油菜秸秆翻埋还田后有机酸释放对水稻秧苗毒害的酶学机制

基本信息
批准号:31601269
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:黄晶
学科分类:
依托单位:西南科技大学
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王学春,陈杰,戴维,段转宁,胥伟秋,唐保国
关键词:
有机酸秸秆还田秧苗毒害
结项摘要

Incorporation of oilseed rape straw into paddy soil is an important pattern of straw management in Sichuan oilseed rape-rice double cropping region, which can avoid air pollution by straw burning and facilitate mechanical operation. However, oilseed rape straw addition to paddies could induce toxicity on rice seedlings, which has become the bottleneck for the extension of this straw-return technique. Previous study has identified that the accumulation of various organic acids in soil after straw incorporation might be the principal factor which leads to plant toxicity. However, current literature has not well documented the releasing rules of organic acids after straw incorporation and the mechanism of organic acid toxicity on rice seedlings is unclear. By conducting both laboratory and field experiments, this study aims to firstly quantify the accumulation of small molecular organic acids and phenolic acids in the paddy soil after oilseed rape straw incorporation, and secondly explore the relationship between the activity of the key enzymes for vital physiological/biochemical process (such as antioxidative defense, root activity, nitrogen metabolism and photosynthesis) and agronomic traits of rice seedlings. The study is supposed to illustrate the enzymatic mechanism of organic acid toxicity on rice seedling and the conclusions can provide theoretical basis for crop straw management and safety rice cultivation for the Sichuan oilseed rape-rice double cropping region.

油菜秸秆翻埋还田是四川油-稻两熟区减少大气污染、便于机械操作的秸秆利用重要方式。但是,油菜秸秆翻埋还田容易引起后茬水稻僵苗的问题成为该技术推广的瓶颈。前期研究表明秸秆腐解释放的有机酸可能是秧苗受毒害进而发生僵苗的重要因素,然而目前关于油菜秸秆翻埋还田后有机酸的释放规律及其对秧苗的毒害机理尚缺乏深入研究。本项目将通过室内试验与大田试验相互验证,定量研究油菜秸秆翻埋还田后小分子有机酸与酚酸类物质的释放规律,解析有机酸胁迫下水稻秧苗抗氧化保护、根系活力、氮素同化及光合作用等重要生理生化过程关键酶的活性变化及其与农艺性状变化的关系。研究以期阐明油菜秸秆翻埋还田后有机酸毒害水稻秧苗的酶学机制,为四川油-稻两熟区油菜秸秆科学还田以及制定合理的水稻栽培措施提供理论依据。

项目摘要

油菜秸秆翻埋还田是四川“油-稻”两熟区减少大气污染、便于机械操作的秸秆利用重要方式。前期研究表明油菜秸秆腐解释放的有机酸可能是水稻秧苗受毒害进而发生僵苗的重要因素,然而目前关于油菜秸秆翻埋还田后有机酸释与秧苗受毒害的关系尚缺乏深入研究。本研究探究了油菜秸秆翻埋还田条件下土壤水溶液中小分子有机酸的消长规律,并分析了有机酸消长与水稻秧苗重要生理生化过程关键酶的活性及农艺性状变化的关系。主要要点如下:1)量化了油菜秸秆翻埋还田后土壤水溶液中小分子有机酸消长规律;2)摸清了秸秆翻埋还田后水稻重要生理生化过程关键酶活性与农艺性状的变化;3)掌握了小分子有机酸对水稻秧苗毒害的临界浓度值;4)分析了油菜秸秆翻埋还田后有机酸消长与水稻秧苗受毒害的关系。结果表明:油菜秸秆翻埋还田显著增加了稻田土壤小分子有机酸含量,抑制了水稻根系生长、诱导提高了叶片SOD、POD、NR和GS酶的活性;各小分子有机酸均表现出低浓度促进而高浓度抑制水稻生长的现象,然而,大田试验所测小分子酸浓度普遍低于临界值,只有当秸秆不均匀还田时,秸秆量较高的地块才会出现有机酸毒害秧苗的情况。因此,在四川盆地“油-稻”两熟区,油菜秸秆翻埋应避免还田不均造成有机酸毒害的现象。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
2

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

DOI:10.11766/trxb202008100444
发表时间:2022
3

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020
4

石羊河流域水源涵养功能定量评估及空间差异

石羊河流域水源涵养功能定量评估及空间差异

DOI:10.5846/stxb201707041204
发表时间:2018
5

地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响

地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2021.02.010
发表时间:2021

黄晶的其他基金

批准号:41673002
批准年份:2016
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:81370440
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:61300146
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39870740
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:51508516
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30371361
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:71703152
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1632130
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21803057
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51775178
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51903018
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11202077
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51774215
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11275212
批准年份:2012
资助金额:106.00
项目类别:面上项目
批准号:71601070
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11078002
批准年份:2010
资助金额:180.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81372254
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30527001
批准年份:2005
资助金额:80.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61902118
批准年份:2019
资助金额:29.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51404174
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41373077
批准年份:2013
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:41003034
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901303
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30040030
批准年份:2000
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:31570766
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51344001
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:11533007
批准年份:2015
资助金额:330.00
项目类别:重点项目

相似国自然基金

1

基于微透析的土壤酚酸动态及其对水稻秸秆还田对油菜幼苗化感作用的意义

批准号:31200336
批准年份:2012
负责人:庞静
学科分类:C0306
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

长期秸秆还田水稻土对氮的固持与释放特征及其机制研究

批准号:41301319
批准年份:2013
负责人:丛日环
学科分类:D0710
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

秸秆还田条件下模拟增温对水稻土碳氮矿化的影响机制研究

批准号:31600431
批准年份:2016
负责人:蒋婧
学科分类:C0311
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
4

麦秸集中沟埋还田下水稻根系特征及其与养分吸收利用的关系

批准号:31601254
批准年份:2016
负责人:薛亚光
学科分类:C1312
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目