2013年, 第27卷, 第2期　刊出日期：2013-03-06

  

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植物诱变育种·农业生物技术
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  化学杂交剂对不同品种油菜的杀雄效果研究

  李文, 王国槐, 官春云

  J4. 2013, 27(2): 139-145. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0139

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  采用裂区设计,比较了化杀灵和SX-1两种化学杂交剂对5个不同油菜品种的杀雄效果。结果表明,2种化学杂交剂都能诱导产生90%以上的雄性不育率,其中SX-1能够诱导产生平均大于95%的雄性不育率,杀雄彻底,不育持续时间较长,受品种基因型差异影响较小是一种比化杀灵更为优良的化学杂交剂。不同品种对化学杂交剂的敏感性存在显著差异,因此在杂交制种前,必须对母本进行浓度梯度和药量试验,以确定最适宜浓度药量。
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  钛离子注入对3种石蒜属植物种子生物化学特性的影响

  刘志高, 张斌, 童再康, 季梦成, 梅婷

  J4. 2013, 27(2): 146-151. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0146

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  为探讨离子注入对石蒜属植物种子生物化学特性的影响,采用不同剂量的钛离子注入3种石蒜属植物种子,研究注入后钛离子对种子电解质外渗率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和发芽率的影响。结果表明:随着钛离子注入剂量的增加,3种石蒜属植物种子相对电解质外渗率不断上升;MDA含量先升后降,随后又小幅回升;SOD、POD活性先升后降,但峰值因离子注入剂量和植物不同而异;石蒜和换锦花种子CAT活性先升后降,中国石蒜种子CAT活性呈"升－降－升"的变化趋势;石蒜种子发芽率曲线呈"马鞍型",中国石蒜和换锦花种子发芽率呈"双马鞍型"曲线,能量为30keV的Ti⁺诱变石蒜种子的适宜剂量为25×10¹⁶ions·cm^-2,适于中国石蒜和换锦花种子诱变的注入剂量分别是50×10¹⁶ions·cm^-2和500×10¹⁶ions·cm^-2。一定剂量的钛离子注入能激活细胞合成自由基清除酶的能力,3种石蒜属植物的种子发芽率、REC、MDA、SOD、POD以及CAT间存在不同程度的相关性,酶类物质通过相互协调作用减低自由基造成的伤害。

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  花生种子芽期耐低温相关基因克隆

  王秀贞, 唐月异, 吴琪, 高华援, 胡东青, 张树伟, 陈殿绪, 戚永春, 王传堂

  J4. 2013, 27(2): 152-157. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0152

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  利用GeneFishing技术获得耐低温花生品种花育44号种子在常温与低温诱导下的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)ACP20和ACP2。BLAST比对后发现ACP20基因与花生油质蛋白基因同源性达99%,ACP2基因与花生nifU-like(铁硫簇蛋白)蛋白mRNA同源性达99%,说明油质蛋白和nifU-like蛋白可能与花生对低温逆境胁迫的抗性有关。通过RACE技术从该品系获得相关基因的完整编码区,对其进行生物学功能预测,为探讨花生耐低温分子机制乃至培育耐低温花生新品种奠定了基础。
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  小金海棠ferritin基因的克隆和表达分析

  卢彬彬, 王忆, 殷丽丽, 张新忠, 韩振海

  J4. 2013, 27(2): 158-167. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0158

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  本试验从小金海棠(Malus xiaojinensisensis)中克隆得到2个具有 CDS全长的ferritin基因(1182bp和940bp)和4个具有CDS片段的ferritin基因(934bp、594bp、1070bp和834bp)。序列分析表明它们均具有真核生物铁蛋白保守区(Euk_Ferritin)这一典型的植物铁蛋白结构特征。预测蛋白质相对分子量在21.58kDa和34.32kDa之间。进化树分析表明小金海棠的ferritin基因与梨的ferritin基因在同一进化分支上。根据qPCR和半定量RT-PCR结果,可将小金海棠ferritin基因的时间表达模式划分为早期表达型(MxFer1)、晚期表达型(MxFer2)、组成表达型(MxFer6)和波动表达型(MxFer3-5);就组织部位而言,MxFer1的表达具有组织特异性,只在叶中特异表达,而MxFer2-6在根和叶中均有表达。
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  高产多糖小球藻新品系选育及其对南美白对虾的促生长和免疫调节作用

  邵斌, 汪志平, 刘新颖, 于金鑫, 蓝瑾瑾, 王景梅, 马丽芳, 陈子元

  J4. 2013, 27(2): 168-172. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0168

