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The response of roots and the rhizosphere environment to integrative cultivation practices in paddy rice

Journal of Integrative Agriculture 2024年第6期23卷 1879-1896页

作者： hanzhu gu Xian Wang Minhao Zhang Wenjiang Jing Hao Wu Zhilin Xiao Weiyang Zhang Junfei gu Lijun Liu Zhiqin Wang Jianhua Zhang Jianchang Yang Hao Zhang Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Jiangsu Key Laboratory of Crop Cultivation and Physiology/Jiangsu Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain Crops/Agricultural College Yangzhou UniversityYangzhou 225009China Taizhou Institute of Agricultural Science Jiangsu Academy of Agricultural SciencesTaizhou 225300China State Key Laboratory of Agrobiotechnology School of Life SciencesThe Chinese University of Hong KongShatinHong Kong 999077China Department of Biology Faculty of ScienceHong Kong Baptist UniversityKowloonHong Kong 999077China

Integrative cultivation practices(ICPs)are essential for enhancing cereal yield and resource use ***,the effects of ICP on the rhizosphere environment and roots of paddy rice are still poorly *** this study,four rice varieties were produced in the *** variety was treated with six different cultivation techniques,including zero nitrogen application(0 N),local farmers’practice(LFP),nitrogen reduction(NR),and three progressive ICP techniques comprised of enhanced fertilizer N practice and increased plant density(ICP1),a treatment similar to ICP1 but with alternate wetting and moderate drying instead of continuous flooding(ICP2),and the same practices as ICP2 with the application of organic fertilizer(ICP3).The ICPs had greater grain production and nitrogen use efficiency than the other three *** length,dry weight,root diameter,activity of root oxidation,root bleeding rate,zeatin and zeatin riboside compositions,and total organic acids in root exudates were elevated with the introduction of the successive cultivation *** enhanced nitrate nitrogen,the activities of urease and invertase,and the diversity of microbes(bacteria)in rhizosphere and non-rhizosphere soil,while reducing the ammonium nitrogen *** nutrient contents(ammonium nitrogen,total nitrogen,total potassium,total phosphorus,nitrate,and available phosphorus)and urease activity in rhizosphere soil were reduced in all treatments in comparison with the non-rhizosphere soil,but the invertase activity and bacterial diversity were *** main root morphology and physiology,and the ammonium nitrogen contents in rhizosphere soil at the primary stages were closely correlated with grain yield and internal nitrogen use *** findings suggest that the coordinated enhancement of the root system and the environment of the rhizosphere under integrative cultivation approaches may lead to higher rice production.

关键词： rice(Oryza sativa L.) nitrogen use efficiency grain yield integrative cultivation practices roots

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高产高效水稻冠层光能利用特征研究进展

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中国稻米 2022年第4期28卷 30-34页

作者：肖治林顾汉柱张耗扬州大学/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

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... 详细信息

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。

关键词：水稻光能利用率高产高效冠层

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水稻茎秆抗倒伏评价及其生理机制研究进展

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江苏农业科学 2023年第21期51卷 1-7页

作者：顾汉柱王琛张瑛吴昊肖治林景文疆张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

倒伏是严重影响水稻产量和品质的重要因素之一,随着水稻群体数量和产量的进一步提高,增加了倒伏的潜在风险,水稻高产与倒伏的矛盾日益突出。茎秆作为水稻抗倒伏的主要研究对象,在水稻抗倒伏方面发挥着主要作用,因此,理解茎秆抗倒性的生... 详细信息

倒伏是严重影响水稻产量和品质的重要因素之一,随着水稻群体数量和产量的进一步提高,增加了倒伏的潜在风险,水稻高产与倒伏的矛盾日益突出。茎秆作为水稻抗倒伏的主要研究对象,在水稻抗倒伏方面发挥着主要作用,因此,理解茎秆抗倒性的生理机制是进一步改善高产品种抗倒伏能力的重要环节。本文阐述了水稻倒伏的类型和评价方法,并依据前人研究梳理了水稻茎秆的力学特性、形态学特性(株高、节间长度、秆壁厚和茎秆直径)、生理特性(非结构性碳水化合物、木质素生物合成、植物激素)、品种差异、水分管理及肥料管理在水稻抗倒伏方面的研究进展,最后提出了目前存在的问题以及今后的研究方向,旨在为提高水稻抗倒伏能力,实现水稻高产稳产优质目标提供参考和指导。

关键词：水稻抗倒伏生理机制水氮管理

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中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应

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中国水稻科学 2022年第5期36卷 505-519页

作者：景文疆顾汉柱张小祥吴昊张伟杨顾骏飞刘立军王志琴杨建昌张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择... 详细信息

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm^(2)、8.71 t/hm^(2)和10.14 t/hm^(2),WUE分别为1.30 kg/m^(3)、1.62 kg/m^(3)和1.91 kg/m^(3)。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。

关键词：水稻水分利用效率品种稻米品质根系特征

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水稻根系特征与稻米品质的关系研究进展

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中国稻米 2022年第4期28卷 35-39页

作者：景文疆杨颖马强吴昊张瑛顾汉柱叶苗张耗扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009 山东省种子管理总站济南250100

水稻根系是吸收水分和养分的重要部位,同时也是合成和分泌多种植物激素、有机酸和氨基酸等营养物质的主要器官,其形态和生理特征对产量和品质有重要影响。本文综述了水稻根系形态与生理特征研究进展,分析了主要根系特征及化学信号与稻... 详细信息

水稻根系是吸收水分和养分的重要部位,同时也是合成和分泌多种植物激素、有机酸和氨基酸等营养物质的主要器官,其形态和生理特征对产量和品质有重要影响。本文综述了水稻根系形态与生理特征研究进展,分析了主要根系特征及化学信号与稻米品质的关系,并讨论了目前研究存在的问题和未来研究方向。

