生物炭对连作草莓光合特性及光响应的影响

为了寻求缓解草莓连作障碍的有效途径，以佐贺清香草莓品种为试验材料，盆栽条件下在连作8 a草莓的土壤中分别添加质量分数为0%、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的小麦秸秆生物炭，研究不同生物炭用量对草莓光合响应参数的影响。结果表明，连作土壤中添加生物炭的量影响了草莓的光合生理，添加一定量的生物炭在一定程度上可以缓解连作障碍。当生物炭添加量为0.30%时，草莓具有更大的光合潜力，其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别比不添加生物炭对照提高37.20%、85.57%和55.14%，差异显著。随着生物炭添加量的增加，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量表现为先升高然后降低的趋势，且均在生物炭添加量为0.30%时达到最大值。表观量子效率和最大净光合速率的变化趋势与叶绿素含量表现一致，表现为0.30%生物炭处理时最高，且分别比对照增加16.62%和32.29%；而当生物炭用量继续增加时，光合作用受阻，且0.30%生物炭处理对弱光的利用能力最强。与不添加生物炭相比，0.15%和0.30%生物炭处理呼吸效率升高，0.45%和0.60%生物炭处理草莓呼吸效率降低。生物炭添加量为0.30%时光补偿点最低。相关性分析表明，叶绿素a含量能较好地反映草莓最大净光合速率的大小，而总叶绿素含量值则能很好地反映草莓在强光下进行光合作用能力的大小。综上，添加一定生物炭，有利于草莓光合色素的合成，提高了光合能力，有助于草莓干物质的积累，在连作土壤中添加0.30%生物炭时最有利于缓解连作障碍对草莓光合生理的影响，叶绿素能较好地反映草莓的光合作用能力，这对草莓设施生产管理具有一定的指导意义。     

基于Web of Science的农业生态安全知识图谱分析

为揭示农业生态安全领域研究的历史动态,为我国农业生态安全研究理论和实践提供借鉴,以Web of Science为数据源、以CiteSpace为工具,对农业生态安全研究在2008—2018年的知识发展图谱进行分析。结果表明,农业生态安全研究大致划分为3个阶段:基础阶段(2008—2011年)、快速增长阶段(2012—2014年)、新的快速增长阶段(2015—2018年),不同阶段有不同的研究重点,总体来说,农业生态安全研究以粮食安全为中心,向评价(Evaluation)、空间格局(Spatial pattern)、生态危险评价(Ecological risk assessment)等方面拓展;TILMAN D、GODFRAY H C J、FOLEY J A、ALTIERI M A、LOBELL D B、FOLKE C、PRETTY J为农业生态安全研究领域领军人物,在该领域具有较大的贡献;Sustainability、Food Security、Land Use Policy、PloS One等为农业生态安全领域主要的论文产出期刊;中国科学院在农业生态安全研究领域中占据有绝对的中心性;中国国家自然科学基金会支持的论文占农业生态安全研究领域检出论文总数的12.9%,居第1位。综上,我国的农业生态安全研究可以借鉴国际上的发展趋势,积极引入现代农业、数学模型等新技术、新理念,将农业生态安全研究更加细化和精尖化;对领军人物进行重点追踪,把握最新研究前沿,布局未来新兴热点;进一步扩大对外合作,以巩固和加强我国目前在该领域的学术地位。     

不同成熟度玉米叶片光合生理对高温胁迫的响应特征及其基因型差异

为了探索玉米叶片光合生理对高温胁迫的响应特征,以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为材料,从第9片叶展开期至抽雄期,每天8:30—17:30进行大田人工模拟增温试验,研究了不同成熟度玉米叶片的光合参数和Ru BP羧化酶、PEP羧化酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的变化。结果表明,高温胁迫下,叶片的SPAD值除了ZD958幼嫩叶片略高于对照(自然生长)外,其余处理均显著低于对照;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著下降,且成熟叶片的下降幅度高于幼嫩叶片;胞间CO_2浓度(Ci)增加,幼嫩叶片的增加幅度高于成熟叶片;成熟叶片和幼嫩叶片的PSⅡ最大光化学效率均下降,且幼嫩叶片的下降幅度达到显著水平。高温胁迫下,2个品种成熟叶片和XY335幼嫩叶片的Ru BP羧化酶和SPS活性显著降低,ZD958成熟叶片和2个品种幼嫩叶片的PEP羧化酶活性显著增加。可见,高温胁迫显著降低了玉米叶片的光合性能,且对成熟叶片的影响大于幼嫩叶片,对XY335的影响大于ZD958。     

