小麦抗赤霉病性田间自然鉴定与抗赤霉病育种中的问题

１９８４年以来,承接了全国小麦育种攻关中的小麦抗赤霉病性鉴定任务,对来自全国１０个麦区１２６４８份小麦育种材料料霉病性进行田间自然鉴定。结果表明,至今仍未发现免疫的小麦材料。长江中下游冬麦区,华南冬麦区及东北春麦区的供鉴小麦抗性较强,全国Ｒ级小麦材料均分布在这些赤病频繁流行的麦区;西南冬麦区,黄淮冬麦区及北部春麦区的供鉴小麦抗性最差。我国现有小麦材料的抗病性与丰产性仍存在较大矛盾,至今仍缺乏可应用     

我国四大麦区小麦籽粒镰刀菌毒素检测与污染分析

为明确自然发病条件下我国小麦主产区小麦籽粒镰刀菌毒素污染情况,用超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS)测定了长江中下游冬麦组(CZX)、黄淮冬麦区南片冬水组(HNS)、黄淮冬麦区北片水地组(HBS)、北部冬麦区水地组(BBS)180份小麦样品中DON、3ADON、15ADON、T-2、HT-2和ZEN共6种镰刀菌毒素含量并对其进行比较分析。结果显示:来自CZX小麦籽粒中的DON、3ADON与ZEN毒素含量显著高于其他麦区;T-2毒素在CZX小麦籽粒中含量显著低于其他麦区;15ADON毒素含量在HNS与CZX、HBS与BBS以及CZX与BBS差异不显著,其他麦区间该毒素含量差异显著,15ADON在HNS含量最高;检出率方面,HT-2毒素均未检出;ZEN、3ADON检出率较低,DON、15ADON和T-2毒素的检出率较高。     

甘肃河西春小麦黄矮病生态防治探讨

小麦是我省的主要粮食作物。按生态条件、播种期、生长季节、收获期及环境因素,可把我省小麦种植区划分为冬麦区和春麦区。冬麦区种冬麦高产,春麦区种春麦高产。 一、春麦区引种冬麦与黄矮病的发生情况 河西走廊是我国春小麦高产区之一。历史上不种冬麦,虽有麦蚜发生,但不成灾,没有黄矮病发生的记录。50年代中期引进试种冬小麦获得成功,在当时是很有成绩的,对农业生产起到了一定作用。但在冬小麦推广之后,给春麦区带来了不少问题。首先是     

我国小麦秋苗条锈病发生规律及其区间菌源传播关系

全国冬小麦秋苗均可遭受来自西北和西南越夏区条锈菌的侵染与危害, 条锈菌在寄主上进一步繁殖和发展, 引起本地或者外地小麦条锈病流行。不同麦区秋苗条锈病发生时间、发生程度及其菌源传播规律各不相同, 年度间亦存在差异。根据小麦条锈病发生流行频率、病菌越冬和越夏情况、秋季菌源和春季菌源的有无与多少、提供时间及其影响范围与作用, 结合地理生态条件、气候特点、小麦种植区划与栽培模式等, 将中国小麦条锈病发生流行区域划分为8个明显不同的生态区系, 即关中、华北春季流行区; 成都平原、江汉流域冬季繁殖区; 西北、川西北越夏易变区; 云贵高原越夏冬繁区; 新疆冬春麦常发区; 西藏高原青稞、小麦常发区; 南方晚播冬麦偶发区; 内蒙古、东北春麦偶发区。通过病害实地调查、病菌群体遗传多样性和高空气流轨迹分析, 进一步揭示了区间菌源传播关系。陇南、陇中、陇东、宁南、海东、陕西宝鸡以及川西北和云贵高原等地区离越夏区较近, 冬小麦播种较早, 秋苗条锈病发生早、发病重, 秋季随西北气流传播到平原冬麦区和海拔较低的冬麦区侵染危害秋播麦苗, 其菌源数量对全国小麦条锈病发生流行程度起着至关重要的作用, 是中国小麦条锈病的秋季菌源基地, 面积约67万hm2; 成都平原、江汉流域、陕南、豫南、云贵坝区等麦区, 离条锈菌越夏区相对较远, 小麦播种期也较晚, 秋苗发病较晚较轻, 但冬季气候温和, 雨露条件充沛, 条锈菌在冬季可以不断侵染和繁殖, 在早春可积累大量菌源, 然后向北部和西部广大麦区扩散传播, 引起小麦条锈菌春季侵染, 是中国小麦条锈病的春季菌源基地, 面积约200万hm2。云贵高原越夏冬繁区可为我国广大麦区特别是长江中下游麦区提供部分菌源, 荆州等鄂东南地区是云贵菌源向长江下游麦区传播的中转站。云南与甘肃之间存在大量的基因流, 推测云南可能是中国小麦条锈菌重要的起源中心。西南和西北秋季菌源对长江流域麦区的相对重要性有待进一步研究明确。     

