污水灌溉对水稻生长影响的模拟

本文根据各工厂污水排入大通河的负荷量，作污灌模拟试验。试验证明：１．各工厂排污所含有机物质超过一定量便对水稻生长及产量产生严重影响；２．用大通河水灌溉，也会影响水稻的生长及产量。这说明大通河水已受到各工厂污染物的严重污染。     

Si对盐胁迫下水稻根系活力、丙二醛和营养元素含量的影响(Effects of Si on the Index of Root Activity, MDA Content and Nutritional Elements Uptake of Rice under Salt Stress)

为深入了解盐胁迫下外源硅(Si)对水稻生长的作用,采用溶液培养法研究了外源Si对盐(NaCl)胁迫下野生型水稻和硅突变体水稻(不能正常吸收Si)营养元素和生理指标的影响.结果表明:1)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的生物量.当NaCl的浓度为100mmol·L-1时,添加1.0mmol·L-1的Si可使野生型水稻茎叶和根系干重提高12.81%和15.25%,硅突变体水稻茎叶干重提高12.31%.2)外源Si可提高盐胁迫下两种水稻茎叶和根系中营养元素含量,降低Na的含量.3)外源Si可显著降低盐胁迫下野生型水稻叶片MDA含量,但对突变体水稻叶片MDA含量影响不大.4)外源Si可显著提高盐胁迫下两种水稻的根系活力.盐胁迫下,与不加Si的对照相比,添加1.0mmol·L-1的Si可分别使野生型和突变体水稻根系活力指数提高60.47%和42.42%.     

盐京九号水稻秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用

以盐京九号水稻为材料,研究经高温灭菌或物理粉碎后的水稻秸秆微细颗粒对铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)生长的抑制及其作用机制.结果表明,当藻液中水稻秸秆添加量≥10g·L-1时,高温灭菌与未灭菌的水稻秸秆同样能抑制微囊藻生长.灭菌稻秆试验组藻细胞的呼吸速率和SOD活性都呈现出先上升后迅速下降的趋势;通过有机溶剂(石油醚、乙酸乙酯和乙醚)萃取稻秆水浸液,用滤纸片法在固体培养基上所做的抑藻试验结果表明,乙醚提取液有明显的抑藻圈.提示抑藻效应是水稻秸秆中某些化学物质溶出而产生的作用,与微生物的活动无关.进一步分离鉴定乙醚提取液结果显示,浸提液中有机酸类和酚类物质有显著的抑藻效应.水稻秸秆微粒的粒径越小,产生的抑藻效应出现得越早,也越明显,这可能还与秸秆微粒的吸附作用有关.     

水稻生长动态控制模型的研究

本文把水稻生产过程看作一个跟踪控制系统,将其分为苗期、分蘖前期、分蘖后期、孕穗期和产量形成期五个阶段。通过田间试验,研究了五个控制因素(基肥、基本苗、蘖肥、穗肥和粒肥)和两个生态干扰因素(光照和温度)对各阶段群体性状(叶色、株高、茎蘖数)的影响,建立了13个回归模型。采用动态规划方法针对不同生态条件,分别以纯收入与产量为指标函数,进行了农艺策略的优化。结果表明,水稻叶色、株高、茎蘖数可作为反映水稻群体素质的动态指标,以阶段性水稻生长回归模型为基础的动态规划模型具有跟踪控制特性,用于水稻生产的农艺策略优化效果较好。模型给出了盐粳二号(中粳)在一般生态条件下可采用的最佳农艺策略:基肥62kg/ha,基本苗188×10~4/ha,分蘖肥92kg/ha,穗肥60kg/ha,粒肥45kg/ha,可获产量8042kg/ha,纯收入3562元/ha。     

