利用SOM聚类分析及主成分分析方法鉴定小麦品种萌发期耐盐性

为了研究不同小麦品种萌发期的耐盐性,为小麦萌发期耐盐性鉴定提供快速、准确的鉴定方法和理论依据。本研究以40个冬小麦品种为试验材料,通过主成分分析法(PCA)与神经网络自组织映射(SOM)聚类分析法,研究盐胁迫对40个小麦品种萌发期各项形态指标的影响。主成分分析法结果表明,发芽势、发芽率、最长根长、第一片叶长及胚芽鞘长在PCA下载荷量最大;根据SOM聚类分析结果,‘德抗961’等4个小麦品种属于高度耐盐品种,‘济麦22’等14个小麦品种属于耐盐性品种,‘济麦20’等16个品种属于中等耐盐性品种,‘鲁麦21’等6个小麦品种属于盐敏感性品种。发芽势、发芽率、最长根长、第一片叶长、胚芽鞘长能够作为萌发期小麦耐盐性筛选的主要评价指标,并且结合主成分、SOM聚类分析方法进行小麦萌发期耐盐性鉴定更为科学、方便。     

基于GIS的山东省≥10℃热量资源时空变化特征分析

利用1961—2015年山东省17个气象站点和山东省周边12个气象站点的日平均气温资料和该区域的DEM(数字高程模型)数据,采用混合插值和线性倾向估计方法,对山东省≥10℃初日、终日、持续日数和活动积温的时空变化特征进行了分析。结果表明:山东省≥10℃初日的空间分布呈现西部早,向东向北逐渐滞后的特征。≥10℃终日的空间分布呈现中部山区和胶东半岛高海拔地区早、南部地区和沿海地区晚的特征。≥10℃持续日数的空间分布呈现南部地区和济南西部及北部地区长、中部山区和胶东半岛高海拔地区短的特征。≥10℃活动积温的空间分布呈现西南地区高、中部山区和胶东半岛中北部低的特征。1961—2015年间,山东省17个气象站≥10℃初日均呈现提前趋势,17个气象站点平均气候倾向率为-1.38 d/10a;≥10℃终日,除烟台外,其余16个气象站点呈推迟趋势,17个气象站点平均气候倾向率为0.74 d/10a;17个气象站点≥10℃持续日数均呈增大趋势,其平均气候倾向率为2.12 d/10a;17个气象站≥10℃的活动积温均呈现增大趋势,17个站平均气候倾向率为63.10℃·d/10a。     

不同玉米品种对小穗分化期和抽雄期高温胁迫响应差异研究

通过2017年7月10日-15日(小穗分化期)和8月2-5日(抽雄期)连续高温热害下品种间产量差异分析,以‘郑单958’为对照,以产量性状及产量为主要指标,兼顾穗位系数综合评价,通过聚类分析,筛选出本区域抗高温胁迫夏玉米品种。结果表明,与对照‘郑单958’相比,‘明科玉77’行粒数最大,产量最高,穗位系数比对照低13.04%。综合评价筛选出耐高温低穗位系数品种7个,即‘明科玉77’,‘德发5号’,‘青农11’,‘正大12’,‘裕丰303’,‘金海13’,‘裕丰105’。其耐高温胁迫生理机制特性还有待于进一步研究。     

花生重金属富集特征及防控对策研究进展

重金属污染在土壤中具有长期、隐蔽和不可逆三性特点,花生是地下结实作物,对重金属的富集更为明显,明确花生重金属富集特征,探讨适宜的防控对策,对于生产安全优质花生,从而保障我国食用油安全以及增加出口创汇具有十分重要的意义。本文旨在探究花生重金属富集特征,对重金属防控机制及花生重金属防控措施进行了综述,提出物理、化学、生物等多种方法综合利用进行土壤重金属修复是花生重金属防控的有效途径,并对后续花生重金属的防控研究与应用进行了展望。     

新型缓释掺混肥对花生产量和肥料利用的影响

依据花生不同生育时期养分需求规律和肥料分层包膜、养分缓期释放技术,研发出中氮和高氮型花生缓释掺混肥,通过大田试验,探讨新型花生专用缓释掺混肥对花生氮、磷、钾、钙素养分积累分配及氮素利用和产量的影响。结果表明,中氮型缓释掺混肥(ZN)处理花生荚果产量较常规复合肥(CF)处理提高11.7%,高氮型缓释掺混肥(GN)处理较常规复合肥(CF)提高11.0%。与CF相比,新型花生专用缓释掺混肥有利于提高花生收获指数,促进了各器官中氮、磷、钾、钙素的积累和在荚果中的分配率,显著提高氮肥农学利用率。     

