【目的】我国农田土壤重金属镉(Cd)污染现状不容乐观,稻米Cd超标风险日益增加,而秸秆还田将秸秆富集的Cd归还至土壤,且还田秸秆腐解也能影响土壤理化性质进而改变Cd的生物有效性。探讨秸秆还田对水稻Cd吸收的影响及其影响因素,对于实现安全的秸秆还田措施具有重要意义。【方法】采用数据整合分析(Meta-analysis)方法,定量分析了不同土壤性质和秸秆特性等因素下秸秆还田对水稻Cd吸收的影响。【结果】秸秆还田能在一定程度上降低稻米、秸秆中Cd的含量,但影响不显著。强酸性土壤(pH

【目的】探索施用调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响,为调理剂的田间应用提供指导。【方法】选取一种碱性矿物源复合材料作为供试调理剂,采用水稻盆栽试验动态取样方法,研究调理剂对不同生育时期稻田土壤镉形态及镉在植株体内迁移的影响。【结果】矿物调理剂有效提高土壤p H,降低土壤有效态镉(DTPA-Cd)含量,促进土壤镉的可利用态持续向难利用态或残渣态转化。矿物调理剂显著降低水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量,且其用量分别与水稻根系、茎叶、谷壳、糙米镉含量呈显著负相关。水稻各部位镉含量与土壤DTPA-Cd、返青期土壤可交换态镉和孕穗期土壤可交换态镉呈极显著正相关,与返青期土壤可氧化态镉和孕穗期土壤可还原态镉呈极显著负相关。不同生育时期水稻根系和茎叶中镉含量的显著不同,对照处理(CK)不同生育时期根系镉含量的大小顺序为:成熟期≈返青期>拔节期>分蘖期>孕穗期;茎叶镉含量的大小顺序为:返青期>成熟期>分蘖期>拔节期>孕穗期;成熟期时,与对照相比,矿物调理剂对水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量的最大降幅依次为92.0%、94.1%、86.3%、80.6%;当调理剂用量达到5 g·kg~(-1)土时,糙米镉含量低于食品安全国家标准(0.2mg·kg~(-1))。水稻各部位镉含量顺序为根系>>茎叶>>糙米>谷壳。由不同生育时期镉从根系向茎叶的转运系数可知,矿物调理剂对水稻生育前期镉的阻控效果优于生育后期。【结论】该调理剂可促进土壤中高活性镉向低活性转化,抑制水稻各器官对镉的吸收富集。

秸秆还田是促进农田养分循环的重要方式,也对提升农田地力有较好效果。以南方典型双季稻田为研究对象,设置三个秸秆还田水平和两种水分管理方式的两因子田间定位试验,于定位试验开展后的第5年通过测定早稻和晚稻季稻田土壤无机氮、微生物生物量氮动态、植株吸氮量动态以及收获期主要土壤肥力因子、水稻产量和植株各部分氮素累积量,分析秸秆还田与水分管理制度下水稻氮素吸收和氮肥利用率的特征及其影响因素。结果表明:秸秆还田提高了土壤有机碳和全氮含量以及土壤p H,长期淹水较之间歇灌溉降低了土壤有机碳、全氮和全磷含量。在氮肥用量一致条件下,早稻季秸秆还田降低了分蘖期土壤氮素有效性,导致水稻生育期内氮素吸收量显著下降,且显著降低水稻籽粒产量及氮肥利用率;氮肥利用率较对照下降2.0~7.6个百分点,且随秸秆还田量的增加而降低。晚稻季秸秆还田提高了生育期内土壤氮素有效性,显著提高了水稻生育期内氮素吸收量,增加水稻产量且显著提高氮肥利用率;氮肥利用率较对照提高8.6~13个百分点,且随秸秆还田量的增加而增加。研究表明,间歇灌溉和长期淹水灌溉两种水分管理方式对水稻氮素吸收、籽粒产量及氮肥利用率的影响差异不显著。早稻季秸秆还田配合长期淹水灌溉将加剧水稻产量和氮肥利用率下降。双季稻稻田实行间歇灌溉下的早稻季秸秆不还田、晚稻季秸秆全量还田(6 t/hm2)有利于获得较高水稻产量和氮肥利用率。

［目的］水稻僵苗是当前小麦秸秆还田中亟待解决的重要问题。本研究拟通过分析秸秆还田条件下氮肥对水稻幼苗生长及养分吸收的影响，明确水稻僵苗的可能机制及应对措施。［方法］以粳稻品种‘宁粳３号’为材料，采用盆栽方式分别在秸秆还田和秸秆不还田下设置５种氮肥处理。测定不同处理水稻幼苗的分蘖、株高、干物质积累、根系活力以及营养元素含量。［结果］与对照（秸秆不还田）相比，秸秆还田下茎蘖数、株高、地上部干物质积累以及氮、磷和钾含量均显著下降。根系活力、地下部干物质积累以及氮、磷和钾含量分别比对照降低２６．６％、８．１％、１３．２％、２０．８％和１５．４％。秸秆还田条件下，增加施氮量促进水稻幼苗生长、干物质积累以．．．