碱性矿化水淋洗对土壤盐碱化及小麦生长的影响

为探讨不同矿化度的水对土壤盐渍化的影响及相应的淋洗分数,采用土柱模拟方法,以小麦为指示作物,设计1.0 g/L,1.5 g/L两种矿化度,按3750 m3/hm2灌溉量,分一水、二水两种灌次,秋后进行人工淡水淋洗。结果表明,在半干旱气候条件下,开发碱性矿化水灌溉矿化度不宜超过1.5 g/L,否则有引起碱化的危险。干旱期用碱性矿化水灌溉抗旱时,在同等灌水量的情况下,一水灌溉比二水灌溉积盐轻。各种人工淋洗处理比CK洗盐效果好,其中以等量淋洗综合效益最好。     

编码水稻胞外核苷酸双磷酸酶基因的表达特性

NTPDase(Nucleoside triphosphate-diphosphohydrolase,核苷酸双磷酸酶)在哺乳动物巾分布于细胞膜,可以水解细胞外ATP和其他核苷酸,从而调控胞外核苷酸代谢及信号应答.根据水稻NTPD基因序列设计引物,在不同胁迫条件样品中,通过PCR扩增水稻NTPD基因,结果表明水稻NTPD基因表达水平在盐胁迫样品中升高.为进一步分析水稻NTPD基因的功能,构建了该基因的过量表达、RNA干涉载体,通过根癌农杆菌介导转入水稻品种日本晴并获得阳性植株.半定量RT-PCR分析达到过量表达和干涉日的.在盐胁迫条件下,TO代过表达转基因植株表现出一定程度的抗胁迫能力,RNA干涉转基因植株的生长则受到抑制.图7表3参20     

沼液浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨沼液对水稻早期萌发和幼苗生长的影响,以不同浓度沼液对日本晴水稻(Oryza sativa)种子浸种24 h后催芽,分析其种子萌发及幼苗生长情况.结果表明,2％沼液浸种可增加水稻幼苗根数和芽生物量,但降低了幼苗根生物量,该浓度沼液浸种对种子萌发率、萌发速率、幼苗芽长、茎粗及总根长没有显著影响(P＞0.05).更高浓度的沼液浸种对水稻种子萌发和幼苗生长均产生抑制作用.沼液浸种对根生物量的影响大于芽生物量,从而导致各浓度沼液处理组芽/根生物量比值均大于对照.对呼吸速率的分析结果进一步佐证了沼液处理对萌发后期水稻种子具有不利影响.建议水稻早期生产中慎用沼液.     

Gateway技术构建盐和干旱胁迫下水稻根系混合cDNA文库及其质量鉴定

为研究水稻非生物胁迫响应信号转导的网络途径,揭示水稻抗逆的分子机制,以NaCl胁迫、干旱胁迫处理及正常生长的水稻根系为材料,采用Gateway技术构建了水稻根系受盐和干旱诱导的混合cDNA文库.cDNA文库质量分析表明,未经扩增的原始文库容量为1.5×106 cfu,插入片段大小主要为1 kb左右,重组率为100%.文库随机挑选克隆测序,结果显示插入序列完整性良好,文库中包含水解酶基因、逆境响应蛋白基因、氧化还原酶基因和富含甘氨酸的RNA结合蛋白质基因等.因此,本研究构建的盐和干旱诱导的水稻根系混合cDNA文库符合高质量文库的标准,可以用于进一步开展相关基因的克隆及功能研究.     

草浆废水灌溉对海涂湿地土壤及芦苇生长的影响

通过现场调查、盆栽试验和采样分析的方法，研究了用草浆废水灌溉海涂芦苇湿地对土壤理化性质、微生物数量和芦苇生长的影响。结果表明，灌溉后土壤中的有机质、N和P含量有所增加，土壤盐份含量明显下降，同时土壤中的细菌、放线菌和霉菌的均大幅度增加。一定质量浓度的造纸废水灌溉对湿地芦苇的生长有促进用、对土壤的性质有改良作用，但废水质量浓度过高则对土壤的理化性有不利影响。本文推荐造纸废水灌溉海涂芦苇湿地的适宜质量浓度为1000mg／L以下。     

