严格意义的无霜期统计方法探讨

根据霜冻和无霜期对农作物生长的影响及农业气候区划的指导意义,比较无霜期与严格意义上的“无冻期”的关系和区别,分析霜冻出现的初、终日与霜、结冰现象及气温、地面温度、草面温度≤0℃出现的初日、终日之间的关系,探讨“无霜冻期”的合理统计方法,并通过对鄂东地区的麻城、浠水、黄石三地的无霜期和“无冻期”的统计,总结两者的差异和特征,从而为正确理解和统计无霜冻期,提出一套新的观点和方法,为指导农业生产和农业气候区划提供依据。     

玉林市2017年低温霜冻对马铃薯生产的影响分析

根据玉林市发展马铃薯的自然资源条件,分析2017年冬种马铃薯生长期玉林市温度、降水、日照时数及地面温度等气候要素变化,探讨该时期低温霜冻天气及对马铃薯的影响,提出发展冬种马铃薯防御霜冻危害的对策建议。     

中国河西走廊东灰山和西灰山作物遗存研究

河西走廊是古代中原文化和西域文化的交叉地带,也是古丝绸之路的重要通道。为了给研究东西方物质和文化交流在中国农业发展史上的作用提供实物证据,对甘肃民乐东灰山和西灰山现有材料采用遗址剖面土壤样本浮选、分拣、鉴定和理化分析方法,以现代作物种子为对照,确定遗址炭化作物籽粒的种类、性状差异及年纪。结果显示,东灰山遗址发现了炭化小麦、大麦、谷子(粟)、糜子(黍、稷)、黑麦、荞麦和燕麦籽粒,以及胡桃壳、枣核等;西灰山遗址发现了炭化小麦、谷子、糜子和大麦籽粒;两个遗址的作物种植结构基本一致。东灰山和西灰山发现的作物以小麦最为古老,距今在3 800~3 600年之间,西灰山小麦种植历史稍早于东灰山。在新石器晚期至青铜器时代,河西走廊的粮食生产已有比较合理的作物种类结构,包括小麦、大麦、谷子、糜子、黑麦、荞麦和燕麦等。炭化小麦籽粒较小,且大小不均匀,说明人工选育程度低。如对东灰山和西灰山作物和植物遗存开展系统性发掘,可能还会有更多新发现或新认知。     

寿光1961—2015年初、终霜日、无霜期变化特征 及对农业的影响

笔者利用寿光市1961—2015年的气候资料，通过对初、终霜日期、无霜期观测资料，利用现代气候诊断分析方法，分析寿光市初、终霜日期、无霜期变化特征，科学评估初、终霜日变化对冬小麦和棉花产量的影响，为寿光农业生产防灾减灾提供参考依据。结果表明，（1）初霜日总体呈推迟趋势,终霜日呈提早趋势,无霜期延长。（2）初霜日呈推迟趋势，气候倾向率为2.23 d/10 a，1991年初霜日发生突变；（3）终霜日呈提前趋势，气候倾向率为-1.35 d/10 a。（4）无霜期日数呈增多趋势，气候倾向率为3.58 d/10 a，1994年无霜期日数发生突变。（5）初霜日和无霜期与小麦和棉花产量呈正相关，终霜日与小麦和棉花产量呈负相关，初霜日推迟比终霜日提前对小麦和棉花的产量贡献大。     

转MsLEA4-4基因拟南芥株系的耐盐性分析

为了深入研究紫花苜蓿（Medicago sativa）MsLEA4-4基因的抗逆性，本试验对前期获得的转MsLEA4-4基因的拟南芥（Arabidopsis thaliana）株系进行不同浓度盐胁迫处理，以验证MsLEA4-4基因在拟南芥植株体内的耐盐性。试验结果表明：盐胁迫后转基因株系的发芽率达到55%，比对照植株（Control plant，CK）高81%；转基因株系的鲜重、叶绿素含量均高于CK（P<0.05）；盐胁迫后转基因株系的存活率比CK提高75.0%~81.3%；盐胁迫明显抑制根系生长，但转基因植株的侧根数量比CK多4~5根（P<0.05）；盐胁迫后转基因株系体内的可溶性糖含量（P<0.05）和超氧化物歧化酶（P<0.01），过氧化氢酶（P<0.01），过氧化物酶（P<0.05）活性均高于CK，脯氨酸（P<0.01）和丙二醛（P<0.05）含量均低于CK。综上可得，MsLEA4-4基因参与了拟南芥体内的耐盐性调控，提高了转基因拟南芥对盐胁迫的耐受性。本研究为进一步探索MsLEA4-4在转基因紫花苜蓿盐胁迫中的功能及培育耐盐性紫花苜蓿品种提供依据。     

Estimation of Crown Temperature of Winter Wheat and the Effect on Simulation of Frost Tolerance

Accurate estimation of winter wheat frost kill in cold‐temperate agricultural regions is limited by lack of data on soil temperature at wheat crown depth, which determines winter survival. We compared the ability of four models of differing complexity to predict observed soil temperature at 2 cm depth during two winter seasons (2013‐14 and 2014‐15) at Ultuna, Sweden, and at 1 cm depth at Ilseng and Ås, Norway. Predicted and observed soil temperature at 2 cm depth was then used in FROSTOL model simulations of the frost tolerance of winter wheat at Ultuna. Compared with the observed soil temperature at 2 cm depth, soil temperature was better predicted by detailed models than simpler models for both seasons at Ultuna. The LT50 (temperature at which 50 % of plants die) predictions from FROSTOL model simulations using input from the most detailed soil temperature model agreed better with LT50 FROSTOL outputs from observed soil temperature than what LT50 FROSTOL predictions using temperature from simpler models did. These results highlight the need for simpler temperature prediction tools to be further improved when used to evaluate winter wheat frost kill.     

