【目的】深入探讨水稻籽粒中镉(Cd)的来源及其与生长环境中Cd供应强度的关系,为稻米Cd污染防控选用恰当的农艺措施和实施时间提供科学依据。【方法】在水稻齐穗期,从Cd污染稻田选取长势一致的水稻植株,分别移入含不同Cd浓度(0、0.2、0.5 mg·L-1)的营养液盆钵中培养,成熟期分别收获各器官测定生物产量和Cd含量;在大田自然条件下生长的水稻分别在齐穗期、灌浆期、腊熟期和成熟期采集长势均匀一致的植株样本测定生物产量和Cd含量。【结果】在营养液中不含Cd(Cd 0处理)的条件下,籽粒中累积的Cd主要来自于根系和茎秆在齐穗前累积的Cd。在齐穗后的生长环境中存在较低有效镉的情况下(即Cd污染稻田自然生长的植株),籽粒中的Cd则同时来自水稻齐穗前各器官累积的Cd和根系从土壤吸收与直接运输的Cd;水稻叶片和谷壳是水稻齐穗后向籽粒净转移Cd的器官,茎秆和根系既是籽粒Cd的源,也是Cd的净累积器官。而在生长介质有效镉含量丰富的情况下(即Cd培养试验处理中的Cd 0.2和Cd 0.5处理),籽粒中的Cd则主要来自生长介质,少部分来自水稻各器官的转移。【结论】籽粒中的Cd来自齐穗前各器官储存Cd的转移和土壤/介质中Cd的吸收和直接运输,土壤/介质中的可利用Cd含量越高,籽粒含Cd量也越高;只有当土壤/介质中不存在可利用Cd时,水稻各器官中储存的Cd才是籽粒中Cd的唯一来源;水稻各器官中,茎秆和根系是体内Cd的主要储存和输出场所。结合水稻生长早期降Cd措施的基础上,在水稻抽穗-成熟期采取恰当的农艺措施降低土壤中Cd的有效性以及根系吸收和向籽粒的直接运输量,就能有效降低稻米中的Cd含量。

【目的】开展水稻叶面喷施硒肥与硅肥对水稻累积镉的影响研究,为广西主栽水稻阻控重金属镉的技术体系提供参考。【方法】采用大田试验,以广西桂平市主栽水稻品种百香139、中广香1号作为供试材料,分别进行硒肥喷施试验:"聚福硒"螯合态硒叶面肥(含Na2Se O3为4.38 g·L-1)为硒源,以不同喷施硒肥次数(0、1、2次)设3个处理;硅肥喷施试验:"融地美"活性硅叶面肥为硅源,以不同稀释倍数(清水对照,稀释300倍、稀释500倍)设3个处理。测定不同处理对土壤基本理化性质、土壤总镉含量、水稻产量及稻米中总镉和硒

选取云南不同区域的水稻土、水稻籽粒55个样品,用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分别测定糙米、精米及其对应种植土壤中18种矿质元素的含量,比较了糙米和精米中18种矿质元素的含量差异,并对矿质元素在土壤―水稻系统中的迁移规律进行了分析.结果表明,1)18种矿质元素含量在水稻品种(系)间差异极大.糙米中各矿质元素的平均含量高低排序为P、K、Mg、S、Ca、Zn、Mn、Al、Na、Fe、Cu、B、Mo、Sn、Ni、Cr、Ba、Sr,精米中各矿质元素的平均含量变化趋势与糙米相似.除Na外,糙米中K、P、Ca、Mg、Cu、Zn等17种元素含量极显著高于精米.2)不同地点间各元素含量的差异较大.各...

[目的]离散单元法(discrete element method,DEM)主要用于离散颗粒物料研究领域,非规则形状颗粒建模耗费大量时间,且模型精度对颗粒间的动力学响应特性有较大影响,故本文采用离散单元法研究水稻籽粒快速颗粒建模方法,旨在提高非规则形状颗粒建模效率及精度。[方法]以‘中早39号’早稻籽粒为研究对象,通过非接触式3D激光扫描法重构籽粒3D模型;采用手动填充颗粒建模方法,设置球体坐标、接触半径及物理半径使填充颗粒模型三轴尺寸及体积接近实际籽粒;采用自动填充颗粒建模方法,对籽粒3D模型划分网格及获取网格单元坐标信息,然后通过工程离散单元法(engineering discrete element method,EDEM)中的应用程序编程接口(API)实现多球快速聚合颗粒建模;通过高斯拟合法对自动填充颗粒建模中的填充参数进行优化分析,并通过籽粒自然堆积角仿真与试验对比验证模型精度。[结果]重构籽粒3D模型与实际籽粒对比尺寸误差均在5%以内;手动填充颗粒模型填充球数164个,耗时约25 h,尺寸误差均在5%以上;自动填充颗粒模型填充球数203个,球体物理半径为1.2 mm时颗粒模型最优,耗时约1 h,尺寸误差除厚度外均在5%以下;自动填充颗粒自然堆积角仿真结果与试验结果误差为0.76%。[结论]基于EDEM中API自动填充颗粒建模方法具有高效、精确等优点,为非规则形状颗粒物料的离散单元法研究提供了一种有效的颗粒建模方法。

