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小麦秸秆还田后不同水稻品种对简化穗肥施用的响应及其成因

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中国农业科学 2024年第10期57卷 1961-1978页

作者：舒小伟王树深伏桐王子涵丁周宇杨英赵士茹周娟黄建晔姚友礼王余龙董桂春扬州大学农学院/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

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简... 详细信息

【目的】探讨小麦秸秆还田条件下不同水稻品种产量、颖花分化和退化、土壤微生物活性及碱解氮对简化穗肥施用响应的差异及其原因。【方法】以迟熟中粳南粳9108和中籼扬稻6号两个品种为试材，研究秸秆还田方式（全量还田和不还田）和简化穗肥处理（0﹕0，不施穗肥；2﹕0，全施促花肥；1﹕1，促花肥和保花肥各施一半；0﹕2，全施保花肥）互作条件下产量、颖花分化和退化等的差异及其相互关系。从秸秆腐解和养分释放、土壤微生物量和酶活性变化、土壤碱解氮含量等角度分析水稻颖花分化和退化的机制。【结果】（1）秸秆还田后，南粳9108和扬稻6号的产量分别平均增加4.2%和3.2%。穗肥处理中，两品种分别以2﹕0和1﹕1处理的产量最高；而秸秆不还田处理下，两品种产量均以1﹕1处理最高。在施氮量180—360 kg N·hm-2范围内穗肥处理的产量趋势一致；（2）秸秆还田后0—30 d为快速腐解期，秸秆中的碳和氮迅速释放，30 d时土壤中的细菌、真菌和放线菌的数量平均增加179.2%，脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶的活性平均增加88.8%;40—60 d秸秆腐解和碳氮释放速率变缓，微生物数量和酶活性迅速降低；60—90 d秸秆腐解和碳氮释放基本停滞，微生物数量和酶活性缓慢下降。秸秆还田后10—40 d，土壤碱解氮含量平均降低4.8%,50—90 d平均增加5.2%;（3）秸秆还田后，土壤碱解氮的增加使供试水稻的颖花分化数平均增加1.4%，颖花退化数平均降低12.3%，颖花现存数平均增加4.4%，每穗粒数（每穗颖花现存数）的增加是水稻增产的主要原因。南粳9108和扬稻6号2﹕0处理下颖花退化率秸秆还田较不还田处理分别降低23.5%和7.6%。南粳9108在2﹕0处理下的颖花分化数和退化数较1﹕1处理分别增加8.9和5.7朵/穗，扬稻6号分别增加6.8和11.6朵/穗。由于颖花分化数的增幅大于颖花退化数的增幅，故南粳9108的颖花现存数以2﹕0处理最多，而扬稻6号则以1﹕1处理最多。【结论】秸秆还田提高了水稻产量，全施促花肥南粳9108产量最高，扬稻6号则是促保均施处理的最高。产量提高的原因主要通过显著降低颖花退化率和退化数，增加每穗粒数实现的。南粳9108颖花退化率下降的幅度大于扬稻6号，是两个品种颖花现存数对不同穗肥处理响应差异的主要原因。

关键词：秸秆还田穗肥水稻颖花分化和退化产量土壤微生物活性

磷钾运筹对北方粳稻稻米品质及RVA谱特征值的影响

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生态学杂志 2024年

作者：刘雅高继平宋琪马沁春马诚刘惠玲钟敏张文忠沈阳农业大学农学院作物栽培与生理生态实验室

为了解磷钾运筹对北方粳稻稻米品质的影响，于2021—2022年在沈阳开展了不同磷钾处理试验。以“沈农265”和“辽粳294”为试验材料，设89.25 kg·hm-2（P1）和120.75 kg·hm-2（P2）2个施磷水平，基蘖与穗肥比为7:3（K1）和8:2（K2）2... 详细信息