非生物胁迫对盐生杜氏藻DsMPK转录、翻译和磷酸化修饰的影响

促有丝分裂活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK或MPK)途径是在真核生物中广泛存在的调控多种生理过程的信号途径,在细胞增殖、分化、凋亡、生物和非生物胁迫等生理过程的调控中起着关键的作用.盐生杜氏藻(Dunaliella salina,盐藻)是目前世界上最耐盐的真核光合生物之一.在前期实验中,已发现盐藻MAPK(DsMPK)的表达受到低温和高盐胁迫的抑制.分析DsMPK在高温、低盐、氧化、紫外胁迫中的表达变化,发现DsMPK还受到氧化胁迫的抑制.进而分析DsMPK在高温、低盐、氧化、低温、高盐和紫外胁迫中翻译和磷酸化修饰的变化,发现除低盐胁迫外,在磷酸化修饰水平DsMPK同样受到各种非生物胁迫的抑制.在对不同生长阶段盐藻DsMPK磷酸化变化的分析中还发现,DsMPK的磷酸化水平与生长速率有一致性.各方面DsMPK的变化趋势说明其为一调控生长相关的MAPK.     

再生水灌溉对冬小麦生长和产量的影响

随着我国污水处理技术的发展,再生水生产能力得到了明显地提高,实现再生水农业安全利用,将开辟农业用水新途径。以冬小麦（Triticum aestivum）为对象,通过盆栽试验,研究了不同程度处理的再生水（二级再生水、三级再生水）对冬小麦生长和产量的影响。结果表明：再生水灌溉能显著提高冬小麦的株高、叶面积、叶绿素含量,但开花前对光合作用的改善不显著。再生水灌溉处理的冬小麦超氧化物歧化酶（SOD）活性整体提高,尤其是越冬阶段,叶片SOD活性较对照处理提高了15%,抽穗后作用减弱,各处理间的过氧化物酶（POD）活性差异不明显。以再生水灌溉的盆栽小麦产量和对照相比没有明显差异,再生水灌溉可以实现正常的产量水平。     

不同水分管理下施用尿素对土壤镉污染钝化修复效应及微生物结构与分布影响

通过水稻盆栽实验,开展了全生育期淹水灌溉和湿润灌溉二种水分管理模式条件下,施用不同量尿素对土壤镉污染钝化修复效应及微生物结构与分布影响研究.结果表明,海泡石钝化修复下,淹水灌溉和湿润灌溉处理时,施用不同量尿素对土壤中0.025 mol·L-1HCl浸提态Cd含量无明显影响;但二乙基三胺五乙酸浸提态Cd含量均显著性降低.与海泡石单一钝化处理相比,淹水灌溉和湿润灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可使水稻根系铁氧化物胶膜中的Fe含量分别降低39.61%—55.59%和22.51%—53.63%.淹水管理下施用尿素对水稻根膜吸附土壤中Cd有抑制作用,而湿润管理下施用尿素对水稻根膜吸附土壤中Cd有激活作用.淹水灌溉和湿润灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可使水稻根系中的Cd含量分别增加36.11%—71.30%和58.20%—89.42%,水稻根系中还原型谷胱甘肽活性则分别降低30.82%—41.97%和13.47%—62.36%.淹水灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可以降低水稻根系中非蛋白巯基化合物含量,降幅可达13.02%—29.54%;但在湿润灌溉下海泡石钝化处理时并无明显影响.与海泡石单一钝化处理相比,淹水灌溉下钝化处理时,施用低量尿素和中量尿素时可使糙米中Cd含量分别增加28.89%和8.89%,而施用高量尿素时则使糙米中Cd含量降低22.22%;湿润灌溉下钝化处理时,施用低量尿素、中量尿素和高量尿素时糙米Cd含量与海泡石单一处理间并无明显差异.土壤微生物的非加权组平均法和主成分分析表明,实验条件下的钝化处理不会对土壤中微生物的结构与分布产生明显影响.     