【目的】揭示种植方式对籽粒灌浆及垩白的影响。【方法】连续2年以中旱3号(陆稻)和武香粳99-8(水稻)为供试材料,设置覆膜旱种和裸地旱种2种旱种方式,以水层湿润灌溉为对照进行对比试验。【结果】与水种(对照)相比,陆稻覆膜旱种的产量显著低于对照,而水稻覆膜旱种的产量与对照无显著差异,裸地旱种的产量均较对照显著降低。陆稻旱种(覆膜旱种和裸地旱种)后强、弱势粒的相对起始灌浆势(R0/W)、最大灌浆速率(Gmax)、平均灌浆速率(G)均大于对照,活跃灌浆时间(D)小于对照,粒重均高于对照,垩白粒率显著低于对照。水稻旱种后强、弱势粒的R0/W、Tmax和粒重与陆稻旱种的结果相反。水稻覆膜旱种的垩白粒率与...

【目的】明确不同水稻品种对锌肥的响应效果以及锌肥不同施用方式对水稻产量及籽粒锌有效性的影响差异。【方法】分别于2019和2020年进行田间试验。具体如下：2019年开展第1个田间试验，旨在探究不同水稻品种对施用锌肥的响应效果。选取了虾稻一号、虾稻二号、润香玉和隆两优3463等4个水稻品种，设置不施锌（CK）和施锌（+Zn）两个处理，以探究不同水稻品种对施用锌肥响应效果的差异。2020年开展第2个田间试验，旨在探究锌肥不同施用方式对水稻产量及籽粒锌有效性的影响。在2019年试验基础上，选择虾稻一号和隆两优3463两个产量较高的水稻品种继续开展后续研究，设置不施锌（S0F0）、土壤施锌15 kg·hm^-2（S1F0）、土壤施锌30 kg·hm^-2（S2F0）、开花期叶面喷施0.5%ZnSO₄（S0F1）、土壤施锌15 kg·hm^-2+开花期喷施0.5%ZnSO₄（S1F1）、土壤施锌30 kg·hm^-2+开花期喷施0.5%ZnSO₄（S2F1）6个处理，以探究不同施锌方式对两种水稻产量及籽粒锌有效性的影响差异。【结果】试验1中，不同品种水稻对施用锌肥的响应程度存在显著差异。施锌后，虾稻一号、虾稻二号、润香玉和隆两优3463等4个水稻品种的产量分别增加4.4%、11.6%、7.9%和4.8%，其增产效果主要表现为有效穗数和结实率的提高。与CK相比，4个水稻品种施锌处理的有效穗数分别平均增加了19.8%、3.9%、9.9%和24.0%，结实率分别平均增加了5.4%、9.7%、6.7%和4.0%。此外，4个水稻品种施锌处理的糙米植酸与锌摩尔比分别平均降低了24.3%、30.9%、21.3%和37.2%，精米植酸与锌摩尔比分别平均降低了29.5%、32.4%、33.9%和35.3%。试验2中，不同施锌方式对虾稻一号和隆两优3463产量和籽粒锌有效性的影响效果存在显著差异。土壤施锌的增产效果显著优于叶面喷锌，且在土壤施锌的基础上配合叶面喷锌可进一步提高水稻产量。与S0F0相比，S0F1、S1F0、S1F1、S2F0和S2F1处理的虾稻一号产量分别提高了12.1%、14.1%、17.2%、22.2%和29.3%，隆两优3463的产量分别提高了2.0%、10.1%、15.2%、28.3%和31.3%。不同施锌方式对籽粒锌有效性的影响效果有所不同，且两个水稻品种的籽粒锌有效性存在显著差异。叶面喷施对籽粒的锌强化效果明显优于土壤施用，隆两优3463籽粒锌的生物有效性高于虾稻一号。【结论】筛选高产富锌的水稻品种（隆两优3463），并采用合理的锌肥施用方式(土施30 kg·hm^-2+开花期叶面喷施0.5%ZnSO₄)，可实现水稻增产和稻米锌营养强化的目的，助力水稻增收提质。

