氮利用效率的影响
《中国稻米 》 2025
摘要：地膜覆盖是提升低温及缺水稻区水稻产量与生产效率的关键技术措施。研究地膜覆盖与氮肥施用量对水稻产量形成及氮素利用效率的影响，对于推动高海拔稻区洱海流域水稻种植模式的创新以及科学施肥策略的制定具有重要指导意义。于2023年开展试验，设置了常规种植（CT）与覆膜种植（PM）2种模式，并分别设置不施氮肥（N0）、施氮90 kg/hm2（N90）和施氮135 kg/hm2（N135）3个氮肥梯度，系统比较了不同处理对水稻产量及其构成因子、干物质积累动态、氮素积累与转运特征以及氮肥利用效率的影响。结果表明，施用氮肥显著促进了水稻分蘖前期相对分蘖速率的提升，同时加快了干物质与氮素的最大积累速率，进而显著增加成熟期干物质和氮素积累量（CT模式下，增幅分别为105.2%～119.0%和70.0%～97.2%;PM模式下，增幅为142.0%～144.1%和151.6%～179.8%），并最终显著提高水稻产量（CT模式下，增幅为50.0%～72.0%;PM模式下，增幅为48.8%～50.0%）。在CT模式下，施氮主要通过增加每穗粒数来实现增产；而在PM模式下，施氮则主要通过提高单位面积有效穗数来增加产量。但氮肥的施用导致氮肥利用效率的降低（CT模式下，降幅为14.9%～16.0%;PM模式下，降幅为42.0%～46.2%）。与CT模式相比，地膜覆盖显著提升了水稻移栽后1个月内0～20 cm土层的土壤温度（平均提升0.8℃）、分蘖前期相对分蘖速率（提高50.9%）、成熟期干物质和氮素积累量（分别提高了49.0%和92.3%），最终产量显著提高55.0%。在相同施氮水平下，相较于CT模式，PM模式显著增加了水稻的氮肥利用效率，具体表现为氮肥偏生产力提高43.3%～62.4%、氮肥农学效率提高15.2%～60.8%、氮肥生理利用率提高174.4%～219.9%。综合本研究结果，在洱海流域种植条件下，常规种植模式施氮量超过135 kg/hm2时，才可获得较高的水稻产量；而覆膜种植模式下，施氮量为90 kg/hm2时，既能实现水稻高产，又能有效提高氮肥利用效率。
关键词： 水稻 地膜覆盖 氮肥用量 产量 氮肥利用效率 洱海流域
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中国北方稻田及其周边环境中根结线虫种类鉴定
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]了解我国北方稻田及其周边环境中根结线虫的种类,为进一步制定水稻根结线虫病的防治策略提供参考.[方法]2020和2021年春季从我国河南、山东、宁夏、北京、吉林、黑龙江、新疆、甘肃、河北、辽宁、山西、陕西和内蒙古13个省(直辖市/自治区)的连片稻田、周围田埂、旱地等采集了 1 032份土样,每份土样与灭菌河沙混合后平均分成3等份分别放入花盆中,盆中一半播水稻一半播番茄,50 d后检测水稻或番茄根系是否有根结产生.挑取阳性样品根结中的雌成虫,制作会阴花纹玻片,对根结线虫种类进行形态鉴定;同时利用我国常见6种根结线虫特异性引物对土样中的根结线虫种类进行分子鉴定.[结果]生物测定结果显示,有119份土样能够引起水稻或番茄幼苗产生根结,总检出率为11.53%,其中宁夏回族自治区土样检出率最高,为33.33%.在根结线虫种类鉴定中发现,拟禾谷根结线虫(Meloidogyne graminicola)为北方水稻产区优势种,占鉴定样品的96.83%;花生根结线虫(M.arenaria)、北方根结线虫(M.hapla)、南方根结线虫(M.incognita)、象耳豆根结线虫(M.enterolobii)和爪哇根结线虫(M.javanica)分别占鉴定样品的 84.13%,52.38%,31.75%,15.87%和 3.17%.受 1,2,3,4,5 和 6 种根结线虫侵染的土样比例分别为11.11%,28.57%,28.57%,28.57%,3.18%和0%.其中最常见的为拟禾谷根结线虫、南方根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫混合侵染(23.81%),其次为拟禾谷根结线虫和花生根结线虫混合侵染(22.22%),再次为拟禾谷根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫混合侵染(15.87%),其他不同种类根结线虫混合侵染的田块比例不超过10.00%.[结论]根结线虫广泛分布于我国北方稻田及其周边环境中,其中拟禾谷根结线虫为优势种,象耳豆根结线虫也已适应低温由南向北扩散,今后应加大研究根结线虫在北方露地低温环境下的适应能力及扩散和危害风险,制定相应的防治措施.
