The priority of management factors for reducing the yield gap of summer maize in the north of Huang-Huai-Hai region,China

Understanding yield potential, yield gap and the priority of management factors for reducing the yield gap in current intensive maize production is essential for meeting future food demand with the limited resources. In this study, we conducted field experiments using different planting modes, which were basic productivity(CK), farmer practice(FP), high yield and high efficiency(HH), and super high yield(SH), to estimate the yield gap. Different factorial experiments(fertilizer, planting density, hybrids, and irrigation) were also conducted to evaluate the priority of individual management factors for reducing the yield gap between the different planting modes. We found significant differences between the maize yields of different planting modes. The treatments of CK, FP, HH, and SH achieved 54.26, 58.76, 65.77, and 71.99% of the yield potential, respectively. The yield gaps between three pairs: CK and FP, FP and HH, and HH and SH, were 0.76, 1.23 and 0.85 t ha~(–1), respectively. By further analyzing the priority of management factors for reducing the yield gap between FP and HH, as well as HH and SH, we found that the priorities of the management factors(contribution rates) were plant density(13.29%)fertilizer(11.95%)hybrids(8.19%)irrigation(4%) for FP to HH, and hybrids(8.94%)plant density(4.84%)fertilizer(1.91%) for HH to SH. Therefore, increasing the planting density of FP was the key factor for decreasing the yield gap between FP and HH, while choosing hybrids with density and lodging tolerance was the key factor for decreasing the yield gap between HH and SH.     

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。     

茶树植保机械及减量施药技术研究进展

农药防治是茶树病虫害综合防治的重要组成部分,其在病虫害突发或爆发时具有快速高效的防治优势。茶树叶片表面具有亲水性,常量施药会造成茶叶农残超标、生态环境破坏等问题,实现茶树减量施药是减少茶叶农残的有效手段。系统综述了茶树生物特性、茶树病虫害预测诊断及防治方法、茶树植保机械及施药技术,强调提高茶树低容量喷雾的农药有效利用率是实现茶树减量施药的关键。针对目前茶园地面工况复杂及农药利用率低的问题,本文从低容量仿形喷雾机、茶树病虫害喷雾决策及智能终端等六个方面提出茶树病虫害施药技术及装备的研究建议,指出低量化、精准化及智能化是未来茶树植保喷雾机械及施药技术的发展方向。     

环境友好型农药喷施机械研究进展与展望

在农林病虫害防治中,化学方法仍占主导地位,化学农药施用不当会引起农药浪费、环境污染和农药残留等问题。为此,本文阐述了国内外对农药雾化、在线混药、可变量控制、仿形喷雾、雾滴飘移控制、静电喷雾、智能对靶喷雾集成等关键技术的研究概况;综述了防飘移喷雾机、仿形喷雾机、喷杆喷雾机、杂草防除机械、果园喷雾机、智能喷雾机等6类典型地面植保机械的发展概况,以及包括植保无人机及其关键部件在内的典型航空植保机械的研究发展水平;提出了环境友好型农药喷施机械"绿色环保、精确高效"的研究理念,以及开展植保机器人与专用植保机械(植保机器人及其阵列、专用植保机械)研发、航空施药机具与植保无人机研究、智能物联农药喷雾系统(病虫草害靶标智能监测识别与防治预警系统、无线物联智能植保信息传输系统、立体智能协同农药喷雾系统)研究和植保机械关键技术(新型喷头及在线混药、智能化载运平台)研究等总体发展建议。     

巴音温都尔沙漠典型植物群落土壤物理性质研究

巴音温都尔沙漠是我国北方干旱气候带典型的环境敏感区和生态脆弱区,生态建设和植被恢复对巴音温都尔沙漠生态系统服务功能极为重要。本研究以巴音温都尔沙漠梭梭、唐古特白刺、球果白刺、盐爪爪、膜果麻黄群落土壤为试验对象,对不同植物群落类型土壤物理性状和持水能力进行了研究。结果表明:5种群落中土壤孔隙度、土壤毛管孔隙度与土壤非毛管孔隙度最大值均出现在盐爪爪群落,其土壤通透性最好,具备良好的通气透水能力;膜果麻黄群落土壤最为紧实,通气透水能力最差。5种群落中,盐爪爪群落土壤自然含水率最高,膜果麻黄群落最低。盐爪爪群落土壤持水量最高,麻黄群落土壤持水量最低。盐爪爪群落土壤具有良好的保水能力,膜果麻黄群落土壤保水能力处于偏低水平。     

