吉林省春玉米不同生育期干旱时空特征分析

利用吉林省50个气象站点1961—2015年的逐日气象资料,计算春玉米各生育期逐日水分亏缺指数,统计干旱等级和频率,分析其特征。结果表明,吉林省西部和中部春玉米干旱频率在播种—出苗期最高,东部为拔节—抽雄期最高。干旱等级在空间上表现为西部最严重,中部次之,东部基本无旱。在时间上,播种—出苗期干旱等级最高,1975、2004年的西部及2001年的中部达到特旱;在出苗—拔节期和拔节—抽雄期,中、西部在2001—2004年干旱较重;在抽雄—乳熟期,2004年西部达到特旱;在乳熟—成熟期,2007年西部达到重旱。研究结果可为吉林省春玉米种植的防旱抗灾提供数据支撑。     

基于WOFOST模型的吉林省春玉米干旱复水模拟研究

干旱是吉林省春玉米生长发育阶段面临的主要农业气象灾害,如何合理地进行灌溉,减轻干旱缺水造成的不利影响,是吉林省春玉米生产中急需解决的问题之一。本研究利用气象、土壤等数据资料,对WOFOST模型进行了修订;利用修订的WOFOST模型,模拟了不同干旱条件下,不同的复水方案对玉米生长发育以及产量的影响,结果表明:修订的WOFOST模型在干旱条件下对春玉米的叶面积、地上部分干物质重以及产量具有较好的模拟效果。干旱复水模拟结果显示,在拔节-抽雄和抽雄-乳熟阶段,随着干旱程度的加剧,榆树和白城两地的玉米地上部分干物质重和产量的损失都随之增加;相同的复水方案下,榆树地区的春玉米地上部分干物质重和产量损失要小于白城地区;抽雄-乳熟阶段的干旱对春玉米的产量影响更大。从复水方案上来看,连续复水方案整体上要优于一次性复水方案,并且干旱过程中的及时、足量复水对春玉米抵御干旱、减少产量损失具有重要的作用。研究结果表明,WOFOST模型在农业干旱和灌溉模拟方面也具有较好的应用前景。     

拔节期和抽雄吐丝期干旱胁迫对黑龙江省玉米产量及农艺性状的影响

为了选育抗旱玉米品种,以12个玉米品种为材料,研究拔节期和抽雄吐丝期干旱胁迫对玉米产量及生长发育的影响。结果表明:拔节期和抽雄吐丝期干旱胁迫均会导致玉米减产,其中,抽雄吐丝期干旱胁迫减产最重,拔节期次之。抽雄吐丝期干旱胁迫导致穗长与穗粗大幅度减少,从而严重影响玉米的产量;拔节期干旱胁迫导致干物质积累减少、次生根条数和根体积减少、叶面积增长受阻严重,从而在一定程度上造成玉米减产。在供试品种中,嫩单15、龙单38、垦单10号、京单28在拔节期和抽雄吐丝期受干旱胁迫的影响较小,能获得较高产量。     

玉米各生育阶段之间的相关性及遗传特性分析

选用6个中晚熟、5个早熟玉米自交系,分别组配杂交组合。运用NCⅡ设计,对25个杂交组合的生育阶段进行了分析,结果表明:出苗至拔节期、拔节至抽雄期,早熟组合生育天数短,生长发育快;中晚熟组合生育天数长,生长发育慢,抽雄期可以作为玉米早熟性的重要生理性状和育种参数。抽雄至散粉期、散粉至吐丝授精期、吐丝授精至成熟期3个阶段相互间无显著关系。     

论玉米穗期管理技

正玉米一生分为苗期、穗期、花粒期三个阶段,苗期是指玉米从播种到拔节的生长阶段;穗期是指从拔节到抽雄期间的生长阶段;花粒期是指从抽雄到收获的生长阶段。玉米穗期阶段的生长发育特点是营养器官生长旺盛,地下部次生根层数和根条数、地上部茎秆和叶片生长迅速;与此同时,玉米雄穗和雌穗相继开始分化和形成。因此,穗期阶段是玉米植株营养生长和生殖生长并进时期。穗期是玉米一生中生育最快,生长量最大,需肥需水最多的关键时期,氮     

玉米穗期管理技术要点

<正>玉米一生分为苗期、穗期、花粒期三个阶段,苗期是指玉米从播种到拔节的生长阶段;穗期是指从拔节到抽雄期间的生长阶段;花粒期是指从抽雄到收获的生长阶段。玉米穗期阶段的生长发育特点是营养器官生长旺盛,地下部次生根层数和根条数、地上部茎秆和叶片生长迅速;与此同时,玉米雄穗和雌穗相继开始分化和形成。因此,穗期阶段是玉米植株营养生长和生殖生长并进时期。穗期是玉米一生中生育最快,生长量最大,需肥需水最多的关键时期,氮     