关键词： 稻田 根结线虫鉴定 混合侵染 拟禾谷根结线虫 象耳豆根结线虫 中国北方
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利用CRISPR/Cas9技术敲除OsNramp5创制镉低积累水稻新种质
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大米镉超标问题严重威胁人体健康.水稻镉吸收转运基因OsNramp5的功能缺失可有效降低镉在稻米中的积累.为了快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除三系杂交稻优质抗病恢复系川恢491(R491)中的镉吸收转运基因OsNramp5,获得了多种不同突变方式的编辑植株,并筛选出单靶点突变无转基因成份的两种纯合突变株系(KO1和KO2).在镉污染土壤中种植并测定野生型和敲除植株糙米的镉含量,结果显示,相比于野生型R491,敲除株系KO1和KO2糙米中的镉含量显著下降,均降低约90%左右.农艺性状调查结果发现,相比野生型R491,KO1突变株系的农艺性状没有显著差异,但KO2突变株系的株高、结实率和千粒重显著降低.因此,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除镉吸收转运基因OsNramp5可快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究创制的新种质为加速培育可在镉污染区种植的安全水稻品种提供了新的遗传资源.
关键词： 水稻 镉 OsNramp5 CRISPR/Cas9 育种
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中国南方稻田及其周边环境根结线虫种类鉴定
《植物保护 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解根结线虫在中国南方稻区的分布和种类,从15个省(直辖市/自治区)采集1 181份土样,经生物测定发现312份土样中种植的水稻或番茄幼苗根系会产生根结,阳性总检出率为26.42%.利用线虫特异性引物从171份阳性样品中鉴定出6种根结线虫:拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola、北方根结线虫M.hapla、花生根结线虫M.arenaria、爪哇根结线虫M.javanica、象耳豆根结线虫M.enterolobii和南方根结线虫M.incognita,分别占鉴定总样品数的88.89%、41.52%、29.82%、10.53%、4.09%和3.51%.被1、2、3、4、5、6种根结线虫混合侵染的土样比例分别为42.11%、41.52%、12.87%、2.92%、0.58%和0,其中最常见的为拟禾本科根结线虫单独侵染(34.50%)、拟禾本科根结线虫与北方根结线虫(22.81%)或花生根结线虫(13.45%)混合侵染.本研究结果将为制定相应的传播阻断策略和防控措施提供参考.
关键词： 稻田 拟禾本科根结线虫 混合侵染 生物测定 特异性引物
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不同秸秆还田与肥料配施模式对稻田地表径流磷素流失的影响
《四川农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究秸秆还田配施化肥对稻田磷素径流流失的影响.[方法]用田间小区定位试验研究自然降雨条件下常规施肥处理(T1)、秸秆还田+常规施肥减氮28.57%和减磷25.11%(T2)以及秸秆还田+常规施肥(T3)3种施肥模式对德阳市稻麦轮作系统下地表径流磷素流失特征的影响.[结果]大气湿沉降主要发生在6-8月,2018和2019年总磷湿沉降量分别为0.66 kg/hm2和1.49 kg/hm2,磷养分主要以可溶性磷存在.2018和2019年径流小区地表径流总磷流失量为1.39~3.16 kg/hm2.与T1相比,T3处理增加了地表径流中总磷(14.84%~33.90%)和可溶性总磷(25.02%~41.41%)的流失量,T2降低了径流中总磷(4.66%~10.32%)和可溶性总磷(6.06%~21.15%)的流失量.[结论]稻麦轮作种植模式下,秸秆还田搭配化肥减施能有效降低磷素的流失风险.
