中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (23): 4717-4728.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.23.013
景立权1(), 李凡1, 赵一函1, 王训康1, 赵福成2, 赖上坤3, 孙小淋4, 王云霞5, 杨连新1(
)
收稿日期:
2023-03-29
接受日期:
2023-06-21
出版日期:
2023-12-04
发布日期:
2023-12-04
通信作者:
联系方式:
景立权,E-mail:lqjing@yzu.edu.cn。
基金资助:
JING LiQuan1(), LI Fan1, ZHAO YiHan1, WANG XunKang1, ZHAO FuCheng2, LAI ShangKun3, SUN XiaoLin4, WANG YunXia5, YANG LianXin1(
)
Received:
2023-03-29
Accepted:
2023-06-21
Published:
2023-12-04
Online:
2023-12-04
摘要:
浮萍是一种常见于静水环境中的水体漂浮微观植物。以大气CO2浓度增高为主导致的温度上升为特征的气候变化威胁着粮食安全。或因气候变暖及灌溉水体富营养化等,近年来我国稻田浮萍伴生有逐年加重趋势。本文综述了浮萍对稻田的影响,发现了一些重要信息:浮萍伴生降低稻田水体温度0.8—2.76 ℃及pH 0.10—0.45,改变了微生物群落结构,减少稻田NH3挥发18.2%—59.0%,提高氮利用率17.2%—78.0%,结果增加了稻田氮汇及稻谷产量(9.0%—34.6%);伴生浮萍生长繁殖快,其年产生物量可达8×103—13×103 kg·hm-2,碳汇几乎与当季水稻相当;水稻浮萍的互利共生总体大于竞争,二者伴生呈现了稻田生态系统对环境变化适应的现象。但未来本领域仍需深入研究,包括浮萍伴生,特别是与环境因子互作(高温及高CO2浓度等)条件下,对稻田生态环境变化、水稻生长、产量、品质的影响及机制和可能带给稻田的风险等,为未来基于水稻-浮萍等生物协作开发适应气候及环境变化、维持农业可持续发展的稻作技术提供理论支撑。
景立权, 李凡, 赵一函, 王训康, 赵福成, 赖上坤, 孙小淋, 王云霞, 杨连新. 稻田伴生浮萍碳、氮汇及对水稻产量影响的研究进展[J]. 中国农业科学, 2023, 56(23): 4717-4728.
JING LiQuan, LI Fan, ZHAO YiHan, WANG XunKang, ZHAO FuCheng, LAI ShangKun, SUN XiaoLin, WANG YunXia, YANG LianXin. Research Progress on the Carbon and Nitrogen Sink of Duckweed Growing in Paddy and Its Effects on Rice Yield[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2023, 56(23): 4717-4728.
表1
浮萍伴生对稻田生态环境因子及水稻产量的影响"
报道年份 Report year | 组织 Organization | 试验地点 Experiment location | 施氮水平 N level (kg·hm-2) | 产量 Yield (%) | 氨挥发 NH3 volatilization (%) | 氮利用率 Nitrogen utilization rate (%) | pH | 参考文献Reference |
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2003 | 中国水稻研究所 China National Rice Research Institute | 温室试验 Greenhouse experiment | 0 | 无效应 No effect | —— | —— | —— | [ |
2008 | 广西大学 Guangxi University | 广西大学科研基地 (108°17′E, 22°50′N) Research base of Guangxi University | 275 | 11.1↑ | 18.2↓ | —— | —— | [ |
2009 | 浙江大学 Zhejiang University | 浙江嘉兴 (120°40′E, 30°50′N) Jiaxing, Zhejiang Province | 90/180 | 9.4-9.8↑ | 33.2-53.7↓ | —— | 0.45↓ | [ |
2017 | 中国科学院 南京土壤研究所 Institute of Soil Science of Chinese Academy of Sciences | 中国科学院常熟实验站 (120°57′E, 31°15′N) Changshu Experimental Station, Chinese Academy of Sciences | 225/300 | 9.0-10.0↑ | 36.0-59.0↓ | 35.0-78.0↑ | 0.10-0.30↓ | [ |
2017 | 贵州民族大学 Guizhou Minzu University | 贵州省岑巩县水稻基地 (108°46E, 27°12′N) Rice base in Cengong County, Guizhou Province | —— | 11.7-34.6↓ | —— | —— | —— | [ |
2019 | 南京林业大学 Nanjing Forestry University 中山大学 Sun Yat-Sen University | 江苏省宜兴 (119°59′E,31°28′N) Yixing, Jiangsu Province | 240 | 10.9↑ | 50.6-54.2↓ | 17.2↑ | 0.27-0.33↓ | [ |
江西省鹰潭 117°10′N) Yingtan, Jiangxi Province | ||||||||
2021 | 上海交通大学 Shanghai Jiaotong University | 上海市青浦现代农业园 (30°58'9"E, 121°0'34"N) Shanghai Qingpu Modern Agricultural Park | 189.2 | 28.0↑ | —— | —— | —— | [ |
2022 | 上海交通大学 Shanghai Jiaotong University | 上海市青浦现代农业园 (30°58'9"E, 121°0'34"N) Shanghai Qingpu Modern Agricultural Park | —— | 23.0↑ | —— | —— | 0.32-0.39↓ | [ |
2023 | 浙江省农业科学院 Zhejiang Academy of Agricultural Sciences | 太湖地区 (120°40' E, 30°50'N) Taihu region | 170/225 | —— | —— | —— | —— | [ |
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