氮肥调控对冬小麦主要性状、氮素利用及土壤硝态氮时空变化的影响

在山东招远棕壤区的小麦-玉米轮作区,通过田间试验,研究了不同氮肥调控处理对冬小麦主要性状、氮肥利用率以及土壤硝态氮时空变化的影响。结果表明:施用控释肥B的处理(CRF B处理)与习惯施肥处理相比,尽管降低了37%的氮肥用量,仍能够获得小麦最高产量,且氮肥偏生产力和农学效率最高,同时氮肥利用率和氮肥生理利用率较高,硝态氮在不同土层的积累较少,没有淋溶风险。因此CRF B是最佳的氮肥调控处理。     

我国粮食作物病毒病发生与防控现状

近年来,我国水稻、小麦、玉米病毒病发生严重,造成重大经济损失。本文就近年来水稻、小麦和玉米等主要粮食作物上水稻条纹叶枯病、水稻黑条矮缩病、南方水稻黑条矮缩病、小麦黄花叶病以及玉米粗缩病的发生现状、防控情况,以及防控过程中存在的问题作简要概述,并展望下一阶段防控任务。     

小麦花生两熟制一体化施肥氮效应研究

小麦花生两熟制一体化双高产栽培大田N肥试验表明：前茬（小麦）施N不仅小麦增产显著,而且具有较大的后效作用;后茬（麦套）花生施N花生增产显著,而对前茬小麦籽粒无明显增产作用;在前茬小麦培肥地力的基础上,当茬配施一定数量的N肥,有利于充分发挥花生的增产潜力;小麦花生各6750～7500kg／hm2高产田全年需施N263～356kg／hm2,前后两作适宜的分配比为1：0．4～0．55。     

施氮和间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响

为探究不同施氮水平下小麦蚕豆间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响,明确氮肥施用与豆科作物结瘤固氮、氮素吸收累积和产量的关系,通过2年田间试验,分析了N0、N1、N2和N3 4个施氮水平（蚕豆：0、45、90、135kg/hm²;小麦：0、90、180、270kg/hm²）下,单作、间作蚕豆各关键生育期根瘤鲜重、氮素吸收关键参数、地上部氮素累积量和产量的特征。结果表明,N0、N1和N2水平下,间作蚕豆根瘤鲜重比单作分别提高40.9%、27.2%和34.1%;高氮（N3）水平下,单作、间作蚕豆根瘤鲜重无显著差异。与单作相比,4个施氮水平下间作蚕豆的最大氮素累积量（A）和最大氮素吸收速率（R_max）降幅分别为8.01%~13.93%和10.27%~12.98%,表明氮素吸收累积特点与根瘤鲜重相反。在蚕豆营养生长阶段（出苗后90d内）,单作、间作蚕豆氮素累积量无差异;进入结荚期后（出苗90d后）,间作显著降低了蚕豆的氮素累积量。同时,蚕豆产量也受施氮量和种植模式的调控,与单作相比,4个施氮水平下,间作降低蚕豆产量平均达20.66%。整体而言,在N1水平下,蚕豆根瘤鲜重和产量达最大值,随着施氮量增加,蚕豆根瘤鲜重、氮素累积量和产量均随之降低,间作促进根瘤形成的优势减弱甚至消失。因此,间作体系中蚕豆氮肥的运筹与间作优势的形成密切相关。     

不同耕作方式与秸秆还田对土壤养分及小麦产量和品质的影响

为探寻稻麦两熟区高产优质高效的耕作方式和秸秆还田组合,从2001年开始,在长江中下游稻麦两熟区进行田间连续定位试验。设置稻麦双季免耕与秸秆还田（NTS）、麦季免耕与秸秆减量还田（RNT）、稻季免耕与秸秆减量还田（RCT）、稻麦双季翻耕与秸秆还田（CTS）、稻麦双季少耕与秸秆减量还田（MTS）以及稻麦双季翻耕无秸秆还田（CT,对照）6个处理。分析了不同耕作方式与秸秆还田组合下2009-2018年土壤有机质与全氮含量的变化,进一步明确其对小麦产量与品质的影响。结果表明,连续秸秆还田显著提高耕层土壤养分含量,其中MTS处理下土壤有机质与全氮含量较对照分别增加了29.64%和19.76%,具有明显的养分积累效果;但连续免耕不利于小麦产量的提高,RNT和RCT处理小麦产量较高,分别比NTS处理增加了16.33%和10.34%;同时RNT处理小麦的加工品质及面条质量也有提高趋势。因此,麦季免耕与秸秆还田结合的耕作模式有利于提高中弱筋小麦的产量和品质,可作为该地区发展优质高产高效小麦优先选择的耕作技术组合。     

苗期及灌浆期抗Bipolaris sorokiniana叶枯病小麦品种（系）鉴定及相关性分析

叶枯病对小麦生产危害严重,麦根腐平脐蠕孢菌（Bipolaris sorokiniana）是小麦叶枯病的主要致病菌。为筛选抗B. sorokiniana叶枯病小麦种质,采用“孢子液喷洒、套袋（罩）保湿”接菌鉴定的方法,于2019-2020年对130个小麦品种（系）进行苗期及灌浆期叶枯病抗性鉴定,同时分析了小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性的相关性。结果表明,130个小麦品种（系）中,苗期抗病材料占32.3%,其中高抗与中抗材料分别为1.5%与30.8%,无免疫材料;感病材料占67.7%,其中中感与高感材料分别为20.8%与46.9%;灌浆期抗、感叶枯病材料分别占11.5%与88.5%,无高抗材料;小麦苗期与灌浆期对B. sorokiniana叶枯病抗性呈显著正相关关系（r = 0.72）。此结果为抗B. sorokiniana叶枯病的遗传育种与抗病机理研究提供了优异的种质资源;基于苗期抗性与灌浆期抗性的显著相关性,可以通过室内快速准确的苗期叶枯病抗性鉴定预测大田条件下小麦灌浆期的抗性,节省时间,减轻大田鉴定繁重的工作量,并降低环境因素对鉴定结果的影响。     

