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吉林省水稻种子萌发期耐苏打盐碱鉴定

江苏农业科学 2024年

作者：王一凡牟金猛党昆邵玺文耿艳秋张强于林田郭丽颖吉林农业大学农学院

种子萌发期是鉴定水稻品种耐盐碱性强弱的重要时期，在种子萌发期探索水稻耐苏打盐碱鉴定方法，筛选耐苏打盐碱种质资源，揭示耐苏打盐碱生理机制，明确耐苏打盐碱鉴定指标，为建立水稻萌发期耐苏打盐碱鉴定评价体系和培育苏打耐盐碱新... 详细信息

种子萌发期是鉴定水稻品种耐盐碱性强弱的重要时期，在种子萌发期探索水稻耐苏打盐碱鉴定方法，筛选耐苏打盐碱种质资源，揭示耐苏打盐碱生理机制，明确耐苏打盐碱鉴定指标，为建立水稻萌发期耐苏打盐碱鉴定评价体系和培育苏打耐盐碱新种质奠定基础。以吉林省主推的35个水稻品种为研究材料，通过模拟吉林省苏打盐碱地的盐碱环境，在苏打盐碱胁迫下进行种子萌发试验。分析苏打盐碱胁迫下水稻萌发期形态指标之间的差异，并通过各指标的相关性分析、主成分分析、隶属函数法、回归分析、聚类分析相结合的方法对水稻品种的耐盐碱性进行鉴定评价。同时选取不同耐逆性的水稻品种进行种子萌发生理试验，根据生理指标的变化初步揭示不同耐盐碱水稻萌发期生理特性的差异。结果表明，不同水稻品种对苏打盐碱胁迫的反应程度存在差异；主成分分析将15个单项指标降维成4个独立的综合指标，累计贡献率为85.74%；通过模糊隶属函数法得到水稻材料的D值，其中D值越高耐盐碱能力就越强；再通过聚类分析将水稻材料分成强耐盐碱型3个（吉粳816、吉粳105、东稻12）、耐盐碱型13个、中度耐盐碱型5个、盐碱敏感型12个、不耐盐碱型2个（通禾99、通育269）等5类。回归分析结果表明相对发芽指数、相对发芽势、相对活力指数、相对发芽率、相对芽长等可作为耐苏打盐碱的鉴定指标。不同耐性品种之间的生理指标差异显著，其中耐逆型品种的抗氧化酶活性显著高于其他类型；可溶性糖和可溶性蛋白含量分别比中间型和敏感型显著高269%、70.1%、22.9%、45.5%；而敏感型品种的丙二醛含量比中间型和耐逆型分别显著提高45.0%、83.8%。

关键词：水稻萌发期苏打盐碱胁迫鉴定评价生理响应

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苏打盐碱胁迫对水稻光合特性及产量的影响

作物杂志 2024年第1期 193-203页

作者：王晓蕾张云鹤牟金猛高大鹏耿艳秋曹译文卢芬关政闻邵玺文郭丽颖吉林农业大学吉林长春130118

以水稻品种长白9和吉农大667为供试材料,采用盆栽法,设置普通黑土(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度盐碱(SS)4个处理,测定水稻的干物质、叶面积、产量、叶片叶绿素含量、气体交换参数以及叶绿素荧光参数等指标,探究不同程度苏打盐碱胁迫... 详细信息

以水稻品种长白9和吉农大667为供试材料,采用盆栽法,设置普通黑土(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度盐碱(SS)4个处理,测定水稻的干物质、叶面积、产量、叶片叶绿素含量、气体交换参数以及叶绿素荧光参数等指标,探究不同程度苏打盐碱胁迫下水稻光合生理的响应机制。结果表明,随着盐碱程度的加剧,水稻叶面积、叶绿素含量、光合气体交换参数中净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、干物质和产量均显著下降,胞间CO_(2)浓度(C_(i))显著上升。叶绿素荧光动力学曲线中K点的WK和J点的VJ以及QA初始还原速度(Mo)均显著上升,水稻叶片性能指数(PIABS)显著降低,量子产额与效率(φPo、φRo、ψEo)随盐碱程度的加剧呈下降趋势,热耗散比率(φDo)呈上升趋势。与CK相比,苏打盐碱胁迫下长白9品种2年的产量平均下降了16.85%~48.85%,吉农大667下降了17.00%~53.10%;水稻的产量构成中结实率、有效穗数和穗粒数等均显著下降。

