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纯合系野生稻植硅体形态特征及其在水稻起源研究中的意义

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中国科学：地球科学 2022年第3期52卷 486-496页

作者：唐先干吕厚远曹志斌谢金水江西农业大学农学院南昌330045 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室北京100029 江西省农业科学院南昌330200

通过分析现生野生稻植物细胞结构、组织、器官等形态特征,建立野生稻的鉴定指标,是研究史前稻作农业起源、演化的基础.但是,现生野生稻在演化过程中经常会受到人类栽培驯化稻基因渗透,影响了野生稻鉴定指标的准确性.如何消除驯化水稻等... 详细信息

通过分析现生野生稻植物细胞结构、组织、器官等形态特征,建立野生稻的鉴定指标,是研究史前稻作农业起源、演化的基础.但是,现生野生稻在演化过程中经常会受到人类栽培驯化稻基因渗透,影响了野生稻鉴定指标的准确性.如何消除驯化水稻等植物基因渗透对鉴定指标的影响,纯化野生稻的形态特征,一直是困扰水稻起源研究的难题.本文通过对比分析中国江西东乡3处原生境普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和1处异位保存的连续6代自交纯合后普通野生稻植硅体形态特征,发现消除(减少)了驯化基因渗透的纯合系野生稻扇型植硅体形态相比原生境野生稻,有3个方面的显著变化:(1)尺寸总体缩小(体长从VL_(原生)41.9μm减少到VL_(纯合)38.6μm);(2)长柄型增多,扇面长B/扇柄长A的值,从B/A_(原生)(1.22±0.47)减少到B/A_(纯合)(0.92±0.30);(3)鱼鳞状纹饰个数减少,≥9个鱼鳞状纹饰的扇型植硅体比例明显降低,从原生境野生稻的53.4%减少到纯合系野生稻的37.2%.本研究为利用水稻植硅体形态开展水稻起源研究,提供了可靠的鉴定参考标准.

关键词：东乡野生稻普通野生稻扇型植硅体纯合系原生境水稻起源

基于大样本数据的中国水稻扇型植硅体形态特征研究

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古生物学报 2019年第4期58卷 543-551页

作者：唐先干谢金水陈大洲刘光荣江西农业大学农学院南昌330045 江西省农业科学院南昌330200

水稻扇型植硅体在水稻起源研究中起着重要的作用,但由于野生稻和栽培稻扇型植硅体的区分存在不确定性,限制了扇型植硅体在早期稻作研究中的应用。本研究通过对植硅体大样本数据的统计分析得出:扇型植硅体长宽大小趋势是,普通野生稻大于... 详细信息

水稻扇型植硅体在水稻起源研究中起着重要的作用,但由于野生稻和栽培稻扇型植硅体的区分存在不确定性,限制了扇型植硅体在早期稻作研究中的应用。本研究通过对植硅体大样本数据的统计分析得出:扇型植硅体长宽大小趋势是,普通野生稻大于栽培稻,粳稻大于籼稻;普通野生稻B/A显著大于栽培稻,粳稻B/A又显著小于籼稻。水稻扇型植硅体的长(VL)与宽(HL)呈现正相关的规律,扇型植硅体主要分布在VL41μm和HL>39μm的区间内;在遗址水稻鉴定中,如发掘的扇型植硅体中多数B/A小于等于1.20就有很大可能是粳稻;如B/A大于1.2,可再根据扇型植硅体的大小区分野生稻和籼稻,多数植硅体在VL41μm和HL>39μm的区间内则可能是普通野生稻。

关键词：扇型植硅体普通野生稻水稻形态大样本

人工施肥对水稻扇型植硅体形态发育的影响及其意义

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第四纪研究 2022年第6期42卷 1792-1805页

作者：唐先干谢金水刘增兵孙刚袁福生吕厚远江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境院重点实验室北京100029

研究人类施肥对水稻典型细胞形态发育是否存在显著影响,有可能成为判别水稻考古证据中人类如何驯化农作物的重要依据。本研究通过对比分析人工施肥(NPK处理)与不施肥(CK处理)不同生育时期(从分蘖期、灌浆期、到成熟期)‘中嘉早17’(籼稻... 详细信息