田菁种子内生菌的分离及其对萌发的影响

植物-微生物联合修复是改良盐碱地的重要生物策略，其中获得有效的微生物菌株是关键所在。为了获得更多的植物促生菌菌种资源，以滩涂耐盐植物田菁种子为材料分离可培养内生菌。分离纯化得到了79株菌，主要集中分布在Bacillus、Azorhizobium、Cellulosimicrobium三个属。菌株SC45、SC59、SC60、SC24、SC5、SC17六株菌可分泌吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）。SC45、SC59、SC60具有溶解无机磷能力，其中SC60分解无机磷能力最高为（207.9±14.29 ）mg·L-1，且SC45具有产铁载体能力。种子萌发试验结果显示，与对照相比，SC45、SC60、SC59、SC17对田菁种子的活力系数分别可提高13.3%、14.1%、29.9%、26.7%。且SC60和SC17菌株浸种可显著促进胚根的发育，胚根占比提高了29.5%和13%。上述结果表明，Bacillus SC60可分泌IAA和溶解无机磷，提高种子活力，促进胚根发育，可作为田菁促生菌应用于农业生产。     

玉米脱粒破碎率关键影响因子及其最优预测模型研究

子粒破碎率高是当前中国玉米机械收获子粒的重要限制因素,解析破碎率变化原因,建立其简便预测模型是需要解决的重要问题。本文采集7个玉米品种在3个种植密度下组合的果穗,在不同子粒含水率梯度条件下开展单穗脱粒试验。种植密度在6万～9万株/hm2范围内对子粒破碎率没有影响,品种、子粒的含水率、抗侧压碎力和穿刺强度等的影响均达到统计显著水平。品种对破碎率变化的偏贡献率为12.7%,且品种的偏贡献率子粒含水率的偏贡献率抗侧压碎力的偏贡献率穿刺强度的偏贡献率,种植密度的偏贡献率接近于零。破碎率的最优预测因子是穿刺强度,预测模型:破碎率=10.25×0.990穿刺强度,满足破碎率不高于5%约束的穿刺强度值不得低于60 MPa。研究结果可为玉米破碎率预测、宜机收玉米新品种培育与鉴定、脱粒机具设计与制造提供数据支撑和技术参考。     

玉米秆、穗、粒力学特性的品种与密度效应研究

为明确玉米"秆-穗-粒"力学特性的品种与密度效应,于2016年和2017年分别设置20个品种、7个品种×3个密度组合的田间试验,测定玉米茎秆-雌穗和穗轴-籽粒的连接力学特性,以及穗轴、籽粒的力学特性。通过方差分析、效应估算、多重比较、遗传相关等方法分析数据,结果表明,供试玉米品种的茎秆-雌穗连接力、穗轴-籽粒纵向和横向连接力、穗轴抗压碎力和抗弯折力的取值范围分别为291～579、5.57～13.69、5.10～9.66、1 070～3 849、140～355 N,籽粒抗压碎力、抗剪切力、穿刺强度的变化范围分别是89～157 N、42.7～105.0 N及48.1～77.0 MPa。品种、品种×密度互作对茎秆-雌穗连接力和穗轴-籽粒纵向、横向连接力影响显著,品种、密度对穗轴抗压碎力和抗弯折力影响显著,穗轴抗压碎力和抗弯折力随种植密度的增加呈下降趋势。品种对茎秆-雌穗连接力、穗轴-籽粒纵向和横向连接力、穗轴抗压碎力和抗弯折力的总贡献率分别为52.08%、40.55%、18.71%、89.71%、56.92%,均高于其他效应因子的总贡献率。品种对籽粒抗压碎力、抗剪切力、穿刺强度影响显著。籽粒抗压碎力分别与长度、周长、面积、表面积、体积、矩形度呈显著正相关,穿刺强度分别与厚度、面积、表面积、体积、矩形度呈显著正相关,抗压碎力、抗剪切力、穿刺强度分别与比表面积呈显著负相关。综之,品种是影响玉米"秆-穗-粒"连接特性和穗轴、籽粒力学特性的主要因素,籽粒比表面积分别与其抗压碎力、抗剪切力、穿刺强度相关性显著。这些结果可为玉米宜机收品种选育和栽培、收获机具设计提供参考依据。     

琥珀标本及其在种子标本制作中的应用

琥珀标本尤其是昆虫琥珀标本制作已经广泛应用于各高等农林院校和中小学的实验教学中，发挥了极其重要的作用。而目前在我国种子琥珀标本制作鲜有报道。根据农作物、烟草和药用植物等各种植物种子的类型和形态特征，设计种子画图案，可以制作出精美的种子琥珀标本。将种子琥珀标本引入实验和实践教学，将为高等院农林院校农学和种子学相关专业学生的实验教学和实践实习提供宝贵的学习资源，对促进大学生专业能力的培养具有重要意义。