鼓浪屿重点历史风貌建筑植物资源及外来入侵植物的调查分析

福建省鼓浪屿于2017年获准列入世界文化遗产名录。为保护鼓浪屿岛上117栋重点历史建筑及其植物资源,本文通过实地走访、标本收集与鉴定,针对建筑周边（围墙、墙体和院子）的植物资源及岛上的外来入侵植物进行了调查分析。结果表明：建筑周边植物有97科292种,资源总数比较丰富,但以常见的绿化苗木居多。其中,出现频次高的科依次是桑科、凤尾蕨科、菊科、酢浆草科、大戟科、紫葳科、荨麻科、茄科、禾本科、无患子科。出现频次最高的种是小叶榕（Ficus microcarpa L.f.）,分布在90栋建筑,占建筑总数的76.92%。出现在50%以上建筑内的植物还有蜈蚣凤尾蕨（Pteris vittata L.）、酢浆草（Oxalis corniculata L.）、猫爪藤[Macfadyena unguis-cati (L.) A. Gentry]、冷水花（Pilea notata C. H. Wright）等。周边植物最丰富的是黄荣远堂（39科59种）,其次为褚家园（35科48种）。岛上主要入侵植物有25科42种,其中,菊科种类最多,占16.67%,原产美洲的种数量达29种,属于有意引入的外来入侵植物31种,占73.81%。外来入侵植物优势种有猫爪藤[Macfadyena unguis-cati (L.) A. Gentry]、红瓜[Coccinia grandis (L.) Voigt]、鸡矢藤（Paederia foetida L.）、爬山虎[Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.) Planch]、五爪金龙（Ipomoea cairica Hand.-Mazz.）等5种。小叶榕及几种外来入侵植物优势种对建筑的墙体、围墙甚至全岛具有入侵蔓延趋势。     

Site‐specific management is crucial to managing Mikania micrantha

Increasingly, weeds have been taking on global distributions. With the proliferation of invasive weeds has come the challenge of managing these species over broad geographical regions, with diverse habitats and political jurisdictions. Here, we review the management of Mikania micrantha Kunth (Asteraceae; mile‐a‐minute) throughout its invaded range, extending through most of the Pacific islands and southern and south‐east Asia. Context matters when determining the best course of action for managing M. micrantha, as it has invaded a large variety of agricultural and natural systems. In Queensland, Australia and Florida, USA, M. micrantha has been targeted in relatively successful eradication campaigns, highlighting the importance of early detection and rapid response methods, while elsewhere in its invaded range, populations are either still increasing or showing limited signs of decline. An inter‐regional approach to research and management should incorporate successful management strategies employed throughout the invaded range including, but not limited to, chemical and cultural control practices, manual and mechanical control, classical biological control using the rust fungus Puccinia spegazzinii, plant–plant competition and integrated approaches utilising two or more control methods concurrently. Additional knowledge of M. micrantha genetics is required to determine if management approaches could be fine‐tuned for particular populations. Countries bordering the Mekong River formed a network in 2011 to co‐ordinate the management of invasive species such as M. micrantha. Expanding such a collaborative approach to other regions could further reduce populations of M. micrantha and limit its spread.     

案例教学法在高校园林植物应用课程的教学探索与实践

华南农业大学园林与风景园林专业为传统优势学科，扎实基础的园林植物应用课程已成为专业的特色课程。以华南农业大学的园林植物应用课程的教学实践为例，从课程案例库建立、课程组织与教学、课程考核与成绩评定3方面介绍了案例教学法在课程中的应用，并结合问卷调查和学生作业了解实施效果。结果显示，案例教学法有助于激发学生的学习兴趣和主动性，加深学生对园林植物在园林景观中的价值和作用的理解，增强其对园林植物的认知能力，以及根据场地特点和节庆应用目的等，从生态学、美学和植物文化角度选择和配置应用植物的能力。     

糜子愈伤诱导及再分化最适条件研究

研究旨在应用组织培养技术探究愈伤诱导及再分化的最适条件,以期为糜子建立遗传转化体系奠定基础。采用5个糜子品种研究愈伤诱导及再分化的最适条件。利用植物激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)诱导茎尖愈伤组织,筛选出发芽率高、愈伤组织诱导率高、染菌率低的品种,并对诱导愈伤最适激素浓度及配比进行了鉴定。结果显示,‘冀黍2号’出芽率高、愈伤组织诱导率高、染菌率低,适宜进行组织培养;2,4-D对‘冀黍2号’愈伤诱导效果最好,最适浓度为2.5 mg/L,诱导率达86.67%,淡黄色块状,结构紧密,质地较硬,继代培养后形成的胚性愈伤组织状态更好。再分化过程中,2.5 mg/L 2,4-D+3.5 mg/L TDZ时,出现明显的嫩芽。该试验获得‘冀黍2号’愈伤诱导及再分化的最适条件,可为糜子再生体系的构建提供参考。