不断升高的大气CO2浓度影响水稻颖花发育、灌浆结实和品质形成,但这种影响是否与籽粒在稻穗上的着生部位有关尚不清楚.利用稻田FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,以优质丰产粳稻‘武运粳23’为材料,CO2处理设背景CO2浓度(Ambient)和高...不断升高的大气CO2浓度影响水稻颖花发育、灌浆结实和品质形成,但这种影响是否与籽粒在稻穗上的着生部位有关尚不清楚.利用稻田FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,以优质丰产粳稻‘武运粳23’为材料,CO2处理设背景CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度(增200μmol·mol^-1,FACE)两个水平,研究开放大田条件下高浓度CO2对水稻颖花密度、籽粒结实能力、稻米外观和食味品质的影响及其与稻穗不同着生位置的关系.结果表明:FACE处理使武运粳23籽粒产量平均增加18.3%,从产量构成因素看,穗数和饱粒重分别增加21.4%、9.4%,每穗颖花数、饱粒率平均减少9.0%、2.2%.FACE水稻饱粒率下降主要与稻穗不同部位空粒率大幅增加有关.FACE水稻每穗颖花数减少主要与稻穗上部、中部二次枝梗现存颖花大幅减少有关,而其他位置颖花数均无显著变化;稻穗不同位置饱粒重和饱粒率对FACE的响应无显著差异.FACE处理使绿粒率下降,但糙米长度和宽度均增加,稻穗不同部位趋势一致.FACE使垩白粒率(增幅59%)、垩白度(增幅55%)均极显著增加,增幅表现为稻穗一次枝梗>二次枝梗、上部>中部>下部.FACE使稻穗不同位置稻米直链淀粉含量略增,使最高粘度、热浆粘度、崩解值、最终粘度和消减值略降,但多未达显著水平.FACE使稻米糊化温度显著下降,弱势粒的降幅大于强势粒.综上,高浓度CO2环境下武运粳23产量增加主要与穗数增多和籽粒增重有关,而稻穗明显变小;高浓度CO2使稻米绿粒率减少,垩白增多,而对蒸煮食味品质影响较少;颖花着生位置对高浓度CO2环境下水稻颖花发育、结实和品质的影响因不同测定指标而异.展开更多
大气CO_(2)浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_(2)的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE(free air CO_(2)enrichme...大气CO_(2)浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_(2)的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE(free air CO_(2)enrichment)技术平台,以8个水稻品种为材料,设背景CO_(2)浓度(Ambient)和高CO_(2)浓度(增200μmol·mol^(-1),FACE)两个水平,研究大气CO_(2)浓度升高对稻米加工品质、外观品质、食味品质以及部分营养品质的影响及其种间差异。本研究所有测定的品质性状供试品种间均存在显著或极显著差异。与Ambient相比,FACE处理下水稻糙米率、精米率和整精米率略降,但单位面积糙米、精米和整精米产量平均分别极显著增加23.7%、23.5%和20.9%。FACE处理对整精米长度、宽度和长宽比影响较小,但使整精米垩白率和垩白度平均分别增加18.6%和31.8%,均达极显著水平。FACE处理使所有品种稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别下降6.5%和3.1%,但均未达显著水平。从淀粉RVA谱看,FACE处理使所有品种峰值黏度、崩解值平均增加1.3%、6.9%,使热浆黏度、冷胶黏度、消减值分别下降2.2%、5.1%和65.6%,其中消减值达显著水平。FACE处理使所有品种整精米植酸含量平均增加5.3%,而蛋白质含量平均减少9.9%,均达显著水平。不同品种稻米品质性状对高CO_(2)浓度的响应方向和程度存在一定差异,其中FACE处理与品种对整精米长度、垩白率、垩白度、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度存在显著的互作效应。以上数据表明,大气CO_(2)浓度升高使水稻产量大幅增加,稻米加工、外观和营养品质呈变劣趋势,但适口性可能变优,稻米品质对大气CO_(2)浓度增高的响应存在不同程度的品种差异。展开更多
长江中下游是我国粮食生产区之一,对粮食安全保障有重要意义。解析主要粮食作物生产的碳足迹,有助于发展丰产低碳农业。本研究基于2011—2020年长江中下游地区6个省份(江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省和浙江省)主要粮食作物(水...长江中下游是我国粮食生产区之一,对粮食安全保障有重要意义。解析主要粮食作物生产的碳足迹,有助于发展丰产低碳农业。本研究基于2011—2020年长江中下游地区6个省份(江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省和浙江省)主要粮食作物(水稻、小麦和玉米)的产量、播种面积、农田生产投入等数据,对该区域上述3种主粮作物的生产碳足迹进行估算。结果表明:2011—2020年间,江苏省的水稻、小麦和玉米不论在单产、种植面积或总产上均居首位。在单位面积碳足迹上,长江中下游地区的水稻最高,平均达到2.0 t CE·hm^(-2),小麦次之,玉米最低,且3种主粮作物的单位面积碳足迹不断升高。在单位籽粒产量碳足迹上,水稻最高,平均达到0.8 kg CE·kg^(-1),小麦次之,玉米最低。在碳投入结构上,灌溉用电、化肥和农药的投入占比较高,灌溉用电分别占水稻、小麦和玉米总碳投入的35.0%、36.3%和33.2%,化肥分别占28.8%、32.5%和32.5%,农药分别占24.2%、13.3%和11.5%。在碳效率上,玉米最高,为3.9 kg·kg^(-1) CE,水稻次之,小麦最低。随着农业绿色发展的推进,通过提高灌溉效率、化肥利用效率、农药利用率和机械化作业效率,以及秸秆还田多样化、新品种培育和政策杠杆等多种途径,能够合力降低长江中下游地区主要粮食作物生产过程中的碳排放。展开更多
