基于叶气温差的生育中期冬小麦水分亏缺诊断研究

为了获取叶片尺度基于叶气温差的冬小麦生育中期水分亏缺诊断阈值,分析了冬小麦叶气温差的典型日变化及其与土壤水分、空气温度及太阳辐射等因子的相互关系,揭示了冬小麦叶气温差对光合气体交换参数的影响,确定了冬小麦叶片水分利用效率较适宜的非气孔限制值及叶气温差范围。结果表明,冬小麦叶气温差在不同的土壤水分条件下表现出不同的日变化规律,随光量子通量增加而升高,随土壤水分、气温增加而降低;4、5和6月冬小麦叶片水分利用效率较适宜的非气孔限制值范围分别为0.7~1.3、1.1~2.0和0.9~1.5,叶气温差控制范围分别为-1.2~0.4、-1.5~-1和-1.25~-0.9℃。     

稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响

为了研究稻秸还田下耕作与播种方式对小麦出苗及产量的影响,通过大区试验,分析了稻秸全量还田下不同耕作与播种方式对小麦出苗率、出苗均匀性及产量性状的影响。结果显示,相同的播种方式下,浅耕处理小麦出苗率高于免耕处理,但出苗均匀性差于后者;相同的耕作方式下,播种方式对小麦出苗率和出苗均匀性的影响差异较大,其中,机械匀播方式下小麦出苗率最高,出苗均匀性最好;小麦出苗率和出苗均匀性通过影响穗数、穗粒数、千粒重而影响籽粒产量,同一耕作方式下机械匀播小麦籽粒产量均高于其余2种播种方式,免耕和浅耕下机械匀播小麦产量分别达6484.35 kg/hm~2和6476.20 kg/hm~2。因此,稻秸全量还田条件下,建议采用免耕机械匀播方式,能有效改善小麦田间出苗情况,进而获得较高的籽粒产量。     

In-field management of corn cob and residue mix: Effect on soil greenhouse gas emissions

In-field management practices of corn cob and residue mix (CRM) as a feedstock source for ethanol production can have potential effects on soil greenhouse gas (GHG) emissions. The objective of this study was to investigate the effects of CRM piles, storage in-field, and subsequent removal on soil CO₂ and N₂O emissions. The study was conducted in 2010–2012 at the Iowa State University, Agronomy Research Farm located near Ames, Iowa (42.0°′N; 93.8°′W). The soil type at the site is Canisteo silty clay loam (fine-loamy, mixed, superactive, calcareous, mesic Typic Endoaquolls). The treatments for CRM consisted of control (no CRM applied and no residue removed after harvest), early spring complete removal (CR) of CRM after application of 7.5 cm depth of CRM in the fall, 2.5 cm, and 7.5 cm depth of CRM over two tillage systems of no-till (NT) and conventional tillage (CT) and three N rates (0, 180, and 270 kg N ha⁻¹) of 32% liquid UAN (NH₄NO₃) in a randomized complete block design with split–split arrangements. The findings of the study suggest that soil CO₂ and N₂O emissions were affected by tillage, CRM treatments, and N rates. Most N₂O and CO₂ emissions peaks occurred as soil moisture or temperature increased with increase precipitation or air temperature. However, soil CO₂ emissions were increased as the CRM amount increased. On the other hand, soil N₂O emissions increased with high level of CRM as N rate increased. Also, it was observed that NT with 7.5 cm CRM produced higher CO₂ emissions in drought condition as compared to CT. Additionally, no differences in N₂O emissions were observed due to tillage system. In general, dry soil conditions caused a reduction in both CO₂ and N₂O emissions across all tillage, CRM treatments, and N rates.     

APSIM模型的研究进展及其在中国的应用

作物模型可以在已有研究资料基础上对在多种模拟条件下的作物生长情况进行模拟,预测未知风险,优化农业资源管理措施,为农业生产的管理经营提供科学指导。APSIM模型就是作物模型的典型代表。为了研究APSIM模型的结构特征和它在中国的应用现状,本文首先阐述了APSIM模型的发展历史、运行框架、模块结构组成,其次归纳总结了APSIM模型在中国气候变化评估和农田管理方面的应用以及在中国各个气候区域的应用,最后指出了APSIM模型在中国应用时所出现的问题,并为APSIM模型的应用提出了与RS技术和GIS技术相结合等一些意见。     

卧式香蕉秸秆粉碎还田机甩刀的设计与优化

甩刀是卧式香蕉秸秆粉碎还田机的重要工作部件,合理的结构和参数设计可改善整机的工作性能,减少机具振动,提高香蕉秸秆粉碎质量。通过应用Adams、Solidworks Simulation软件对刀辊进行模态仿真,对刀片的运动及受力进行理论分析,以确定刀片的最优的基本参数和排列方式。结果表明:刀片厚度为8mm、弯折角为1 3 0°时,刀片的变形量小,粉碎效果好;V字形排列方式能有效避免刀辊的共振,延长使用寿命。     