基于APSIM的甘肃春小麦干旱致灾风险评价

为提高干旱环境下甘肃春小麦生产应对旱情的能力,利用APSIM (agricultural production system simulator)平台,模拟1971-2012年甘肃省4大春小麦主产区(河西内陆河灌溉春小麦种植区、陇中黄土高原春小麦种植区、洮岷高寒冬春小麦混种区、陇西黄土高原冬春小麦兼种区)的小麦生长过程,构建基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数模型,对甘肃省春小麦干旱致灾强度和风险时空分布进行了定量评价和分析。结果表明:甘肃春小麦干旱致灾强度指数总体呈现北高南低的趋势,由于河西春小麦生产具备灌溉条件,陇中、陇西黄土高原春麦种植地区为干旱致灾强度较高且实际影响最大的地区,受干旱影响最小的是洮岷高寒春麦区。在小麦生长不同阶段,各主产区对旱情的敏感程度不同,轻度致灾强度(≥0.20)情况下,洮岷高寒春麦区的开花期和灌浆期、陇西冬春麦兼种区的灌浆期以及陇中干旱春麦区的开花期致灾概率较大,均大于0.6;中度致灾强度(≥0.40)情况下,陇西冬春麦兼种区致灾概率最大出现在开花期,为0.46。     

从预测预报实践中谈小麦黄矮病发生流行规律

在我国冬、春麦主要产区,麦蚜及其所传播的小麦黄矮病每年都有不同程度的发生、流行。从六十年代以来,曾先后于60、66、70、73、78和80年六次在关中、晋南、豫西等冬麦区及北部春麦区大流行。严重地威胁着小麦高产稳产。     

农业部部署小麦病虫防控保夏粮丰收

<正>3月1日,农业部在湖北襄阳召开春季农作物病虫害防治现场会,重点部署了小麦病虫害防控工作。据监测分析,今年小麦病虫害总体偏重发生。赤霉病在长江中下游和黄淮南部麦区偏重流行风险高;穗期蚜虫在华北和黄淮北部麦区可达大发生程度;白粉病和纹枯病在高产麦区偏重发生。随着气温回升、降水增多,条锈病、纹枯病、白粉病、蚜虫、麦蜘蛛等小麦主要病虫陆续发生危害。其中,条锈病在豫南、鄂北及江汉平原、西南、西北麦区呈发病     

小麦赤霉病物联网实时监测预警技术试验评估

2017—2019年,在长江流域及黄淮沿淮麦区6个县(市)开展小麦赤霉病物联网实时监测预警技术试验,结果表明,应用小麦赤霉病物联网实时监测预警技术对小麦赤霉病病穗率和发生程度的平均预测准确率分别为79.9%和67.1%。其中,对赤霉病发生程度的预测准确率在黄淮沿淮麦区平均为84.3%,高于长江流域的50%;对病穗率的预测准确率在黄淮麦区平均为86.8%,高于长江流域的73.0%。模型对黄淮及沿淮麦区小麦赤霉病的短期预测效果较好。     

宁夏地区春小麦黄矮病流行趋势预测的初步研究

通过23年(1970—1993)的研究,初步明确了东南方冬麦区黄矮病情、春麦区拔节初期麦二叉蚜量和东南方冬麦区麦蚜迁出迟早等是影响宁夏春麦区黄矮病流行的关键因素,黄矮病历年流行程度与春小麦生长期间的主要气象因子相关不密切。针对麦蚜远距离迁飞所致春麦黄矮病,首次提出了以2个预测式为基础的黄矮病流行趋势预测办法,并据此进行了多次成功的预报。     

基于EPIC模型的中国典型小麦干旱致灾风险评价

运用EPIC(Environmental Policy Integrated Climate)农作物生长模型模拟了1966—2005年中国典型小麦生长过程,构建了基于水分胁迫的小麦干旱致灾强度指数,对中国小麦干旱致灾强度和风险的时空分布规律进行了定量评价分析。结果表明:小麦干旱致灾强度呈现出从西北干旱区向东南湿润区递减的趋势,且春小麦分布区旱灾致灾强度高于冬小麦分布区;中国农牧交错带是小麦干旱致灾强度较强且波动较大的区域,也是小麦干旱致灾风险较高的区域;1966-2005年春小麦区干旱致灾强度呈现下降趋势,而冬小麦区呈现普遍上升趋势,其中北部和黄淮冬麦上升趋势最为明显。     