膨润土钝化与不同水分灌溉联合处理对酸性稻田土镉污染修复效应及土壤特性的影响

采用盆栽实验方法,研究了膨润土钝化与不同水分灌溉联合处理对酸性稻田土Cd污染修复效应,以及对土壤脲酶活性和氮、磷有效性的影响及其机制.结果表明,与干湿灌溉相比,长期淹水和湿润灌溉可明显降低稻谷生物量.膨润土钝化修复与不同水分灌溉联合处理时稻谷和稻草生物量总体上虽略有增加,但与对照相比并无明显差异.干湿灌溉、湿润灌溉和长期淹水灌溉下,稻米Cd含量分别为0.29、0.38、0.18 mg·kg~(-1),其中与干湿灌溉相比,长期淹水可使稻米镉降低37.93%,而湿润灌溉则使稻米Cd含量增加31.03%.添加膨润土钝化修复后,与干湿灌溉联合处理相比,长期淹水灌溉可使稻米Cd降低45.29%,而湿润灌溉可使稻米Cd增加23.53%.与未钝化处理相比,膨润土钝化修复下,水稻根表Fe(Ⅱ)含量显著增加,但水稻根表Fe(Ⅲ)含量间无明显差异,水稻根表Cd含量显著降低.在未添加膨润土和添加膨润土钝化修复下,长期淹水灌溉处理时土壤脲酶活性比干湿灌溉处理分别降低21.05%和15.79%.在未添加膨润土钝化修复下,不同水分灌溉处理对土壤碱解氮含量无明显影响,但长期淹水灌溉处理比干湿灌溉处理土壤有效磷增加34.92%,而湿润灌溉下土壤有效磷则降低16.99%.不同水分灌溉处理下,膨润土钝化修复对土壤碱解氮和有效磷含量无明显影响.     

砷污染土壤对不同品种水稻生长的影响

重金属如何影响水稻(Oryza sativa L.)的生长及产量一直是粮食生产中的研究重点。利用盆栽实验,首次比较了砷(As)对三个品系(杂交稻、常规稻和糯稻)共20个品种水稻生长的影响,以期选定适合在As污染区种植的水稻品种。结果显示,不同品系水稻在As污染土壤中的生长显著不同,杂交稻的生长优于糯稻和常规稻,但糯稻和常规稻差异不显著,表明杂交稻更适宜在砷污染土壤种植。同一品系内不同品种水稻的生长也有较大差异,杂交稻II优804的干物质积累量最高,每株达到0.055g。     

盐胁迫下耐盐与盐敏感水稻的RAPD和POD同工酶检测

对耐盐、一般耐盐和盐敏感３种水稻材料进行了ＲＡＰＤ和同工酶检测,结果发现：３３个引物（Ｎ－１－Ｎ－１２,Ｓ４５０－Ｓ４７０）中,２７个引物具有拉增产物,拉增片段大小分布在０．２－３．４ｋｂ之间,说明在一定程度上反映了３种对盐具有不同耐盐性水稻在基因组ＤＮＡ分子水平上的差异,以Ｓ４５０为引物,在强耐盐的７７９中扩增出１个１．１ｋｂ的特异ＤＮＡ片段（Ｓ４５０１１００）,而在对盐敏感的早花２号中,以Ｎ－     

水稻不同生育期土壤微生物区系对模拟Cr(Ⅵ)污水灌溉的响应

通过盆栽试验,分析模拟Cr(Ⅵ)污水灌溉对水稻不同生育时期土壤微生物区系特征的影响.结果表明:(1)土壤细菌数量在低浓度Cr(Ⅵ)(10 mg·L-1)灌溉条件下明显增加而在高浓度Cr(Ⅵ)(50 mg·L-1)灌溉条件下明显降低,土壤真菌、放线菌及钾细菌数量随着Cr(Ⅵ)灌溉浓度的增加而明显降低,而土壤磷细菌数量随着Cr(Ⅵ)灌溉浓度的增加而明显增加;(2)水稻不同生育时期土壤微生物对Cr(Ⅵ)处理的敏感性不同,土壤细菌敏感性生育前期高于生育后期,而土壤真菌及放线菌正好相反;(3)加Si处理对土壤细菌有明显的刺激作用,明显缓解高浓度Cr(Ⅵ)在水稻拔节期和抽穗期对土壤放线菌的抑制作用.与之相反,加Si处理使Cr(Ⅵ)对土壤无机磷细菌数量的刺激作用消失,甚至使抽穗期和成熟期无机磷细菌数量明显低于对照.     