为探究稻虾共作系统中不同秸秆还田与投食处理下水稻生长发育特征、光合变化规律及氮素养分吸收状况,以秸秆不还田不投食(NS+NF)为对照,研究秸秆还田(S:秸秆还田量为12 200kg/hm~2;NS:秸秆残茬7 200kg/hm~2)和投食(F:投食量为1 600kg/hm~2;NF:投食量为0)不同处理在水稻生育中后期生长发育特征、叶片光合特征、群体冠层结构、氮素利用效率与产量的变化。结果显示:S+F能显著增加水稻的产量、有效穗数、结实率和每穂粒数,显著提高成熟期水稻植株氮含量;NS+F处理实际产量最高,为9.34t/hm~2,分别高出其他处理3.43%～11.72%;S处理主要在水稻生育后期起作用,可延缓水稻叶片衰老,降低成熟期根系伤流强度降幅;F处理可增加水稻的分蘖数,促进分蘖稳定,显著降低了水稻的蒸腾速率,增加了水稻成熟期干物质的积累量;NS处理能够显著增加水稻光合速率和蒸腾速率。秸秆还田和投食处理各有千秋,实际农事操作中,当秸秆还田量比较大时,可以适当投喂小龙虾饲料以补充氮素供微生物分解秸秆和植株生长所用。

【目的】研究持续淹水对不同镉(Cadmium,Cd)积累水稻品种Cd含量的影响,通过分析持续淹水条件下土壤有效性Cd、植株Cd含量以及水稻根系Cd吸收转运关键基因表达,揭示持续淹水对水稻Cd积累的作用及其调控机制。【方法】采用水稻品种辐品36(FP36,Cd高积累品种)和中嘉早17(ZJZ17,Cd低积累品种),盆栽条件下(外源加入1.5 mg·kg-1 Cd Cl2)于水稻分蘖始期开始持续淹水处理,分蘖盛期取样分析植株Cd含量及Cd转运相关基因表达情况,测定土壤中有效性Cd、Fe、Mn含量和根膜Cd、F

研究了镉污染的水稻土上三种钾肥，即KCl，K2SO4和KNO3对水稻在不同生育期吸收累积Cd的影响。结果表明：Cl－对水稻吸收Cd有促进作用，而且K＋和Cl－对水稻吸收Cd的促进作用，在不同生育期表现的程度不一样。SO42－显著降低水稻对Cd的吸收，降低糙米中Cd的含量。在稻田施加KCl，增加了土壤交换态Cd的含量。

采用盆栽试验,研究了在受镉污染的土壤上,不同磷、钾肥品种和用量对水稻秸秆和籽粒产量及对镉(Cd)吸收量的影响。结果表明,水稻产量在淹水条件下,氮、磷、钾肥配合施用比单施磷肥或钾肥都显著增加了水稻产量,但不同磷肥品种和用量对水稻产量的影响不明显,但钾肥的影响则非常显著。其中,KCl处理水稻籽粒和秸秆产量最高,K2SO4处理次之,KNO3处理最低。3个磷肥处理对水稻吸收Cd的影响与磷肥中的NH4+含量呈正相关,即两个含NH4+磷肥((NH4)2HPO4和NH4H2PO4)比含Ca2+磷肥(Ca(H2PO4)2)显著提高水稻对镉的吸收,(NH4)2HPO4比NH4H2PO4处理明显促进水稻对Cd的吸...

以寒地水稻品种东农428为试验材料,在秸秆还田条件下研究不同氮肥施用量对水稻植株氮磷钾吸收及产量的影响。结果表明:在秸秆还田条件下分蘖期、抽穗期、灌浆期和成熟期的植株干物质积累均表现出随着施氮量的增加而明显增加的趋势;而产量和有效穗数呈先升高后降低的变化趋势,氮肥用量为133 kg·hm-2时最高,产量最高可达7983.33 kg·hm-2,有效穗数每株17.7个;分蘖期各处理植株氮磷钾积累差异不明显,抽穗期呈现先升高后降低的变化趋势,而灌浆期和成熟期表现出一直增加的趋势。秸秆还田增加了有效穗数,对水稻产量、穂重、总空瘪率和千粒重没有影响;对分蘖期和抽穗期的氮磷钾积累均没有影响,而在灌浆期秸秆...

采用盆栽试验,以水稻不育系、恢复系以及水稻品种为研究对象,探索了在土壤中不同浓度镉胁迫下水稻各生长期状况以及镉的吸收特性。结果表明:镉胁迫促进了川33B水稻的分蘖;低浓度镉胁迫促进S527与Lemont水稻分蘖,高浓度则抑制分蘖;分蘖期对镉胁迫不敏感的品系为Ⅱ-32B。同一基因型水稻在不同镉浓度胁迫下,株高和穗长差异均不显著。低浓度镉胁迫能提高水稻有效穗的形成和增加千粒重,高浓度则起抑制作用。除不育系Ⅱ-32B外,供试的其余品系水稻籽粒和秸秆中镉含量均随土壤镉浓度增加而升高。恢复系T3028和水稻品种岗优725的籽粒富集镉的能力较强,不育系川33B籽粒不易富集镉。不同基因型水稻耐受镉的浓度约为...