汉中玉米生长生理需温状况分析

通过对陕南汉中地区1953~2013年每10年温度的实测数据进行分析,对4月15日、5月15日、6月15日三个阶段种植的玉米5个生长期(播种-出苗、出苗-拔节、拔节-抽雄、抽雄-授粉及授粉-成熟期)的气温条件进行了评价。研究发现,各期气温基本符合玉米要求,但都有气温限制阶段。4月15日播种的玉米拔节-抽雄期气温偏低,而后期则气温偏高;5月15日播种的玉米授粉-成熟期气温波动较大,气温偏高;6月15日播种的玉米出苗-拔节期气温偏高。4月15日播种的玉米在生长后期、5月15日播种的在玉米中期及6月15日播种的在玉米早期气温异常率偏高。不同播种时期玉米在不同阶段出现气温限制,应采取预防措施。     

鲁中地区夏玉米水分盈亏及灌溉需水量的时空变化特征

利用1980—2014年鲁中地区气象资料和夏玉米生育期资料,采用Penman-Monteith模型和单作物系数计算夏玉米各生育阶段需水量,利用美国农业土壤保持局推荐方法计算有效降水量、水分盈亏系数(CWSDI)和灌溉需水量,分不同生育期进行时空变化分析探讨。结果表明:近35年来,鲁中地区夏玉米全生育期和各生育期需水量均随时间变化呈减少趋势,拔节—抽雄期是需水量最大的阶段,随时间变化减少幅度最大,全生育期需水量主要空间变化规律一致,减少强度中心在中北部地区。全生育期和各生育期有效降水随时间变化呈增加趋势,2003年是突变增加的开始年份,全生育期增加强度中心在南部山区,拔节—抽雄期增加强度中心在中部平原。全生育期CWSDI随时间变化呈增加趋势,拔节—抽雄期增加幅度最大,自南向北递减。为满足夏玉米需水要求,全生育期平均灌溉需水量228 mm,拔节—抽雄期是灌溉需水量最大的阶段,随时间变化呈减少的趋势,减少强度中心在中部地区。研究结果可为鲁中地区夏玉米干旱监测评估、适时灌溉和提高水分利用效率提供数据支撑。     

榆林玉米生长各阶段生理需温状况分析

为研究榆林地区气温变化对玉米生长的影响,利用1953-2013年10 a间隔的日温度指标,分析了过去60 a来玉米各生长阶段的气温状况。研究表明,各生长期生理需温中,拔节-抽雄期较低,授粉-成熟期偏高;榆林玉米各生长阶段日极端温度超出要求的天数较高,授粉-成熟期异常率最高可达0.68,播种-出苗期各年异常率波动最大,拔节-抽雄期波动最小。榆林地区玉米的种植需重视气温异常的危害、拔节-抽雄期的冻害和授粉-成熟期的高温胁迫。     

吉林省春玉米生长期干旱指标研究

【目的】通过确定春玉米干旱指标为吉林省春玉米防灾减灾对策和措施的制定提供参考和气象依据。【方法】基于吉林省春玉米主要种植区(公主岭、农安、榆树)的历史气象资料,利用平行分析法分析当地春玉米种植气候条件的适应性;采用三次多项式拟合模拟趋势产量,从而分离出气象产量;分析相对气象产量与发育期各旬降水量的Pearson相关性;利用降水量、降水负距平、干燥度3个指标构建了春玉米干旱指标;引入干旱综合风险指数进行风险评估。【结果】(1)春玉米全生育期中,除乳熟-成熟期的温度条件略低外,其余光热条件基本能满足各发育期的要求,影响产量的主要因子是降水条件;(2)通过对丰歉年降水量的对比得到三地春玉米各发育期平均降水量干旱指标:出苗-拔节期为112.8 mm;拔节-抽雄期为102.9 mm;抽雄-乳熟期为139.6 mm;乳熟-成熟期为32.2 mm;(3)以降水负距平和干燥度为指标,由减产率得到三地春玉米全生育期轻旱、中旱、重旱、特旱的的干旱指标;(4)以干燥度为指标,得到各发育期轻旱、中旱、重旱、特旱的干旱指标;(5)公主岭遭受干旱风险较高,农安风险较低,榆树的干旱综合风险指数介于公主岭和农安之间。【结论】根据干旱指标及当地具体情况,农业部门可以制定有针对性的应对干旱措施,从而提高玉米的产量及质量。     

