Promote Sustainable Development for Irrigated Rice Through SSNM Technology in China

Today, the overuse of nitrogen （N） fertilizer and high N loss result in serious nitrate pollution of water and deter the sustainable development of agriculture and social economy. A recently developed site-specific nutrient management （SSNM） can reduce fertilizer N use while preventing the yield from falling. In this paper, we raise the question of fertilizer N application in rice production through a survey of farmers＇ practice of fertilizer N in 18 villages of four provinces. The average rate of N application for rice production in the 18 villages was 190 kg/ha, and 76% to 100% of the total fertilizer N which was applied within l0 days after transplanting resulted in lots of nitrate leached into water. Furthermore, we tested the effect of SSNM through farmer participatory trial. The SSNM technology maintained rice yields with significantly less fertilizer N and there was no increase in labor input, as much as 31% fertilizer N were saved with the SSNM technology. Finally, the paper points that extension and further research of the SSNM technology should be an effective method to deal with the contradiction of population, food and nitrate nonpoint pollution of water resource and promote the sustainability of agriculture.     

邻苯二甲酸二丁酯在不同品种菜心-土壤系统的累积

在邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染的水稻土中盆栽不同品种菜心,采用GC/MS研究了菜心-土壤系统中DBP的分布特征.结果表明,不同品种菜心茎叶和根系对DBP的吸收累积存在明显差异;不同品种菜心茎叶中DBP含量与其叶面积大小之间存在一定的正相关关系.不同品种菜心-土壤系统中DBP的分布特征明显不同,新选45天油菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,盆栽后土壤中DBP含量也较低;特青60天菜心和新选油青四九菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较低,但盆栽后土壤中DBP含量较高;油青60天菜心表现为茎叶和根系中DBP含量较高,盆栽后土壤中DBP含量也较高.     

水稻叶片质膜H~+-ATPase对酸雨胁迫的适应机制

采用水培法研究酸雨胁迫对水稻叶片质膜H+-ATPase活性的影响,结果表明,高强度酸雨(pH 2.5和pH 3.0组)胁迫下,pH 2.5组质膜H+-ATPase活性显著受抑,胞内pH降低,POD活性受抑,pH3.0组质膜H+-ATPase活性上升,胞内pH降低,POD活性升高,质膜透性和MDA含量均增加,Fv/Fm和叶鲜重降低;低强度酸雨(3.0相似文献   

利用根箱法解析水稻根际土壤中氮的行为

为研究水田土壤中氮的行为,施给15NH4 或15NO3-标记的硝胺(NH415NO3或15NH4NO3)的沙壤土(Shirasu soil)添充在根箱里,对Japonica水稻(品种Hinohikari)进行温室栽培6周.收割后,水稻植株分地上部和根部,对各自的全氮,15N atom％进行测定.根箱各区域的土壤按着鲜土形态进行采取后,对此全氮,NO3-N,水溶性NH4-N,KCl抽出NH4-N和其各自的15N atom％进行测定.研究结果表明,土壤全氮含量与栽培前相比,在非根际明显降低,但在根际比非根际要高,保持了与栽培前相同的水平.土壤NO3-N浓度从非根际到根际递增,但与其栽培前相比显著地降低,在整个根箱里,施给NO3-N的79％为因脱氮而损失.土壤中NO3-N的大部分来自于土壤氮化合物,来自施肥的比例却较低,尤其是在根际.反而,施给NO3-N的残存率约仅为16％左右,但其中有机态氮所占的比率在非根际里55％～86％,在根际却达到了93％.土壤水溶性NH4-N和KCl抽出NH4-N浓度靠近根际逐渐降低,而且在非根际两者匀由1∶10的比例存在,但在根际里水溶性NH4-N没被检索到.在非根际里,土壤KCl抽出NH4-N的35％～66％为来自施肥,但其比例在根际里却降到15％左右.在土壤中残存的来自施给NH4-N的氮化合物之中,有机态氮所占的比例在非根际里约为11％～65％,但在根际却达到了92％.以上结果表明,在水稻根际,氮的无机化和有机化的活性比非根际显著.     

