科研产出
大气CO_2浓度和温度升高对水稻籽粒充实度的影响
《农业环境科学学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了明确水稻籽粒充实度对未来大气CO_2浓度([CO_2])和温度相伴升高的响应,应用T-FACE(Temperature and Free Air CO_2 Enrichment)试验平台,以优质粳稻南粳9108为试材,研究[CO_2]升高(对照+200μmol·mol-1)和增温(对照+1℃)对水稻灌浆期和收获期不同粒位籽粒充实度和产量的影响。结果表明,与对照(Ambient)相比,高[CO_2]增加了水稻产量和有效穗数,高温的结果与之相反。[CO_2]和温度升高下,2015年和2016年水稻分别减产4.0%和14.0%,有效穗数相应减少3.5%和5.4%。强势粒千粒质量最大,比饱粒、中势粒和弱势粒千粒质量分别提高了8.0%～11.7%、10.5%～15.0%和38.8%～63.9%。与Ambient相比,[CO_2]和温度升高对饱粒、强势粒、弱势粒千粒质量无显著影响,但[CO_2]升高显著提高中势粒千粒质量(P<0.05),增温极显著降低了中势粒千粒质量(P<0.01)。收获期,[CO_2]升高增加了强、弱势粒穗粒质量,减少了单穗粒质量和中势粒穗粒质量;增温降低了强、中势粒穗粒质量;[CO_2]和温度升高降低了水稻单穗粒质量和中势粒穗粒质量。进一步分析,[CO_2]或温度升高水稻强、弱势粒占穗质量比例增加,中势粒占穗质量比例减少。[CO_2]和温度升高两年弱势粒占穗质量比例平均增加了33.1%,远高于强势粒占穗质量比例的增幅(12.4%),中势粒占穗质量比例平均减少了4.5%。收获期,强、中、弱势粒占穗质量比例分别为9.9%～15.9%、73.2%～84.8%、5.2%～10.6%。因此,中势粒穗粒质量及其比例的减少对产量的影响大于强势粒、弱势粒。2016年单穗粒质量和中势粒穗质量比2015年明显减少,导致2016年产量下降了17.3%～28.6%,增温加剧了产量的降幅,应与2016年水稻开花期高温、灌浆期多雨有关。综上所述,[CO_2]和温度升高下弱势粒占穗质量比例的增加及中势粒千粒质量、穗粒质量及其占穗质量比例的减少,导致[CO_2]升高不能弥补增温对产量的负效应。
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耕作与施肥措施对江淮地区白土理化性质及水稻产量的影响
《水土保持学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：针对连续旋耕白土田耕层浅薄、下层土壤黏重紧实、养分分布不均衡等问题,探索适合于白土稻田的耕作与施肥措施,以进一步提高江淮地区白土生产力和水稻产量水平。设置2种耕作方式(旋耕和翻耕)及3种施肥措施(单施化肥、化肥+有机肥、化肥+秸秆还田),通过大田定位试验研究不同耕作方式与施肥措施对白土稻田土壤理化性质、水稳性团聚体分布以及水稻产量的影响。结果表明,相较于旋耕,翻耕降低0—10cm土层土壤养分含量,而使10—20cm土层有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别提高3.2%～8.8%,4.5%～9.2%,5.2%～8.2%和8.3%～17.7%。增施有机肥或秸秆还田使土壤有机质和速效钾含量较单施化肥处理分别提高1.3%～8.6%和4.1%～21.1%。翻耕方式下10—20cm土层土壤容重较旋耕降低14.4%～19.5%,土壤大团聚体比例在0—10,10—20cm土层则较旋耕分别降低3.0%～5.4%和3.5%～9.7%;在翻耕的基础上增施有机肥或秸秆还田土壤容重较单施化肥降低2.1%～6.6%,大团聚体比例则提高2.8%～8.4%。翻耕有利于水稻产量的提高,较旋耕的增产幅度在11.7%～18.0%,增施有机肥或秸秆还田使水稻产量提高1.7%～7.5%。因此,江淮地区连续多年旋耕的白土田进行适宜翻耕结合秸秆还田或增施有机肥可改善0—20cm土层土壤理化性质,有利于水稻产量的提升。
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粳稻生育后期剑叶光合日变化和光合色素对大气CO_2浓度和温度升高的响应——FACE研究