我国小麦产区间病害发生与损失差异比较研究

为系统全面地掌握我国各产区小麦病害的发生情况,本文重点分析了我国小麦五大产区(华东麦区、华中麦区、华北麦区、西北麦区和西南麦区)小麦锈病、赤霉病、白粉病、纹枯病、黑穗病、根腐病和全蚀病的发生及防控情况。结果表明：我国小麦病害发生危害具有区域性特点,华东和华中麦区小麦纹枯病和赤霉病发病面积较大,且造成产量损失占比远超其余三大产区;华北麦区以白粉病发生最重;西北和西南麦区锈病和白粉病发生最重。我国小麦病害防治效果显著,华东和华中麦区赤霉病、纹枯病的年均挽回损失率均在80%以上;华北麦区年均挽回损失率最高的病害是白粉病(84.43%);西北和西南麦区对锈病年均挽回损失率分别为78.20%和85.26%;黑穗病、根腐病和全蚀病挽回损失率较低。     

西北春小麦和麦田土壤中15种常用农药残留的检测

为掌握西北春小麦和麦田土壤的农药残留污染状况,在调研和总结分析了西北春小麦的病、虫、草害发生和防治措施基础上,采集了我国西北地区甘肃、青海、宁夏的9个春小麦产区的小麦籽粒和麦田土壤样品。针对春小麦病虫草害防治中常用的农药,使用HPLC-MS/MS和GC-MS方法,测定了吡虫啉、高效氯氰菊酯、辛硫磷、毒死蜱等4种杀虫剂,三唑酮及其代谢物三唑醇、戊唑醇、多菌灵、三环唑、苯醚甲环唑等6种杀菌剂,精噁唑禾草灵、苯磺隆、2,4-滴丁酯、炔草酯及其代谢物炔草酸等5种除草剂,共15种农药及代谢物在小麦籽粒和麦田土壤中的残留量。通过与小麦中农药残留限量相比较,评价了西北春小麦的食品安全。结果显示,仅在采自甘肃金昌的小麦籽粒样品中检出了戊唑醇,且未超过最大残留限量,在其他样品中均未检出15种农药的残留,表明西北春小麦和麦田土壤的农药安全性均较高。本研究为掌握小麦籽粒的农药残留和麦田土壤的农药污染情况提供了研究数据,为进一步指导西北春小麦的绿色无公害病虫害防治提供了参考。     

中国三麦区小麦抗叶锈基因部署研究

 利用已知抗叶锈基因的小麦近等基因系(或单基因系),推导了来自中国3大麦区(东北春麦区、华北平原冬麦区、江淮半冬麦区)的主要小麦品种,待推广品种(系)和抗源材料中可能含有的抗叶锈基因,分析了3大麦区小麦叶锈菌群体的毒性基因。研究结果表明,东北春麦区的小麦品种可能含有的抗叶锈基因主要有Lr16、Lr20、Lr17等11个;华北平原冬麦区的小麦品种,可能含有的抗叶锈基因主要是Lr26等7个,江淮麦区的小麦品种可能含有的抗叶锈基因主要是Lr3Bg、Lr10、Lr26等9个。对3大麦区小麦叶锈菌群体的毒性基因分析表明,V1、V2d、V3、V10、V26、V33等13个基因是3大麦区的优势毒性基因,但个别毒性基因在3大麦区的出现频率仍有较大差别。根据基因对基因概念,在基因部署上建议,东北麦区减少含单个无效抗病基因的品种如90-05744、91-1179、东农88-5797等的种植面积,适当控制含Lr20、17、15、30、3Ka的品种,增加沈免系统及小冰麦系统的种植面积;华北麦区增加含Lr14a、14ab、15的品种的种植面积,如CA9069、CA8646、CA9070、C₄⁸⁹和冀87-5108等,减少含单个Lr26的品种的种植面积,江淮麦区适当减少肖农12(Lr3Bg)、偃师9号(Lr26)、8870(Lr26)等含单个无效抗病基因的品种,适当增加含Lr2b、3Ka、30的品种如内乡5号、宁8931等的种植面积。本文初步讨论了不同生态区小麦叶锈菌的基因鉴定系统。     