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籼稻泸恢317对二(三)化螟及南方水稻黑条矮缩病田间抗性的初步观察
《江西农业学报 》 2020
摘要：在四川和海南初步鉴定了籼稻泸恢317对二(三)化螟及南方水稻黑条矮缩病的田间抗性.结果表明:二化螟对泸恢317的田间为害率与抗虫对照A232差异不显著,但极显著低于感虫对照F77的;二化螟对泸恢317的为害指数在3个试点均小于40%,其抗性达中抗水平;2014年及2016年三化螟对泸恢317造成的枯心率极显著低于F77的;泸恢317两年的枯心指数分别为39.7%和29.8%,均小于40%,其对三化螟的抗性达中抗水平;2016年泸恢317的田间白穗率为3.1%,与A232差异不显著(2.9%),而与F77达1%显著差异(8.5%);泸恢317受南方水稻黑条矮缩病为害后的病情指数为6.3%,达抗级水平.因此,泸恢317具有中抗二化螟和三化螟,以及抗南方水稻黑条矮缩病的特性,可作为多抗抗源加以利用.
关键词： 水稻 二化螟 三化螟 南方水稻黑条矮缩病 抗虫性 抗病性 鉴定
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有机无机肥配施对冬水田水稻产量和耕层土壤性质的影响
《中国稻米 》 2020
摘要：在农业生产要求全面减施化肥农药的大背景下,综合评价四川冬水稻田区有机无机配施对水稻产量和土壤肥力的效应具有一定意义。本试验在冬水稻田区,比较了在等氮量替代条件下,无N(CK)、单施化肥N、P、K(T1)、30%有机肥N+70%化肥N(T2)、50%有机肥N+50%化肥N(T3)、100%有机肥N(T4)等处理的水稻产量、氮肥利用和土壤肥力变化情况。结果表明,有机无机肥配施处理的水稻产量较CK增加17.29%～31.43%,T2处理最高,且明显提高了氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力;有机无机肥配施具有提升土壤有机质、培肥地力的作用。可见,冬水稻田区适宜的有机肥替代方案为30%有机N+70%化肥N,既可稳定水稻产量、降低成本,又可提高氮素利用率和降低对农田环境的不良影响。
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水稻B-box锌指蛋白基因OsBBX26的 克隆及表达分析
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]克隆水稻B-box锌指蛋白基因(OsBBX26),并分析其在非生物胁迫下的表达模式,为探究水稻B-box蛋白的非生物胁迫响应机制提供理论依据.[方法]以水稻模式品种日本晴为材料,采用RT-PCR克隆OsBBX26基因,对其进行生物信息学分析,并通过构建pBA-OsBBX26-YFP植物表达载体进行亚细胞定位.同时,采用实时荧光定量PCR检测分析OsBBX26基因的组织特异性及非生物胁迫(干旱、ABA、低温和高盐)下的表达模式.[结果]克隆获得的OsBBX26基因(LOC_Os08g42440)cDNA全长序列为1467 bp,编码488个氨基酸,其编码蛋白分子量为51.86 kD,理论等电点(pI)为6.63,包含1个B-box锌指结构域和1个CCT结构域,其中B-box结构域位于第13~60位氨基酸,CCT结构域位于第435~478位氨基酸,该蛋白定位于细胞核中.OsBBX26基因位于8号染色体上,启动子区域除了含有TATA-Box和CAAT-Box等基本转录元件外,还含有与逆境相关的顺式作用元件,包括低温响应元件LTR、脱落酸响应元件ABRE、水杨酸响应元件TCA-element、厌氧响应元件ARE、茉莉酸甲酯响应元件CGTCA-motif和TGACG-motif,以及MYB转录因子结合位点.OsBBX26蛋白与粳稻B-box蛋白亲缘关系最近,其次与籼稻B-box蛋白亲缘关系较近,与其他植物B-box蛋白也存在较高的相似性,其中与小米、大麦、高粱、玉米和短柄草B-box蛋白的氨基酸序列相似性分别达72%、72%、71%、69%和68%.OsBBX26基因在幼叶中的表达量最高,其次是在成熟叶片中,在幼根、成熟根、茎和幼穗中的表达量均极低,表明该基因表达具有明显的组织表达特异性.干旱、高盐、ABA和低温胁迫处理下OsBBX26基因均上调表达,干旱、高盐和ABA胁迫处理12 h达峰值,但低温胁迫处理在24 h后才达峰值.[结论]OsBBX26基因受干旱、高盐、ABA和低温胁迫诱导均上调表达,推测其参与水稻植株响应多种非生物胁迫,在逆境响应中发挥重要调控作用.