为了解磷钾运筹对北方粳稻稻米品质的影响，于2021—2022年在沈阳开展了不同磷钾处理试验。以“沈农265”和“辽粳294”为试验材料，设89.25 kg·hm-2（P1）和120.75 kg·hm-2（P2）2个施磷水平，基蘖与穗肥比为7:3（K1）和8:2（K2）2个钾肥运筹比例，以不施磷钾肥（P0K0）为对照，共5个处理，进行大田试验，于成熟期测定稻米营养品质、蒸煮食味品质、外观加工品质及RVA谱特征值。结果表明：与P0K0处理相比，施磷钾可增加两品种谷蛋白含量、总淀粉含量、支链淀粉含量、糙米率、精米率、整精米率、外观值、平衡度、食味值、黏度值、消减值、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度；降低两品种直链淀粉含量、垩白粒率、垩白度、崩解值和回复值；与其余处理相比，P2K2处理可增加两品种外观值、平衡度、食味值和黏度值，降低垩白粒率和垩白度；在2021—2022年，“辽粳294”的P2K2处理食味值较其他处理显著增加1.18%～20.08%；主成分分析和相关性分析表明，两品种峰值黏度与垩白粒率、直链淀粉含量呈显著或极显著负相关，与外观、平衡度、黏度和食味值呈显著或极显著正相关；P2K2处理可充分发挥磷钾协同的互作效应，可同步改善稻米品质并优化部分稻米RVA谱特征值。

关键词：稻米品质 RVA谱特征值磷钾肥相关关系

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盐胁迫对油菜生理特征和菜籽产量品质的影响

作物学报 2024年第6期50卷 1597-1607页

作者：王龙李静钱晨林国冰李亦扬杨光左青松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/扬州大学农学院江苏扬州225009

为了探明盐胁迫对油菜产量品质和生理特征的影响机制,本研究以浙油50为材料,于2020—2022年油菜生长季在盐城大丰盐碱地进行试验,分别设置低盐和高盐处理,研究油菜碳氮同化、光合特征、抗逆生理以及菜籽产量品质的变化。结果表明,相比... 详细信息

为了探明盐胁迫对油菜产量品质和生理特征的影响机制,本研究以浙油50为材料,于2020—2022年油菜生长季在盐城大丰盐碱地进行试验,分别设置低盐和高盐处理,研究油菜碳氮同化、光合特征、抗逆生理以及菜籽产量品质的变化。结果表明,相比低盐处理,高盐处理下油菜初花期各器官干物质积累降低18.46%~35.67%,成熟期降低20.92%~46.03%;高盐处理提高了初花期根和叶片的干物质分配比例,降低了茎枝的分配比例,提高了成熟期根和茎枝的分配比例,降低了果壳和籽粒的分配比例。此外,高盐处理降低初花期和成熟期各器官碳氮积累,降低了茎枝和叶片的碳氮转运效率,表明盐胁迫抑制油菜碳氮同化和花后养分转运,最终导致籽粒产量降低;另一方面,高盐处理下各器官C/N显著降低,表明盐胁迫对碳素同化的抑制程度强于氮素,导致籽粒品质改变,使籽粒蛋白质含量提高8.23%,油分含量降低4.42%。高盐较低盐显著降低初花期叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾系数、瞬间羧化效率,提高胞间CO_(2)浓度和水分利用效率,表明盐胁迫对油菜光合的影响可能主要归因于非气孔限制。与低盐相比,高盐下油菜H_(2)O_(2)和MDA含量增加27.41%和42.33%,SOD活性、CAT活性、AsA含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量分别上升65.54%、22.85%、29.68%、9.75%和16.84%。由此认为,盐胁迫通过抑制油菜碳氮同化和限制光合,降低籽粒产量,改变籽粒品质,同时油菜可以提高抗氧化和渗透调节能力来适应盐胁迫环境。

关键词：油菜盐胁迫碳氮同化生理产量品质

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有机肥替代化学氮肥对黄壤活性有机碳组分、酶活性及作物产量的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4196-4205页