《应用生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究水稻叶片光合色素和光合日变化对大气CO_2浓度和气温升高的响应,我们采用在开放空气中控制升高CO_2浓度和温度的方法,以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高大气CO_2浓度(增加200μmol·mol~(-1))、环境温度和增温(增加1~2℃)交互的4个处理,测定了灌浆中期和后期水稻剑叶的光合日变化特征和光合色素含量.结果表明:水稻剑叶净光合速率(P_n)为双峰曲线,发生了光合"午休"现象;大气CO_2浓度升高提高了剑叶P_n,灌浆中期和后期平均分别增加了47.6%和39.1%;高温有降低P_n的趋势,但相关性未达到显著水平.大气CO_2浓度和温度升高导致水稻剑叶生育后期气孔导度(g_s)平均分别降低了17.0%和11.8%.高CO_2浓度水稻剑叶生育后期蒸腾速率(T_r)、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总叶绿素和叶绿素a/b值显著降低,平均降幅分别为5.9%、50.4%、21.3%、41.4%、39.4%和21.4%,明显增加了剑叶水分利用率(WUE),平均增幅达47.9%.与之相反,生育后期增温使水稻剑叶T_r增加了10.2%,使WUE平均降低了20.4%.综上所述,大气CO_2浓度升高对粳稻生育后期剑叶P_n、g_s和光合色素含量的影响明显大于增温效应.因此,应重视大气CO_2浓度和温度对水稻光合作用和光合色素的综合效应,减弱增温的负效应.
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不同天气水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应——FACE研究
《生态学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：人类活动导致大气二氧化碳浓度(CO_2)升高、全球气候变暖和光合有效辐射(PAR)降低,影响着绿色作物的光合作用。为了明确高CO_2浓度、高温和低PAR对水稻光合日变化特征的影响,利用中国稻田开放空气CO_2浓度升高系统(free air CO_2enrichment,FACE),以常规粳稻南粳9108为试验材料,设置了环境CO_2和高CO_2浓度(增200μmol/mol)、环境温度和增高温度(增1—2℃)交互的4个处理,从9:00到17:00每隔1h测定了阴天和晴天水稻的光合作用,研究了不同天气对水稻光合日变化对大气CO_2浓度和温度升高的响应。观察到不同天气条件下水稻光合日变化的不同特征,晴天Pn为双峰曲线,发生了光合"午休",阴天未发生。结果表明,高CO_2浓度显著提高了水稻Pn,温度升高有降低水稻Pn趋势,CO_2浓度增加200μmol/mol对水稻光合作用的促进效应远大于增温1—2℃对其的抑制效应。高CO_2浓度显著增加了水稻胞间CO_2浓度(Ci),降低了水稻蒸腾速率(Tr),平均降幅为10.8%—22.0%。高温有降低Ci的趋势,增加了Tr,平均增幅达5.0%—13.5%。晴天比阴天增加了水稻Tr,平均增幅为9.8%—31.2%。CO_2浓度和温度同时升高显著降低了水稻气孔导度(Gs)。这些结果说明CO_2浓度、温度和PAR对水稻水分利用率(WUE)产生综合影响。阴天PAR比晴天平均低53.3%,阴天水稻Pn比晴天显著低,平均降幅达37.1%—72.0%。与对照比较,高CO_2浓度处理,较高PAR(晴天)条件下水稻Pn的增幅(38.6%—58.4%)显著大于较低PAR(阴天)条件下水稻Pn的增幅(21.6%—38.8%),这一现象值得关注和深入探讨。研究结果表明,评估气候变化对水稻生产的影响,需同时考虑未来大气CO_2浓度和温度升高以及PAR下降的因素及其相互作用。
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控释尿素减量施用的水稻产量效应研究
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]为明确水旱轮作区稻田控释尿素适宜减施量。[方法]以普通尿素常量分次施用为对照,研究控释尿素减量施用对水稻产量和经济效益的影响,明确水稻生产上控释尿素较普通尿素常规分次施用最佳减施量,为控释尿素在水稻生产上合理施用提供理论依据。[结果]控释尿素减施20%较普通尿素显著提高水稻产量,增幅达4.7%,超过此减施量水稻产量则显著降低。控释尿素减施20%处理通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以控释尿素减施20%处理最高,较普通尿素处理产值增加4.7%,纯收入增加5.7%。控释尿素减量施用各处理较普通尿素均能有效提高水稻产投比。综合水稻产量和经济效益结果,认为在水旱轮作区习惯施氮水平基础上,施用控释尿素通过适当降低氮肥用量能促进水稻增产增效,以减氮20%施用控释尿素,在保证水稻产量的同时,能有效增加水稻经济效益。[结论]该研究可为水稻控释尿素减量施用提供理论基础。
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噻呋酰胺在水稻及稻田环境中的残留及消解动态研究
《农药科学与管理 》 2017