甘肃冬小麦主产区40年干旱变化特征及影响风险评估

干旱是影响甘肃省冬小麦生产的主要气象灾害。运用1971—2010年甘肃省冬小麦主产区8县（区）气象站降水资料及冬小麦产量资料,分析了40 a干旱时空变化特征,建立了干旱影响冬小麦产量的风险评估指数,对冬小麦在不同季节受不同等级干旱风险进行了分析评估。结果表明,春旱以陇东黄土高原出现频率最高,为0.35～0.39　次·a^-1;徽成盆地及两江流域出现频率最少,为0.18 次·a^-1;初夏旱出现频次最高的地区为环县,为0.35 次·a^-1,最少为西峰、成县及秦安;伏旱出现频率最高地区为环县及麦积,最低为张家川;秋旱出现频率最高为环县,最低为武都。各地干旱均以轻旱为主,其次为中旱。40 a中,20世纪90年代干旱出现频次最多,80年代最少。进入21世纪,秋旱发生频次明显减少,春旱则有相对增多的趋势。冬小麦全生育期徽成盆地及两江流域受旱灾影响风险最小,种植保险率最高,为92％～93％;其次为关山区,种植保险率为91%,干旱风险较小;渭河流域及渭北旱区风险较大,种植保险率为88％～89％;陇东黄土高原种植保险率最低,为83％～85％,冬小麦生长受干旱胁迫最大。     

西北半干旱区主要农作物对气候暖干化的响应

应用西北半干旱区33个气象站1951-2004年温度、降水等气象观测资料、气象灾害统计资料和不同海拔高度代表点主要作物生长发育观测资料,分析西北半干旱区主要气候要素变化规律,主要农作物对气候暖干化的响应。结果表明:西北半干旱区降水量近55a来年际变化趋势除个别地方外,绝大多数地区呈下降趋势,气温距平呈上升趋势。由于气候变暖,冬小麦越冬死亡率有所下降,冬小麦越冬天数有所减少,整个生育期缩短。生态气候环境变化比较有利于冬小麦生长。同时由于冬季气温升高也带来了冬小麦小穗发育不良,不孕小穗增多等不良影响。冬季气温升高对冬小麦生长发育产生了较大影响。气候暖干化使玉米各发育期日期提前,全生育期生长天数缩短。春秋季气温增高有利于马铃薯生长发育及产量形成。     

华北地区冬小麦生产潜力数值模拟及其自然正交分析

利用自然正交分解(EOF)对由机理性作物生长模型模拟的华北地区冬小麦的光温和气候生产潜力结果进行了分析,揭示生产潜力在时空上的分异规律。首先在中国科学院禹城综合试验站进行了冬小麦田间试验,测定了冬小麦生理生态及干物质积累过程等试验数据。根据试验数据对WOFOST模型进行了改进,获取了相关模型参数并对模型进行了充分验证,验证结果表明模型可以较好地模拟冬小麦生长过程。随后利用验证后的WOFOST模型模拟了华北地区42个站点1961—2006年冬小麦的光温生产潜力和气候生产潜力,并对其进行EOF分析。结果表明华北地区光温生产潜力呈东北高西南低的变化趋势,气候生产潜力大致呈南高北低的趋势,该结果与以往研究结果较为一致。EOF分析则表明,影响光温生产潜力最重要的因子是辐射,其次是温度。影响气候生产潜力最重要的是降水,其次是该区域光温条件的综合效应。     

Models for predicting potential yield loss of wheat caused by stripe rust in the U.S. Pacific Northwest

Climatic variation in the U.S. Pacific Northwest (PNW) affects epidemics of wheat stripe rust caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici. Previous models only estimated disease severity at the flowering stage, which may not predict the actual yield loss. To identify weather factors correlated to stripe rust epidemics and develop models for predicting potential yield loss, correlation and regression analyses were conducted using weather parameters and historical yield loss data from 1993 to 2007 for winter wheat and 1995 to 2007 for spring wheat. Among 1,376 weather variables, 54 were correlated to yield loss of winter wheat and 18 to yield loss of spring wheat. Among the seasons, winter temperature variables were more highly correlated to wheat yield loss than the other seasons. The sum of daily temperatures and accumulated negative degree days of February were more highly correlated to winter wheat yield loss than the other monthly winter variables. In addition, the number of winter rainfall days was found correlated with yield loss. Six yield loss models were selected for each of winter and spring wheats based on their better correlation coefficients, time of weather data availability during the crop season, and better performance in validation tests. Compared with previous models, the new system of using a series of the selected models has advantages that should make it more suitable for forecasting and managing stripe rust in the major wheat growing areas in the U.S. PNW, where the weather conditions have become more favorable to stripe rust.     

北疆春小麦蒸散规律及蒸散量估算研究

通过对2002～2003年北疆春小麦田试验数据的分析结果表明,北疆春小麦全生育期蒸散量在410～430mm左右,蒸散强度为4.11～4.14mm,蒸散量和蒸散强度均在抽穗～乳熟期达到最大,平均棵间蒸发占总蒸散量的比例为38.3%～42.0%。叶面积指数与蒸散强度关系极为密切,可用复合曲线方程来描述二者的关系。通过采用Penman-Montieth模式配合单值平均作物系数和水分胁迫系数估算农田蒸散量的方法,对当地春小麦田的日蒸散量进行估算,精确度检验结果表明该方法是切实可行的。