东北地区日光温室冬季能量分配模型的建立

科学地把握日光温室内的能量转化及消耗,对于优化温室结构,建立合理的温室管理策略有着重要的理论价值与实际应用价值。以东北地区较为典型的日光温室作为试验温室,对温室内外的温度和光照等环境因子进行实时监测,充分考虑植物蒸腾作用的影响,将照射到温室前屋面、后墙、后坡、番茄群体、土壤各部分表面的太阳辐射能作为入射能量,建立温室内各表面能量分配模型,对比分析温室内各种能耗途径日变化规律及不同月份的能量消耗情况。结果表明:通过分析温室前屋面、后墙、后坡、番茄群体、土壤各部分表面温度的预测值(y)与实测值(x),计算回归方程分别为y=0.9269x+1.5101、y=0.8609x+1.4668、y=1.0469x-0.195、y=1.2582x-2.5613和y=0.9675x+1.105;决定系数R2分别为0.8993,0.9340,0.9598,0.9273,0.8148。可见,各部分预测结果与实测结果符合度较好,模型能较准确的模拟出温室内各部分结构的能量流动情况。探究不同月份温室能量消耗情况,在沈阳地区10月和11月,日光温室能耗途径中潜热能耗占主要部分,但在沈阳地区最为寒冷的12月,白天潜热能耗可以降低,日光温室的传热能量损失变为主要部分,尤其是前屋面的传热能耗是日光温室传热能耗最为薄弱部分。冬季日光温室夜间能量消耗途径中传热能耗占主要部分,其次为冷风渗透能量消耗,土壤在日光温室夜间起到室内保温作用。本研究建立的日光温室冬季能量分配模型能够较准确地预测东北地区日光温室冬季能量分配情况,可应用于实际生产管理之中,对温室每日能量消耗进行精准模拟监控,为作物生产管理提供理论依据。     

4种环境因子对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)种子萌发的影响

本试验以少花蒺藜草种子为研究材料,通过设定不同的温度、土壤湿度、土壤基质和光照等条件研究环境因子对少花蒺藜草种子萌发的影响.结果表明:少花蒺藜草种子萌发最适温度为25℃,萌发最低温度为20℃,萌发最高温度为30℃;光照对少花蒺藜草种子萌发有一定影响,光照促进种子萌发;土壤湿度对其萌发有影响,最适萌发湿度为20%,最低萌发湿度为6%;少花蒺藜草种子萌发对土壤基质要求不严格,于沙土及草炭土中均可萌发.     

番茄耐弱光壮苗钙素配方的筛选试验

为提高番茄(Lycopersicon esculentum Mill)幼苗的耐弱光性,以自然光(CK,实测光通量密度为855.3～1033.6μmol·s-1·m-2)和50%遮光(CKz,422.2～524.6μmol·s-1·m-2)为对照,研究了50%遮光下全株喷施4种耐弱光壮苗钙素配方对番茄植株生长发育及产量的调控效应。结果表明:与CKz相比,50%遮光下全株喷施4种耐弱光壮苗钙素配方均可抑制番茄植株徒长,显著提高番茄幼苗茎粗、全株干重和壮苗指数,增强SOD、CAT和POD等保护酶活性,促进光合作用,显著增加单果重和单株产量,其中配方4效果最好,其平均单果重和单株产量比CKz提高了34.2%和31.7%,可作为番茄育苗的耐弱光钙素壮苗配方。     

番茄耐弱光性的钙素调控配方筛选

为防止设施番茄弱光生育障碍,提高弱光季节设施生产中番茄的产量和品质,以钙素为主要元素研制出10种具有提高番茄耐弱光性的复合配方.在番茄植株第1花序的第1花开花后,经弱光(164.05～453.14 μmol·s“·m-2)下施用配方,以无遮光区植株和遮光区部分植株喷洒清水为对照进行筛选试验.结果表明:在弱光胁迫下,10种钙素配方均具有显著抑制番茄植株徒长、降低植株高度、增加茎粗、提高叶片叶绿素含量和净光合速率、增加番茄的产量、提高果实品质等作用.其中配方5、配方8和配方10在调控番茄耐弱光性方面的效果最佳.     

