基于文献计量的农业节水领域研究现状及热点分析

农业节水是农业可持续发展的研究热点.为了能够在总体上把握国际有关农业节水技术领域的研究现状、热点和发展趋势,以Web of Science核心合集数据库为数据源,对1992-2019年发表的农业节水技术相关的文献进行计量分析,结果表明:①农业节水技术研究发展迅速,国际尤其是中国在该领域发文量均呈现快速增加趋势.②农业节水技术研究是一个多学科交叉领域,但其载文期刊分布相对集中.③西班牙在农业节水技术研究领域居世界领先地位,论文数量和质量均较高.中国和美国发文量分居第一和第二位,但论文篇均被引频次较低.西班牙高等科研理事会(CSIC)在该领域表现突出,论文数量和质量均最高.中国4所机构发文量进入世界前10位,分别是中国农业大学、中国科学院、西北农林科技大学和河海大学,但4所机构发文质量均有待进一步提升.④灌溉方式是近年来的研究热点,主要包括滴灌、喷灌、分根交替灌溉和加肥灌溉等.关于农业节水技术增产、增效机制方面的研究也是研究的热点,包括对碳氮代谢、水氮互作、植物激素等方面的研究.环境温度、温室气体排放等也是研究的热点.由此可以看出,有关农业节水的研究在国内外都属于研究热点方向,中国在该领域的整体表现突出,但是需进一步加强国际合作,提高在该领域的影响力.     

5种苹果野生资源果实香气物质的分析

以苹果系楸子(Malus prunifolia)、海棠花(Malus spectabilis)、西府海棠(Malus micromalus)、花红(Malus asiatica)和新疆野苹果(Malus sieversii) 5 个野生苹果种为材料，以甲基叔丁基醚（MTBE）为溶剂，进行香气物质的提取，并基于气相色谱质谱联用（GC-MS）技术对香气物质进行分离和鉴定。结果表明：5 种材料中共鉴定出 27 种香气物质，其中醇类 6 种、醛类 7 种、酯类 4 种、有机酸 4 种、萜烯 2 种和苯衍生物 4 种。其中反式-2-己烯醛、辛酸、α-法呢烯、苯酚以及对甲苯酚是 5 个野生苹果果实中共有的香气物质。这 5 种苹果野生资源果实的香气物质主要是以清香型的反式-2-己烯醛等醛类物质为主，但酯类和醇类也是构成不同种苹果特异香气的重要呈香物质。从特征香气组分来看，有8种是5个野生苹果种果实香气成分共有的特征香气，分别是法呢醇、己醛、反式-2-己烯醛、辛醛、壬醛、反式-2-癸烯醛、乙酸丁酯、己酸己酯。其中海棠花的特征香气物质有6种，西府海棠的特征香气物质有5种，新疆野苹果和楸子的特征香气物质有4种，花红苹果的特征香气物质有2种。     

数值模型结构不确定性对模拟结果的影响分析

以内蒙古鄂托克旗为例,基于GMS中的MODFLOW模块构建了地下水流数值模拟模型,分析了模型结构(含水层厚度、参数分区)与模型参数不确定性因素对模拟结果的影响.研究结果表明:含水层不确定情景(含水层下边界概化为隔水底板平均值870 m)与实际情况水头差值绝对值的累计和最大为701 m,对模拟结果起了主控作用;当含水层下边界概化为910,940 m时,累计和分别增加为1 013,1 593 m;与仅考虑单个不确定性因素相比,同时考虑模型参数与含水层不确定情景累计和最大为738 m,同时考虑参数分区与含水层不确定情景累计和最大为791 m.因此,在构建地下水流数值模拟模型时,应优先考虑含水层空间结构概化的合理程度,同时考虑多个不确定性因素对模拟结果的综合影响,使地下水数值模拟模型能更精确地反映真实的地下水流状况.     