太湖地区水稻土有机氮厌氧矿化的温度效应

采用淹水密闭培养法研究了太湖地区六种典型水稻土在不同温度下的有机N厌氧矿化过程.结果表明,在28天的培养实验中,当温度设置为1535 ℃时水稻土的矿化量为全N含量的3.33%9.06% ( N 48105 mg·kg-1).随温度升高土壤矿化量增大,在30 ℃时达最大值.温度和土壤类型的差异造成矿化量的差别.选用有效积温式、One-pool、Two-pool和Special模型对有机N矿化进行了拟合,非线性拟合表明Special模型对矿化过程拟合最好,Two-pool模型等同于One-pool模型,不具意义.运用不同温度下One-pool和Special模型中的速率常数得到的Arrhenius方程能较好反映温度效应.温度效应系数Q10 在不同的温度范围内差别较大,显示了易矿化部分与有机氮整体矿化对温度变化的响应.     

水稻花药特异表达启动子的克隆与活性检测

植物雄性器官特异表达启动子的克隆是作物杂种优势利用分子育种的基础.根据水稻花药特异表达RA8基因序列设计引物,从水稻(Oryza sativa L.)品种日本晴中克隆得到水稻花药特异表达基因RA8启动子Tsp2,该启动子为RA8基因翻译起始位点上游828 bp的片段,具有启动子特征序列TATA盒TATAAATA和真核生物启动子特征序列CAAT框,与RA8启动子的核苷酸序列同源性为97%.利用该启动子与报告基因GFP构建植物表达载体p1304-rap,采用基因枪法转化烟草花药,通过GFP的瞬时表达证明该启动子具有花药特异启动子活性. 图5 参9     

长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响

将红壤丘陵地区的荒地开垦为水田不仅可以防治土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文研究了红壤荒地垦殖为稻田,长期定位施肥15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分含量特征.结果表明:不同施肥措施包括不施肥条件下,15年水稻垦殖都提高了土壤肥力.不同施肥措施水稻土的pH提高了0.9～1.3个单位.耕层土壤有机碳含龟达到8.19～1O.13 g·kg-1,全氮含量达到0.89～1.20 g·kg-1,有机碳与全氮含最都有明显提高,且有机碳和全氮含量之间相关性极显著.水稻土耕层全磷含量在0.25～0360 g·kg-1之间,有效磷含量在2.2～20.9 mg·kg-1之间,化学磷肥的培肥效果好于有机肥(猪粪),有机无机磷肥配施能显著提高土壤全磷和有效磷库.土壤全钾还未有明显变化,土壤速效钾含量在40.4～142.5 mg·kg-1之间,不同施肥措施除氮钾肥处理外都造成了土壤速效钾含量下降,秸秆还田到目前为止对于土壤速效钾含量还没有明显作用.     

同源四倍体水稻抗旱机理的初步研究

在干旱条件下,同源四倍体水稻能保持较高的叶绿素含量、光系统II的最大量子产额(Fv/Fm)、实际量子产额(ФPSⅡ)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及较低的(MDA)含量和活性氧(O·-2)产生速率,是同源四倍体水稻比二倍体水稻耐旱的原因。     

氮肥运筹对稻田CH4和N2O排放的影响

开展了连续2 a（2019～2020年）的田间试验,通过设置不施肥（CK）、农户习惯施肥（CF）、二次追肥（TT）和有机肥替代20%化肥（OF）这4个处理,用静态箱-气相色谱法研究施肥对稻田CH₄和N₂O排放的影响,并综合水稻产量和综合温室效应（GWP）对单位水稻产量温室气体排放强度（GHGI）进行分析,探讨长江中下游典型水稻种植区增产减排的施肥方式.结果表明：（1）与CK相比,两年间各施肥处理均降低了CH₄排放,降幅为14.6%～25.1%;增加了N₂O排放,增幅为610%～1 836%;（2）与CF相比,TT和OF处理均呈现增加CH₄排放和降低N₂O排放的趋势,TT和OF处理两年CH₄累积排放量年均值的增幅分别为1.8%（P>0.05）和14.0%（P<0.05）; TT和OF处理两年N₂O累积排放量年均值的降幅分别为63.3%（P<0.05）和49.2%（P<0.05）;（3）与CK...