基于株型的水稻光合生产模拟研究进展
摘要：株型是反映水稻（Oryza sativa L.）冠层结构与群体光合态势的综合性状,理想株型塑造与籼粳亚种间杂种优势利用相结合是提高水稻单位面积产量的关键。利用计算机可视化技术和三维数字化技术可实现对不同株型水稻的单株及群体冠层三维结构的可视化模拟,克服了G函数应用复杂与繁琐的缺点。通过调控栽培管理措施可构建高光效的水稻冠层结构,提高水稻冠层的光能截获量和单位面积产量。利用辐射度和光线跟踪技术可在三维空间上实现不同株型水稻冠层内光合有效辐射分布的精确模拟,弥补了指数模型应用假设的不足。基于生理生态过程的水稻光分布与光合作用模拟研究得到了快速广泛的发展,为数字农业技术的发展提供了强有力的模型化和定量化支撑。水稻株型的差异明显改变了光在水稻冠层内的分布和利用,进而影响冠层光合作用和物质积累,因而系统分析水稻株型与冠层内光分布及冠层光合作用间的定量关系,有利于提高水稻群体光能利用率与产量。甘肃省农作物种质资源研究进展及开发利用对策
摘要：针对甘肃省农作物种质资源保护、评价及开发利用不足,库存种质信息缺乏,共享体系不健全,种质资源利用率低等问题开展专题研究。概括了甘肃省在农作物种质资源收集保存、鉴定评价、创新利用、平台建设等方面取得的主要进展,分析了资源收集保存、资源开发利用、共享平台建设、研究经费等方面存在的突出问题,从提高资源研究工作重要性认识、研究核心种质挖掘利用优异基因、创新资源研究工作方法、完善资源共享体系等6个方面,提出了加强种质资源开发利用对策和建议。从地下的角度分析膜下滴灌棉花发生早衰的可能机制
摘要：在膜下滴灌条件下,棉花早衰问题严重。在对国内外关于棉花早衰研究成果及膜下滴灌条件特殊根区微环境深入分析的基础上,提出了膜下滴灌棉花早衰原因的合理假设,认为不合理的根系构型及其高蕾铃负荷是造成膜下滴灌棉花早衰的根本原因：膜下滴灌条件下棉花根系生长和构型分布发生的明显变化不利于棉花根系吸收土壤深层的水分和养分,抗逆性减弱,对环境的改变无法做出及时的反应,加之覆膜增温及优越的水肥供应,棉花地上部生长良好,蕾铃负担增加,一旦遇到逆境条件,在高蕾铃负荷前提下,即使对根系养分吸收功能最轻微的损害或者暂时的养分供应短缺均有可能造成对地上部养分供应的不足并发生早衰。因此,如何通过调控构建与地上部生长更为匹配的、构型分布更加合理的、抗逆性更强的棉花根系就成为解决膜下滴灌棉花早衰问题的关键。植物器官脱落相关激素和酶的研究进展
摘要：植物器官脱落是一个复杂的生理过程,研究植物器官脱落机制对调控植物生长和促进农产品产量和品质具有重要意义。本研究从生理学和分子学方面对植物器官脱落的激素调控机制（生长素、乙烯、脱落酸）和酶调控机制（果胶酶、纤维素酶、过氧化物酶）进行综述,发现植物器官脱落部位的离层形成后能够感受外界环境因子以及自身生长因子等脱落信号,从而调节植物细胞内生理生化反应完成整个器官脱落过程,但各影响因子间互作机理研究尚不完善,在未来研究中可以进一步加强,以期为研究植物器官的脱落机理提供理论依据。土壤氮磷流失途径的研究进展
摘要：农业面源污染中的氮、磷排放是造成水体富营养化的最主要原因之一。笔者介绍了近年来国内外在氮、磷流失方面的研究进展,分别从淋溶及径流流失角度阐明了农业面源污染中氮、磷元素的流失机制。最后,探讨了目前土壤氮、磷流失及其途径的研究中存在的问题和研究方向,以期为改进施肥方式及研发农田氮、磷流失的控制技术提供借鉴。不同施氮水平对寒地粳稻群体质量及氮肥利用的影响
摘要：为了探讨氮肥施用量与寒地粳稻群体生长及氮肥利用的关系,以黑龙江省水稻品种‘龙粳21’和‘垦稻12’为试验材料,研究了不同施氮水平对寒地粳稻群体质量及氮肥利用的影响。结果表明,氮肥对水稻产量有明显的增加作用,但过度增加氮肥,不仅生育期延迟,分蘖成穗率大幅降低,群体质量恶化,也达不到高产水平。齐穗期的干物质重及叶面积指数均与产量呈显著的二次曲线关系,并得出齐穗期最适干物质重：‘龙粳21’齐穗期最适干物质重为（9262.5±20）kg/hm2、‘垦稻12’齐穗期最适干物质重为（8715.8±20）kg/hm2;‘龙粳21’齐穗期适宜LAI为5.2,‘垦稻12’齐穗期适宜LAI为5.04。同时随着施氮量增加,尽管单位面积植株吸收氮肥量在增加,但氮肥的利用率却在下降,尤其过多氮肥下利用率大幅下降,2个品种均以N1处理最高（44.44%,42.9%）。形成100 kg产量需氮量虽然略有不同,但各处理之间均无显著差异。在本试验下N2处理（纯氮135 kg/hm2）的施氮肥量更为合理。利用MODIS数据提取水稻种植面积及精度分析
