水稻（Oryza sativa L.）是一种在全世界超过95个国家种植的农作物，对保障全球粮食安全至关重要[1]。作为世界上最大的稻米生产国，我国水稻生产状况直接关系到全球口粮安全供给[2]。稳定1.2亿hm2（18亿亩）耕地面积是保障我国粮食安全的基础，也是我国粮食生产的命根子[3]。但近20年来，受城市建设占用和农业种植结构调整的影响，我国可耕地面积下降明显[4]。有研究[5]表明，2009-2022年，我国耕地面积从13 538万hm2减少到12 760万hm2，年均减少了59.85万hm2。我国盐碱地总面积达9913万hm2，约占全国土地面积的10%。综合开发与利用盐碱地种植水稻是改造中低产田的主攻方向之一，对提升我国可耕地资源面积及确保国家口粮安全具有重要战略意义[6]。
滨海盐碱地水稻不单单受到土壤盐碱胁迫，同时滨海盐碱地区还易发生台风和强降雨等极端天气，水稻倒伏和减产的现象时常发生[7]。如2023年第5号台风“杜苏芮”和2024年第13号台风“贝嘉碧”对我国滨海盐碱地水稻造成了不可估量的产量损失和大面积的倒伏[8]。学术界经常用倒伏指数来评价农作物倒伏的风险，其数值越大，倒伏风险就越高[9]。目前，为降低农作物倒伏风险采取的策略主要从2个方面进行，一方面是降低植株的重心高度；另一方面是增强植株茎秆的机械抗性[10-11]。在普通稻田喷施外源性激素降低水稻的重心高度以提升其抗倒伏能力是常见农艺措施[12-13]。作为一种市面上常用的外源性激素，矮壮素可以抑制植物的纵向生长，促使植株矮化，进而增强茎秆的机械强度，提高抗折力[12]。然而，喷施矮壮素对滨海盐碱地水稻产量和倒伏性状影响的研究尚不多见。滨海盐碱地稻田土壤结构发育弱、pH较高、土壤钙离子（Ca2+）易流失[6]。石膏（脱硫石膏、磷石膏等）的主要成分为CaSO4·2H2O，是盐碱地稻田常用的土壤化学改良剂[14]。适量施用石膏可以促进盐碱地稻田土壤颗粒与有机物胶结，提高稻田土壤团聚体的稳定性，同时施用石膏能减轻水稻生育期内遭受的盐碱胁迫，增加水稻的株高和穗长，提升水稻产量[15]。但是，施用石膏促进水稻生长时也增加了株高及其重心高度，可能会带来倒伏的风险。为此，本研究拟开展盆栽试验，设置喷施矮壮素和施用石膏处理，以探明二者对滨海盐碱地水稻产量和抗倒伏能力的影响。
1 材料与方法
1.1 试验地概况与供试品种
于2023年在江苏省扬州市扬州大学文汇路校区盆栽试验场（119.42° E，32.39° N）进行盆栽试验。盆钵（直径28 cm，高27 cm）所装土壤取自滨海试验农场稻田耕层土壤，土壤肥力不高，每盆装10 kg土壤。经外源添加海盐（Q/ZLY型速溶海水晶，浙江蓝海星盐制品有限公司）使土壤的盐浓度调到了0.2%。盆钵中的海盐与土壤搅拌均匀。供试水稻品种为三系籼粳杂交稻甬优2640（母本甬粳26A，父本F7540，由宁波市种子有限公司选育），该品种全生育期140 d左右，具有根系发达、丰产性好等特点。
1.2 试验设计
设置空白对照（CK）、喷施矮壮素和施用石膏单因素试验处理。具体操作：1）CK，喷蒸馏水，不施用石膏；2）喷施矮壮素，矮壮素稀释150倍（7.5 mL矮壮素液体+1250 mL蒸馏水）后于水稻拔节期喷施，水稻移栽前不施石膏；3）施用石膏，水稻移栽前将石膏与盆内土壤混匀，石膏施用量为每盆15.0 g，相当于大田施用量3.0 t/hm2，水稻拔节期喷蒸馏水。选择晴朗无雨天连续喷施3 d，以叶面出现明显滴液时为宜。各处理设10次重复。本试验喷施的矮壮素为国光抑灵50%矮壮素水剂（四川润尔科技有限公司），石膏为分析纯化学试剂CaSO4·2H2O。2023年6月20日进行水稻移栽，每盆移栽3穴，每穴2苗。每盆基施尿素1.17 g、过磷酸钙5.63 g、氯化钾1.12 g；移栽7 d后，每盆施用尿素0.88 g；水稻幼穗分化二期每盆施尿素0.88 g、氯化钾1.12 g。肥料施用量相当于大田试验中施纯N 270 kg/hm2、P2O5 135 kg/hm2和K2O270 kg/hm2。尿素、过磷酸钙和氯化钾均为市售普通肥料。秧苗移栽后盆内保持2~3 cm水层，移栽后第25天进行自然落干5 d，拔节期至成熟期盆内进行了干湿交替灌溉方式。水稻病虫害防治按常规高产栽培要求进行。