绿磺隆在土壤中的残留与危害

江苏省苏南地区，冬季麦田每公顷施用１５ｇ绿磺隆（以有效成份计，下同），翌年水稻栽秧时土壤中绿磺隆的残留量为０．２２μｇ／ｋｇ，种麦期间绿磺隆在土壤中的降解量约占施用量的９６．８％，绿磺隆在土壤中的降解半衰期平均为３８．６ｄ。水稻对绿磺隆也有高度的敏感性，由于绿磺隆在渍水土镶中容易降解，所以它在稻麦轮作地区对后茬水稻的实际危害较轻。改善土壤肥力状况，在一定程度上可减缓绿磺隆对作物的危害。     

绿磺隆在土壤中的残留与危害

江苏省苏南地区，冬季麦田每公顷施用１５ｇ绿磺隆（以有效成份计，下同），翌年水稻栽秧时土壤中绿磺隆的残留量为０．２２μｇ／ｋｇ，种麦期间绿磺隆在土壤中的降解量约占施用量的９６．８％，绿磺隆在土壤中的降解半衰期平均为３８．６ｄ。水稻对绿磺隆也有高度的敏感性，由于绿磺隆在渍水土壤中容易降解，所以它在稻麦轮作地区对后茬水稻的实际危害较轻。改善土壤肥力状况，在一定程度上可减缓绿磺隆对作物的危害。     

苏打盐碱胁迫下水稻体内的Na＋、K＋响应

土地盐碱化是限制农业发展的主要因素之一.实践证明,盐碱地种植水稻(Oryza sativa L.)是土壤盐碱化治理、改良、利用的有效途径.土壤盐碱对水稻的影响表现为生长抑制、产量降低和生理异常等.深刻认识盐碱胁迫下水稻生理响应机制对耐盐碱水稻种质资源筛选、耐盐碱性鉴定和培育耐盐碱水稻品种具有重要意义.以不同比例的苏打盐碱土和非盐碱旱田土充分混合配制不同盐碱梯度的实验土壤.根据苏打盐碱土的特殊性,采用土壤ESP作为胁迫指标因子,观察不同生育期水稻植株对Na 、K 的吸收、运输和分配,分析植株体内的离子响应及植物与盐碱作用关系.结果表明:在分蘖期,Na 在根、叶和叶鞘中浓度的次序从高到低依次为根>叶鞘>叶.随着盐碱胁迫的增强,叶和叶鞘的Na /K 升高更加显著.水稻分蘖期叶片Na /K 与土壤ESP相关性更好,可以采用分蘖期叶片Na /K 来指示水稻对盐碱胁迫的离子响应.水稻生殖生长阶段,Na 的累积以根为主.Na 、K 在穗部、籽粒和颖壳中的浓度,在不同盐碱胁迫强度间差异不明显.     

种稻土壤CH4排放规律的研究

通过盆栽试验研究了水稻生长期CH4排放的规律。结果表明,CH4排放存在明显的日变化,最大值出现在下午4点左右,最小值出现在凌晨4点左右。土壤温度的变化是导致CH4排放日变化的主要因素。水稻生长期CH4排放的季节变化受前茬季节作物种植及稻草还田时间的显著影响。前茬季节种植紫云英及休闲且水稻移栽前施用稻草处理在水稻生长初期即有大量CH4排放,且在水稻生长的前期、中期和后期分别出现3个CH4排放峰;前茬季节种植小麦和休闲且在前茬季节前施用稻草处理的,直至水稻生长的中期才有少量CH4排放。烤田期间CH4的排放峰值出现在土壤呈微于松软状态时;烤田至土壤干裂时,CH4排放通量降至零。