基于Fisher判别准则的沉积环境判别与分类方法

基于Fisher判别准则建立了沉积环境判别与分类的Fisher判别分析模型。模型选用粒度的平均粒径、标准偏差、偏差以及峰值等4个指标作为判别因子,利用方差分析的思想选择判别系数建立相应的判别函数,以该函数计算待判样品的Fisher判别函数值,以最大值对应的总体作为样品的归属。判别结果表明,所建立的沉积环境判别与分类的Fisher判别模型具有一定的实用价值。     

不同成熟度烤烟鲜叶的高光谱响应及其判别分析

为量化判别烟叶成熟度,使用ASD Fieldspec FR2500光谱仪测定和分析了5个不同成熟度烤烟鲜烟叶的可见/近红外(350-1650 nm)光谱.结果表明:不同成熟度鲜烟叶在可见光503-651 nm之间光谱差异极其显著.通过逐步回归分析筛选出3个主要预测因子514、629、650 nm的反射率的典则判别分析模型.判别模型的准确率检验结果,训练样本为98%,验证样本为97%.基于高光谱的烟叶成熟度判别模型具有较好的稳健性.使用光谱技术进行鲜烟叶成熟度判定是可行的.     

Visible-near infrared spectroscopy for detection of Huanglongbing in citrus orchards

This paper evaluates the feasibility of applying visible-near infrared spectroscopy for in-field detection of Huanglongbing (HLB) in citrus orchards. Spectral reflectance data from the wavelength range of 350-2500 nm with 989 spectral features were collected from 100 healthy and 93 HLB-infected citrus trees using a visible-near infrared spectroradiometer. During data preprocessing, the spectral data were normalized and averaged every 25 nm to reduce the spectral features from 989 to 86. Three datasets were generated from the preprocessed raw data: first derivatives, second derivatives, and a combined dataset (generated by integrating preprocessed raw data, first derivatives and second derivatives). The preprocessed datasets were analyzed using principal component analysis (PCA) to further reduce the number of features used as inputs in the classification algorithm. The dataset consisting of principal components were randomized and separated into training and testing datasets such that 75% of the dataset was used for training; while 25% of the dataset was used for testing the classification algorithms. The number of samples in the training and testing datasets was 145 and 48, respectively. The classification algorithms tested were: linear discriminant analysis, quadratic discriminant analysis (QDA), k-nearest neighbor, and soft independent modeling of classification analogies (SIMCA). The reported classification accuracies of the algorithms are an average of three runs. When the second derivatives dataset were analyzed, the QDA-based classification algorithm yielded the highest overall average classification accuracies of about 95%, with HLB-class classification accuracies of about 98%. In the combined dataset, SIMCA-based algorithms resulted in high overall classification accuracies of about 92% with low false negatives (less than 3%).     

干旱胁迫下不同耐旱性玉米自交系根形态特性差异

利用课题组筛选出的典型的耐旱型玉米自交系90-21-3、8701和敏感型玉米基因型丹937、综-3,采用单株室外盆栽,从根系生长发育、根系生理特性方向进行研究。结果表明:干旱胁迫下,玉米的根系总根数、根长、根系表面积、根冠比增加,而根体积、根干重、根系吸水能力下降;耐旱型玉米基因型的植株水分利用效率上升,敏感型玉米基因型水分利用率则下降。耐旱型玉米基因型根系受干旱影响较小。     

辽宁省玉米干旱的时空分布特征分析

辽宁省是东北重要的粮食主产地,干旱是造成该地区玉米产量不稳定的主要气象灾害。利用辽宁省45个气象站点1961-2015年的逐日气象观测数据和玉米发育期观测资料,计算作物水分亏缺指数(crop water deficit index, CWDI),根据玉米干旱等级标准计算各个生育期干旱的站次比、干旱频率,进而分析辽宁省玉米干旱的时空分布规律和玉米不同生育期干旱的分布情况。结果表明:经检验,CWDI能够较准确地反映辽宁省玉米的干旱情况,在辽宁省的适用性较好。辽宁省各生育期各等级干旱发生频率大致表现为径向分布,呈现出西部最高、中部次之、东部最低的空间分布规律。对于玉米各个生育期而言,发生干旱的频率随着玉米的生长体现为生育前期最高,生育中期次之,生育后期最低。辽宁地区45个站点的干旱站次比差异显著,在玉米生育期的各个阶段站次比处于波动变化的状态,没有明显的线性变化趋势。播种～出苗阶段是玉米干旱的易发时期,各个等级干旱站次比较其他阶段高,整体年际波动较小。轻度干旱和中度干旱是玉米整个生育期干旱情况的主要体现,本世纪以来,各生育期各等级玉米的干旱范围均有扩大趋势。     

兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定

【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1AcM、epsps、GAT和ZmPIS转入玉米骨干自交系9801和齐319（Q319）,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1-L3来自自交系9801,Q1-Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1AcM、epsps、GAT、ZmPIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。     