施肥措施对国审玉米品种郑黄糯2号品质和产量的影响

为寻求糯玉米品种郑黄糯2号改善品质和提高产量的施肥措施,比较了3种不同施肥措施下郑黄糯2号的品质、鲜穗产量及干籽粒产量。结果表明,不同施肥措施不但影响郑黄糯2号的品质,还影响其鲜穗产量和干籽粒产量及其产量构成因素。玉米鲜穗籽粒粗淀粉含量和皮渣率表现为专家推荐施肥农户习惯施肥有机无机肥配施优化施肥,可溶性糖含量、鲜穗产量及干籽粒产量则表现为有机无机肥配施优化施肥专家推荐施肥农户习惯施肥,其中有机无机肥配施优化施肥处理鲜穗产量、干籽粒产量分别为15 791.36、12 793.80 kg/hm2,分别较专家推荐施肥处理显著增加9.00%、11.98%,较农户习惯施肥处理分别极显著增加21.92%、20.51%;且玉米鲜穗蒸煮品质中甜度、糯度和口感以有机无机肥配施优化施肥处理较好。因此,建议郑黄糯2号在生产中采用有机无机肥配施优化措施。     

农田机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响

【目的】研究实际生产中大型农业机械碾压对土壤物理特性及玉米生长和产量的影响程度,为改善耕作措施、实现作物壮根高产和土壤的可持续生产提供依据。【方法】选取小麦—玉米两熟制中前茬小麦收获时节受谷物联合收割机反复碾压的地块（JS处理）和常规收割未经反复碾压地块（CK）,以玉米品种登海605（DH605）和登海3号（DH3）为试验材料,测定并分析玉米播种前的土壤容重和含水量及玉米的农艺性状、光合特性、干物质积累与分配、果穗性状及产量等指标。【结果】JS处理地块0～50 cm土层土壤容重和土壤含水量均较CK增加,其中0～10和10～20 cm土层土壤容重均显著大于CK（P<0.05,下同）,即大型农机反复碾压对土壤容重的影响主要集中在0～20 cm耕层。耕层土壤紧实进一步造成玉米根系发根数量减少,根干质量降低,根冠发育失调,茎、叶分化受阻,单株叶片数量和茎节数量减少,叶面积指数下降,株高降低,光合速率降低,干物质积累量减少,穗粒数和百粒质量下降。2个品种比较,DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,根层数、根条数、根干质量、根冠比较CK分别显著减少17.9%、26.9%、45.2%和32.9%,而DH605分别下降0、14.4%、31.7%和12.7%,仅根干质量达到显著差异;JS处理下DH605的叶面积指数和穗位叶SPAD较CK分别显著降低36.9%和14.4%,穗位系数显著增加,茎粗、百粒质量显著降低;虽然DH3根系生长受紧实胁迫影响较大,JS处理下DH3的叶面积指数较CK显著降低21.8%,但穗位叶SPAD值、穗位系数、茎粗、百粒质量则与CK差异不显著（P>0.05）,且干物质向叶片、籽粒的分配比例增加,最终减产幅度（20.8%）与DH605（24.4%）差异不大。【结论】当前生产中大型农机反复碾压造成的耕层土壤紧实现象已十分严重,使免耕直播的玉米生长受到明显抑制,产量显著降低;不同玉米品种对土壤紧实胁迫的响应存在差异,生产中可通过深松深耕、秸秆还田、选用抗土壤紧实品种等措施消减土壤紧实对作物生长的不良影响。     

WRKY转录因子在植物耐盐基因工程中的应用进展

土壤盐渍化是抑制植物生长发育、降低作物产量的主要环境胁迫之一。利用基因工程技术培育耐盐植物以提高植物耐盐性是促进植物生长、提高作物产量的有效途径。植物特异转录因子WRKY可以调控植物生长发育、响应多种胁迫(如盐、干旱、病原菌等),在抵御盐胁迫过程中具有重要作用。本文阐述了WRKY转录因子的基本结构,综述了来自各种植物(粮食、经济、园艺作物及其他植物)的WRKY转录因子在模式植物(拟南芥、烟草)、粮食作物(水稻、玉米)、经济作物(大豆、棉花)、园艺作物(番茄、茄子、菊花、苹果)及其他植物(柳树、杨树)耐盐基因工程中的应用进展,分析了该领域目前存在的问题(转单个WRKY基因对植物耐盐性的提高程度有限,大部分转WRKY基因植株仅仅提高了营养生长期耐盐性鉴定,组成型超表达WRKY基因会引起转基因植株生长缓慢、花期推迟甚至产量降低等不良后果等),并提出建议,以期为WRKY转录因子在植物耐盐遗传改良及育种中的应用提供参考依据。     

