基于APSIM模型评估北方八省春玉米生产对气候变化的响应

基于北方地区农业气象试验站春玉米多年田间试验数据和逐日气象数据,分析农业生产系统模型APSIM在北方八省春玉米产区的适用性,在区域尺度上识别春玉米发育期和产量的关键气象响应因子,模拟过去54a（1961?2014年）该地区春玉米的生长发育和产量形成过程,探讨春玉米发育期和产量对气候变化的响应规律。结果表明：验证后的APSIM玉米模型在北方八省春玉米产区具有较好的适用性。气温和土壤温度是北方各地春玉米发育期的首要关键气象响应因子,其中北方春播区春玉米各关键发育期对最高气温响应最明显,西北内陆区春玉米各关键发育期对最低气温响应最明显。平均气温、日最高气温、日最低气温和土壤温度的升高均会导致春玉米生育期（出苗、开花和成熟）日序提前,发育天数减少,春玉米提前成熟。北方春播区春玉米产量对温度、降水、日照时数响应明显,西北内陆区春玉米产量对温度和潜在蒸散响应明显,大部分地区温度的升高和潜在蒸散的增加会引起玉米产量的显著下降。     

不同肥料对春玉米干物质积累及转运的影响

以西辽河平原地区主推品种伟科702为供试品种,通过2015、2016两年田间试验,研究侧深施复合肥+硫包衣尿素(FS)、缓释肥+硫包衣尿素(HS)和常规施肥(CK)施肥方式下,春玉米干物质积累和转运变化规律。结果表明,缓释肥+硫包衣尿素处理,春玉米产量、器官干物质积累量及完熟期子粒干物质分配比例均高于复合肥+硫包衣尿素处理和常规施肥方式;转运率及子粒贡献率均低于复合肥+硫包衣尿素处理和常规施肥方式。缓释肥+硫包衣尿素施肥及复合肥+硫包衣尿素处理方式较常规施肥处理少追肥1次,综合考虑增产效果和成本因素,一次性侧深施缓释肥+硫包衣尿素,可作为研究地区玉米推荐施肥模式。     

陕西春玉米子粒含水率与机械粒收质量的关系分析

选择陕西灌溉春玉米区主栽品种12个,2016～2017年在陕西榆林玉米试验站用约翰迪尔收割机子粒机收,调查分析玉米粒收质量指标与子粒水分的关系。结果表明,机收质量指标品种间差异较大,变异系数在23.52%～109.8%;收获时子粒水分平均26.01%,杂质率1.02%,破碎率7.44%,田间产量损失率3.21%。机械粒收玉米破碎率、田间产量损失率与子粒水分均呈显著正相关。当子粒含水率低于25.4%时,破碎率和损失率分别低于8%和3%,符合国标要求,满足机械粒收质量要求。子粒破碎率高是影响陕西灌溉春玉米区机械粒收的关键质量问题,子粒含水率是影响机械粒收质量的主控因素。通过选择子粒脱水快和含水率低品种、合理安排收获时间能够保证陕西春玉米区机械粒收质量。     

不同化控剂对春玉米根系伤流液特性的影响及其激素调控机制

以东农253为试验材料,在玉米6叶期喷施吨田宝(DTB)、DCPTA和ETH复配剂(KP)两种化控剂,对照为清水。结果表明,DTB和KP均可提高春玉米根系伤流量,特别是生育后期的流量,分别比对照提高了72.34%和129.78%;提高了伤流液中矿质元素的流量,氨基酸的总流量也得到相应的提高,特别是丝氨酸的流量。内源激素IAA、CTK和ABA流量在各时期均有增加;GA流量在乳熟期得到显著提高,拔节期、抽雄吐丝期和灌浆初期均低于对照,之后得到显著提高。对内源激素比值均有不同程度的影响,改变了激素间的平衡水平;提高了行粒数和百粒重,产量分别比对照提高了13.89%和21.06%。相关性分析表明,玉米根系伤流量及其组分与产量密切相关,表明化控剂具有调控根系伤流量、矿质元素和内源激素流量的作用,对促进地上部生长发育和产量的形成有重要作用。     

油菜与核盘菌互作分子机理研究进展

菌核病是由核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary）引起的真菌性病害,每年导致油菜（Brassica napus L.）产量损失10%-20%,是制约我国油菜生产最主要的病害。培育抗（耐）病油菜品种是防治油菜菌核病最为经济有效的途径。本文主要综述了近五年油菜-核盘菌互作分子机制的研究进展。研究表明：（1）核盘菌侵染寄主早期存在活体营养型阶段;（2）草酸提供的酸性pH,而非草酸本身,是核盘菌的必需致病因子;（3）核盘菌有效地利用效应蛋白抑制寄主的抗病反应或者诱导寄主细胞坏死以帮助其侵染;（4）油菜对菌核病的抗性具有中等遗传力,为数量抗性;（5）病原相关分子模式（pathogen-associated molecular pattern, PAMP）引发的免疫反应（PAMP-triggered immunity, PTI）是油菜对核盘菌产生数量抗性的主要根源;（6）功能基因组学研究表明抗（耐）病油菜材料防卫反应更加剧烈,能有效调控细胞内的氧化还原平衡状态,及时清除过量活性氧（reactive oxygen species,ROS）的积累,抑制细胞死亡。核盘菌-油菜互作分子机制的研究将有助于指导油菜抗菌核病育种。     

