科研产出
云南喀斯特地貌区土壤重金属污染风险评估及水稻叶面肥筛选
《土壤与作物 》 2024
摘要：为探究云南水稻种植区土壤重金属含量与叶面肥种类对水稻中重金属迁移,以及对糙米质量安全的影响,本研究选取地质高背景区泸西县水稻种植区作为研究区,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法对研究区稻田土壤污染情况进行了评估,并以锰锌肥、硅硒肥两种不同成分叶面肥作为试验材料,通过转运系数等指标探究不同成分叶面肥在田间大规模应用中的效果.研究结果表明:研究区稻田土壤中As、Cd、Cr的平均值均超过云南省土壤重金属背景值且变异系数较大,主要以Cd污染最为严重.研究区土壤总体上处于轻度污染状态,As、Pb、Cr均处于轻微潜在生态危害,40%的Cd处于中等潜在生态危害,但综合潜在生态危害指数仍为轻微潜在生态危害.喷施叶面肥的处理较仅喷施清水的处理而言,茎叶-糙米间转运系数降低,糙米及茎叶中重金属含量显著降低,产量无显著差异.供试的锰锌肥的肥效较硅硒肥更为显著,适合在田间大规模种植使用.
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洱海流域有机肥全量替代化肥满足水稻氮素营养并减少土壤气态活性氮排放
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】洱海流域是云南重要的水资源和生态屏障，为治理和防止水体富营养化，近年来推广了全面禁用化肥、推广有机肥的措施。研究该流域代表性有机肥资源（绿肥、牛粪、猪粪和鸡粪）全量替代化肥对水稻氮素利用及稻田气态活性氮排放的影响，从减排增效角度探讨粪肥、绿肥全量替代化肥的环境可行性。【方法】于2021—2022年在云南省大理市开展了两年两季水稻田间试验。共设置6个处理：不施肥对照（CK），绿肥（GM）、牛粪（CD）、猪粪（PM）、鸡粪（CM）全量替代化肥和单施等氮量化肥（CF）处理。从施肥后第1天起，按照检测方法要求的频率，采用田间原位密闭室间歇抽气-酸碱滴定法监测稻田氨挥发，同时测定田面水中全氮和可溶性有机氮含量。每次施肥后采用田间原位静态暗箱-气象色谱法监测稻田N2O排放。水稻收获后测产，并分析水稻植株和籽粒氮素吸收量。【结果】综合两年数据来看，CM、GM和PM处理水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率与CF处理无显著差异，说明绿肥、猪粪和鸡粪全量替代化肥均能保障水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率。与CF相比，2021和2022年3个有机肥全量替代化肥处理分别降低稻田NH3挥发速率65.15%～85.61%和91.51%～96.25%，减少稻田NH3累积挥发量89.81%～96.04%和97.19%～98.72%，降低NH3挥发损失率89.81%～96.04%和97.15%～98.79%。有机肥全量替代化肥处理稻田N2O累积排放量较CF处理减少了56.21%～72.39%（P＜0.05）。【结论】绿肥、猪粪和鸡粪全量替代化肥能在保障水稻产量、地上部氮素累积量和氮肥回收利用率的同时，显著减少稻田NH3挥发和N2O排放，是减排增效的环保型施肥措施。
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性诱剂和赤眼蜂防控云南保山水稻二化螟田间试验
《云南农业科技 》 2023
摘要：为实现水稻上化学农药减量增效的目标，从害虫综合防治的角度，探讨昆虫性信息素、害虫天敌生物防治措施对水稻二化螟的防治效果，进一步降低水稻白穗发生率。试验初步确定了二化螟性信息素和赤眼蜂的使用均能够有效降低水稻二化螟对水稻所造成的白穗，明确了安徽喜丰收、宁波纽康、昆明猎虫性诱剂诱芯在辛街镇邹里村、金鸡乡东方村对二化螟的诱捕头数可达36～40头；对二化螟的防效可达50%～60%；赤眼蜂对水稻螟虫造成水稻白穗的防治效果可达43%～51%。该试验为云南水稻二化螟的综合防治及进一步研究水稻无公害生产提供一个重要手段，为农药的减量使用提供新的途径。
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粪肥替代对稻田土壤氮素、有机质含量及水稻产量的影响