关键词：水稻根系形态生理特征稻米品质

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不同栽培措施集成对稻茬小麦产量、农艺及光合特性的影响

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麦类作物学报 2022年第8期42卷 988-1000页

作者：肖治林吴昊顾汉柱张伟杨顾骏飞刘立军王志琴杨建昌张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为探究不同栽培措施集成对稻茬小麦产量及农艺和光合特性的影响,以小麦品种扬麦16和扬麦20为材料,设置氮空白、当地常规(对照)、减氮、减密减氮、施有机肥、施蚓粪6种栽培措施处理,对不同栽培措施下稻茬小麦产量、干物质积累与转运、冠... 详细信息

为探究不同栽培措施集成对稻茬小麦产量及农艺和光合特性的影响,以小麦品种扬麦16和扬麦20为材料,设置氮空白、当地常规(对照)、减氮、减密减氮、施有机肥、施蚓粪6种栽培措施处理,对不同栽培措施下稻茬小麦产量、干物质积累与转运、冠层光合特性等进行了分析。结果表明,两个品种的产量在不同栽培措施下均表现为施有机肥>施蚓粪>减密减氮>当地常规>减氮>氮空白。与对照相比,两个品种的平均产量在减密减氮、施有机肥和施蚓粪栽培处理下分别提高了7.45%、22.33%和11.02%,而这主要得益于穗数、穗粒数与千粒重的同步提高。各栽培措施处理均显著增加了小麦茎蘖成穗率、拔节期至成熟期的干物质积累量、干物质向籽粒中的分配量及其对籽粒产量的贡献率,提高了开花期的叶面积、比叶重、叶片氮含量和拔节期至成熟期旗叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,降低了开花期的株高、叶角、透光率以及拔节期至成熟期的冠层温度。综合来看,在江苏稻茬麦区,扬麦16和扬麦20均在基本苗192×104株·hm^(-2)、施氮量216 kg·hm^(-2)和有机肥施用量1800 kg·hm^(-2)条件下可以获得较好的群体质量和冠层光合特性,进而实现高产。

关键词：小麦栽培措施产量冠层结构光合特性

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减氮方式对不同穗型粳稻产量和品质的影响

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作物研究 2023年第5期37卷 448-460页

作者：顾汉柱王琛吴昊张瑛肖治林景文疆张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为探究氮肥减施策略对不同穗型粳稻产量和品质的影响,于2020年在江苏里下河地区农业科学研究所实验基地以丰粳3227(大穗型)、淮稻5号(中穗型)和扬辐粳8号(小穗型)为试验材料,设置N1(不施氮肥)、N2(当地常规)、N3(基肥减总氮10%)、N4(分... 详细信息

为探究氮肥减施策略对不同穗型粳稻产量和品质的影响,于2020年在江苏里下河地区农业科学研究所实验基地以丰粳3227(大穗型)、淮稻5号(中穗型)和扬辐粳8号(小穗型)为试验材料,设置N1(不施氮肥)、N2(当地常规)、N3(基肥减总氮10%)、N4(分蘖肥减总氮10%)、N5(促花肥减总氮10%)、N6(保花肥减总氮10%)、N7(基肥减总氮20%)、N8(分蘖肥减总氮20%)、N9(促花肥减总氮20%)、N10(保花肥减总氮20%)、N11(均衡减总氮10%)、N12(均衡减总氮20%)共12个处理,对不同品种不同处理粳稻的产量和品质进行比较分析。结果表明:大穗型品种丰粳3227在N5处理下、中穗型品种淮稻5号在N11处理下、小穗型品种扬辐粳8号在N6处理下能保持较高的产量,且均与N2处理差异不显著,而其他处理产量均显著低于N2处理。与N2相比,3个品种在上述处理下的茎蘖成穗率、粒叶比、光合势和干物质积累量并未显著降低,且其加工品质、外观品质以及营养与蒸煮食味品质均显著提高。综合来看,针对不同穗型粳稻的氮肥适量减施策略可以改善水稻群体生长和提高稻米品质,在保持高产的同时实现优质。

关键词：粳稻穗型减氮产量稻米品质

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医科大学新生生殖健康问题的KAP研究———艾滋病知识、态度的调查及启示

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生殖医学杂志 1998年第4期7卷 222-226页

作者：赵鹏飞钱汉竹于虹顾世光高源上海市计划生育科学研究所中国预防医学会

为了解低年级医科大学生的艾滋病知识和态度，以及他们对在大学生中开展预防艾滋病教育的看法，１９９７年６月对２６６名上海某医科大学一年级学生（年龄１６～２３岁，男１３０名、女１３６名）进行了问卷调查。调查显示，由于近年来... 详细信息

为了解低年级医科大学生的艾滋病知识和态度，以及他们对在大学生中开展预防艾滋病教育的看法，１９９７年６月对２６６名上海某医科大学一年级学生（年龄１６～２３岁，男１３０名、女１３６名）进行了问卷调查。调查显示，由于近年来大众媒体对艾滋病的广泛报道，大学新生对艾滋病有一般性了解，但不能正确判断接种疫苗、被蚊虫叮咬、共用坐厕、共用饮食器皿等途径能否传播艾滋病的比例，约为６９％、４８％、３８％和３０％；知道正确使用避孕套能降低感染艾滋病危险性的占６７％。提示，在一年级大学生中应加强艾滋病预防教育，澄清误解，对保护他们自己免受艾滋病威胁，以及在全社会开展控制艾滋病疫情的活动具重要意义。

关键词：医科大学新生生殖健康教育艾滋病

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