灌水对宁春50籽粒干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为给春小麦节水高产栽培提供依据,以春小麦品种宁春50为材料,通过田间灌水试验,研究了不同灌水处理（W1：灌二棱水;W2：灌二棱水和拔节水;W3：灌二棱水、拔节水和开花水）对春小麦花后旗叶衰老进程、光合特性、干物质积累与分配、水分利用效率(WUE)及籽粒产量的影响。结果表明,在春小麦花后各阶段,旗叶过氧化物酶（POD）活性随着灌水次数增加而提高,W2处理花后中后期超氧化物歧化酶（SOD）活性最高,增加灌水显著降低旗叶丙二醛（MDA）含量。增加灌水次数明显延缓灌浆后期SPAD值的快速降低,W1处理的叶面积系数（LAI）显著低于W2和W3处理,开花期、灌浆中期旗叶光合特性（Ci、Ts、Gs、Pn）表现为W3＞W2＞W1,灌水次数增加量及其对籽粒产量的贡献率,提高了花后光合产物的积累,促进春小麦灌浆后期千粒重的持续快速增加。增加灌水次数明显提高春小麦籽粒产量、收获指数,但使灌水利用效率、水分利用效率降低。在本试验条件下适度的灌水可实现春小麦节水高产并举。     

TaGAMyb-B等位变异与小麦株高和第二节间细胞长度的相关性

TaGAMyb是赤霉素合成途径中的一个转录因子。TaGAMyb-B在小麦中存在TaGAMyb-Ba和TaGAMyb-Bb两个等位变异。为了探讨这两种等位变异与小麦株高和第二节间细胞长度的关系,以93份春小麦育种材料的自然群体为对象,在2015和2016年对株高、第二节间细胞长度及两种等位变异进行了检测分析。结果表明,在这个春小麦自然群体中,分别属于TaGAMyb-Ba和TaGAMyb-Bb等位基因型的平均株高分别是73.43和68.93 cm,其差异显著（P<0.05）。第二节间中,TaGAMyb-Ba基因型材料转录本的表达量及节间厚壁组织细胞的长度均大于TaGAMyb-Bb基因型材料。所以, 推测TaGAMyb-Ba对春小麦第二节间伸长生长具有正向调控作用。     

水氮互作对旱地春小麦氮肥利用效率和经济产量的影响

为明确水氮互作对旱地春小麦氮素利用效率和经济产量的影响,通过盆栽试验分析了不同水氮处理下春小麦关键生育期茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量及经济产量。结果表明,水氮互作下,春小麦茎秆、叶片和麦穗（不含籽粒）的全氮含量均随生长发育进程的推进而呈现下降趋势;正常水分条件（土壤含水量为最大持水量的75%～85%）下,春小麦茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量均表现为中氮处理（每公斤土壤施纯氮0.１5 g）＞高氮处理（每公斤土壤施纯氮0.25 g）＞空白对照（不施氮肥）,且中氮处理的氮肥利用率、农学效率和生产效率均显著高于高氮处理（P＜0.05）,但经济产量却显著低于高氮处理（P＜0.05）;水分胁迫条件（土壤含水量为最大持水量的35%～45%）下,春小麦茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量均表现为高氮处理＞中氮处理＞空白对照,但中氮处理的氮肥利用率、农学效率和生产效率及经济产量均显著高于高氮处理（P＜0.05）。说明正常水分条件下,增加氮肥用量有利于提高旱地春小麦的经济产量,而水分胁迫条件下,减少氮肥用量更有利于旱地春小麦的生产。     

近10年油菜主要病虫害发生危害情况的统计和分析

2007-2016年,我国油菜种植面积逐年增加,尤其近三年均超过753万hm2,种植制度调整、观赏型油菜与高产型油菜间隔种植、病虫害抗药性增强以及气候异常等因素导致我国油菜病虫害总体处于重发状态,防控压力大。近10年油菜各类病虫害年发生面积在721.18万~881.74万hm2次,防治面积在686.18万~982.28万hm2次,通过防治年均挽回油菜损失98.34万t,占全国油菜总产的7.25%;年均实际损失28.09万t,占全国油菜总产的2.07%。影响全国油菜生产的最为重要的10种病虫害依次为油菜菌核病、油菜蚜虫、油菜霜霉病、小菜蛾、油菜甲虫(叶甲科和露尾甲科甲虫,下同)、油菜茎象甲、油菜病毒病、地下害虫、菜粉蝶和油菜白锈病,以总损失计,比例分别为55.60%、23.44%、9.51%、2.87%、2.43%、1.69%、1.58%、1.53%、0.86%和0.50%。对油菜生产威胁最大的病虫害是油菜菌核病和油菜蚜虫。本文用大量翔实的历史数据统计分析了近10年来油菜主要病虫害造成的危害损失和暴发危害情况,为油菜病虫害的监测预警及防治工作提供参考。     

不同栽培措施和药剂对油菜茎象甲防治效果及对油菜的影响

研究不同栽培措施和7种药剂对油菜茎象甲防治效果及对油菜农艺和产量性状的影响。结果表明,初春漫灌浇水一次在田间应用和小区试验中对茎象甲成虫的防治效果分别为18.09%和19.91%,为害株率比对照CK分别降低30.37%和32.11%,浇水施肥处理试验组油菜株高比CK提高76.84%,含油量提高2.9百分点,单株产量比对照提高37.7%;25%甲维·氯虫苯EC 150 g/hm~2处理对茎象甲成虫防治效果最高,达85.45%,为害株率比CK降低75.8%,其次为20%氯虫苯甲酰胺SC 150 g/hm~2,防治效果达到80.21%,两种药剂处理可使油菜农艺性状株高、分枝部位、一次分枝数、主花序长比对照显著提高,一次分枝长度则显著降低,单株产量分别比对照提高47.16%和36.76%,含油量分别提高2.63和2.93百分点;其他药剂处理对油菜茎象甲成虫防治效果在49.69%～69.23%之间,防治效果较差。