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确猪粪、牛粪、鸡粪全量替代化肥对稻田土壤氮素、有机质含量及水稻产量的影响.[方法]以等氮全量替代原则,在云南省大理市古生村进行水稻田间试验.试验共设置5个处理,CK1:不施肥处理,CK2:单施化肥处理,T1:猪粪全量替代化肥处理,T2:牛粪全量替代化肥处理,T3:鸡粪全量替代化肥处理.[结果]与CK2相比,T1和T3处理土壤全氮含量分别显著提高4.89%和3.83%;粪肥全量替代处理土壤铵态氮含量较单施化肥处理降低19.36%~29.18%,土壤硝态氮含量呈相反结果,且T3>T2>T1>CK2,表明鸡粪全量替代处理增加土壤氮素淋失风险.3个粪肥全量替代处理较单施化肥处理均能显著提高土壤有机质含量,且随粪肥的碳氮比增大而增大,提高37.52%~85.98%.水稻产量排序为T3(10 399.92 kg/hm2)>CK2(9690.85 kg/hm2)>T1(9512.39 kg/hm2)>T2(8241.55 kg/hm2)>CK1(7985.96 kg/hm2),T2 处理水稻产量较 CK2 处理显著降低14.96%,T1和T3处理较CK2处理差异不显著.各粪肥全量替代处理水稻产量构成较CK2处理均无显著差异.T1和T3处理水稻植株氮素积累量和氮素吸收利用率较CK2处理均无显著差异.[结论]综合肥料投入成本,猪粪全量替代处理在稳产的前提下提高土壤全氮(TN)、有机质(SOM)含量,既稳产又能改善土壤供肥能力.相较鸡粪全量替代处理,降低氮素的淋溶流失风险,是较优的可全量替代化肥的备选粪肥种类.
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水稻抗白叶枯病基因Xa47(t)a的敲除及抗性鉴定
《植物保护学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为鉴定水稻Xa47(t)a基因对白叶枯病的抗性，以水稻种质L214为材料，通过构建针对Xa47(t)a基因的Xa47(t)a-Cas9敲除载体来获得敲除突变体，利用生物信息学技术对突变的Xa47(t)a基因进行突变类型分析，同时采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)技术分析突变体中Xa47(t)a及病程相关基因的表达情况，并于水稻孕穗期对突变体及其野生型植株接种11株白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae菌株进行抗性鉴定。结果表明，在Xa47(t)a基因的第2外显子区域进行基因编辑后成功获得25株T_0代突变体株系；测序分析发现T_0代突变体株系中有13种不同的突变体类型，其中纯合突变体有3种类型，且突变位点均在靶标位点的11位碱基处缺失1～4个A碱基；氨基酸序列分析发现大部分突变体中Xa47a编码的蛋白翻译会提前终止，由原来的803个氨基酸变为144～166个氨基酸；qPCR分析结果表明突变体中Xa47(t)a及大部分病程相关基因的表达水平显著低于野生型株系；抗性鉴定结果显示，生长至孕穗期的T_1代纯合突变体株系对白叶枯病菌Y8、C5、C9、PXO99A、T7147、YJdp-2和YJws-2菌株的抗性显著低于野生型株系。表明Xa47(t)a基因赋予了稻种材料L214良好的抗白叶枯病功能。
关键词： Xa47(t)a基因 基因敲除 水稻 白叶枯病 种质L214 抗性鉴定 突变类型
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水稻品种对镉砷累积的差异研究
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究在镉（Cd）、砷（As）复合污染农田下不同水稻品种对Cd、As吸收与累积的差异，以期为云南重金属污染农田中水稻安全生产与利用提供理论依据。【方法】试验点位于云南省昆明市东川区，采用大田试验，设置10个处理：种植杂交籼稻（中浙优8、中浙优10、中浙优1、清优676、闽红两优177）、常规籼稻（云航籼3、云航红1）、常规粳稻（云航粳2、云航粳3、云航粳7）等10个水稻品种，于水稻成熟期测定水稻农艺性状及分析植株Cd、As累积特征。