草面温度在霜预报中的应用

为了避免农作物遇霜后遭受冻害,本研究采用草面温度对霜进行预测。利用连云港气象观测站2014—2016年逐时气象要素,包括气温、0 cm地温、露点温度、水汽压、气压以及2 min平均风速等气象要素作为影响连云港地区草面温度的关键因子,并以这6个要素作为属性特征,以草温作为标志量构建训练样本集,结合KNN数据挖掘算法构建草温预测模型,并根据草温判别是否有霜出现。结果表明：基于该算法构建的草温预测模型效果较好,预报平均误差1.2℃;根据草温预测霜的准确率高达90.2%,尤其对初终霜的预报具有很好的指示意义。因此,引入草温作为霜的预报指标,对于避免农作物遭受霜害具有十分重要的意义。     

空气湿度对富士系苹果花过冷却点的影响

【目的】明确不同湿度条件下富士系苹果花过冷却点的分布频率,为苹果霜冻监测和预测提供参考。【方法】以中国种植最广泛的富士系苹果为研究对象,使用人工霜冻试验箱控制温湿度,模拟霜冻降温过程,设置高、中、低3个湿度范围,对富士系苹果花蕾和花朵子房过冷却点进行监测,研究环境相对湿度对富士系苹果花器官过冷却点的影响。【结果】富士系苹果花蕾和花朵子房过冷却点在-6.4^-1.9 ℃,50%的过冷却点集中在-4.4^-3.5 ℃,80%的过冷却点集中在-4.4^-2.5 ℃,平均过冷却点为-3.7 ℃。苹果花蕾和花朵子房的累积冻害率达到30%(轻度)的温度为-3.2 ℃,累积冻害率达到50%(中度)的温度为-3.6 ℃,累积冻害率达到80%(重度)的温度为-4.2 ℃。花蕾过冷却点的变异大于花朵子房过冷却点,不同湿度处理下花蕾和花朵子房过冷却点差异显著。中湿(相对湿度50%~70%)条件下,过冷却点最高,抗寒性最差,而低湿(相对湿度50%以下)和高湿(相对湿度大于70%)处理均可降低植株的过冷却点。【结论】-4.4^-2.5 ℃是富士系苹果花组织开始出现损伤的主要温度范围。干燥和高湿的环境均可降低富士系苹果花蕾和花朵的过冷却点,尤其是干燥的环境可降低苹果花蕾的过冷却点0.6 ℃,可降低苹果花朵子房的过冷却点0.4 ℃,提高苹果花蕾及花朵子房抗寒性。     

马铃薯AP2/ERF转录因子的克隆及植物表达载体构建

AP2/ERF基因家族转录因子普遍存在于植物中,参与植物体内的各种生物学过程,包括植物的生长发育、生物和非生物胁迫响应等。前期转录组测序的结果发现马铃薯‘加湘1号’一个AP2/ERF家族基因(PGSC0003DMG400012154)在接种晚疫病菌(Phytophthora infestans)24 h后被显著激活。从接种P.infestans 24 h的‘加湘1号’的总RNA中通过RT-PCR获得了该基因CDS序列为885 bp,BLAST分析显示该基因编码一个295个氨基酸残基的蛋白,并且含有1个AP2/ERF结构域,是AP2/ERF转录因子家族中的ERF亚家族的一员。本研究将该基因与XcmⅠ酶切的表达载体pCXSN连接,转化大肠杆菌,通过测序挑选插入正确克隆酶切验证,并成功转化农杆菌。本研究结果为进一步研究该基因的功能提供了帮助。     

Frost response in wheat and early detection using proximal sensors

Frost can significantly reduce production of field crops grown in Mediterranean‐type environments, where significant economic losses for Australian wheat occur annually. If non‐destructive sensors could make rapid, spatial assessment of frost damage, this could limit economic losses through timely management decisions. This paper reports on a methodology for imposing frost treatments to wheat under field conditions and the utility of canopy reflectance data for detecting early crop damage. Purpose‐built chambers using stepped additions of dry ice allowed for a range of frost scenarios to be tested when applied at wheat heading and anthesis. For frost treatments applied at anthesis, grain number and yield were reduced by 8.8% and 7.2%, respectively, for every degree Celsius below zero (down to ?4°C). This effect was additive over two consecutive nights. For cold load equivalent, there was a 2.2% and 1.9% reduction in grain number and yield, respectively, per °C hr (below 0°C). For wheat, spectral indices PRI and NDVI (reflectance) and FRF_G and SFR_G (fluorescence) showed significant relationships, with cold load applied for heading treatments. Next steps include targeting frost intensities equivalent to cold loads between 20 and 80°C hr and testing the utility of these proposed indices in a commercial paddock setting.