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  小球藻是当前全球研究与应用规模仅次于螺旋藻的经济微藻,多糖为其主要的生物活性成分。针对现有小球藻品种的多糖含量普遍偏低这一关键生产技术难题,本文以12株小球藻中水溶性多糖含量最高的椭圆小球藻Chl-ZN5为出发品系,先经700Gy的⁶⁰Coγ-射线辐照,再用0.2%的EMS处理4h后,转接到固体培养基上,并用3kGy的⁶⁰Coγ-射线辐照为压力进行筛选,得到1株高产多糖突变体Chl-ZN5-M2,其水溶性多糖含量和产率分别达25.3%和4.4mg·L^-1·d^-1,比Chl-ZN5的分别高70.9%和76%,而且在工厂化培植中性能稳定。在南美白对虾日粮中添加0.2%的Chl-ZN5-M2藻粉,能显著改善南美白对虾的免疫活性及相关生化指标,并使生长速率与成活率分别提升26.1%和3.3%。
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  多抗小麦新品种扬辐麦5号的选育

  何震天, 陈秀兰, 张容, 王建华, 王锦荣

  J4. 2013, 27(2): 173-176. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0173

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  为控制小麦黄花叶病及白粉病的危害,培育高产、多抗小麦新品种,以携带Pm4a抗白粉病基因高产小麦品种扬麦11为轮回亲本,以辐射诱变抗黄花叶病种质扬辐麦9311为供体亲本,通过回交转育方法,经辐射诱变和多年多点鉴定选择,育成高抗小麦黄花叶病、兼抗白粉病小麦新品种扬辐麦5号,2011年通过安徽省审定。该品种产量高,安徽省淮南麦区区域试验和生产试验较对照增产显著,小麦黄花叶病抗性达到高抗水平,抗白粉病,中抗纹枯病,品质指标达弱筋小麦标准,适合在长江中下游麦区种植。
农产品辐照研究·食品科学
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  原核耐辐射微生物资源研究及其应用前景

  王玮, 朱静, 张志东, 唐琦勇, 陈明

  J4. 2013, 27(2): 177-182. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0177

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  耐辐射微生物因特殊的生命现象、生理机制成为科学界关注研究的热点,其中原核耐辐射微生物是研究最多的一类耐辐射微生物。本文从原核耐辐射微生物资源等方面对耐辐射微生物的研究进行综述,并讨论了其在环境工程、人类健康、生物技术乃至军事、地外空间等方面的潜在应用发展前景。
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  三个马棘突变体营养品质和利用价值的比较研究

  梅淑芳, 梅忠, 赵华, 黄新, 叶红霞, 舒小丽, 吴殿星

  J4. 2013, 27(2): 183-187. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0183

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  以野生型马棘为对照,对比研究了紫叶、黄叶和高黄酮三个突变体的主要营养品质。结果表明:高黄酮突变体叶片的蛋白质含量为26.54%,比野生型高24.31%,粗纤维含量比野生型低18.92%,铁、铜、锰、锌含量分别比野生型高72.34%、7.02%、21.01%和38.75%,氨基酸总量(TAA)、必需氨基酸(EAA)分别比野生型高27.85%和27.68%;紫叶和黄叶突变体蛋白质含量低于野生型,含钙量分别比野生型提高15.22%和25.46%。研究结果表明,高黄酮突变体具有很高的饲用价值,紫叶和黄叶突变体也同样具有一定的饲用价值。
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  花生抗氧化水解产物制备及其抗氧化活性研究

  于丽娜, 孙杰, 刘少芳, 朱凤, 毕洁, 张初署, 杨庆利

  J4. 2013, 27(2): 188-196. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0188

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  研究花生抗氧化水解产物,为进一步研究花生抗氧化肽提供理论基础。本研究运用Box-Behnken设计的响应面试验方法对花生抗氧化水解产物的制备工艺条件进行优化,其最佳制备工艺条件为:经复合多糖酶(Viscozyme L)预处理的花生粕粉,调节pH值8.2,加入4000U·g^-1底物的碱性蛋白酶(Alcalase),在50.0℃下酶解94.0min。此工艺下制备的花生抗氧化水解产物对1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)清除率为77.38%。花生抗氧化水解产物的抗氧化活性结果显示,对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基的清除率的IC₅₀值分别为6.65、0.56和7.67mg·mL^-1,对铁离子和铜离子螯合率的IC₅₀值分别为8.02和12.39mg·mL^-1,对脂质过氧化的抑制率的IC₅₀值为8.45mg·mL^-1,铁还原力和钼还原力吸光值为0.5时,所需抗氧化水解产物浓度分别为26.40和4.59mg·mL^-1。
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  超细粉碎辅助提取裸燕麦多糖工艺研究