【结果】不同品种水稻农艺性状及植株Cd、As累积特征均存在显著差异，其中水稻产量、株高、千粒重和结实率最大值分别为最小值的2.91、1.17、1.40、1.24倍，地上部分和地下部分生物量最大值分别为最小值的2.12、2.47倍，根、茎叶、谷壳和糙米的Cd与As含量最大值分别为最小值的2.33、3.50、1.40、4.00倍与2.03、1.93、1.48、1.36倍，Cd与As累积量最大值分别为最小值的4.45、3.27、3.53、12.06倍与2.51、1.81、3.02、3.70倍。水稻Cd转运系数总体表现为TF糙米/茎叶＞TF糙米/谷壳＞TF茎叶/根,水稻As转运系数总体表现为TF茎叶/根＞TF糙米/谷壳＞TF糙米/茎叶。在所有水稻品种中，中浙优8号农艺性状较优，其糙米中Cd、As累积量也较高，而云航粳2号农艺性状较差，糙米Cd、As累积量最低。相关性分析表明，产量与糙米Cd呈极显著正相关，与糙米As呈极显著负相关，糙米Cd与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著正相关，谷壳As与TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳呈极显著负相关，糙米As与TF茎叶/根、TF糙米/茎叶、TF糙米/谷壳无显著相关性，糙米Cd与糙米As也无显著相关性。【结论】在长期淹水的土壤环境下，Cd的活性较低，As的活性较高，但Cd在水稻不同器官中的转运能力比As强。在种植的杂交籼稻中浙优8号产量高，适宜在无重金属污染的土壤中种植，而常规粳稻云航粳2号可作为Cd、As复合污染土壤中种植的最佳水稻品种。
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水旱轮作下穗肥氮用量对机插粳稻生长特性及经济效益分析
《作物杂志 》 2022 北大核心
摘要：为了研究水旱轮作系统中水稻氮肥减量施用技术,在高原粳稻区小麦-水稻和蚕豆-水稻模式中,以当地主栽水稻品种隆科16为材料,在不施基蘖氮肥的条件下,分别施纯氮0、90、120、150、180和210kg/hm~2作穗肥,按促花肥:保花肥=6:4进行施肥,并以常规施纯氮285kg/hm~2作为对照(基肥:分蘖肥:促花肥:保花肥=0.25:0.25:0.25:0.25),分析了水稻的群体生长特性和经济效益。结果表明,2种轮作模式中,不施基蘖氮肥,只施用适量(180kg/hm~2)穗肥氮,水稻产量与对照相持平。在水稻有效分蘖临界叶龄期,小麦-水稻和蚕豆-水稻模式不施基蘖氮肥处理的最低水稻分蘖数分别达到对照的91.09%和87.62%,最高分别达到对照的95.05%和91.11%,成熟期有效穗数与对照差异不显著,不施基蘖氮肥只施穗肥氮能显著提高水稻成穗率。与对照相比,施穗肥氮后水稻的有效穗数、干物质积累量和阶段增量以及群体生长速率明显加快。小麦-水稻和蚕豆-水稻模式中,穗肥氮用量为180kg/hm~2处理,氮肥投入比对照减少36.84%,水稻经济效益最高,达到了节本增效的目的。
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栽培措施对云科粳5号产量及品质的影响
《广东农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究栽培措施(移栽密度、施氮量)对优质粳稻品种云科粳5号产量及品质的影响.[方法]采用大田裂区设计,设置4个氮肥施用量(N 0、150、240、330 kg/hm2)和4个移栽密度(24万、30万、36万、42万苗/hm2)处理,测定稻谷产量性状、叶片SPAD值、糙米率、直链淀粉、精米率、垩白粒率、蛋白质、胶稠度等,探究施氮量和栽培密度对粳稻云科粳5号产量和品质的影响.[结果]在0~330 kg/hm2范围内,随着氮肥用量的增加,分蘖明显增加,高氮条件下个体分蘖数最高,达18.80个/穴;而随着移栽密度的增加,分蘖逐渐降低;产量随着移栽密度增加整体呈下降趋势,各施氮量处理下,移栽密度为24万苗/hm2获得最高产13308 kg/hm2.云科粳5号在240 kg/hm2高氮水平下易取得高产,配合适宜的移栽密度能够进一步提高水稻产量;随着氮肥用量逐渐增加,垩白粒率、垩白度、胶稠度整体呈增加趋势,36万苗/hm2移栽密度在各施氮量下精米率整体较高,最高达75.10%.整精米率在高氮和高密度下偏高,糙米率和蛋白质含量在240 kg/hm2和330 kg/hm2高施氮量下较高,说明高氮肥会增加米质的糙米率和蛋白质含量.[结论]在施氮量240 kg/hm2和移栽密度24万苗/hm2组合下,云科粳5号产量最高达13308 kg/hm2,米质综合判定二级,为最优组合,可应用于实际生产.