基于SNP分子标记的泰山/泰科麦系列小麦遗传解析

对不同年份育成的21个小麦品种（系）进行全基因组扫描,通过分析遗传距离和染色体区段/位点,明确其亲缘关系远近和遗传差异。分析可知,获得的2029个SNP基因位点在B基因组拥有较高的遗传多样性,其次是A和D基因组;在7个同源群中,第3和第6同源群呈现出较高的遗传多样性,而第1和第4同源群的遗传多样性较低;21条染色体中,3A、1B、6B染色体的遗传多样性较高,而1A、6A的遗传多样性偏低。对21份供试材料依据审定（育成）年份分析其群体的平均遗传距离,不同年份品种间的平均遗传距离先增大后减小,遗传多样性逐渐降低;21份供试材料间的遗传相似系数在0.69~0.99之间,大致可聚为4个类群,同一年份的品种一般聚在一起,与其系谱关系吻合。构建并分析供试材料的基因型图谱发现,00s、10s和现在育成的小麦品种（系）共有SNP和共有染色体区段分别主要在A、D和B基因组,对应已发表性状同不同年份育种目标吻合。同时发现21份供试材料均含有25个共同SNP位点,分布在1A、5A、6A、7A、2B、3B、6B、1D、2D、3D和7D染色体上,且每条染色体上分布的SNP位点数目均不相同,通过对应已发表性状进一步证实在品种（系）组配与选育过程中注重产量、株高、分蘖数、抽穗期、灌浆速率和抗病等性状的选择。以上研究结果可为今后小麦新品种组配和选育提供参考依据。     

利用近缘种属优良基因改良小麦研究进展

小麦是我国以及全球最重要的粮食作物之一。随着人口增长、气候变化和人们对高品质生活的追求,需要培育高产、多抗且优质的小麦品种,确保小麦安全生产和小麦产业健康发展。由于在培育小麦新品种过程中严格持续不断的人工选择,小麦初级基因库已得到充分开发。利用小麦的近缘次级基因库,将传统的育种技术和分子育种技术结合,通过细胞遗传学、分子标记辅助选择和基因工程等方法将小麦近缘种属中的优良基因引入到小麦染色体组中可突破这一育种瓶颈,培育符合当代育种目标的小麦新品种。本文简要介绍了将小麦主要近缘种属及将其蕴含的优良性状和优良外源基因引渗到小麦基因组中的主要技术及特点,重点综述了利用近缘种属优良基因改良小麦抗病性、品质和生长发育等性状的最新研究进展,讨论了目前存在的问题和发展趋势,以期促进小麦近缘种属优良基因的挖掘和新品种培育。     

晋麦63的评价与利用研究

在抗旱优质高产小麦新品种晋麦63的选育中,选用北部和黄淮两大麦区的优异种质,使目标性状得到了有效的组合,采用水旱交叉选育法,实现了自然选择、人工选择和定向培育的有机结合,提高了选种质量和效率。利用该品种进行广泛组配,获得其遗传特点为抗旱性、丰产性及综合农艺性状优,稳产适应性好,遗传传递力强,配组范围广,不良连锁基因易打破。利用其做亲本已选育出4个抗旱高产稳产广适小麦新品种,其中有3个品种同时通过国家审定。同时还育成了一批苗头品系和优异种质。实践表明:晋麦63不仅是一个优良的种植品种,而且是一个优异的亲本材料。     

Trend and uncertainty analysis of simulated climate change impacts with multiple GCMs and emission scenarios

Trends and uncertainty of the climate change impacts on hydrology, soil erosion, and wheat production during 2010-2039 at El Reno in central Oklahoma, USA, were evaluated for 12 climate change scenarios projected by four GCMs (CCSR/NIES, CGCM2, CSIRO-Mk2, and HadCM3) under three emissions scenarios (A2, B2, and GGa). Compared with the present climate, overall t-tests (n = 12) show that it is almost certain that mean precipitation will decline by some 6% (>98.5% probability), daily precipitation variance increase by 12% (>99%), and maximum and minimum temperature increase by 1.46 and 1.26 °C (>99%), respectively. Compared with the present climate under the same tillage systems, it is very likely (>90%) that evapotranpiration and long-term soil water storage will decease, but runoff and soil loss will increase despite the projected declines in precipitation. There will be no significant changes in wheat grain yield.Paired t-tests show that daily precipitation variance projected under GGa is greater than those under A2 and B2 (P = 0.1), resulting in greater runoff and soil loss under GGa (P = 0.1). HadCM3 projected greater mean annual precipitation than CGCM2 and CSIRO (P = 0.1). Consequently, greater runoff, grain yield, transpiration, soil evaporation, and soil water storage were simulated for HadCM3 (P = 0.1). The inconsistency among GCMs and differential impact responses between emission scenarios underscore the necessity of using multi-GCMs and multi-emission scenarios for impact assessments. Overall results show that no-till and conservation tillage systems will need to be adopted for better soil and water conservation and environmental protection in the region during the next several decades.