文摘不断升高的大气CO2浓度影响水稻颖花发育、灌浆结实和品质形成,但这种影响是否与籽粒在稻穗上的着生部位有关尚不清楚.利用稻田FACE(Free-Air CO2 Enrichment)平台,以优质丰产粳稻‘武运粳23’为材料,CO2处理设背景CO2浓度(Ambient)和高CO2浓度(增200μmol·mol^-1,FACE)两个水平,研究开放大田条件下高浓度CO2对水稻颖花密度、籽粒结实能力、稻米外观和食味品质的影响及其与稻穗不同着生位置的关系.结果表明:FACE处理使武运粳23籽粒产量平均增加18.3%,从产量构成因素看,穗数和饱粒重分别增加21.4%、9.4%,每穗颖花数、饱粒率平均减少9.0%、2.2%.FACE水稻饱粒率下降主要与稻穗不同部位空粒率大幅增加有关.FACE水稻每穗颖花数减少主要与稻穗上部、中部二次枝梗现存颖花大幅减少有关,而其他位置颖花数均无显著变化;稻穗不同位置饱粒重和饱粒率对FACE的响应无显著差异.FACE处理使绿粒率下降,但糙米长度和宽度均增加,稻穗不同部位趋势一致.FACE使垩白粒率(增幅59%)、垩白度(增幅55%)均极显著增加,增幅表现为稻穗一次枝梗>二次枝梗、上部>中部>下部.FACE使稻穗不同位置稻米直链淀粉含量略增,使最高粘度、热浆粘度、崩解值、最终粘度和消减值略降,但多未达显著水平.FACE使稻米糊化温度显著下降,弱势粒的降幅大于强势粒.综上,高浓度CO2环境下武运粳23产量增加主要与穗数增多和籽粒增重有关,而稻穗明显变小;高浓度CO2使稻米绿粒率减少,垩白增多,而对蒸煮食味品质影响较少;颖花着生位置对高浓度CO2环境下水稻颖花发育、结实和品质的影响因不同测定指标而异.
文摘大气CO_(2)浓度升高导致全球变暖,同时亦对作物生长发育产生深刻影响。作为光合作用的底物,大气CO_(2)的浓度升高增加水稻产量,但对稻米品质的影响及其品种间差异的研究相对较少且存在分歧。本研究利用稻田FACE(free air CO_(2)enrichment)技术平台,以8个水稻品种为材料,设背景CO_(2)浓度(Ambient)和高CO_(2)浓度(增200μmol·mol^(-1),FACE)两个水平,研究大气CO_(2)浓度升高对稻米加工品质、外观品质、食味品质以及部分营养品质的影响及其种间差异。本研究所有测定的品质性状供试品种间均存在显著或极显著差异。与Ambient相比,FACE处理下水稻糙米率、精米率和整精米率略降,但单位面积糙米、精米和整精米产量平均分别极显著增加23.7%、23.5%和20.9%。FACE处理对整精米长度、宽度和长宽比影响较小,但使整精米垩白率和垩白度平均分别增加18.6%和31.8%,均达极显著水平。FACE处理使所有品种稻米直链淀粉含量和胶稠度平均分别下降6.5%和3.1%,但均未达显著水平。从淀粉RVA谱看,FACE处理使所有品种峰值黏度、崩解值平均增加1.3%、6.9%,使热浆黏度、冷胶黏度、消减值分别下降2.2%、5.1%和65.6%,其中消减值达显著水平。FACE处理使所有品种整精米植酸含量平均增加5.3%,而蛋白质含量平均减少9.9%,均达显著水平。不同品种稻米品质性状对高CO_(2)浓度的响应方向和程度存在一定差异,其中FACE处理与品种对整精米长度、垩白率、垩白度、峰值黏度、热浆黏度和最终黏度存在显著的互作效应。以上数据表明,大气CO_(2)浓度升高使水稻产量大幅增加,稻米加工、外观和营养品质呈变劣趋势,但适口性可能变优,稻米品质对大气CO_(2)浓度增高的响应存在不同程度的品种差异。
文摘长江中下游是我国粮食生产区之一,对粮食安全保障有重要意义。解析主要粮食作物生产的碳足迹,有助于发展丰产低碳农业。本研究基于2011—2020年长江中下游地区6个省份(江苏省、安徽省、江西省、湖北省、湖南省和浙江省)主要粮食作物(水稻、小麦和玉米)的产量、播种面积、农田生产投入等数据,对该区域上述3种主粮作物的生产碳足迹进行估算。结果表明:2011—2020年间,江苏省的水稻、小麦和玉米不论在单产、种植面积或总产上均居首位。在单位面积碳足迹上,长江中下游地区的水稻最高,平均达到2.0 t CE·hm^(-2),小麦次之,玉米最低,且3种主粮作物的单位面积碳足迹不断升高。在单位籽粒产量碳足迹上,水稻最高,平均达到0.8 kg CE·kg^(-1),小麦次之,玉米最低。在碳投入结构上,灌溉用电、化肥和农药的投入占比较高,灌溉用电分别占水稻、小麦和玉米总碳投入的35.0%、36.3%和33.2%,化肥分别占28.8%、32.5%和32.5%,农药分别占24.2%、13.3%和11.5%。在碳效率上,玉米最高,为3.9 kg·kg^(-1) CE,水稻次之,小麦最低。随着农业绿色发展的推进,通过提高灌溉效率、化肥利用效率、农药利用率和机械化作业效率,以及秸秆还田多样化、新品种培育和政策杠杆等多种途径,能够合力降低长江中下游地区主要粮食作物生产过程中的碳排放。