探索生育后期氮肥施用对水稻镉积累的影响,为稻米镉消减提供技术支持。采用大田小区试验,以杂交稻株两优819(早稻)和常规稻湘晚籼12号(晚稻)为试验材料,设粒肥用量占总氮20%的不同生育期施粒肥处理,分别为始穗期施粒肥(F1)、齐穗期施粒肥(F2)、灌浆期施粒肥(F3)及不施粒肥处理(CK)。试验结果表明,合理施用粒肥可显著提高晚稻籽粒生物量,齐穗期和灌浆期施用粒肥显著提高了早稻籽粒生物量。不同生育期施粒肥对降低籽粒富集系数、镉在植株内转运系数存在显著差异;不同生育期施粒肥水稻成熟期各部位镉含量不同,施粒肥提高了早稻根系和茎叶的镉含量,但显著降低了籽粒镉含量,其值表现为CK>F1>F3>F2;晚稻的根系镉含量在始穗期施粒肥处理显著提高,茎叶镉含量均显著大于CK,灌浆期施粒肥处理的籽粒镉含量有小幅度降低;与CK相比,早晚稻籽粒镉含量最大降幅分别为44.87%,22.31%。可知,不同生育期施粒肥对早晚稻籽粒的镉含量影响有差异,齐穗期施粒肥可显著降低早稻籽粒的镉含量,灌浆期施粒肥能降低晚稻籽粒的镉含量。

以10个水稻品种(系)为材料,研究了灌浆期籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)、淀粉合成酶(SSase)和淀粉分支酶(Q-酶)活性变化及其与灌浆速率、胶稠度(GC)、碱化值(ASV)和直链淀粉含量(AC)的关系。结果表明,籽粒中ADPGPase、SSase和Q-酶活性变化呈单峰曲线,前两个酶活性峰值出现的时间在最大灌浆速率的时间(Tmax)之前,Q-酶活性峰值的时间与Tmax趋于同步。上述各酶在灌浆前期的活性、灌浆期的最大活性和平均活性与平均灌浆速率、最大灌浆速率和籽粒中淀粉的含量(mg·粒-1)均呈显著或极显著正相关。灌浆各期籽粒中ADPGPase活性以及灌浆前、中期的Q-酶...

【目的】基于低场核磁共振(LF-NMR)技术观察水稻抽穗到成熟过程中籽粒水分状态的变化,探讨淀粉、蛋白质的积累效应对前者的影响,为水稻品质形成规律提供数据参考。【方法】对抽穗后63 d内的"越光"有机稻间隔采样,测定籽粒的百粒重、硬度、水分含量、淀粉含量和蛋白质含量,比较水稻在抽穗后不同生长时期的整体品质变化,通过LF-NMR测定的横向弛豫参数定性和定量地分析籽粒中的水分动态,探讨水稻品质形成过程与水分状态的相关联系。【结果】在抽穗后7—14 d百粒重和淀粉含量增长速率最快,两者表现极显著正相关(P<0.

对水稻籽粒发育过程中不同时期总氮含量遗传及其与稻米品质关系的研究结果表明 ,三倍体种子核基因、二倍体母体植株核基因的显性效应 ,共同控制着稻米灌浆始期、中期和后期的总氮含量 ,且以前者为主 ,随着发育进程的推进 ,作用程度加大。三倍体种子、细胞质和二倍体母体植株的遗传效应 ,均可明显影响稻米成熟期的总氮含量。控制稻米总氮含量表现的多种遗传效应基因在稻米各个发育时期均有新的表达。不同发育时期总氮含量与稻米品质性状之间存在一定的相关性 ,且受不同遗传体系基因效应的控制

以水稻土为供试土壤,进行室外盆栽试验,采用二元二次正交回归组合设计方法,研究硅酸钠对Cd污染水稻土中水稻产量和糙米中Cd含量的影响。结果表明:外源镉施入量分别为7.6mg·kg-1和8mg·kg-1时,水稻糙米中镉含量相对较高,分别为0.3mg·kg-1和0.27mg·kg-1;本试验范围内,当硅酸钠施入量为2.23g·kg-1,外源镉添加量为2.4mg·kg-1时,硅酸钠对镉在水稻籽实中积累和水稻产量的改良效果最佳。

利用FACE(Free air CO2enrichment)试验平台,选取北方主栽品种松粳9号和稻花香2号为试材,研究CO2浓度增高(600μmol/mol)对不同水稻品种籽粒灌浆特性的影响。在FACE条件下,松粳9号的籽粒最大灌浆速率增幅为18.0%,平均灌浆速率增幅为17.6%,灌浆前期延长0.88 d,灌浆中期和后期缩短了2.04,1.44 d,总灌浆时间缩短2.60 d。稻花香2号经过FACE处理后到达最大灌浆速率的时间比对照晚4.27 d,并且最大灌浆速率低于对照6.8%,平均灌浆速率低于对照7.7%,灌浆前期比对照延长2.45 d,中期延长3.63 d,后期延长2.56 d。千粒质...

为给水稻抗高温胁迫栽培提供依据,采用高温胁迫与自然温度对比的方法,通过盆栽试验和人工气候室控温,研究了花后高温(37℃)胁迫对籽粒淀粉形成及淀粉合成相关酶活性的影响。结果表明,花后高温(37℃)处理后,籽粒支链淀粉及总淀粉积累量均低于对照(CK,常温),表现为CK>T1>T2>T3;但直链淀粉含量均高于对照,表现为CK

关键词： 水稻  高温胁迫  淀粉  淀粉合成相关酶