谷子株高及穗部性状主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】株高和穗部性状是影响谷子产量的关键性状。探究谷子株高及穗部性状表型变异的遗传规律,为相关性状的遗传改良与基因定位提供参考依据。【方法】以谷子优质品种豫谷18为共同父本,分别与黄软谷和红酒谷杂交,构建2个分别包含250个家系的重组自交系F₇群体（YYRIL和YRRIL）。采用主基因+多基因混合遗传模型,对YYRIL和YRRIL群体在2个环境下的株高、穗长、穗下节间长、穗码数、穗粒重等5个农艺性状的表型数据进行遗传分析。【结果】5个性状在所有环境中均表现连续变异且存在超亲分离现象,峰度和偏度绝对值小于1,近似正态分布,呈现数量性状的典型遗传特点。性状间相关性分析表明株高与穗长、穗下节间长在所有环境中均呈极显著正相关,穗码数与穗粒重呈极显著正相关。遗传模型分析显示YYRIL和YRRIL群体株高的最适遗传模型分别为PG-AI和PG-A多基因模型,多基因遗传率分别为95.15%和91.27%。2个群体穗码数的最适模型均为PG-AI,多基因遗传率为70.07%—71.58%。穗下节间长在2个群体的最适遗传模型分别为4MG-CEA和3MG-CEA,均为等加性主基因模型。穗下节间长在YYRIL群体的主基因遗传率为9.69%,4对主基因加性效应值相等,均为-0.34,具有负向效应;穗下节间长在YRRIL群体的主基因遗传率为45.78%,3对主基因加性效应值相等,均为1.17,具有正向效应。穗长在YYRIL群体的最适模型为MX2-ED-A,即2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为43.56%,多基因遗传率为50.56%。控制穗长的2对主基因加性效应值分别为-1.21、1.68,多基因加性效应较小,为-0.0017;穗长在YRRIL群体的最适模型为MX2-AE-A,即2对累加作用主基因,加性多基因混合遗传模型;穗长的主基因遗传率为46.40%,多基因遗传率为46.91%。控制穗长的第1对主基因加性效应值为1.53,具有正向效应,第1对主基因加性×第2对主基因加性上位性互作效应值是0.60,多基因加性效应值为-0.47,表现为较低的负向遗传效应。穗粒重在YYRIL群体的最适遗传模型为MX2-ED-A;符合2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为69.09%,多基因遗传率为12.08%;控制穗粒重的2对主基因加性效应值分别为0.58、5.82,以第2对主基因的加性效应为主,多基因加性效应值为-3.81。穗粒重在YRRIL群体的最适遗传模型为3MG-PEA,即3对部分等加性主基因遗传模型;穗粒重的主基因遗传率为81.10%,3对主基因加性效应值分别为-2.68、-2.68和2.66,前2对主基因的加性效应值相同,且均为负向效应。【结论】谷子株高、穗码数的最适遗传模型相似,均服从多基因遗传,遗传率较高,受环境影响较小;穗下节间长的遗传受主基因控制,主基因遗传率偏低,受环境影响较大,在栽培中应充分考虑环境因素;穗长遗传受主基因和多基因共同控制;穗粒重在2个群体均服从主基因遗传,主基因遗传率较高,可能存在主效QTL。     

黄淮流域油菜机械化种植的行距配置与密度研究

试验研究了不同行距、不同密度及其互作模式对黄淮流域机械化直播油菜主要农艺性状、产量相关性状、产量和抗倒性的影响。结果表明,不同种植行距和种植密度对油菜农艺性状与相关产量性状均有不同程度的影响,不同密度处理对产量的影响效应差异达极显著水平,在相同密度下,40 cm行距处理的产量高于30 cm行距处理。油菜的抗倒性随着种植密度的增加而下降,在相同密度下,40 cm行距处理的倒伏指数小于30 cm处理。因此,在黄淮流域油菜全程机械化种植,最适宜的种植行距为40 cm、种植密度为45万株·hm^-2。     

陕西关中大豆害虫种类调查与综合防治技术探讨

2018-2019年,采取随机普查和重点调查相结合的方法,对陕西关中地区大豆田大豆害虫种类及发生情况进行调查。初步结果表明,陕西关中地区大豆已知害虫有33种,分属2纲7目22科。从目前发生危害情况来看,以大豆蚜和大豆食心虫发生普遍,危害较重;部分地区地下害虫种群有所回升;2019年由于降雨量明显多于常年,大豆卷叶螟在很多地方发生偏重。其他种类均发生较轻或在管理粗放的部分大豆田发生较重。在此基础上,提出了陕西关中地区大豆害虫的综合防控技术。     