摘要：为了研究MODIS遥感数据及方法提取水稻种植面积在东北地区的适用性,利用MODIS数据对东北地区水稻面积进行提取,采用非监督分类法、决策树法等方法,并与SPOT、ALOS等遥感资料提取结果比较,进行精度分析。结果表明,MODIS监测水稻面积具有很好的效果,利用MODIS-LSWI提取黑龙江地区移栽期的水稻面积,采用非监督分类法,与SPOT比较,提取精度达97.4%;利用MODIS数据提取辽宁盘锦地区移栽期的水田面积,采用决策树法,与ALOS比较,提取精度达89.5%。因此,利用MODIS遥感数据及方法监测东北地区水稻种植面积是可行的。宁夏优质水稻品种D10高效再生体系的建立
摘要：为了利用基因沉默技术定向改良宁夏香稻品种,短期内建立可获得成苗的高效成熟胚再生体系,以宁夏优质水稻品种D10成熟胚作为外植体,通过植物组织培养的方法,研究了培养基、外源激素、光照和温度对外植体培养及再生的影响。结果表明：不同培养基对愈伤组织诱导率有着不同的影响,MS培养基最低,N6D培养基最高;32℃持续光照培养的愈伤组织明显优于30℃12 h/d光照培养;在分化培养基中添加TDZ,发现浓度为1 mg/L的TDZ与低浓度的IAA结合使绿苗分化率提高到100%;另外添加2 mg/L ABA的N6D培养基中愈伤组织诱导率为100%。最终该品种的最优再生体系为：32℃持续光照培养并添加ABA 2 mg/L的N6D培养基;分化培养基为B5＋TDZ 1mg/L＋IAA 0.2mg/L;生根培养基为1/2MS＋KT 2 mg/L＋NAA 0.2 mg/L＋CH 2 g/L＋Sorb 30 g/L。本研究建立了宁夏优质水稻品种D10成熟胚再生体系。宁夏粳稻种质资源表型性状遗传多样性分析
摘要：为了解宁夏水稻种质资源遗传多样性水平,对宁夏60份粳稻种质资源材料的16个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明,60份宁夏水稻种质资源材料16个表型性状间存在极显著的遗传差异,其中株高、每穗总粒数、每穗实粒数、经济系数、结实率、秆长这6个表型性状的变异幅度大,方差和标准差较高,具有较大的离散程度;每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、单株穗数、单穗粒重的变异系数均在14%以上,F测验表明16个表型性状的差异都达到了极显著水平;遗传相关分析表明,不同表型性状间存在显著、极显著相关关系,有些性状间为正相关关系,而有些性状间则为负相关关系,各表型性状间呈复杂的相互关系;遗传多样性分析表明,表型遗传多样性指数变幅为1.644～2.092,平均为1.957;以卡方距离按UPGMA法聚类,在遗传相关系数为0.11处可分为8类,其中‘杨和白皮稻’、‘抚105’、‘田丰302’和‘花86’各为一类,其他引进和宁夏自育的水稻品种分别聚在第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ类,而57%的种质资源材料都聚在了第Ⅵ类,并且第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ类在相似系数为0.18处可聚成一大类,亲缘关系很近‘。杨和白皮稻’是宁夏的1个地方品种,与其他种质间亲缘关系最远。研究表明,宁夏粳稻种质资源材料间遗传差异较小,遗传背景比较单一,亲缘关系较近。水稻耐盐种质的鉴定评价