1.3 测定指标与方法
1.3.1 茎秆形态和力学特征
水稻抽穗后10 d，各处理10盆水稻随机选取其中4盆进行倒伏相关指标测定。本试验主要测定了水稻株高、重心高度、基部第一、第二和第三节间的长度、节间中部的粗度和茎壁厚度以及节间的抗折力和节间基部至穗顶的长度和鲜重。测定完成后计算弯曲力矩和倒伏指数，弯曲力矩（cm·g）=某一节间基部至穗顶的长度（cm）×该节间基部至穗顶鲜重（g），倒伏指数（cm·g/g）=弯曲力矩/抗折力（g）。
上述测定步骤完成后，将各节间茎秆分别装袋，置于105 °C烘箱内杀青30 min，然后下调至80 °C烘干至恒重后待测。
1.3.2 茎秆物质组成
将第二节间的茎秆粉碎，过100目筛后测定非结构性碳水化合物、木质素、纤维素和Ca2+的含量。采用蒽酮比色法测定可溶性糖和淀粉的含量，可溶性糖和淀粉的含量之和即为茎秆非结构性碳水化合物的含量。分别采用比色法和滴定法[16]测定木质素和纤维素含量。
1.3.3 产量及其构成因素
成熟期各处理收获剩余6盆水稻，记录每穴穗数。手工脱粒后考察每穗粒数和结实率。将区分后的实粒烘干至恒重后计算千粒重和每盆产量，并按照14%的标准储藏含水量进行换算。
1.4 数据处理
采用SPSS 18.0软件对产量及其构成因素、茎秆力学特征、茎秆形态特征和茎秆物质组成进行单因素方差分析，于P<0.05水平下进行显著性检验。同时，对倒伏性状相关指标进行了皮尔逊（Pearson）相关性分析。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻产量及其构成因素的影响
与对照相比，喷施矮壮素对水稻有增产的趋势，但差异不显著；施用石膏显著增加了水稻产量，增幅为16.0%（表1）。从产量构成因素来看，喷施矮壮素和施用石膏均显著提高了每穗粒数，而对每穴穗数、结实率和千粒重无显著影响。
表1 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻产量及其构成的影响
Table 1
| 处理 Treatment | 每穴穗数 Panicles per hill | 每穗粒数 Spikelets per panicle | 结实率 Seed-setting rate (%) | 千粒重 1000-grain weight (g) | 产量（g/盆） Yield (g/pot) |
|---|---|---|---|---|---|
| 对照CK | 3.89a | 226b | 86.3a | 22.4a | 51.4b |
| 矮壮素Chlormequat chloride | 3.78a | 234a | 86.8a | 22.6a | 54.6b |
| 石膏Gypsum | 4.11a | 237a | 87.8a | 22.7a | 59.6a |
同一列中不同小写字母表示不同处理间在P < 0.05水平下差异显著。下同。
Different lowercase letters indicate significant differences among treatments at the P < 0.05 level. The same below.