研究人类施肥对水稻典型细胞形态发育是否存在显著影响,有可能成为判别水稻考古证据中人类如何驯化农作物的重要依据。本研究通过对比分析人工施肥(NPK处理)与不施肥(CK处理)不同生育时期(从分蘖期、灌浆期、到成熟期)‘中嘉早17’(籼稻)水稻机动细胞扇型植硅体形态特征,结果发现:1)人工施肥(NPK)扇型植硅体形态尺寸(扇宽HL 33.4~41.5μm、扇长VL 36.9~49.4μm)显著大于不施肥(CK)扇型植硅体(HL 20.0~29.3μm、 VL 22.9~32.5μm),而且随着生育时期发育,施肥和不施肥处理的扇型植硅体形态尺寸都呈现增加的趋势;2)NPK扇型植硅体形态B/A比值(扇面长/扇柄长)(0.74_(分蘖期)~0.93_(成熟期))与CK植硅体的B/A比值(0.58_(分蘖期)~0.94_(成熟期))比较,没有显著变化,但是随着生育时期发育都呈现长柄型明显减少、短柄型明显增加的趋势;3)NPK植硅体≥9个鱼鳞纹比例(中位数44.5%、平均数约60.0%)大于CK植硅体≥9个鱼鳞纹比例(中位数27.8%、平均数约54.0%),且随着生育时期发育都呈现出增多的趋势。本文首次研究了施肥对典型水稻品种水稻机动细胞扇型植硅体形态发育的影响,初步揭示了扇型植硅体形态特征在水稻驯化研究中的潜在指示意义。

关键词：水稻扇型植硅体生育时期施肥水稻驯化形态发育

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模拟酸雨对水稻生长与水稻土养分的影响

江西农业学报 2010年第8期22卷 5-8页

作者：唐先干李祖章江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200

采用温室盆栽水稻喷淋模拟酸雨实验,研究不同pH值(2.5,3.5,4.5,>5.6)的酸雨对水稻生长和水稻土养分的影响。结果表明:在酸雨的影响下,除喷淋pH 4.5酸雨外,其余酸雨处理的土壤有机质均下降了9.1%～16.7%;不同浓度的酸雨对土壤碱解氮的影... 详细信息

采用温室盆栽水稻喷淋模拟酸雨实验,研究不同pH值(2.5,3.5,4.5,>5.6)的酸雨对水稻生长和水稻土养分的影响。结果表明:在酸雨的影响下,除喷淋pH 4.5酸雨外,其余酸雨处理的土壤有机质均下降了9.1%～16.7%;不同浓度的酸雨对土壤碱解氮的影响不大,但速效钾在喷淋酸雨后相对基础土样下降了33.9%左右;土壤速效磷含量相对基础土样提高了21.3%～40.5%;土壤有效硫的含量随着酸雨pH的降低而升高;喷淋酸雨后土壤中的交换性钙、镁相对基础土样分别上升了27.6%～36.3%和3%～21%。酸雨对水稻茎叶氮的吸收影响不大,但水稻稻粒中全氮的含量会随着酸雨pH的降低而升高;酸雨不利于水稻茎叶对养分磷的吸收,但pH 2.5的酸雨会促进稻粒对磷的吸收;酸雨有利于水稻茎叶对养分钾的吸收,但不利于稻粒对养分钾的吸收;水稻茎叶和稻粒中全硫的含量会随着酸雨pH的降低而升高。水稻在pH 2.5的酸雨影响下显著减产,喷淋了pH 3.5酸雨的水稻其千粒重、结实率和实粒数都是最高的,表明pH 3.5的酸雨对水稻产量的提高有一定的刺激作用。

关键词：模拟酸雨水稻生长水稻土养分 Soil Nutrient Rice 吸收土壤有效硫喷淋茎叶速效磷含量稻粒土样升高基础土壤有机质水稻产量盆栽水稻交换性钙氮的影响