摘要：为评价噻呋酰胺在水稻和环境中的安全性,建立了噻呋酰胺在水稻植株、土壤和田水中的残留分析方法,并开展噻呋酰胺在水稻和稻田环境中的残留量及消解动态研究。进行两年三地田间试验。消解动态试验按噻呋酰胺植株中162 g a.i./hm~2施药1次,土壤中216 g a.i./hm~2施药1次;最终残留试验按162 g a.i./hm~2(高剂量)和108 g a.i./hm~2(低剂量)分别施药2次和3次,水稻收获期采样。噻呋酰胺在田水、土壤和植株中的消解半衰期分别为1.8~5.0 d、1.8~5.2 d、2.1~9.1d。噻呋酰胺在土壤、植株、谷壳和糙米中的最高残留量分别为0.322 0、2.305 2、2.142 7、0.199 7mg/kg。糙米最终残留量低于中国规定的糙米中噻呋酰胺最大残留限量(MRL)5.0mg/kg。
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水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统的设计
《农机化研究 》 2017 北大核心
摘要：水稻工厂化育秧可有效提高生产效率,确保国家粮食安全。为了给水稻工厂化育秧生长管理提供更为迅速、可靠的信息判决依据和决策支持,设计了一种水稻工厂化育秧生长信息智能模拟采集系统,包括针对水稻秧苗生长情况的高光谱图像信息采集系统和监测水稻生长环境各项参数指标的环境信息采集系统(CO2采集单元、温度采集单元、土壤水分采集单元、光照强度采集单元)。同时,采用Keil C语言开发系统的工作软件,以AT8 9 S5 2单片机为控制器、LCD1 6 0 2为液晶显示器等设计了系统正常工作的软硬件系统。
关键词： 水稻 高光谱图像系统 环境信息系统 AT89S52
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秸秆还田替代磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]明确秸秆全量还田替代磷钾肥量。[方法]以常规化肥用量为对照,研究秸秆还田替代不同比例磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]秸秆还田条件下,常规化肥施用水稻产量较秸秆不还田处理降低2.0%。各处理以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,且通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,较常规施肥处理产值增加0.6%,纯收入增加1.2%。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以秸秆还田替代30%磷钾肥处理施用效果最佳。
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江淮丘陵区不同氮肥管理模式下稻田氨挥发损失特征研究
《水土保持学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了探索减少江淮丘陵区稻田氨挥发损失和提高其氮肥利用率的途径,采用密闭室连续抽取法,研究了不同氮肥管理模式对稻田氨挥发损失特征和氮肥利用率的影响。结果表明,整个稻季,氨挥发损失率以分蘖肥期最高,基肥期次之,穗肥期最低。较常规施肥(CN),缓释尿素与普通尿素配施(CRU)处理稻季氨挥发损失总量和损失率分别降低了26.23%和4.52%,氮肥利用率提高了6.07%;各施肥处理的氨挥发量与同期田面水中的铵态氮浓度呈线性正相关。综合分析,缓释尿素与普通尿素配施既能减少氨挥发损失,又能获得较高的经济效益,在江淮丘陵区具有推广应用价值。
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有机肥替代氮肥的水稻产量效应研究
《安徽农业科学 》 2017
摘要：[目的]明确水稻生产上有机肥替代化学氮肥量。[方法]以常规化肥施用为对照,研究有机肥替代不同比例氮肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]有机肥替代100%化学氮肥处理水稻产量最低,较其他施肥处理减产2.3%~8.6%,常规施肥处理和有机肥替代20%化学氮肥处理产量相当,通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗实粒数来提高水稻产量,且随着有机肥替代化学氮肥量增加呈显著降低趋势。产值和纯收入以常规施肥最高,有机肥替代20%化学氮肥处理与其相当。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以有机肥替代20%化学氮肥处理施用效果最佳。
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