  张民, 朱体政

  J4. 2013, 27(2): 197-202. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0197

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  以燕麦麸皮为原料,研究了超细粉碎辅助提取裸燕麦多糖的工艺技术。对裸燕麦麸皮进行超细粉碎,采用X射线小角散射法检测了麸皮的粒度分布,并通过单因素实验和正交实验优化了裸燕麦多糖的提取条件。确定超细粉碎后的燕麦麸皮的平均粒度为397.6nm,中位粒径为408.9nm,分布散度为134.8nm;裸燕麦多糖的提取条件为:提取时间0.5h,料液比为1:20,提取4次,提取温度60℃;该工艺条件下多糖的得率为0.126 g·g^-1。本研究为裸燕麦的精深加工提供了理论依据,并为进一步研究裸燕麦多糖的结构效应关系奠定了基础。
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  气调包装对冷却肉护色保鲜效果的研究

  李侠, 董宪兵, 张春晖, 王振宇, 孙红梅

  J4. 2013, 27(2): 203-207. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0203

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  不同气体成分比例和不同包装材料影响冷却肉的贮藏保鲜品质。本研究通过填充不同比例的CO、CO₂和N₂,结合不同阻隔性能的包装材料,分析气调包装对冷却肉护色保鲜的效果。结果表明当充气比例为1%CO、25%CO₂和74%N₂时冷藏21d,冷却肉的出水率为1.54%,红度值(a^*)值最大,细菌总数增加量最少,挥发性盐基氮含量最低,色泽、风味和外观感官性能最佳,综合护色保鲜效果最优。同时,高阻隔性的包装材料能显著性地维持冷却肉的色泽,降低失水率,抑制微生物的生长。本研究显示适宜的气体成分组成配合高阻隔性的包装材料,更加有利于冷却肉的护色保鲜。
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  七种培养基对黄曲霉分离效果的比较

  张初署, 刘阳, 邢福国, 杨庆利, 杨勃扬

  J4. 2013, 27(2): 208-212. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0208

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  为了筛选出适宜黄曲霉分离的培养基,比较了7种常用于霉菌分离的培养基对10个花生土壤样品的黄曲霉分离效果,这7种培养基为氯硝胺18%甘油培养基(DG18)、高盐察氏培养基(SCDA)、马铃薯琼脂培养基(PDA)、改良的孟加拉红培养基(M-RB)、YES培养基、孟加拉红培养基(RB)、氯硝胺孟加拉红琼脂(DRBC)。研究发现7种培养基对黄曲霉菌培养效果差别很大,培养效果最好的是DG18,黄曲霉的培养数是PDA的7.3倍。同时DG18能很好的抑制毛霉的生长,与DRBC培养基相比,能抑制81%的毛霉菌生长。因此DG18培养基能最大限度的保证黄曲霉的生长分离,同时也能更好地抑制毛霉的生长,更适用于黄曲霉种群、遗传方面的研究应用。
同位素示踪·资源环境·动植物生理
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  不同施氮方式对甘蔗氮肥效率及氮素去向的影响

  韦剑锋, 韦冬萍, 陈超君, 蓝立斌, 刘欢雨, 梁和

  J4. 2013, 27(2): 213-218. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0213

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  以新台糖22号(ROC22)为试材,通过网室盆栽试验方法,在总施氮量(¹⁵N标记尿素5g/盆,相当于450kg·hm^-2)相同条件下,研究了全部基施(T1)、50%基施+50%在分蘖期追施(T2)和30%基肥+30%在分蘖期追施+40%在伸长期追施(T3)3种施氮方式对甘蔗氮肥效率与氮素去向的影响。结果表明:甘蔗吸收的氮素约18%～29%来源于当季施用的尿素氮,71%～82%来自土壤和种茎氮;氮肥利用率为21.0%～34.52%,残留率为37.61%～44.13%,有21.35%～41.39%的氮素损失。3种施氮方式下,氮肥残留在0～20cm土层较多,在20～40cm残留较少。随氮肥施用时间后移,甘蔗吸收的氮素、来源于肥料氮素的比率、氮肥利用率、氮肥残留率、蔗茎产量及产糖量明显增加,而氮肥损失率显著下降,蔗茎的氮素分配率和蔗糖分积累略呈下降趋势,同时氮素在0～20cm土层的残留呈上升趋势,在20～40cm土层呈下降趋势。从经济效益和环境效益考虑,T3施氮方式的效果较为理想。
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  施氮模式对夏玉米氮肥利用和产量效益的影响