光对园艺植物花青素生物合成的调控作用

花青素是植物中一类重要的类黄酮化合物,在植物花朵、果实等器官色泽形成和抗氧化过程中起着重要作用。植物组织中花青素的形成依赖于光信号,但是光信号对花青素生物合成的调控机制及信号网络很大程度上还不清晰。本文简述了花青素生物合成及运转过程的研究进展,简要归纳了MYB、bHLH、WDR三类主要因子对花青素合成的转录调控作用,重点阐释光信号（光强、光质、光照时长）对植物花青素合成的调控作用。研究表明,光环境（光强、光质、光照时长）主要通过不同的光受体（UVR8、CRYs、PHOTs、PHYs）影响光信号通路重要因子COP1的泛素化能力和HY5的稳定性,以及其他光信号转录因子如光敏色素互作因子PIFs的稳定性,进而调控花青素的生物合成过程。这些光信号因子一方面直接结合到调控花青素合成的MYB、bHLH、WDR三大类转录因子上,转录激活或抑制它们的表达进而调控花青素的合成;另一方面,这些光信号因子通过与MYB、bHLH、WDR三大类转录因子蛋白互作,影响它们形成的MBW复合体稳定性,进而调控花青素的合成。此外,这些光信号因子还可以通过不依赖于MBW复合体的通路调控花青素的合成,如HY5通过调控miR858影响花青素的生物合成;另外,一些未知的光响应因子可能以不依赖MBW通路的方式直接或间接地调控花青素合成基因和液泡膜上的运转蛋白,改变液泡酸化,调节花青素的合成。同时,光信号会影响光合电子传递,光合电子传递链中的一些因子也会通过依赖和不依赖MBW的途径影响植物花青素的合成。这些途径如何协调以及哪些信号因子优先受光环境（光强、光质、光照时间）调控?本文为深入研究光信号对花青素生物合成的调控机理提供参考,以探索光调控花青素积累的有效途径及靶标分子,为利用基因工程、代谢工程和光环境调控手段改良园艺植物花青素积累提供理论基础。     

重组FIP的研究进展

真菌免疫调节蛋白是一种与植物凝集素和免疫球蛋白的结构和免疫功能相似的小分子蛋白质。通过总结近年来真菌免疫调节蛋白的重组表达及生物活性测定情况,明确得出其具有抗肿瘤、抗过敏、刺激淋巴细胞增殖等免疫活性,同时研究结果未发现它们具有副作用,可为FIPs进一步开发应用探明方向、提供理论依据,并在已有成果的基础上对FIPs的发展前景作出展望。     

“无土栽培学”网络教学平台的建设研究与与思考

以提升教学效果、促进学生自主学习和全面发展为目标,分析"无土栽培学"多媒体和网络多媒体教学优点和缺点,开展了网络信息时代下的"无土栽培学"多媒体教学探索,进行了知识体系的合理构建,将理论教学内容和教学模式优化,进一步完善网络教学平台,促使学生成绩和课堂表现得到明显提高。     