2.2 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻茎秆力学特征的影响
喷施矮壮素较对照显著降低了水稻茎秆基部第一、第二和第三节间倒伏指数，下降幅度分别为32.4%、24.0%和22.5%（表2）。施用石膏显著降低了基部第一节间倒伏指数，对第二和第三节间倒伏指数的影响不显著。喷施矮壮素和施用石膏均显著提高了基部第一、第二节间抗折力，对第三节间抗折力无显著影响。喷施矮壮素显著降低了基部第一、第二和第三节间弯曲力矩；施用石膏有增加基部弯曲力矩的趋势，但差异不显著。
表2 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻茎秆力学特征的影响
Table 2
| 处理 Treatment | 抗折力Breaking resistance (g) | 弯曲力矩Bending moment (cm·g) | 倒伏指数Lodging index (cm·g/g) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I1 | I2 | I3 | I1 | I2 | I3 | I1 | I2 | I3 | |||
| 对照CK | 45.5b | 31.9b | 26.4a | 636a | 546a | 422a | 14.0a | 17.1a | 16.0a | ||
| 矮壮素Chlormequat chloride | 55.7a | 36.0a | 27.9a | 525b | 467b | 346b | 9.5c | 13.0b | 12.4b | ||
| 石膏Gypsum | 59.5a | 35.7a | 27.3a | 665a | 587a | 450a | 11.2b | 16.4a | 16.5a | ||
I1、I2和I3分别表示水稻茎秆基部第一、第二和第三节间。下同。
I1, I2, and I3 represent the first, second, and third internodes of the rice stem base, respectively. The same below.
2.3 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻茎秆形态特征的影响
与对照相比，喷施矮壮素显著降低了水稻株高和重心高度；施用石膏增加了水稻株高和重心高度，且对株高的影响达显著水平（表3）。喷施矮壮素显著降低了水稻基部第一节间长，对第二和第三节间长的影响不显著；施用石膏显著增加了第一节间长，对第二和第三节间长的影响亦不显著。喷施矮壮素和施用石膏均显著提高了水稻基部第二节间茎壁厚度，同时也增加了第一和第三节间茎壁厚度，但差异不显著。喷施矮壮素对水稻基部节间粗度有增加的趋势。施用石膏显著增加了第一和第二节间粗，但对第三节间的影响不显著。
表3 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻茎秆形态特征的影响
Table 3
| 处理 Treatment | 株高 Plant height (cm) | 重心高度 Gravity center height (cm) | 节间长 Internode length (cm) | 节间粗 Internode diameter (mm) | 茎壁厚度 Stem wall thickness (mm) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I1 | I2 | I3 | I1 | I2 | I3 | I1 | I2 | I3 | |||||
| 对照CK | 78.0b | 36.8a | 3.31b | 8.14ab | 11.60ab | 5.25b | 4.17b | 4.02a | 1.02a | 0.73b | 0.61a | ||
| 矮壮素Chlormequat chloride | 74.5c | 32.9b | 3.03c | 7.68b | 11.00b | 5.70ab | 4.81ab | 4.41a | 1.07a | 0.83a | 0.70a | ||
| 石膏Gypsum | 80.7a | 38.7a | 3.58a | 8.56a | 12.90a | 5.87a | 5.02a | 4.54a | 1.08a | 0.82a | 0.68a | ||
2.4 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻基部第二节间茎秆物质组成的影响
与对照相比，喷施矮壮素显著提高了水稻基部第二节间茎秆可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物、木质素和纤维素的含量，对Ca2+含量的影响不显著（表4）。施用石膏显著增加了第二节间茎秆可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物、木质素、纤维素和Ca2+的含量。
表4 盐胁迫下喷施矮壮素和施用石膏对水稻基部第二节间茎秆物质组成的影响
Table 4
| 处理 Treatment | 可溶性糖 Soluble sugar (mg/g) | 淀粉 Starch (mg/g) | 非结构性碳水化合物 Non-structural carbohydrate (mg/g) | 木质素 Lignin (mg/g) | 纤维素 Cellulose (mg/g) | Ca2+ (mg/kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 对照CK | 69.6c | 227c | 297c | 97.8b | 103b | 331b |
| 矮壮素Chlormequat chloride | 86.5a | 255b | 341b | 116.0a | 110a | 336b |
| 石膏Gypsum | 81.3b | 295a | 377a | 118.0a | 114a | 360a |
2.5 水稻茎秆倒伏指标相关性分析
图1
图1
水稻茎秆倒伏指标相关性分析
“*”和“**”分别表示在P < 0.05和P < 0.01水平上显著相关。NSC表示非结构性碳水化合物。
Fig.1
Correlation analysis of rice stem lodging index
“*”and“**”indicate significant correlation at the P < 0.05 and P < 0.01 levels, respectively. NSC represents non-structural carbohydrate.