  王云奇, 陶洪斌, 黄收兵, 徐丽娜, 杨利华, 祁利潘, 王璞

  J4. 2013, 27(2): 219-224. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0219

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  为了明确不同施氮模式对夏玉米物质生产、经济效益和氮肥利用的影响,设置4种施氮模式:N0(CK)、N1(基肥30+大口肥120+吐丝肥30)、N2(基肥60+大口肥120)、N3(基肥120+大口肥120+吐丝肥30),进行大田试验。结果表明,施氮能改善夏玉米产量因子、提高产量。氮肥适量后移显著改善穗部性状,N1与N0、N2处理相比穗粒数提高34.7和28.5粒,收获指数提高11.3%～17.1%,增加产量1590和60.6kg·hm^-2。在同等施氮量下,氮肥部分后移能增加产量收入,但不能提高纯收益、产投比。夏玉米吐丝期施氮显著增加灌浆期干物质积累(N1、N3处理的干物质与N2相比分别提高2153和2319.4kg·hm^-2),延缓吐丝后LAI的下降。施氮可以显著提高夏玉米花前花后生物量;氮肥部分后移到吐丝期可提高花后干物质积累。适当降低氮肥投入,每1kg氮多生产4.3kg玉米;氮肥用量相同,氮肥适当后移,每1kg氮多生产0.56kg玉米。因此,合理的施氮模式,不仅可以增玉米加产量,还可获得好的经济效益。
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  基于冠层光谱的锦橙叶片磷素营养监测研究

  易时来, 邓烈, 何绍兰, 郑永强, 吕强, 谢让金

  J4. 2013, 27(2): 225-230. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0225

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  以盆栽蓬安100号锦橙施肥调控试验为基础,利用田间冠层光谱信息探索建立植株磷素营养监测技术与方法。通过采集蓬安100号锦橙95个单株样本的冠层光谱信息和室内检测分析叶片磷含量,随机选取76个作为建模样本,19个为检验样本,运用多种光谱预处理方法和偏最小二乘法(Partial least square method,PLS)及内部交叉验证方法建立校正模型与模型检验。结果表明,经多种光谱预处理方法的建模结果比较,冠层原始反射光谱经二阶求导和SNV处理后建立的蓬安100号锦橙叶片磷含量冠层光谱监测模型预测能力和稳健性最佳,其主成分数4个,能表达全波段63%的信息;校正模型相关系数为0.90,偏差Bias=2.45E-10,且RMSEC和RMSEP均最小。模型检验预测的决定系数R²=0.85。因此,利用二阶导数及标准归一化(Standard normal variate transformation,SNV)预处理的田间冠层光谱信息快速无损监测蓬安100号锦橙叶片磷含量具有一定的可行性。
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  干旱胁迫及复水对棉花叶片氮代谢的影响

  曹让, 梁宗锁, 吴洁云, 张旺锋, 许加

  J4. 2013, 27(2): 231-239. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0231

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  以不同抗旱型棉花品种新陆早7号和新陆早24号幼苗为试材,研究持续干旱胁迫及复水对棉花幼苗叶片氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质、总氮和游离氨基酸含量的影响。结果显示:随着干旱胁迫天数的增加,新陆早7号和新陆早24号硝酸还原酶(NR)活性与对照相比分别降低 51.67%和74.22%;谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别降低50.65%和72.95%;谷氨酸合成酶(GOGAT)活性分别降低 43.11%和68.36%;谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在处理4d达到最大值;可溶性蛋白质含量分别增加了56.96%和34.12%;总氮含量分别增加了11.39%和8.43%;内肽酶活性分别增加了115.76%和165.06%;铵离子含量分别增加了92.29%和111.56%。干旱胁迫使新陆早7号在胁迫前期游离氨基酸含量增加慢,后期增加快;新陆早24号游离氨基酸含量的变化趋势与新陆早7号则相反。复水后,新陆早7号 NR、GS、GOGAT和GDH等活性恢复较快,内肽酶活性和游离氨基酸、铵离子、可溶性蛋白质和总氮含量下降也较快。试验表明,抗旱棉花品种具有较强的铵离子同化能力,增加渗透调节物质游离氨基酸含量,特别是脯氨酸含量增强其耐旱性。
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  抽穗后干旱复水对双季杂交晚稻产量形成和叶片δ¹³C及内源激素水平的影响