关键词：水稻苏打盐碱胁迫光合作用光系统Ⅱ 叶绿素荧光

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酸性物质对苏打盐碱土改良的研究进展

中国生态农业学报（中英文） 2023年第3期31卷 373-384页

作者：苗月杨帆王志春邵玺文耿艳秋中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 吉林农业大学农学院长春130118

苏打盐碱土作为我国后备土地资源,具有极大利用潜力,若加以合理的开发利用,将会产生巨大收益。在苏打盐碱土改良中,化学方法是一种重要的手段,主要包括含钙制剂、有机类改良剂和酸性物质,其中含钙制剂和有机类改良剂主要通过添加外源钙... 详细信息

苏打盐碱土作为我国后备土地资源,具有极大利用潜力,若加以合理的开发利用,将会产生巨大收益。在苏打盐碱土改良中,化学方法是一种重要的手段,主要包括含钙制剂、有机类改良剂和酸性物质,其中含钙制剂和有机类改良剂主要通过添加外源钙置换土壤胶体吸附的交换性钠和改善土壤结构促进水分淋洗来改良苏打盐碱土。苏打盐碱土自身富含碳酸钙,以酸性物质作为化学改良剂可发生水解产生氢离子,降低盐碱土pH,有利于溶解土壤中的碳酸钙,为代换土壤中的交换性钠提供钙源,从而减少外源钙质材料添加,降低改良成本。本文通过综合分析国内外酸性物质对苏打盐碱土物理性质、盐碱性质、养分利用和作物产量等方面的研究,对酸性物质应用于苏打盐碱土改良的机理与实践进行总结,并展望其未来发展趋势,以期为苏打盐碱土治理与农业利用提供参考。

关键词：苏打盐碱土酸性物质改良机理理化性质

不同时期化控对密植玉米冠层结构及籽粒灌浆特性的影响

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作物学报 2023年第2期49卷 472-484页

作者：徐彤吕艳杰邵玺文耿艳秋王永军吉林农业大学农学院吉林长春1301182 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/主粮作物国家工程研究中心吉林长春130033

合理的冠层结构能够保障作物群体生产功能得到充分发挥,而喷施化学调控物质是塑造作物冠层的重要措施之一,其中化控时期的选择至关重要。本研究以先玉335为供试品种,分别在60,000株hm^(-2)(D_(1))和90,000株hm^(-2)(D_(2))2个种植密度下... 详细信息

合理的冠层结构能够保障作物群体生产功能得到充分发挥,而喷施化学调控物质是塑造作物冠层的重要措施之一,其中化控时期的选择至关重要。本研究以先玉335为供试品种,分别在60,000株hm^(-2)(D_(1))和90,000株hm^(-2)(D_(2))2个种植密度下,设置3个化控处理(化控剂为乙烯利复配剂),T_(10)(十叶期喷施450 L hm^(-2)化控试剂)、T_(15)(十五叶期喷施450 L hm^(-2)化控试剂)、CK(喷施清水作对照),研究了在不同密度下的不同时期化控处理对玉米冠层结构的调控,分析了冠层结构改变对籽粒灌浆特性和产量的影响。结果表明,在D_(1)密度下,化控处理对产量影响不显著,而在D_(2)密度下,T_(15)较CK两年平均增产7.3%,穗粒数和千粒重分别增加2.6%和3.6%,T_(10)处理穗粒数和千粒重均降低。T_(15)处理吐丝期上部叶夹角降低17.5%,十四至十七叶位的叶面积减小,使穗位层光能截获率增加11.5%,在乳熟期净光合速率(P_(n))仍能维持较高,完熟期群体叶面积指数(LAI)显著提高51.3%,延缓了中下部叶片衰老,增加花后干物质积累及其向籽粒中转移,延长了籽粒灌浆活跃期(P),使得达到最大灌浆速率时天数(T_(max))缩短了0.8 d,灌浆速率最大时生长量(W_(max))和最大灌浆速率(G_(max))分别增加了7.3%和4.0%,平均灌浆速率(V_(max))提高了6.9%。与D_(1)相比,D_(2)条件下喷施化控剂更加显著改善玉米冠层结构,提高玉米群体的光能利用率,增加花后干物质积累量,促进产量增加。相关分析表明,在D_(2)密度下,上部叶片(十四至十七)的叶面积与冠层中部光能截获率、穗粒数、千粒重、产量呈负相关,同时产量与千粒重、穗粒数、净光合速率、花后干物质积累量、灌浆速率最大时的生长量、灌浆速率均呈正相关。综上所述,在高密度下十五叶期喷施化控剂能够有效改善玉米群体上部冠层结构,使其叶面积和叶夹角减小,优化群体的光照条件,增强灌浆后期光合能力,提高籽粒灌浆速率,实现光资源利用和产量的协同提高。