摘要：进一步鉴定现有水稻材料的耐盐性,为水稻耐盐育种提供种质资源和耐盐亲本。以通过花粉管通道技术获得的耐盐品系和当地水稻育成品种共21份为试验材料,评价各材料在盐胁迫下发芽期和苗期的耐盐性。结果表明：在150 mmol/L NaCl处理下,各材料发芽率及芽的生长均受到不同程度抑制,其中,材料D-1,D-3,D-4,D-7,D-13‘,长白10号’‘,节9’和‘D10’在盐处理下的发芽率较高,相对盐害率较低,耐盐性均表现为极强,耐盐级别为1级,芽长盐处理（T）与非盐处理（CK）的比值较高,说明其受到盐的抑制较小,芽期耐盐能力较强;用100 mmol/L NaCl对各材料幼苗处理8天后,材料‘长白10号’、D-10、‘节10’、D-13、‘天井4号’、D-14、D-11、D-2、‘D10’和D-8的相对死叶率较低,盐处理地上部和地下部含水量与未用盐处理的相比下降幅度较小,可溶性糖积累量较多,说明其渗透调节能力较强,属于苗期较耐盐的材料。CIMMYT 145份小麦种质资源的鉴定及杂交利用
摘要：为了拓宽和丰富小麦种质资源遗传多样性,提高小麦产量和品质,在大田对国外引进的145份小麦种质资源进行了农艺性状和品质性状的鉴定和评价。结果表明,这些材料基本属弱春性类型。在山西南部麦区,可推迟播期于10月下旬种植,作为育种材料利用。主要农艺性状的单株穗数、穗粒数、千粒重和产量变异系数分别为15.7%、16.03%、12.23%和23.96%,多数材料籽粒综合品质较好,尤其面筋品质好,筋力强。这些材料的农艺性状和品质性状具有丰富的遗传多样性。株高和千粒重与产量的相关系数最大,分别为0.5032和0.4178,达极显著水平,是提高产量的关键因素。综合3年试验结果,筛选出产量超过3750 kg/hm2有32份,鉴选出8个组合的相应强筋力品系和35个综合性状表现较优异品系,其突出优异性状表现植株穗大,小穗结实好,穗粒多,可作为小麦育种的重点种质材料利用。通过播期调节花期,利用CIMMYT材料合理杂交配组,已选育至F3代、BC2F1代和BC1F1代,有望育成优质大穗丰产抗旱创新材料及新品系。潍坊市冬小麦生育期气候因子变化特征及其影响分析
摘要：为了研究气候变化对冬小麦生产的影响,利用潍坊市1981—2010年连续30年冬小麦生育期观测资料及其生育期的气温、降水量、日照等资料,采用气候变化倾向率、三次多项式函数、线性回归等方法,分析潍坊市冬小麦生育期的主要气候因子变化特征及其对冬小麦影响,以期对冬小麦种植提供依据。结果表明,潍坊市冬小麦生育期平均气温年际变化呈上升趋势,气候倾向率为0.24℃/10年,降水量年际变化呈减少趋势,气候倾向率为-0.49 mm/10年,日照时数年际变化明显减少,平均每10年减少50.18 h;冬小麦全生育期显著缩短,每年缩短0.426天,苗期、返青期和灌浆成熟期缩短,越冬期、拔节孕穗期延长;冬小麦的气候产量呈下降趋势,气候产量与气温呈负相关关系,而与降水量和日照时数呈正相关关系。不同生长调节剂拌种对小麦幼苗生长的调节效应
摘要：为了研究生长调节剂对小麦苗期生长的调节效应,通过盆栽条件下3种生长调节剂5个剂量拌种试验,旨在探讨不同生长调节剂适宜的施用剂量。结果表明：多效唑、种衣剂、拌种剂进行小麦拌种均能提高种子胚乳消耗初始速率,加快种子胚乳消耗转化,促进种子萌发,有降低发芽势、提高发芽率效应,达到早出苗的效果。多效唑拌种对麦苗有加快生育进程、缩短叶片长度、降低苗高、增加叶片宽度、促进分蘖、增加干物质积累等效应,有利于达到壮苗效果,拌种浓度以1～1.5 g/kg为宜。种衣剂、拌种剂拌种对麦苗有加快叶龄进程、增加分蘖、增加干物质积累等效应,有利于促进麦苗生长,形成壮苗,拌种浓度分别以8～10 g/kg、1.5～2 g/kg为宜。NaCl和Na2SO4胁迫下萌动的玉米种子发芽和淀粉转化的响应
摘要：为了研究盐胁迫下玉米种子萌发和贮藏物质转化的关系,本试验以玉米种子‘郑单958’为材料,选用不同浓度NaCl和Na2SO4处理下对玉米进行了萌发实验,测定了发芽率、芽干重和根干重及其淀粉、可溶性糖和蔗糖含量。结果表明：随着Na＋浓度的增加,玉米种子的发芽率下降幅度增加,胚根和胚芽生长降低,这与种子中淀粉转化、蔗糖和可溶性糖含量下降趋势一致,且发芽率与淀粉转化率显著正相关（P〈0.05）。NaCl处理玉米种子的蔗糖显著高于Na2SO4处理（P〈0.05）;然而,较低Na＋浓度下,NaCl处理玉米种子的可溶性糖含量大于Na2SO4处理,较高的Na＋浓度下,NaCl处理下其含量小于Na2SO4处理。可见,Na＋浓度增加和阴离子种类的差异改变了淀粉转化率降低与糖分的分配,造成种子发芽过程能量供需的改变,发芽率降低。玉米种质资源亲缘关系的分子标记鉴定及其耐盐性评价