红壤性稻田紫云英与化肥减施对早稻品质与养分吸收的影响

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中国水稻科学 2021年第5期35卷 466-474页

作者：唐先干谢金水徐昌旭刘佳袁福生刘光荣李祖章江西农业大学农学院南昌330045 江西省农业科学院南昌330200

【目的】阐明紫云英种植利用后减施化肥对早稻品质、养分吸收及土壤肥力的相互影响,为红壤稻田施肥提供科学依据。【方法】以红壤稻田为研究对象,2015年开始在江西高安大田定位研究种植利用紫云英对早稻生长发育及养分吸收利用的影响。... 详细信息

【目的】阐明紫云英种植利用后减施化肥对早稻品质、养分吸收及土壤肥力的相互影响,为红壤稻田施肥提供科学依据。【方法】以红壤稻田为研究对象,2015年开始在江西高安大田定位研究种植利用紫云英对早稻生长发育及养分吸收利用的影响。设置6个试验处理:1)不施肥对照处理(CK);2)绿肥处理(G),即紫云英量22500 kg/hm^(2);3)100%化肥处理(N100);4)紫云英翻压22500 kg/hm^(2)+100%化肥处理(GN100);5)紫云英翻压22500 kg/hm^(2)+80%化肥处理(GN80);6)紫云英翻压22500 kg/hm^(2)+60%化肥处理(GN60)。【结果】紫云英配施全量及减施适量(20%)化肥能提高水稻产量,保障水稻N、P营养,提高土壤有机质和碱解氮含量。紫云英配施化肥能提高早稻整精米率、垩白与胶稠度但降低蛋白质含量。早稻产量、糙米率、整精米率、垩白粒率、蛋白质与籽粒含N量呈显著正相关,与籽粒含Si量呈显著负相关;籽粒含Mg量与精米率呈显著正相关。籽粒P、Ca、Mg吸收量对碾米品质、蛋白质含量和垩白粒率是正效应,对胶稠度是负效应。土壤碱解氮对籽粒含N量是间接正效应,对籽粒含Si量是间接负效应;碱解氮、有效磷、速效钾对籽粒N、P、K吸收量是间接正效应;pH对籽粒Ca、P含量以及交换性Ca、Mg对籽粒P含量均为间接负效应。【结论】紫云英22500 kg/hm^(2)还田并减施20%化肥能提高水稻产量,提升稻米品质。

关键词：紫云英早稻稻米品质养分吸收土壤养分

江西紫色土有效硼含量及对烤烟硼元素分布特征的影响

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中国土壤与肥料 2013年第1期 64-67页

作者：唐先干韩延何宽信齐飞李祖章杨启冰江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200 国家红壤改良工程技术研究中心江西省农业科学院江西南昌330200 农业部长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室江西省农业科学院江西南昌330200 江西省烟草公司抚州市公司江西抚州344000 江西省烟草公司江西南昌330045

2009年在江西紫色土烟区点采集土壤样与烟叶样进行检测,分析不同酸碱度紫色土有效硼含量特征及对烤烟硼元素分布规律的影响。结果表明:江西紫色土有效硼含量较高,为2.04 mg/kg;不同酸碱度紫色土有效硼含量分布为碱性紫色土>中性紫色土>... 详细信息

2009年在江西紫色土烟区点采集土壤样与烟叶样进行检测,分析不同酸碱度紫色土有效硼含量特征及对烤烟硼元素分布规律的影响。结果表明:江西紫色土有效硼含量较高,为2.04 mg/kg;不同酸碱度紫色土有效硼含量分布为碱性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土;紫色土烤烟含硼量较高,平均含量为48.5 mg/kg,不同酸碱度紫色土烟叶含硼量分布为碱性紫色土烟叶>中性紫色土烟叶>酸性紫色土烟叶;不同酸碱度紫色土烤烟其不同叶位的烟叶含硼量分布为酸性与中性紫色土烤烟上部叶硼含量高于中、下部烟叶,但碱性紫色土烤烟中部叶硼含量低于上、下部叶。

关键词：紫色土烤烟养分分布有效硼叶位

江西不同类型紫色土烤烟氮、磷、钾含量的规律研究

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中国烟草学报 2012年第5期18卷 46-50,65页

作者：唐先干秦文婧李祖章何宽信袁福生国家红壤改良工程技术研究中心/江西省农业科学院南昌青云谱区南莲路602号330200 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200 江西省烟叶科学研究所南昌330045