关键词：玉米化控冠层结构籽粒灌浆产量

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盐碱胁迫对水稻苗期光系统Ⅱ性能的影响

灌溉排水学报 2022年第9期41卷 52-60,92页

作者：张云鹤高大鹏王晓蕾邵玺文郭丽颖黄金睿耿艳秋吉林农业大学长春130118

【目的】阐明盐碱胁迫下水稻幼苗的光合生理响应机制。【方法】以长白9号和白粳1号为供试材料,设置0、40、80和120 mmol/L共4个物质的量浓度混合盐碱(NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶Na_(2)CO_(3)∶NaHCO_(3)=1∶9∶1∶9)处理,通过JIP-test分析快... 详细信息

【目的】阐明盐碱胁迫下水稻幼苗的光合生理响应机制。【方法】以长白9号和白粳1号为供试材料,设置0、40、80和120 mmol/L共4个物质的量浓度混合盐碱(NaCl∶Na_(2)SO_(4)∶Na_(2)CO_(3)∶NaHCO_(3)=1∶9∶1∶9)处理,通过JIP-test分析快速叶绿素荧光诱导动力学曲线,探究混合盐碱胁迫下水稻幼苗叶片光系统II的变化。【结果】盐碱物质的量浓度在0~80 mmol/L时,2个品种水稻幼苗的叶绿素荧光动力学曲线为典型的OJIP曲线,相同时间点各处理的荧光强度从J点开始出现明显差异。盐碱物质的量浓度升高到120 mmol/L时,2个品种的OJIP曲线从J点开始到P点逐渐趋于平缓,并且与CK相比I点和P点荧光强度显著下降。长白9号和白粳1号的盐碱物质的量浓度与性能指数PIABS、量子产额(φEo、φRo、ψEo)、供体侧性能指数(WK)和受体侧性能指数(VJ)之间存在极显著的非线性关系。随着盐碱物质的量浓度的增加,长白9号和白粳1号的水稻幼苗的地上部含水率、叶片叶绿素a量、叶片叶绿素b量、地上部干物质、最大光化学效率(FV/FM)、量子产额与效率(φEo、φRo、ψEo)和性能指数PIABS等参数逐渐减小,同时供体侧性能指数(WK)、受体侧性能指数(VJ)和热耗散比率(φDo)逐渐递增。2个水稻品种的地上部含水率、叶片叶绿素量以及叶绿素荧光参数随着盐碱物质的量浓度的升高,变化幅度逐渐增大。【结论】盐碱胁迫严重损伤供/受体侧性能,尤其是受体侧性能VJ,使水稻幼苗PSII的电子传输受阻,量子产额下降,降低光系统Ⅱ性能,水稻叶片发生光抑制,降低叶片的光能利用率,水稻幼苗干物质积累受到抑制,导致水稻幼苗的生长发育受到抑制。且盐碱物质的量浓度与PSII性能指数PIABS、VJ、WK以及量子产额之间存在极显著的非线性关系。

关键词：水稻盐碱混合胁迫光系统Ⅱ

不同栽培模式春玉米花粒期冠层不同部位叶片的衰老特性

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中国生态农业学报（中英文） 2022年第12期30卷 1925-1937页

作者：王丹吕艳杰姚凡云徐文华陈帅民邵玺文曹玉军王永军吉林农业大学农学院长春130118 吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北作物生理生态与耕作重点实验室长春130033

开花后是作物产量形成的关键期,阐明该时期不同栽培模式下春玉米冠层不同部位叶片的衰老特性,有助于理解不同栽培模式产量差异的形成机制,为不同栽培模式玉米植株衰老调控提供理论依据。对密度、耕作方式和肥料运筹等农艺措施进行不同组... 详细信息