  陈小荣, 刘灵燕, 钟蕾, 朱昌兰, 彭小松, 贺晓鹏, 傅军如, 欧阳林娟, 贺浩华

  J4. 2013, 27(2): 240-246. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0240

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  为探明生育后期干旱复水对双季杂交晚稻不同产量潜力品种产量的影响及其形成的生理机制,选择超级稻品种五丰优T025和对照品种金优207,于抽穗后进行干旱8d复水处理,分析了2个品种结实和产量、干旱前后倒二叶稳定碳同位素组成(δ¹³C)及内源激素含量的差异性。结果表明,干旱复水处理下2个品种水稻的结实率、千粒重及单株产量较对照(保持水层)表现出不同程度下降。其中,结实率五丰优T025和金优207分别下降12.07%和7.67%,千粒重下降5.23%和9.09%,单株产量下降13.54%和27.14%,差异均达显著或极显著水平,未发现产量补偿效应。抽穗后干旱处理下倒二叶δ¹³C值,五丰优T025大幅上升,复水后呈现出先下降,至第6天又开始上升的特点,金优207则大幅下降,复水后呈现先上升后下降再上升的特点,五丰优T025较金优207干旱复水处理与对照之间的差距更大。总体上,对照条件下,抽穗至其后20d,随生育推进,2个品种倒二叶内源ABA和GA₃含量呈上升而IAA含量则下降趋势,ZR表现出先上升再下降特点。干旱处理下2个品种表现为ABA含量上升,复水后呈先下降后上升特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更大;干旱复水处理条件下:2个品种IAA含量均下降,五丰优T025处理与对照间的差距明显小于金优207;五丰优T025 GA₃含量表现出先上升后下降再上升,金优207表现出干旱处理结束日急剧下降至最低点,复水后缓慢上升特点;2个品种ZR含量呈现出先上升至最高值再下降特点,五丰优T025较金优207处理与对照之间差距更小。抽穗后干旱处理将启动稻株体内抗衰老机制,复水后将在一定程度一定时间内激活稻株体内生长促进因子并抑制生长抑制因子,但其效果十分有限。
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  亚精胺引发对水分胁迫下水稻种子活力及幼苗生理特性的影响

  周小梅, 赵运林, 文彤, 李小湘

  J4. 2013, 27(2): 247-252. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0247

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  以抗旱性不同的水稻品种旱116和湘早籼32号为材料,分别用0.25mmol·L^-1的亚精胺(Spd)和水引发处理36 h后,在浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG6000溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理生化指标。结果表明,Spd和水引发处理可显著提高水稻种子在水分胁迫条件下的活力,促进幼苗生长,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸(Pro)和Spd的含量,明显降低丙二醛(MDA)含量。表明Spd和水引发处理对提高水分胁迫下水稻种子活力及增强幼苗抗旱性具有重要作用。试验还表明,引发处理对抗旱性较强的水稻品种旱116的引发效果好于抗旱性较弱的湘早籼32号,Spd的引发效果好于水。

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  有机无机肥配合对土壤磷素吸附、解吸和迁移特性的影响

  李想, 刘艳霞, 刘益仁, 徐阳春

  J4. 2013, 27(2): 253-259. https://doi.org/10.11869/hnxb.2013.02.0253

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  通过³²P示踪、薄层层析和土柱淋洗研究了经过四季不施磷肥、施用纯无机磷肥以及有机无机磷肥3种处理对土壤磷素迁移的影响。结果表明:有机无机肥配合处理的土壤磷吸附亲和力常数和最大吸附量显著低于化肥处理,磷累积解析量高于化肥处理,而³²P在薄层板的迁移距离显著高于化肥及对照处理;淋洗试验中有机无机肥配合处理土壤中的³²P最先在淋洗液达到13.1mL时出现,而化肥及对照的³²P则分别在淋洗液达19.0和19.8mL时出现;在淋洗液体积达到50mL时,对照、化肥及有机无机肥配合处理淋出的³²P总量分别为总加入量的1.6%、8.4%和9.8%。有机无机肥配合可以减少土壤磷素的固定,增强磷在土壤中的移动,提高磷的有效性。