【目的】探究水分管理、调理剂措施和组合措施对污染稻田稻米降Cd效果,旨在探索出不显著降低水稻产量前提下,能更高效降低土壤Cd生物有效性和稻米中Cd含量的方法。【方法】在湖南省株洲市选择中度Cd污染稻田开展田间小区水稻试验。试验中水稻种植两季,早稻品种为中嘉早17,晚稻为泰优390。试验分为6组,分别为水分管理(T2)处理、施用硅肥(T3)处理、施用竹炭处理(T4)、施用硅肥结合水分管理(T5)处理、施用竹炭结合水分管理(T6)处理和1个试验对照(T1),重复3次。【结果】试验各处理对稻田土壤有效态Cd含量均有降低,竹炭结合水分管理(T6)处理对两季水稻土壤均有显著降低,硅肥结合水分管理(T5)处理对晚稻土壤有效态Cd降低幅度最大。试验各处理对水稻各部位Cd含量均有降低效果,在糙米Cd含量方面,5个试验处理中对糙米Cd含量降低幅度以组合措施修复技术效果最好,即硅肥结合水分管理(T5)和竹炭结合水分管理(T6)处理。在水分管理修复技术(T2)中降Cd效果最高为29.23%;在施用调理剂修复技术中,硅肥处理(T3)和竹炭处理(T4)对稻壳和糙米中Cd含量均有显著降低(P<0.05)作用,其中硅肥处理(T3)糙米最高降Cd幅度为49.23%,竹炭处理(T4)糙米最高降Cd幅度为47.69%;在组合措施中均能显著降低水稻糙米Cd含量,其中硅肥结合水分管理(T5)处理糙米降Cd幅度为60.34%—78.46%,竹炭结合水分管理(T6)糙米降Cd幅度为56.90%—67.69%。同时,本文对土壤有效态Cd含量与水稻各部位Cd含量相关性进行分析,发现水稻籽粒(稻壳与糙米)中Cd含量与土壤有效态Cd含量存在极显著正相关(P<0.01),且两个水稻品种规律一致。各处理对水稻各部位富集系数亦有降低效果,以硅肥结合水分管理(T5)处理和竹炭结合水分管理(T6)效果最好。对于水稻各部位向籽粒转运系数降低效果各部位规律不一致,但茎鞘和叶片两个部位向籽粒(稻壳和糙米)转运系数均显著降低,水分管理(T2)处理除外。在水稻产量方面,仅水分管理(T2)处理对中嘉早17有显著降低,其他处理降低幅度不显著,各处理对泰优390处理没有显著影响。【结论】组合措施优于单一水分管理或单一调理剂处理,且在水稻产量没有显著降低情况下对稻米Cd污染稻田稻米降Cd幅度最高达到78.46%,可以进一步确保Cd污染农田安全利用。

【目的】筛选获得水稻镉(Cd)安全亲本材料,研究水稻Cd安全亲本材料对Cd的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在Cd污染农田土壤上进行大田试验,以糙米Cd含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻Cd安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对Cd的吸收及分配特性。【结果】(1)当大田土壤Cd含量为13.89 mg·kg-1时,56份水稻亲本材料地上部Cd含量和积累量在分蘖期(CV=44.05%和CV=50.21%)、孕穗期(CV=23.57%和CV=28.62%)和成熟期(CV=44.98%和CV=44.69%)材料间均存在极显著差异。糙米Cd含量...

【目的】运用整合分析方法(meta-analysis),首次在大尺度范围定量研究高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的影响,以评估高效氮肥施用的经济效益并为高效氮肥在中国推广使用提供科学依据。【方法】通过搜集整理国内外48篇文献的大田试验数据资料,建立水稻产量和氮素吸收量数据库,进而应用整合分析方法,比较分析高效氮肥施用对中国水稻产量和氮素吸收量的整体影响及高效氮肥的有利施用条件。【结果】与施用常规化肥相比,高效氮肥施用使中国水稻产量和氮素吸收量分别增加了7.5%(95%置信区间:6.7%—8.4%)和10.5%(95%置信区间:9.5%—11.4%)。分析其影响因素,发现在碱性土壤(pH≥...

【目的】为探究水稻地下部在镉胁迫下对矿质元素吸收的影响。【方法】本试验选取29个水稻品种,设置两组Cd处理(0、0.5 mg/kg),利用原子吸收火焰分光光度计法对水稻地下部中8种矿质元素(Ca、Fe、Zn、Mg、Cu、Mn、K、Na)含量进行测定。【结果】在地下部中,与对照组相比,Cd对Fe的影响表现为抑制吸收;Zn、Mg、K和Na对Cd具有耐受性,Zn的耐受性大于Cu, Cd的竞争性大于Mn, Mg的耐Cd性和竞争性大于Ca。【结论】竹珍B和粳7623在8种矿质元素中表现出耐Cd性,竹珍B是唯一在Cd胁迫后促进8种矿质元素吸收的水稻品种;柳沙1号是最不耐Cd的水稻品种。