开花后是作物产量形成的关键期,阐明该时期不同栽培模式下春玉米冠层不同部位叶片的衰老特性,有助于理解不同栽培模式产量差异的形成机制,为不同栽培模式玉米植株衰老调控提供理论依据。对密度、耕作方式和肥料运筹等农艺措施进行不同组合,模拟不同产量水平的栽培模式,设计了基础(ISP)、农户(FP)、高产高效(HH)和超高产(SH)4种栽培模式。通过叶面积(LA)动态变化模型y=ae^(b−cx)/(1+e^(b−cx))解析叶片衰老过程;通过测定不同部位叶片光合色素、抗氧化酶活性等指标,比较不同栽培模式玉米叶片的衰老特性。HH(12445.55 kg∙hm^(−2))和SH(13759.07 kg∙hm^(−2))的产量显著高于FP和ISP(P0.05)和17.7%(P<0.05)。与FP相比,HH和SH叶片衰老启动晚且以上部叶片最为典型,平均衰老速率下降26.7%和18.0%,其叶片最大衰减速率出现的时间延长12 d和8 d,单株最大叶面积增加8.7%和6.6%。吐丝后0~60 d,HH和SH下部平均叶面积分别较FP高42.4%和17.3%。吐丝后,HH和SH的中下部叶片光合色素含量和保护酶活性均显著高于FP(P<0.05)。HH中下部叶片的保护酶活性始终维持在较高水平且生育后期下降缓慢。吐丝后,不同栽培模式玉米各部位叶片的MDA含量均呈上升趋势,且HH和SH的MDA含量与FP相比维持在较低水平。与农户模式相比,密植、深翻和分次施肥技术要素集成的高产高效和超高产栽培模式,花粒期冠层上部叶片衰老启动较晚,而中下部叶片面积较高且衰老较慢,吐丝后其色素含量较高且下降缓慢,同时叶片保护酶活性较高,显著减缓了中下部叶片衰老进程,有利于开花后光合物质同化,实现高产。

关键词：春玉米栽培模式叶片衰老保护酶活性产量

多效唑施用方式对水稻抗倒伏能力及产量的影响

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沈阳农业大学学报 2023年第1期54卷 1-9页

作者：邵玺文牟金猛杨志鑫刘伟洋耿艳秋郭丽颖吉林农业大学农学院长春130000

为探究多效唑浸种与施用时期互作对水稻抗倒伏能力及产量的影响,以“五优稻4号”和“吉粳525”为试验材料,采用裂区试验设计,以多效唑浸种(S1)和不浸种处理(S0)为主区,多效唑喷施时期[不喷施(F0)、倒五叶(F3)喷施、倒四叶(F2)喷施、倒三... 详细信息

为探究多效唑浸种与施用时期互作对水稻抗倒伏能力及产量的影响,以“五优稻4号”和“吉粳525”为试验材料,采用裂区试验设计,以多效唑浸种(S1)和不浸种处理(S0)为主区,多效唑喷施时期[不喷施(F0)、倒五叶(F3)喷施、倒四叶(F2)喷施、倒三叶(F1)喷施]为副区。探究多效唑不同施用方式对水稻物理性状、抗倒伏能力、干物质积累及产量的影响,旨在为水稻抗倒伏高产栽培技术提供理论依据和技术参考。结果表明:相比不浸种处理,多效唑浸种对各性状均有影响,但影响不显著。多效唑喷施处理显著降低了水稻株高、重心高、节间长度、穗长,增加了节间粗度和壁厚;显著提高了水稻基部第二节间抗折力、弯曲力矩,从而降低了倒伏指数;显著降低了水稻齐穗期干物质积累量,提高了成熟期干物质积累量,最终通过提高穗数和结实率进而使S1F3处理下的水稻产量相比对照S0F0显著增产15.45%和13.16%。无论是否浸种,不同叶龄时期喷施多效唑均表现为随喷施时期的延后,调控作用呈降低的趋势,且在倒五叶喷施多效唑处理(S1F3)各性状指标最优。综上所述,多效唑浸种方式并在倒五叶进行叶面喷施的施用方式,可以显著调控水稻的物理性状、倒伏特性、干物质积累、产量及构成要素性状。