3 讨论
3.1 喷施矮壮素对水稻产量和倒伏性状的影响
与不喷施矮壮素相比，喷施矮壮素显著降低了茎秆基部节间的倒伏指数，其原因主要是增加了茎秆抗折力，并降低了弯曲力矩。植株节间的抗折力对倒伏性状有显著影响，这与节间茎壁厚度和节间粗度密切相关。本研究相关性分析表明，茎秆抗折力与节间粗度呈显著正相关关系（图1a）。节间茎壁厚度及节间粗度的增加，均有助于提高茎秆的机械强度，从而增强植株的抗倒性[11,19]。株高与重心高度低的品种抗倒伏能力越强，株高过高使植株的重心增加易发生倒伏[20]。在本研究中喷施矮壮素提高了滨海盐碱地水稻茎壁厚度和节间粗度，同时显著降低了株高和重心高度（表3）。水稻茎秆倒伏性状与茎秆中非结构性碳水化合物、纤维素、木质素及矿质元素的含量密切相关[21]。非结构性碳水化合物是水稻茎秆的重要物质组成部分，其含量直接影响茎秆机械强度[22]。喷施矮壮素降低株高的同时，促进了木质素和纤维素的合成与积累[23]。木质素和纤维素是细胞壁的主要组成成分，茎秆中木质素和纤维素含量越高，抗折力就越大，进而使水稻植株的抗倒伏能力得到明显提升[24]。木质素和纤维素的含量与茎秆抗折力呈显著正相关关系（图1b）。基于上述茎秆形态特征和物质组成的测定结果，喷施矮壮素可以明显降低滨海盐碱地水稻倒伏的风险。
3.2 施用石膏对水稻产量和倒伏性状的影响
盐胁迫下施用石膏显著降低了茎秆倒伏指数，即提高了水稻的抗倒性，其原因主要是增加了水稻茎秆抗折力。石膏的主要成分是CaSO4·2H2O，本研究中施用石膏显著增加了茎秆中Ca2+的含量（表4）。Ca2+是植物细胞壁形成的重要原料，具有增强细胞壁强度的作用[30]。非结构性碳水化合物和细胞壁成分（木质素和纤维素）的含量增加，可提高茎秆的强度和韧性，增强水稻的抗倒性[31-32]。本研究也发现，茎秆可溶性糖、木质素和纤维素的含量与抗折力呈显著正相关关系（图1b）。此外，石膏中丰富的Ca2+通过缓解生物胁迫，能降低昆虫对茎秆的啃食[21]，这也间接降低了水稻倒伏的风险。但需要注意的是，本研究仅为一季盆栽试验结果，后续应开展不同石膏施用量及类型的大田试验，以进一步阐明施用石膏对滨海盐碱地水稻产量和倒伏特性的影响机制。
4 结论
施用石膏显著提高了滨海盐碱地水稻产量，主要原因是增加了每穗粒数。施用石膏显著增加了茎秆抗折力，从而降低了倒伏指数。喷施矮壮素对水稻产量有提升的趋势，但差异不显著。喷施矮壮素显著提高了茎秆抗折力，降低了弯曲力矩，最终使倒伏指数下降。综上，喷施矮壮素和施用石膏均可为滨海盐碱地水稻丰产与抗倒的协同提供技术支撑和科学依据。
参考文献
2010-2015年中国土地利用变化的时空格局与新特征
DOI:10.11821/dlxb201805001
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土地利用/覆被变化是人类活动对地球表层及全球变化影响研究的重要内容。本文基于Landsat 8 OLI、GF-2等遥感图像和人机交互解译方法,获取的土地利用数据实现了中国2010-2015年土地利用变化遥感动态监测。应用土地利用动态度、年变化率等指标,从全国和分区角度揭示了2010-2015年中国土地利用变化的时空特征。结果表明：2010-2015年中国建设用地面积共增加24.6×10<sup>3</sup> km<sup>2</sup>,耕地面积共减少4.9×10<sup>3</sup> km<sup>2</sup>,林草用地面积共减少16.4×10<sup>3</sup> km<sup>2</sup>。2010-2015年与2000-2010年相比,中国土地利用变化的区域空间格局基本一致,但分区变化呈现新的特征。东部建设用地持续扩张和耕地面积减少,变化速率有所下降;中部建设用地扩张和耕地面积减少速度增加;西部建设用地扩张明显加速,耕地面积增速进一步加快,林草面积减少速率增加;东北地区建设用地扩展持续缓慢,耕地面积稳中有升,水旱田转换突出,林草面积略有下降。从“十二五”期间国家实施的主体功能区布局来看,东部地区的土地利用变化特征与优化和重点开发区的国土空间格局管控要求基本吻合;中部和西部地区则面临对重点生态功能区和农产品主产区相关土地利用类型实现有效保护的严峻挑战,必须进一步加大对国土空间开发格局的有效管控。