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水稻前控后促施氮技术增产机理研究
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探索云南水旱轮作区水稻肥料高效施用技术,提高氮肥利用效率和实现减氮增效的绿色生产目标提供理论依据.以粳稻品种会粳17号和楚粳28号为供试材料,于2016和2017年,在大田条件下设4种氮肥施用模式:不施氮的空白区(N0)、当地农户常规施氮技术(CK,N总量270 kg/hm2,基肥:分蘖肥:促花肥:保花肥=5:5:0:0)、均衡施氮技术(BNF,N总量216 kg/hm2,基肥:分蘖肥:促花肥:保花肥=2.5:2.5:2.5:2.5)和前控后促施氮技术(FCBP,N总量162 kg/hm2,基肥:分蘖肥:促花肥:保花肥=0:0:6:4),比较研究不同施氮技术对水稻生长发育和产量形成的影响.结果表明,2年不同施氮技术对水稻产量的影响基本一致.与CK相比,2016年BNF和FCBP处理分别增产19.23%和21.93%,2017年分别增产11.70%和27.04%.FCBP处理减肥增效作用更明显,水稻季不施基肥和分蘖肥,通过穗肥的调控,稳定了有效穗数,穗总粒数和单位面积的总颖花量显著提高.随着氮肥减量后移,氮肥农学利用率大幅度提高,2016年BNF和FCBP处理分别提高165.20%和280.45%,2017年分别提高105.02%和313.42%.另外,FCBP处理能够有效控制无效分蘖的发生,降低高峰苗数,提高茎蘖成穗率,延长水稻穗分化期,促进倒二叶和剑叶的伸长,高效叶面积率和实粒叶比较高,抽穗至灌浆期干物质积累量显著增加.因此,云南水旱轮作区应用前控后促施氮技术可以实现水稻减肥增效的目标.
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适用于云南粳稻种植区的稻瘟病抗性基因分析
《分子植物育种 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为筛选广适用于云南粳稻区的稻瘟病抗性基因,在云南宜良、建水、祥云、永平这4种生态条件下对22个抗稻瘟病单基因系抗病性进行了自然诱发鉴定;将在宜良筛选出来的来自中国8省区的89份抗叶瘟粳稻品种（系）进行了6个稻瘟病菌株的接种鉴定,并用Pib、Pikh、Pi9、Pi5基因功能性分子标记进行了基因分析。结果表明,单基因系Pib、Pikh、Piz、Pi9连续2年在4个试验点对叶瘟和穗颈瘟均表现抗病,Pi5前期感叶瘟,但均中抗穗颈瘟;Pia、Pi1、Pil9、Pi3、Pi12、Pii、Pikm、Pik、Piks、Pish、Pit、Pita和Pita2 13个单基因系在4个试验点均感叶瘟和穗颈瘟,Pi7、Pizt、Pikp、Piz5仅在永平和祥云点中的1～2个点表现抗病。接种鉴定表明89份资源中79份抗6个菌株（占88.76%）,8份抗5个菌株,2份抗4个菌株,从而确认这些材料对叶稻瘟病具有一定的抗性。89份资源基因分析表明携带Pib、Pikh、Pi9、Pi5的材料分别占62.92%、56.18%、21.35%、26.97%,但云南省内外存在差异,在云南省选育品种中分别为67.50%、57.50%、22.50%、37.50%,在云南省外品种中分别为62.16%、48.65%、27.03%、10.81%;78个材料携带Pib、Pikh、Pi9这3个基因中的1～3个,这可能是这些材料表现抗叶稻瘟的重要原因。本研究结果表明Pib、Pikh、Piz、Pi9、Pi5这5个基因在云南籼粳稻交错区-温暖粳稻亚区具有广泛的利用价值。
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