季节性干旱区不同播期对春玉米生长及产量的影响

通过春玉米不同播种期试验,探讨了季节性干旱区不同播期对春玉米植株形态、叶绿素含量及产量的影响,分析了春玉米不同播期与避旱减灾和种子发芽出苗的关系。结果表明,随着播种期的推迟,春玉米成熟期推迟,易遇季节性干旱危害,产量降低;在选择早熟品种、适当提早播种、加强培育管理的前提下,能避开季节性干旱,有利于春玉米高产稳产,其适宜播种期为3月中旬至4月上旬。     

黄淮海地区永优系列玉米品种光温适宜性研究

以玉米(Zea mays L.)永优系列4个品种为材料,根据2014年和2015年黄淮海地区12个代表站点田间分期试验的生育期资料和同期气象观测资料,分析了黄淮海地区永优系列玉米4个品种的光温适宜范围和差异,并进行了区划,以期为不同玉米品种在黄淮海地区的种植和选育提供参考。结果表明,黄淮海地区的光温条件基本上能够满足永优系列玉米品种生长发育的需要。较适宜黄淮海地区日照时间的适宜范围面积由大到小依次为浚单20、浚单29和浚单509、浚单3136;日照时间出苗-拔节期的整个黄淮海地区都为适宜,拔节-抽雄期南部和北部为主要适宜区,抽雄-成熟期仅河北省和山东省的北部为较适宜区。≥0℃积温的适宜范围面积由大到小依次为浚单20、浚单29、浚单3136、浚单509;≥0℃积温出苗-拔节期浚单20、浚单29的适宜范围最大,浚单509没有适宜范围,拔节-抽雄期浚单20的适宜范围面积最大,浚单29的次之,浚单3136的面积最小,抽雄-成熟期的4个品种基本相同,以适宜为主。日最高、最低气温的适宜区主要在中西部,各品种间差异较小。整个生育期,黄淮海地区永优系列玉米品种光温适宜区从西南往东北逐渐减少,适宜面积浚单20的最大,浚单29次之,浚单509和浚单3136较小。     

利用硬度、脆性和黏着性对火腿肠等级的判别分析

 【目的】研究利用质构指标代替感官评分在火腿肠等级验证判别方面应用的可行性。【方法】利用质构分析(texture profile analysis, TPA)和感官评分法对不同等级火腿肠的硬度、黏着性和脆性进行评定,并用判别分析方法研究以感官评分和质构数据建立的判别函数判断火腿肠等级的能力。【结果】利用硬度、脆性和黏着性的感官评分和质构数据建立的火腿肠等级判别函数,对火腿肠等级的判别正确率分别为92.2%和100.0%;以进入模型的硬度感官得分(X1)、脆性感官得分(X2)和黏着性感官得分(X3)为基础,建立的特级(Y1)、优级(Y2)和普通级(Y3)火腿肠的Fisher线性判别函数为：Y1=6.548 X1+ 3.498 X2+ 7.525 X3﹣68.989,Y2=4.608 X1+ 2.652 X2+ 6.457 X3﹣44.049,Y3=3.162 X1+ 1.392 X2+ 3.459 X3﹣15.176;以进入模型的硬度值(X4)、脆性值(X5)和黏着性值(X6)为基础,建立的3个等级火腿肠的Fisher线性判别函数为：Y1=1.009 X4-0.255 X5-10.866 X6-3377.048, Y2=0.867 X4-0.233 X5-9.026 X6-2671.609, Y3=0.976 X4-0.244 X5-10.799 X6-3582.754,将待测样品的质构特性代入对应方程,根据分值大小判断其所属类别,哪个分值大就属于哪一类。【结论】仅从火腿肠的物理特性考虑,在判别火腿肠的等级时可以用质构指标取代感官评定。     

NaCl和PEG胁迫对玉米幼苗根系生长的影响

采用不同渗透势的NaCl和PEG营养液,对3种不同基因型玉米幼苗进行培养,玉米生长12 d后用根系分析仪扫描分析玉米幼苗根系的生长情况。结果表明:抗盐品种登海11根系生长受PEG引起的低渗透势的影响比由NaCl浓度增大所引起的低渗透势的影响要大,抗旱品种郑单958的情况与此相反。NaCl和PEG所导致的渗透势降低均可以影响所有供试玉米品种的根长,但只明显影响抗盐品种的根系平均直径,而对其他品种的根系平均直径影响很小。由NaCl和PEG所造成的低渗透势对玉米根系发育的影响有所不同。盐胁迫下根系生长量的降低可能是耐盐品种对高盐环境的一种应激反应。