作者：赵娜王小利何进杨胜美郑钦文李明瑞贵州大学农学院贵阳550025

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉... 详细信息

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉米大豆产量的影响,可为该地区科学施肥和土壤质量提升提供理论依据.结果表明,有机肥替代化学氮肥显著提高土壤p H、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量和C/N.与CK和NP处理比,有机肥替代化学氮肥对土壤活性有机碳组分含量及其分配比例和土壤碳库管理指数(CPMI)均有提升效果,且均以50%有机肥替代化学氮肥提升效果最佳.与NP处理相比,1/2(NPM)处理显著增加了土壤易氧化有机碳(ROC_(333)和ROC_(167))、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量,其增幅依次为22.90%、8.10%、29.32%和23.22%.相对于CK和NP处理,有机肥替代化学氮肥均提高了土壤酶活性,1/2(NPM)处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性较NP处理分别显著提高了21.89%、8.24%、34.91%和18.78%;各施肥处理均显著提高了玉米大豆产量,与NP处理相比,1/2(NPM)和M处理的玉米产量分别显著提高了44.15%和17.39%,大豆产量在各施肥处理之间无显著性差异.相关性分析表明,土壤SOC与ROC_(333)、ROC_(167)、ROC33、DOC和MBC以及各土壤活性有机碳组分之间呈显著正相关,CPMI与土壤SOC及其活性组分之间呈极显著正相关关系(P组分均呈显著正相关关系(P作物高产的关键施肥技术.

关键词：黄壤土壤活性有机碳碳库管理指数(CPMI) 土壤酶活性产量

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喷施KH_(2)PO_(4)提高倒春寒胁迫小麦功能叶片和根系的生理活性

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植物营养与肥料学报 2024年第6期30卷 1222-1233页

作者：黄伟祥代雯慈陈甜甜蔡洪梅翁颖唐志伟尹春王捧娜郑宝强李金才陈翔安徽农业大学农学院/农业农村部华东地区作物栽培科学观测站安徽合肥230036 江苏省现代作物生产协同创新中心江苏南京210095

【目的】倒春寒是影响黄淮麦区小麦产量形成的主要灾害,喷施磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))被广泛应用于减轻倒春寒对小麦的伤害。研究喷施磷酸二氢钾对低温胁迫下小麦花后功能叶与根系生理活性的调控效应,为小麦生产中的防灾减灾提供理论支... 详细信息

【目的】倒春寒是影响黄淮麦区小麦产量形成的主要灾害,喷施磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))被广泛应用于减轻倒春寒对小麦的伤害。研究喷施磷酸二氢钾对低温胁迫下小麦花后功能叶与根系生理活性的调控效应,为小麦生产中的防灾减灾提供理论支撑。【方法】盆栽试验在田间条件下进行,选用抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为试验材料,设置常温对照+喷施清水(CK)、倒春寒处理+喷施清水(T1)、倒春寒处理+喷施KH_(2)PO_(4)(T2)3个处理。在小麦幼穗分化到四分体期,将T1和T2处理的盆栽移入人工气候室内(−4℃)处理4 h,然后移出,24 h后进行喷施处理。于小麦花后7、14、21、28天测定旗叶SPAD值、根系活力、旗叶与根系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。通过主成分分析(PCA),综合评价倒春寒对小麦花后28天地上部与地下部生理活性指标的影响。【结果】与CK处理相比,两小麦品种T1处理的旗叶SPAD值和抗氧化酶活性分别显著降低了13.94%~35.03%、16.09%~32.84%(SOD)、18.16%~50.10%(POD)和19.21%~75.40%(CAT),MDA含量显著增加了29.55%~124.56%;T1处理的根系活力显著降低了44.00%~75.63%,SOD和POD活性分别显著降低了42.42%~86.11%和31.00%~66.67%,MDA含量增加了61.54%~330.11%。与T1相比,两品种T2处理的旗叶SPAD值显著增加了7.90%~23.38%,SOD、POD和CAT活性分别显著增加了10.63%~32.28%、14.20%~57.20%和10.75%~115.56%,MDA含量显著降低了6.66%~36.08%;根系活力上升了44.71%~139.75%,根系SOD、POD活性分别显著增加了12.13%~102.01%和21.05%~146.61%,根系MDA含量显著降低了12.01%~51.23%。选定的花后28天地上部与地下部9个生理活性指标之间关系密切,一个主成分其可解释9个变量82.82%的变化,其综合生理活性指数的排序为:YNCK>XMCK>YNT2>XMT2>YNT1>XMT1。【结论】受倒春寒影响后,施用KH_(2)PO_(4)可提高小麦花后旗叶SPAD值、根系活力和抗氧化酶活性,降低旗叶和根系的MDA含量,从而延缓旗叶和根系的衰老,减轻倒春寒对小麦花后旗叶和根系生理活性的不利影响。

