科研产出
堆肥替代化肥还田配施菌悬液对水稻产量品质及土壤酶活性和微生物群落的影响
《江苏农业科学 》 2024 北大核心
摘要：堆肥还田在农业生产中是对化肥减量施用的有效措施之一，为了在减少化肥施用量的同时达到增产的目的，采用秸秆堆肥替代化肥配施微生物菌悬液的方法，以秸秆堆肥替代化肥为主区（A）,微生物菌悬液（固氮螺菌、复合菌悬液）为裂区（W）设计试验，研究不同比例堆肥还田配施菌剂后对水稻生长发育及土壤酶活性的影响，从而为秸秆有效还田及土壤酶活性变化提供理论依据。结果表明，与对照CKW0（750 kg/hm~2复合肥+450 kg/hm~2尿素）相比，A1W0处理（607.5 kg/hm~2复合肥+405 kg/hm~2尿素+75 t/hm~2堆肥）、A2W0处理（540 kg/hm~2复合肥+360 kg/hm~2尿素+10 t/hm~2堆肥）的水稻产量分别提高了15.32%、13.62%;在CK（750 kg/hm~2复合肥+450 kg/hm~2尿素）处理中，W1（喷施固氮螺菌悬液）、W2处理（喷施复合菌悬液）的蛋白质含量分别比W0处理（不喷施菌悬液）增长了4.28%、3.25%;在脲酶活性方面，在A1（堆肥替代化肥10%）处理下，W1、W2处理的脲酶活性分别比W0处理提高了36.65%、7.56%;在CK（750 kg/hm~2复合肥+450 kg/hm~2尿素）处理中，W1、W2处理的Shannon指数分别比W0处理提高了10.39%、3.34%,经过微生物菌剂和堆肥替代化肥还田配合施用，固氮螺菌的效果好于复合菌剂，在不同堆肥还田比例上喷施菌剂，与对照相比，2种菌悬液均能提高水稻产量。其中堆肥替代10%化肥配施固氮螺菌处理对于提升土壤有机质含量和养分含量、提高土壤酶活性和微生物群落多样性、促进水稻生长、在化肥减量的同时实现水稻增产，具有一定的实践推广意义。
关键词： 堆肥还田 微生物菌悬液 水稻 产量 品质 微生物 群落结构 酶活性
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水稻直立短穗突变体esp的转录组研究
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】克隆水稻直立短穗基因Erect and Short Panicle(ESP),分析其参与的基因调控途径,解析ESP控制株型、穗长等农艺性状的分子机理。【方法】以直立短穗突变体esp及其野生型为材料,成熟期进行株高、穗长、粒长等表型测定;构建籼粳杂交F2定位群体,挑选与突变表型一致的F2单株,利用与突变性状连锁的分子标记对目的基因进行定位;对野生型和突变体进行基因组测序,结合定位结果,找到突变位点,克隆ESP;利用生物信息学软件进行进化树和基因表达分析;提取野生型和突变体幼穗中的RNA并建库,GO(gene ontology)聚类分析表达差异基因,同时根据KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库,分析野生型和突变体中植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因的表达变化,并通过qRT-PCR验证。【结果】通过表型观察和农艺性状调查,与野生型相比,直立短穗突变体esp株高降低,穗长变短,穗型由弯曲变为直立,每穗粒数减少,粒长变短,粒宽和千粒重增加;有效穗数无显著差异。利用突变体esp与PA64构建籼粳F2定位群体,将目的基因定位于水稻第7染色体长臂标记C7-11和C7-14之间7.58 Mb区间内,基因组测序发现LOC_Os07g42410第6内含子与第7外显子连接位点由碱基G变异为A,导致第6内含子不能被剪切,蛋白翻译提前终止;该基因与已报道的OsDEP2/OsEP2为等位基因。进化分析显示该基因广泛存在于单子叶和双子叶植物中;表达分析表明ESP在茎秆、花序、雌蕊、内外稃和子房中高度表达,其表达水平随着子房变大而逐渐降低。利用转录组分析突变体和野生型幼穗中的基因表达,结果表明,与野生型相比,esp突变体中表达差异显著(差异>1.5倍)的基因630个,其中235个表达上调,395个表达下调。GO分析显示植物激素信号转导和内质网蛋白加工相关基因受到不同程度地调控,利用qRT-PCR进行验证,结果与转录组数据一致。【结论】直立短穗基因ESP与已报道的直立穗基因OsDEP2/OsEP2为等位基因,其突变导致株高降低、穗长变短等多个表型;ESP可能通过调节植物激素信号转导、内质网蛋白加工过程中的基因表达,进而影响植株的发育。
关键词： 水稻 直立短穗突变体 基因克隆 进化分析 转录组分析
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油菜秸秆还田培肥土壤的效应及对后作水稻产量的影响
《扬州大学学报(农业与生命科学版) 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：利用尼龙网袋定位试验,系统比较分析油菜秸秆全量还田后的腐解特征、养分释放规律、土壤养分及后作水稻的产量变化,研究油菜秸秆还田培肥土壤的效应及其对后作水稻的影响。结果表明:随还田时间的推移,秸秆腐解率逐渐增加。还田后15d,油菜秸秆的腐解率达37.2%,至还田后120d腐解率达60.9%;秸秆腐解速率呈现前期快,后期慢的特征。秸秆养分释放率与释放速率由大到小依次为钾、磷、氮,释放量由大到小依次为钾、磷、氮。秸秆还田后能显著增加土壤中碱解氮与速效钾含量,而有效磷含量与对照相比无明显变化。油菜秸秆还田对后作水稻产量及其构成的影响表现为有效穗数与每穗粒数显著增加,结实率与千粒重无明显变化,水稻产量显著提高,丰两优4号、新两优6号分别比对照增产6.4%、7.6%。油菜秸秆全量还田不仅能提高资源利用率、减少环境污染,而且能有效培肥地力,增加后作水稻产量。
关键词： 水稻 油菜 秸秆还田 腐解特征 养分释放 土壤肥力 产量
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