摘要：为鉴定10份玉米材料的亲缘关系,测试其耐盐性强弱并初步探讨玉米耐盐的生理机制,采用20对SSR引物对10份玉米材料的DNA进行PCR扩增,采用NJ法进行聚类分析,构建亲缘关系图;同时分别配置浓度为0、100、200、300 mmol/L的NaCl溶液,对幼苗进行盐胁迫实验,并测定株高作为耐盐性的指标;7次盐处理后,对抗氧化物酶包括超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性进行了鉴定。根据分子标记的结果初步鉴定出了10个玉米材料间的亲缘关系,10份材料的遗传相似系数变化范围为0.54～0.71。结合株高和酶活的测定结果筛选出了耐盐性较强的玉米材料5份,分别为‘先玉335’、‘郑单958’、LH214、83IBI4和LH204。研究结果对于玉米耐盐育种的亲本组合选配具有一定意义。华北平原夏玉米生产潜力数值模拟及其自然正交分析
摘要：为了明确华北平原夏玉米区域生产潜力的气象要素影响层次,在中国科学院禹城综合试验站进行了夏玉米田间试验,利用Licor-6400便携式光合仪等对夏玉米生长过程进行了较为全面的生理生态参数测定,在此基础上对WOFOST模型进行了相应改进和系统验证,并利用验证后的WOFOST模型对华北平原42个站点1961—2006年夏玉米光温生产潜力和气候生产潜力进行了数值模拟,进行了生产力自然正交分解（EOF）分析。结果表明：模型可以较好地模拟夏玉米生长发育及干物质积累过程。华北平原光温生产潜力变化在7360～11370 kg/hm2之间,平均值为9384 kg/hm2,呈东北高西南低的趋势。光温生产潜力的EOF第一模态方差贡献超过总方差的1/3,前3个模态累计方差贡献达到总方差的62.5%。第一模态在区域上均为正值,具有较好的一致性。气候生产潜力变化在6160～10420 kg/hm2之间,平均值为7906 kg/hm2,与光温生产潜力的区域分布趋势类似,气候生产潜力的EOF前2个模态较为突出,其累计方差贡献可达总方差的1/3。该研究首次将作物数值模拟与EOF方法相结合,进一步揭示了气象要素对夏玉米生产潜力的影响层次关系,可为区域农业布局及决策提供一定的理论支持及实践指导。北疆干旱荒漠地区青贮玉米需水量与需水规律研究
摘要：为了确定北疆地区青贮玉米在生育期内不同阶段需水量与需水规律,提出青贮玉米合理的灌溉制度,为灌区规划、设计提供科学依据,避免水利工程设计偏大造成的浪费。于2010年在新疆北部阿勒泰地区,对青贮玉米采用非充分灌溉试验,通过对非充分灌溉试验数据进行分析,初步得到该区域青贮玉米需水量与需水规律。结果表明,在适宜水分条件下青贮玉米需水量为593 mm,需水量变化规律是生育前、后期需水量较少,生育盛期需水量多,需水过程线为抛物线型,耗水强度随气温的变化较为明显,耗水强度的高峰在气温最高的8月上旬。不同处理的苗期耗水模数均为各个生育阶段的最小值,除了孕穗—开花期受旱处理的耗水模数最大值为分蘖—拔节期外,其他处理的耗水模数最大值均为孕穗—开花期。充分灌溉条件下产量最大为54.5 t/hm2,不同生育阶段的不同程度缺水对最终产量的影响不同,拔节期和孕穗—开花期连续受旱时,产量最小为22.9 t/hm2。孕穗—开花期受轻旱的处理水分生产率最大,为12.42 kg/m3。在水量充足情况下,青贮玉米灌水量不超过YM8的灌水量;当灌溉水量十分紧缺时,为了保证有限的水资源得到充分利用,应该采用YM3处理模式。控释肥用量对旱作夏玉米叶片含氮量时空分布的影响
摘要：为了明确控释肥用量对夏玉米氮素营养的影响,以‘郑单958’为试验材料,设0、682、1023、1364 kg/hm2共4种施肥量,研究了叶片含氮量的时空分布。结果表明,施肥量、叶位和取样时期的主效显著,施肥量×叶位互作不显著,而施肥量×取样时期互作显著。出苗后,玉米叶片含氮量大喇叭口期达到最大值,成熟期降到最低;玉米叶片含氮量均表现为中位叶的值最大,而上位叶和下位叶的相对大小出现波动。各部位叶片氮素含量随施肥量发生变化,但时空分布模式并未发生改变。玉米中位叶叶片含氮量和产量呈显著正相关,在施肥量为1023 kg/hm2时均达到最大值。玉米中位叶可以作为监测玉米氮素营养状况的指示性叶位。