关键词：磷酸二氢钾小麦倒春寒根系活力抗氧化酶活性

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磷肥后移对倒春寒下小麦主茎穗结实特性的影响

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麦类作物学报 2024年

作者：吴兆晨秦成磊尹鹏程孙铭赫徐凯琳郑宝强陈翔李金才江苏省现代作物生产协同创新中心安徽农业大学农学院/农业部华东地区作物栽培科学观测站

为探究施磷模式对倒春寒下小麦穗部结实特性的影响,于2022—2023年选用抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26和抗倒春寒性强的烟农19为供试材料,采用大田盆栽种植的方式,利用低温光照培养箱进行倒春寒模拟试验,分析了常温+磷肥全部基施、常温+... 详细信息

为探究施磷模式对倒春寒下小麦穗部结实特性的影响,于2022—2023年选用抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26和抗倒春寒性强的烟农19为供试材料,采用大田盆栽种植的方式,利用低温光照培养箱进行倒春寒模拟试验,分析了常温+磷肥全部基施、常温+50%磷肥后移、倒春寒+磷肥全部基施和倒春寒+50%磷肥后移处理下两个小麦品种的主茎穗结实特性。结果表明,与常温相比,倒春寒显著降低了新麦26和烟农19主茎穗结实粒数和单穗重,单穗结实粒数降幅分别为25.63%和23.43%,单穗重降幅分别为26.74%和20.65%,其中两个品种下部小穗的结实粒数降幅均最大(降幅分别为40.21%和31.91%),结实粒数降幅最大的粒位分别为第3和第4粒位(降幅分别为40.00%和80.77%)。常温条件下,磷肥后移后两个品种主茎单穗重较磷肥全部基施分别提高了9.37%和19.48%,结实粒数分别提高了11.17%和8.45%,结实粒数增幅最大的小穗位分别为下部和上部小穗(增幅分别为30.93%和31.25%),烟农19千粒重显著增加(增幅12.49%)。与磷肥全部基施相比,倒春寒危害下磷肥后移显著增加两个品种的主茎穗结实粒数和单穗重,结实粒数增幅分别为22.53%和14.20%,单穗重增幅分别为25.94%和10.96%,新麦26结实粒数增幅最大的小穗位和粒位分别为下部小穗和第3粒位(分别增加了101.72%和42.86%);而烟农19结实粒数增幅最大的小穗位为上部小穗(增加73.68%)。综上所述,倒春寒会降低小麦主茎穗结实粒数和单穗重,磷肥后移可通过提高主茎穗结实粒数和单穗重减轻倒春寒对小麦穗部结实的影响。

关键词：小麦倒春寒磷肥后移结实粒数粒重

有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量影响的Meta分析

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中国生态农业学报(中英文) 2024年

作者：唐志伟翁颖尹春张琪南赵佳凝何逸飞唐璇郑宝强李金才陈翔安徽农业大学农学院/农业部华东地区作物栽培科学观测站江苏省现代作物生产协同创新中心

有机物料（秸秆、有机肥）还田会影响小麦籽粒的营养质量。因此，本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析，综合了65篇文献中393个观测值，以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组，评估... 详细信息