航天微生物菌剂叶面肥对烤烟大田生长及品质的影响

为筛选出烤烟生产上环保、适用、有效的航天微生物菌剂叶面肥,比较分析了我国研制的航天微生物菌剂叶面肥(施必晟)与以色列研制的航天微生物菌剂叶面肥(肥万钾)以及普通叶面肥(烟望素)、清水(对照)对大田烤烟生长和品质的影响。结果表明,航天微生物菌剂叶面肥对烟株生长(株高、茎围、单叶质量等)、抗病性、产量和品质均有提高和改善效果,且施必晟的作用效果优于肥万钾。施必晟对赤星病、青枯病、气候斑点病和TMV 4种病害的防效最高,分别达75.18%、54.03%、79.63%和75.09%,而肥万钾的防效分别为35.33%、51.41%、1.71%、74.39%;喷施施必晟使烤烟均价和产值较清水对照分别提高8.33%和14.99%,较喷施烟望素分别提高6.12%和8.16%,较喷施肥万钾分别提高4.70%、5.67%;喷施施必晟使烤烟总糖、还原糖和钾含量均较其他处理提高,烟碱和氯含量均降低。喷施叶面菌肥能明显提高烟叶中性香气物质含量,且施必晟处理使B2F、C3F烟叶香气物质总量较清水对照分别提高19.45%、34.64%,较烟望素处理分别提高29.31%、24.70%,较肥万钾处理分别提高15.17%、12.76%。可见,我国的航天微生物菌肥施必晟在烤烟上的施用效果最好,在生产上具有推广价值。     

玉米抗病毒基因工程研究进展

病毒病是导致玉米产量降低和品质下降的主要原因之一.在我国,玉米矮花叶病和粗缩病发生范围最广、危害最严重.基因工程技术可人为将抗性基因或部分片段定向导入植物获得转基因抗病毒植株,具有速度快、效率高等优点,在玉米抗病毒育种中具有重要的应用价值.文章在总结我国主要玉米病毒病及其病原种类的基础上,论述采用不同策略培育抗病毒玉米植株的研究进展,其中,利用植物病毒基因序列的策略有病毒编码蛋白基因介导的抗病性、RNA干扰(RNAi)介导的抗病性、人工小RNA(amiRNA)介导的抗病性3种,还可利用非植物病毒基因,包括寄主的抗性基因及来自其他植物、动物和微生物的抗病毒基因如核糖体失活蛋白、核酸酶、2-5A体系的基因等;最后分析各种策略的优缺点及抗病毒转基因玉米的安全性问题,为科研工作者优化玉米抗病毒育种工程、培育生产上可推广的抗病毒品种提供参考.     

MYB转录因子在水稻抗逆基因工程中的应用进展

水稻(Oryza sativa)经常遇到干旱、高盐、低温等非生物胁迫及病虫害等生物胁迫,抑制其生长发育,甚至降低籽粒产量.MYB(myeloblastosis)在调控水稻响应各种非生物胁迫(干旱、高盐、低温等)及生物胁迫(病虫害等)反应中具有重要作用.本文阐述了水稻MYB转录因子的结构、分类及其在水稻抗旱、耐盐、耐冷、耐热、耐低磷、抗病原菌、抗虫等抗逆基因工程中的应用进展,为MYB在水稻及其他作物抗逆育种中的应用提供参考.     

玉米苗期对氮、磷、钾亏缺的响应及基因型差异

采用溶液培养方法,研究了4个玉米品种苗期生长及养分吸收利用对氮、磷、钾亏缺的响应及基因型差异.结果表明,与全营养对照相比,氮、磷、钾亏缺下4个玉米品种的根干重、根体积、根条数、地上干重、单株叶面积、株高、茎粗均下降,但对同一种营养元素亏缺的响应程度存在基因型差异.氮亏缺下,郑单958的根长增幅,根干重、根体积及根系氮、...