甘肃静宁苹果无袋与套袋栽培理化性状及农药残留比较

以‘成纪1号’短枝型富士品种和‘静宁1号’粉红秦冠品种为试材,研究苹果套袋与无袋栽培对果实内在品质及农药残留的影响。对套袋和不套袋果实硬度、维生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖和可滴定酸等理化指标进行测定。研究结果表明,两个品种无袋栽培果实综合品质均优于套袋果实;无袋栽培果实与套袋栽培果实农药残留检测结果无明显差异。综合考虑果实内在品质、农残及当地生产成本等因素,在静宁苹果产业转型升级的关键时期,应大力推广发展当地自主选育的优良苹果新品种‘成纪1号’和‘静宁1号’,同时引进推广易着色、特色优势品种,并进一步研究苹果无袋栽培综合技术,在静宁及周边地区逐渐推广苹果无袋化栽培。     

基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析

为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征，选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据，计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI，同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法，对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明：在年际变化趋势方面，甘肃省干旱情势为由干变湿再变干，近年干旱趋势逐渐加重；四季均呈现由干变湿然后变干的趋势，近年春季变干趋势显著；干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级，并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面，甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度，但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面，甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势；春季干旱加剧最明显，冬季次之，夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部（Ⅰ区）、西北地区（Ⅱ区）、中部地区（Ⅲ区）和东南地区西部（Ⅳ区），其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势，其他地区基本呈干旱加剧的趋势。     

抗根肿病种质资源的筛选及油菜抗根肿病种质的合成

为了筛选十字花科抗根肿病种质,将抗性基因转育到甘蓝型油菜中,利用四川成都根肿菌4号生理小种对西北农林科技大学油菜课题组搜集提供的30份十字花科种质进行接种筛选,并对病情指数进行显著性差异分析、欧式聚类分析及发病率与病情指数的相关性分析。最终获得7份高抗(HR)材料,包括3份白菜、3份芜菁和1份甘蓝,2份中感(MS)材料,2份感病(S)材料和19份高感(HS)材料,其中高感材料均为油菜;这30份材料的平均发病率为69. 13%,平均发病指数为51. 45;抗、感材料病情指数之间存在极显著差异,欧式聚类分析与病情指数分析结果相一致,发病率与病情指数之间存在线性相关。将筛选获得的抗病芜菁德白瑞与感病甘蓝型油菜育种骨干亲本徐09进行远缘杂交,利用形态学、抗性鉴定、SSR分子标记等方法对远缘杂交的F1进行了真假杂种鉴定。结果发现,获得的3株F1杂种叶色浓绿,叶片肥厚,叶缘刺毛较少,叶型修长呈椭圆形,整体性状表现介于两亲本之间且偏向于母本,接菌后无发病症状,并用筛选得到的15对具有较好扩增多态性的SSR引物扫描3株杂种及双亲,带型均同时表现父母本带型,最终确定这3份F1杂种均为真杂种。筛选的7份高抗材料和3份真杂种材料可以为根肿病抗性机理研究及油菜抗根肿病新品种的选育提供材料基础。     

'Fresno Seedless'葡萄幼胚和胚乳发育及败育的组织学观察

以种子败育型无核葡萄品种‘Fresno Seedless’为试材,采用石蜡切片技术和铁矾媒苏木精染色法,对‘Fresno Seedless’葡萄的幼胚和胚乳的发育及败育过程进行了系统的细胞学观察,以期确定其幼胚和胚乳开始败育的时期。结果表明:‘Fresno Seedless’葡萄合子于花后16d开始分裂,经过二细胞原胚、多细胞原胚,发育至球形胚时期,开始退化败育,时间为花后38d;‘Fresno Seedless’葡萄初生胚乳核于花后6d开始分裂,待胚乳细胞基本充满胚囊后开始退化败育,时间为花后32d。胚囊内胚乳首先从胚囊珠孔端开始败育,随后合点端胚乳开始败育。因此,‘Fresno Seedless’葡萄的胚挽救最佳取样时期是花后32～36d。该研究结果为利用‘Fresno Seedless’葡萄做母本进行胚挽救育种的大田取样时期提供了较为科学的参考依据。