滨海盐碱地改良研究现状及展望
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0255
[本文引用: 2]
在中国东部耕地资源紧缺、人地供需失衡的背景下,迫切需要增加耕地,保证“占补平衡”。滨海盐碱地作为一类潜在的土地后备资源,其合理开发利用对缓解土地资源不足的压力、提高农业水资源利用效率和生态系统稳定性具有重要的战略与现实意义。本文介绍了滨海盐碱地的资源现状及主要特点,从物理、化学、水利工程、生物4个方面总结了当前滨海盐碱地改良利用研究进展及其存在的问题,并从盐碱地生物物理过程、障碍消减、地力提升与养分扩容、新材料研制与应用、土壤碳固存、综合治理与修复等方面提出了未来滨海盐碱地土壤改良的研究展望,以期为新时代生态文明背景下滨海盐碱地可持续利用提供新理念、新技术和基础理论支持。
Evaluation of lodging resistance in rice based on an optimized parameter from lodging index
Improving lodging resistance: using wheat and rice as classical examples
New approach to increasing rice lodging resistance and biomass yield through the use of high gibberellin producing varieties
多效唑对杂交中稻不同密肥群体产量和抗倒伏性的影响
DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2020.05.1088
[本文引用: 1]
为探究高产稻田中防止倒伏发生的早期诊断技术,2015-2016年,以大面积推广的杂交中稻高产新品种蓉18优1015为试验材料,设计3因素完全因子试验,研究不同密肥群体下喷施多效唑对稻谷产量和抗倒伏性的影响。结果表明,随着施氮量和移栽密度的增加,稻谷产量提高,植株抗倒力下降,以施氮量150 kg·hm<sup>-2</sup>和移栽密度18.75 万穴·hm<sup>-2</sup>的产量较高。不同密肥群体下施用多效唑对产量和植株抗倒伏性有显著影响,施用多效唑后植株抗倒力增强,但产量因穗粒数下降而减少。不同密肥处理下施用多效唑对产量影响各异。于水稻最高苗期施用多效唑使植株重心高度、弯曲力矩、倒伏指数显著降低,折断弯矩则明显提高,穗粒数平均减少5.24~7.87粒。多效唑对产量的影响表现为低施氮量下因穗粒数减少而减产;中施氮量下产量差异不显著;高施氮量下植株未倒伏、籽粒灌浆结实正常,因结实率和千粒重高而增产。综上所述,肥力水平和施氮量高的稻田于最高苗期施用多效唑有利于水稻产量提高和控制后期倒伏。本研究为指导大面积水稻高产稳产提供了科学依据。
Improving crop lodging resistance by adjusting plant height and stem strength
Improving rice grain yield and reducing lodging risk simultaneously: a meta-analysis
Novel QTL for lodging resistance,PRL4,improves physical properties with high non-structural carbohydrate accumulation of basal culms in rice (Oryza sativa L.)