关键词：水稻多效唑施用方式抗倒伏能力干物质积累产量

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种植模式对水稻根系分布与氮素吸收的影响

灌溉排水学报 2023年第11期42卷 58-66,82页

作者：何椿禹刘月月邵玺文郭丽颖滕宇杜娟耿艳秋吉林农业大学长春130118

【目的】探究种植模式对水稻的根系特性、氮素吸收和产量的影响。【方法】以水稻为供试材料,设置移栽淹灌(TFR)、旱直播淹灌(DDSF)和旱直播干湿交替灌溉(DDSA)3种种植模式,研究不同种植模式下水稻0~20 cm土层根系形态、根系生理、氮素... 详细信息

【目的】探究种植模式对水稻的根系特性、氮素吸收和产量的影响。【方法】以水稻为供试材料,设置移栽淹灌(TFR)、旱直播淹灌(DDSF)和旱直播干湿交替灌溉(DDSA)3种种植模式,研究不同种植模式下水稻0~20 cm土层根系形态、根系生理、氮素吸收量和产量及其相互关系。【结果】①在主要生育期,直播模式较移栽模式增加了根干物质量、根直径和0~10 cm土层根分布,减少了10~20 cm土层根系分布;DDSA处理增加了旱直播稻的根干物质量、根直径、0~10 cm土层根分布,减少了10~20 cm土层根分布;②在幼穗分化期后,直播模式降低了根系活力等指标;DDSA处理增加旱直播稻的根系活力等指标。③各处理抽穗期和成熟期的总氮素积累量、花后氮素吸收量和产量表现为:TFR处理>DDSA处理>DDSF处理。移栽模式较直播模式有更深的根系分布和相对较高的根系活力,是其氮素积累量多和产量高的主要原因;旱直播干湿交替灌溉模式增加旱直播稻的深层土壤根系分布,提升了根系活力,进而促进了氮素吸收,提高了产量。【结论】综上可知,旱直播干湿交替灌溉有望提高旱直播水稻氮素利用效率及产量。

关键词：水稻种植模式根系分布氮素积累伤流液组分产量

秸秆还田对苏打盐碱稻区土壤团聚体分布及有机碳含量的影响

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吉林农业大学学报 2023年第5期45卷 582-591页

作者：赵哲萱冉成孟祥宇白天奇赵明明郭丽颖邵玺文耿艳秋吉林农业大学农学院长春130118 寒地粮食作物种质创新与生理生态教育部重点实验室哈尔滨150030

为探究秸秆还田对苏打盐碱稻田土壤水稳性团聚体组成、稳定性、各粒级团聚体有机碳分布以及产量的影响,以期为松嫩平原西部苏打盐碱地土壤改良及土壤团聚体固碳技术提供理论依据。试验于2017—2020年在吉林省大安市舍力镇苏打盐碱稻区进... 详细信息

为探究秸秆还田对苏打盐碱稻田土壤水稳性团聚体组成、稳定性、各粒级团聚体有机碳分布以及产量的影响,以期为松嫩平原西部苏打盐碱地土壤改良及土壤团聚体固碳技术提供理论依据。试验于2017—2020年在吉林省大安市舍力镇苏打盐碱稻区进行,共设置5个处理,秸秆施用量分别为ck(0 t/hm^(2))、S_(1)(2.8 t/hm^(2))、S_(2)(4.2 t/hm^(2))、S_(3)(5.6 t/hm^(2))、S_(4)(7.0 t/hm^(2))。于2019年、2020年在水稻成熟后进行测产及采集土壤样品,测定土壤容重、土壤有机碳,利用湿筛法得到不同粒级土壤团聚体,测定各粒级团聚体有机碳含量。结果表明:与ck相比,S_(2),S_(3),S_(4)处理显著降低土壤容重。苏打盐碱土壤团聚体主要是以0.053~0.25 mm的微团聚体为主,秸秆还田显著降低了0.25 mm粒级团聚体含量(R>0.25)提高,且随着秸秆还田量的增加而增加。秸秆处理显著提高土壤有机碳含量,与ck相比,2019年有机碳含量提高了18%~44%,2020年提高了27%~43%;秸秆还田增加了各个粒级团聚体有机碳含量,且降低了微团聚体(0.25 mm)占比且增强团聚体稳定性,改善土壤物理结构;提高土壤有机碳含量,并提高大团聚体有机碳贡献率,提高土壤养分;可显著提高水稻产量。相比之下,S_(3)处理(5.6 t/hm^(2))为改善苏打盐碱稻区土壤结构和提高水稻产量的最佳秸秆还田量。

关键词：水稻秸秆还田苏打盐碱土土壤团聚体土壤有机碳