为了研究江西不同类型紫色土烤烟养分分布规律,2009年在紫色土烟区对点采集土样与烟叶样进行化验分析,得出结果如下:江西紫色土养分含量全氮0.78g/kg、全磷0.75g/kg、全钾17.7g/kg、碱解氮52.8mg/kg、有效磷14.4mg/kg、速效钾152.2mg/kg... 详细信息

为了研究江西不同类型紫色土烤烟养分分布规律,2009年在紫色土烟区对点采集土样与烟叶样进行化验分析,得出结果如下:江西紫色土养分含量全氮0.78g/kg、全磷0.75g/kg、全钾17.7g/kg、碱解氮52.8mg/kg、有效磷14.4mg/kg、速效钾152.2mg/kg,土壤养分呈低氮、低磷、高钾的规律,紫色土烤烟中烟叶含钾量较高,但烟叶含磷量较低,今后紫色土烤烟种植应注意合理施用磷肥。在不同类型紫色土烤烟中,烟叶含氮量与含磷量都无显著性差异,但碱性紫色土更能促进烤烟对钾的吸收;不同叶位的烟叶含氮量与含钾量均无显著性差异,但酸性与中性紫色土烤烟其不同叶位的烟叶含磷量均从下至上逐渐增高。

关键词：紫色土烤烟养分分布叶位

土壤颗粒粒径分布质量分形维数和体积分形维数的对比

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土壤学报 2008年第3期45卷 413-419页

作者：杨金玲李德成张甘霖赵玉国赵文君唐先干土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所南京210008

用激光衍射法(LD法)和吸管法实测了60个富铁土土样的颗粒粒径分布(PSD)数据,在此基础上分别计算了颗粒的质量分形维数Dm和体积分形维数Dv。结果发现:由于LD法"低估"了黏粒部分,因此Dv相对低于Dm;由于Dv和Dm之间呈现出了一定的正相关性(p... 详细信息

用激光衍射法(LD法)和吸管法实测了60个富铁土土样的颗粒粒径分布(PSD)数据,在此基础上分别计算了颗粒的质量分形维数Dm和体积分形维数Dv。结果发现:由于LD法"低估"了黏粒部分,因此Dv相对低于Dm;由于Dv和Dm之间呈现出了一定的正相关性(p<0.001),且Dv与其实测黏粒之间呈一定的正相关性,因此Dv在一定程度上也能够用于表征土壤的某些基本属性;LD法可以对粒径进行更多的分级,但不同的粒径分级会对Dv产生影响,对粒径的再细分会导致Dv略微降低。

关键词：分形维数激光衍射吸管法粒径富铁土

种植密度与施氮量对江西紫色土烤烟产量及农艺性状的影响

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中国烟草科学 2012年第3期33卷 47-51页

作者：唐先干李祖章胡启锋翟晶张启明李立新江西省农业科学院国家红壤改良工程技术研究中心南昌330200 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200 江西省烟叶科学研究所南昌330025

为了查明江西紫色土上种植模式与浓香型烟叶质量的关系,以江西省主栽烤烟品种K326为试验材料,研究种植密度与施氮量互作对烤烟产量及农艺性状的影响。结果发现,增施氮肥后株高显著增高、烟叶显著增宽、叶长/宽显著减小、烟叶鲜重/干重... 详细信息

为了查明江西紫色土上种植模式与浓香型烟叶质量的关系,以江西省主栽烤烟品种K326为试验材料,研究种植密度与施氮量互作对烤烟产量及农艺性状的影响。结果发现,增施氮肥后株高显著增高、烟叶显著增宽、叶长/宽显著减小、烟叶鲜重/干重显著提高。当施氮量≤142.5 kg/hm2时,株距越小烟叶越宽,烟株密植能显著提高烟叶产量;但当施氮量≥142.5kg/hm2时烟株稀植有利于上等烟比例的提高;当施氮量为165 kg/hm2时,烟株稀植有利于叶长与叶宽的增加,同时显著提高上等烟比例;当施氮量为165 kg/hm2、株距为0.5 m时,烤烟产量与产值均最高。故建议今后紫色土烤烟种植模式为行距1.2 m,株距0.5 m、施氮量165 kg/hm2。

关键词：紫色土烤烟种植密度施氮量株距