喷施矮壮素与延缓施氮对冬小麦抗倒伏能力及产量形成的影响
DOI:10.13287/j.1001-9332.202408.011
[本文引用: 1]
为明确小麦增产的春季追氮措施及矮壮素的优化调控效应,于2017—2020年在晋中农高区小麦基地开展大田试验,在起身期喷施矮壮素和对照(CK)条件下设置4个追氮时间: 返青后10 d(D10)、返青后20 d(D20)、返青后30 d(D30)和返青后40 d(D40),研究不同追氮时间对冬小麦产量的影响及矮壮素对茎秆特性、木质素含量及相关合成酶活性的调控效应。结果表明: D30较其他追氮时间穗数提高1.4%～5.2%、穗粒数提高0.4%～12.0%、千粒重提高1.7%～9.4%、产量提高8.8%～22.1%。与D10和D20相比,D30显著增强了基部第2节间形成后0～21、35～42 d苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和0～42 d酪氨酸解氨酶(TAL)活性,提高了茎秆木质素含量,增加了节间质量,提高了茎秆抗折力,且降低了株高,提高了抗倒性;而D40较D10和D20穗粒数增加4.5%～10.1%、产量增加0.04%～11.3%,但降低了基部第2节间形成后0～42 d PAL和TAL活性,减少了木质素含量,茎秆强度减弱,增加了倒伏风险。喷施矮壮素后,小麦株高显著降低,PAL和TAL活性增强,节间木质素含量提高,增加了茎秆强度,且在D30达显著水平。春季追氮与喷施矮壮素条件下,PAL和TAL活性与木质素含量呈显著正相关,木质素含量与茎秆抗折力呈显著正相关,茎秆抗折力与抗倒伏指数呈显著正相关;产量及其构成因素与节间直径、质量和抗折力呈显著正相关,与株高和节间长度呈负相关。综上,返青后30 d追氮结合喷施矮壮素,可促进木质素的合成与积累,提高茎秆充实度,提高植株抗倒性和产量。
Nitrogen fertilizer application affects lodging resistance by altering secondary cell wall synthesis in japonica rice (Oryza sativa L.)
盐胁迫对水稻籽粒灌浆特性及产量形成的影响
DOI:10.3724/SP.J.1006.2024.32021
[本文引用: 1]
以江苏沿海滩涂主栽常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材, 研究不同盐胁迫处理包括对照(CK, 盐浓度0)、中盐(medium-salinity stress, MS, 盐浓度0.15%)和高盐(high-salinity stress, HS, 盐浓度0.3%)对水稻籽粒灌浆及产量形成生理特性的影响。结果表明: (1) 与对照相比, 中盐和高盐胁迫均显著降低水稻产量, 降幅分别为26.3%和57.7% (两品种平均); 盐胁迫处理下, 穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著下降。(2) 盐胁迫显著降低穗长、每穗强势粒和弱势粒籽粒数、结实率和千粒重, 其中强势粒结实率和千粒重的降幅均低于弱势粒。(3) 盐胁迫下, 水稻植株抽穗期和成熟期干物重以及抽穗期至成熟期干物质积累量显著下降, 但收获指数明显增加。此外, 抽穗后15 d和30 d盐胁迫处理的叶片净光合速率和SPAD值均显著低于对照。(4) 盐胁迫降低籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率, 但达最大灌浆速率时间和有效灌浆天数有所增加; 盐胁迫提高了强势粒和弱势粒有效灌浆天数, 但平均灌浆速率显著下降, 其中强势粒灌浆量的降幅低于弱势粒。(5) 盐胁迫下, 籽粒腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合成酶(SSS)、颗粒型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE)活性显著下降, 其中弱势粒的降幅高于强势粒。综上所述, 盐胁迫下水稻强势粒和弱势粒灌浆天数有所增加, 但籽粒灌浆速率及其淀粉合成关键酶活性显著下降, 致使籽粒充实度、粒重和产量显著下降, 其中盐胁迫对弱势粒抑制作用大于强势粒。
Effect of elemental sulfur and gypsum application on the bioavailability and redistribution of cadmium during rice growth