人工合成小麦紫色胚芽鞘的遗传定位分析

为探明小麦花青素色素沉积的关键位点,以167份重组自交系群体为材料,利用已构建的高密度遗传图谱对来源于硬粒小麦(AABB)和节节麦亚种tauschii(DD)杂交后所得的人工合成小麦SHW-L1中控制紫色胚芽鞘的基因进行遗传定位。同时利用目标性状关联遗传区段对SHW-L1及其亲本进行基因型鉴定。结果表明:目标性状在重组自交系群体中表现为单基因遗传,且被定位于7D染色体,其关联遗传区段在异源六倍化过程中有遗传位点缺失。     

水、旱条件下小麦苗期部分农艺性状的遗传分析

为研究水分胁迫对小麦幼苗部分农艺性状的影响,分析这些性状与干旱胁迫的关系。以‘青麦6号’和‘烟农24’杂交形成的F2:3群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型对其进行遗传分析。水、旱2种条件下,根长和根鲜重均为1对加性-显性效应主基因模型;茎鲜重、茎干重、根干重、根茎鲜重比和根茎干重比的最适遗传模型不同。干旱胁迫条件下,茎鲜重主基因遗传率为37%,茎干重、根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比主基因遗传率分别是51%、81%、74%、56%、50%、68%。茎鲜重、茎干重、根干重等性状,尽管检测到主基因,但在水旱条件下遗传模型不同,可进一步研究其遗传规律。     

基于生物量的冬小麦穗部主要形态参数模型

冬小麦穗部形态结构模型是功能–结构小麦模型的重要研究内容。以济麦22、泰农18和鲁原502为材料,于2013—2014和2014—2015年度开展了品种和施氮试验。结合2013—2014年数据,分析穗部主要形态参数与器官生物量的定量关系及形态参数间的内在联系,构建了冬小麦穗部主要形态结构模型。经2014—2015年小麦生长数据检验,除穗长模型精度略低外,穗宽、穗厚、颖壳长、颖壳宽、颖壳厚、籽粒长、籽粒宽和籽粒厚模型精度均较高,所建模型可较好模拟不同品种与施氮水平冬小麦穗部主要形态结构。     

抗条锈病小麦-滨麦Lm#3Ns二体异附加系的分子细胞遗传学鉴定

滨麦(Leymus mollis)是小麦的三级基因源,具有改良小麦所需的许多优良性状。为了将滨麦中的优异基因导入到普通小麦中,通过远缘杂交获得小麦-滨麦异附加系、异代换系、易位系,以选自普通小麦7182与滨麦衍生后代M42(2n=54)F_6代的株系M11005-1-2-7-10-1-1(M11005A)为供试材料,对其进行了形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,M11005A有44条染色体且配对良好,可以稳定遗传。原位杂交及分子标记结果表明,M11005A含有42条普通小麦染色体和1对来自滨麦Lm#3Ns的染色体,并且用Oligo-pTa535探针得到了Lm#3Ns的FISH核型;筛选出6个EST及8个PLUG特异分子标记可以用来鉴定Lm#3Ns染色体,其中只有1个EST和4个PLUG标记可以同时在M11005A中扩增出滨麦和华山新麦草的条带,说明滨麦的Lm#3Ns染色体与华山新麦草的3Ns基因组之间存在差异。M11005A的穗长、穗型、小穗数、千粒重与亲本7182无显著差异,但分蘖数较7182显著增加,株高显著降低。抗条锈病鉴定结果显示,苗期M11005A对条锈菌生理小种CYR29和CYR34表现高抗,对CYR32表现高感,成株期对CYR32和CYR33混合小种表现高抗,推测滨麦的Lm#3Ns染色体携带对CYR29和CYR34小种的抗性基因,又携带了成株期对CYR32和CYR33的抗性基因。因此,M11005A可以作为抗源应用于小麦的条锈病抗性改良中。     

小麦TaeEF1β基因的克隆、同源性及表达分析

真核翻译延伸因子(eukaryotic translation elongation factor,eEFs)是一种重要的多功能调控蛋白,eEF1β是eEF1的组成部分,在蛋白质生物合成过程中发挥着重要的作用。本文通过RT-PCR扩增克隆小麦(Triticum aestivum L.)的eEF1β基因,并命名为TaeEF1β。氨基酸同源性分析发现,TaeEF1β具有高度保守性,且其保守结构域位于137~226 aa处。qRT-PCR结果表明,中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus,CWMV)侵染小麦植株后,可以诱导TaeEF1β基因转录水平的上调表达。另外,本文也进一步分析了TaeEF1β基因在小麦根、茎、叶的表达水平和CWMV侵染不同时间点的表达情况。