有机物料（秸秆、有机肥）还田会影响小麦籽粒的营养质量。因此，本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析，综合了65篇文献中393个观测值，以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组，评估有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量的影响。结果表明: 秸秆还田可提升小麦GPC。综合比对秸秆还田不同亚组发现， 151～200 kg·hm-2施氮量下秸秆还田对小麦GPC提升效果最佳，秸秆还田量>9000 kg·hm-2对小麦GPC提升最大，土壤本底有机质≥21 g·kg-1下秸秆还田可显著提升小麦GPC，水稻和玉米秸秆还田对提升小麦GPC有显著的正向效应， 21～25℃年均温和>800 mm年均降雨量下秸秆还田对小麦GPC提升最好。有机肥还田降低了小麦GPC，其中75%和100%有机肥替代无机肥还田显著降低小麦GPC，但25%和50%有机肥替代无机肥可缓解对小麦GPC带来的损失。综合比对有机肥还田下不同亚组发现， 151～200 kg·hm-2和251～300 kg·hm-2施氮量下， 25%和50%有机肥替代无机肥还田可提升小麦GPC，土壤本底有机质≥21 g·kg-1可缓解对小麦GPC带来的损失，且50%有机肥替代无机肥在年均温21～25℃和年均降雨量>800 mm下均可提升小麦GPC。秸秆还田对于中国区域内小麦GPC的响应均呈现正效应，而有机肥还田均以负效应为主，但调控有机肥还田比例可缓解对小麦GPC的不利影响。研究结果可为中国区域内有机物料还田提高小麦籽粒蛋白质含量提供科学依据。

关键词：有机物料小麦籽粒蛋白含量秸秆还田有机肥 Meta分析

水稻根系和土壤性状与稻田甲烷排放关系的研究进展

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中国水稻科学 2024年第3期38卷 233-245页

作者：陈浩田秦缘钟笑涵林晨语秦竞航杨建昌张伟杨扬州大学农学院/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扬州225009 扬州大学/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

甲烷(CH_(4))是大气中最主要的温室气体,对全球气候变暖具有重要影响。稻田是农业生态系统中CH_(4)的主要排放源,水稻根系与土壤是影响稻田CH_(4)排放的关键因素。因此,探究水稻根系和土壤性状与稻田CH_(4)排放的关系对于缓解温室效应... 详细信息

甲烷(CH_(4))是大气中最主要的温室气体,对全球气候变暖具有重要影响。稻田是农业生态系统中CH_(4)的主要排放源,水稻根系与土壤是影响稻田CH_(4)排放的关键因素。因此,探究水稻根系和土壤性状与稻田CH_(4)排放的关系对于缓解温室效应具有重要的意义。本文综述了稻田CH_(4)产生和排放的机理及其与水稻根系和土壤性状间的内在关系,并展望了进一步探究水稻和土壤性状与稻田CH_(4)排放关系的研究方向,为实现水稻丰产与固碳减排协同提供参考。

关键词：水稻根系特征土壤性状甲烷排放

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中微量元素对水稻产量和品质的影响研究进展

中国农业科技导报 2024年第8期26卷 9-19页

作者：孙亮徐益蔡沁郭靖豪赵灿郭保卫邢志鹏霍中洋张洪程胡雅杰扬州大学农学院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

中微量元素作为水稻生长发育所必需的营养元素,是多种酶系统的构成要素和激活剂,同时还参与光合作用、呼吸作用、激素合成及抗逆等一系列重要生理过程,对水稻生长及产量和品质的形成起着重要作用。因此,综述了对水稻具有显著作用的镁、... 详细信息

中微量元素作为水稻生长发育所必需的营养元素,是多种酶系统的构成要素和激活剂,同时还参与光合作用、呼吸作用、激素合成及抗逆等一系列重要生理过程,对水稻生长及产量和品质的形成起着重要作用。因此,综述了对水稻具有显著作用的镁、锌、硒、铁元素的吸收、积累和代谢途径,以及它们对水稻产量和品质的影响,并深入分析了中微量元素在水稻生产中所面临的挑战,探讨了中微量元素在未来可持续发展农业中的必要性以及研究方向,旨在为通过合理施用中微量元素实现水稻高产和优质提供理论依据。

关键词：水稻中微量元素产量品质

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