关键词： 水稻 B-box蛋白 克隆 非生物胁迫 表达分析 组织表达
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油菜秸秆还田对水稻根系、分蘖和产量的影响
《应用生态学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用田间试验与栽培模拟试验相结合的方法,分析了油菜秸秆还田对水稻根系、分蘖和产量的影响.结果表明:水稻移栽后0～36 d,与秸秆不还田处理相比,油菜秸秆还田处理下水稻分蘖减少1～2个,根系单株伤流量降低1.0～8.6 mg,根系谷氨酰胺合成酶(GS)、谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性分别降低0.10～6.11、0.06～0.31和0.52～0.84μmol·g~(-1)·h~(-1).水稻移栽后56 d,与秸秆不还田处理相比,油菜秸秆翻埋还田处理下水稻根系单株伤流量增加3.4～11.7 mg,根系GS、GPT和GOT活性分别增加0.34～0.78、0.13～0.45和0.18～0.20μmol·g~(-1)·h~(-1);油菜秸秆覆盖还田处理下水稻根系单株伤流量降低19～25 mg,根系GS、GPT和GOT活性分别增加0.16～0.34、0.08～0.21和0.06～0.32μmol·g~(-1)·h~(-1).油菜秸秆还田处理中,全量还田处理下的水稻产量最高,其中,与全量覆盖还田相比,全量翻埋还田处理下的水稻产量增加0.13～0.48 t·hm~(-2).可见,油菜秸秆还田会导致水稻生长前期根系活力下降、氮代谢酶活性降低,从而使水稻根系生长缓慢、返青延迟,但在中后期,随着根系活力和氮代谢酶活性的增强,秸秆还田会促进水稻根系生长;油菜秸秆还田对水稻产量的影响是多因素综合作用的结果,全量翻埋还田更适宜于四川油稻两熟轮作系统.
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侧深施氮对机插水稻产量形成及氮素利用的影响
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】水稻机插同步侧深施肥是一项新兴的技术,正在迅速发展。深入探究不同类型氮肥机械侧深施用对机插水稻产量及氮素利用效率的影响,有利于提高水稻机械化种植水平,为机插水稻节本增效提供理论依据。【方法】2017年和2018年开展大田试验,采用完全随机区组试验设计,设置5种施氮处理,即不施氮肥(N0)、尿素撒施(CUB)、尿素机械侧深施(CUM)、控释尿素撒施(CRUB)和控释尿素机械侧深施(CRUM),测定水稻物质生产特性、氮素积累分配、氮素利用效率、产量及产量构成因素。【结果】2年各施氮处理对水稻产量形成、氮素利用的影响基本一致。与尿素相比,控释尿素可以显著提高水稻干物质积累量、氮素积累量、氮肥利用率以及稻谷产量;2017年成熟期干物质积累量和氮素积累量、氮肥吸收利用率(NRE)、氮肥农学效率(NAE)和稻谷产量分别增加3.22%、17.50%、46.00%、17.79%和3.72%,2018年相应增幅分别为8.77%、13.27%、32.07%、12.74%和3.32%。与人工撒施相比,机械侧深施可以显著提高氮肥利用率,2017年NRE和NAE分别增加17.91%—43.14%和19.61%—37.39%;2018年NRE和NAE分别增加53.80%—54.10%和21.11%—35.11%。与人工撒施相比,机械侧深施肥处理的产量分别增加4.46%—6.95%(2017年)、5.55%—8.11%(2018年);增产的主要原因是其具有更多有效穗数和颖花总量。齐穗至成熟期,CRUM处理茎叶鞘氮素积累量和茎叶氮素表观转移量(TNT)均显著高于其他施氮处理。此外,在穗分化期和齐穗期,相比其他施氮处理,CRUM处理的氮素积累量、SPAD值、干物质积累量均显著增加。【结论】控释尿素机械侧深施(CRUM)是一种能提高机插水稻产量和氮素利用的有效施肥方法。
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