石膏用量对滨海盐碱地水稻产量和品质的影响
DOI:10.3969/j.issn.1006-8082.2023.05.016
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石膏是一种常用的盐碱稻田土壤化学改良剂，可促进水稻丰产，但施用石膏对稻米品质的影响研究较少。本试验以江苏省大面积推广的常规稻品种南粳9108为供试材料，在含盐量为0.3%左右的滨海盐碱稻田探究不同石膏施用量（0 t/hm<sup>2</sup>, 3 t/hm<sup>2</sup>, 6 t/hm<sup>2</sup>和12 t/hm<sup>2</sup>）对水稻产量和品质的影响。结果表明，与不施石膏相比，施石膏显著提高了有效穗数与每穗粒数，进而增加了水稻产量（11.8%~30.6%），且产量随石膏施用量的增加而增加。在稻米加工品质方面，施石膏显著提高了精米率（1.5%~2.7%）和整精米率（2.2%~5.8%），对糙米率影响不显著；在外观品质方面，施石膏显著降低了垩白度（-24.0%~-16.2%）和垩白粒率（-43.1%~-32.6%），对长宽比无显著影响；在蒸煮食味特性方面，施石膏显著提高了胶稠度（7.6%~26.2%），降低了直链淀粉含量（-19.4%~-3.6%），而对蛋白质含量影响不显著，稻米的食味值随石膏施用量的增加而显著提升（6.1%~15.4%）。此外，施石膏显著改善了稻米糊化特性，崩解值随石膏施用量的增加而增加，消减值随石膏施用量的增加而降低。研究表明，施用石膏可协同提高滨海盐碱地水稻产量和品质，且改善效果随石膏施用量的增加而增加。
脱硫石膏改良盐碱土对水稻叶绿素荧光特性的影响
DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2019.12.2439
[本文引用: 1]
为揭示脱硫石膏改良盐碱土对水稻叶绿素荧光特性的影响,以水稻品种吉特605为试验材料,以不采用任何改良技术为对照(CK),设计4种脱硫石膏改良盐碱土技术集成模式,分别在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期连续2年监测土壤电导率(EC)和pH值,测定水稻叶片叶绿素荧光参数和叶绿素含量,分析4种集成模式的改良效果。结果表明,随着处理时间的延长,与CK相比,各技术集成模式下土壤EC和pH值均极显著降低,水稻叶片叶绿素荧光参数Y、ETR、F<sub>m</sub>、F<sub>v/m</sub>等均显著增加(P<0.05),F<sub>o</sub>呈下降趋势。除F<sub>o</sub>、qP与叶绿素相对含量(SPAD)和叶片叶绿素含量(LCC)之间无显著相关性外(P>0.05),其他叶绿素荧光参数与SPAD和LCC之间均呈极显著正相关(P<0.01),其中NPQ与LCC之间相关系数最大,为0.771。各技术集成模式下qP的2年均值在4个生育时期均无显著差异(P>0.05),模式D和E下SPAD的2年均值均显著高于CK,模式E下LCC的2年均值也较CK显著升高。在各生育时期,各技术集成模式下叶绿素荧光诱导动力学曲线均表现出相同的变化趋势,但曲线中各特征点出现的时间不同,峰值也不同;随着技术集成模式的优化,斜率逐渐增大,各个特征点的相对可变荧光强度值均呈递增趋势。通过主成分分析,在水稻出苗期、分蘖期、孕穗期和灌浆期均提取到2个主成分,累积贡献率分别为96.285%、93.491%、91.285%和95.104%。利用隶属函数与权重对4种技术集成模式进行综合评价,获得了可综合评价改良效果的D值,排名依次为E>D>C>B>CK,说明模式E,即脱硫石膏22.5 t·hm<sup>-2</sup>+改良剂7.5 t·hm<sup>-2</sup>+有机肥30.0 t·hm<sup>-2</sup>+黄沙30.0 t·hm<sup>-2</sup>改良盐碱土的效果最佳。在此基础上,结合合理的灌排措施可有效缓解盐碱土对水稻幼苗的伤害,明显提高水稻叶片的叶绿素含量和光合电子传递效率,减轻盐碱胁迫对水稻生长过程中PSII系统的损伤。本研究结果为脱硫石膏改良盐碱土种植水稻提供了理论依据和技术保障。
Calcium regulates K+/Na+ homeostasis in rice (Oryza sativa L.) under saline conditions
Root biology and genetic improvement for drought avoidance in rice