专题导读：作物连作障碍的克服——难解的问题

作物连作是近代商品化生产不得已而为之的生产方式，它会劣化土壤而导致作物生长发育障碍。在土地复种指数高、作物连作严重条件下，作物连作障碍已成为农业可持续发展的重大问题之一^[1-3]。 作物连作障碍是指同一作物或近缘作物连作以后，即使在正常栽培管理的情况下，也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。其主要是由土壤劣变导致的，具体可归纳为5个方面：①土壤养分失衡；②土壤有害生物积聚；③土壤理化性状恶化；④来自植物的对土壤有害物质的积累；⑤土壤微生物区系劣变^[4]等。 可发生连作障碍的作物种类较多，玉米、小麦、水稻、大豆、棉花、甘蔗、烟草以及中草药、蔬菜、瓜果、花卉等均会发生连作病害。目前，中国危害程度高的连作地块面积大于10%，其中规模化种植区发生面积一般超过20%；连作障碍导致当季作物损失巨大，占20%—80%，严重的几乎绝产，每年造成的经济损失可达数百亿元；同时还降低了农产品的安全性。因此，克服作物连作障碍是农业可持续发展的当务之急。虽然，目前尚未找到根治方法，但研究表明，可以通过以下措施使作物连作障碍得以缓解^[5-9]：（1）选用抗病品种或砧木。目前国内外已育成一批可供选用的不同作物抗病品种；同时也选育出一些抗病嫁接砧木，通过嫁接技术来克服作物土传病害，应用效果显著。（2）改善栽培制度。主要采用轮作，如粮-菜轮作、不同科间的粮-粮轮作和菜-菜轮作等，也包括作物同对抗植物（即具有通过释放抗菌物质来抑制病原菌功能的植物）和净化植物（即能够吸附土壤中过剩盐分的植物）等的轮作。（3）生物防治。其目的主要是调节土壤中的微生物，如通过增施蚓粪等生物有机肥或接种有益微生物等，增加土壤中有益微生物数量，以竞争营养和空间等途径抑制其他有害菌的繁殖^[10]。（4）土壤消毒。即采用物理、化学等方法实施土壤消毒处理，可快速、高效杀灭土壤中的真菌、细菌、线虫、杂草等。（5）调节土壤pH。对于酸化土壤，采用增施消石灰或石灰氮等方法调节土壤酸度，从而可调节土壤营养有效性和土壤微生物区系，防止土壤劣变。（6）增施有机肥或有机物料。目的是为了保持较好的土壤团粒结构，维持均衡的土壤营养的有效性和微生物区系，以保持土壤健康。 不同作物连作障碍的主导原因不同，因此，不同作物连作障碍研究的侧重点也不同。目前作物连作障碍研究尽管较多，但对连作障碍机理的研究仍是重点之一。研究的技术手段和研究方法也在不断进步，从传统的土壤理化性质测定、稀释平板法测定微生物数量^[11]、应用同位素技术^[12]检测根系分泌物等，到微生物区系的定性PCR-DGGE^[13-14]技术、高效液相色谱^[15]和核磁共振波谱法^[16]对根系分泌物的测定、定量PCR法^[17]对特定微生物定量分析、高通量测序技术^[18]进行微生物分类及多样性分析等，使研究从定性向定量发展。 目前，土壤理化性状和土壤微生物环境的相互作用，根系分泌物与植物营养自调，根系分泌物与土壤微生物的关系，特别是利用高通量测序等技术研究连作土壤微生物群落结构，仍然是研究的热点。而根系分泌物与环境污染的关系，根系分泌物在土壤中的去向，以及根系分泌物的种类与病原菌增殖的关系等问题将是今后研究的新热点。根际自生细菌的应用已经成为一个新的研究方向，目前，正在采用转基因技术，改造根际自生细菌，以改变土壤微生物结构，消除连作造成的微生物结构的破坏，以便有效防治土传病虫害^[19]。 随着现代科学技术的发展和农业栽培管理体系的不断完善，作物连作障碍必将得到进一步缓解，作物生产定能达到经济效益、生态效益和社会效益的和谐统一，但许多作物彻底根治连作障碍仍是难题。另外应该指出的是，目前通常所说的作物连作障碍，不仅单纯是连作障碍，而且也包含不科学施肥导致土壤劣变引起的作物障碍，也就是说，即便轮作，随着种植年限的延长，也会不同程度地引发作物生育障碍。目前，尚未分清作物连作障碍和施肥不良障碍各自所占份额，尚需进一步解决，只有这样，才能更好地针对原因采取防控措施。本专题将从不同作物连作对土壤微生物的影响及差异蛋白表达分析等方面探索连作障碍产生机理，并提出相应的防治措施，旨在为连作障碍的研究提供一些参考。     

蔬菜钾素营养的研究现状与展望

概述了目前国内外钾素在蔬菜作物栽培上的研究概况，从钾的植物生理学研究、钾对蔬菜作物产量、品质、抗逆性以及氮钾元素相互作用等方面作了比较详细的总结。钾几乎影响植物体内所有的代谢过程，包括光合作用、同化产物运转和分配、能量代谢、水分代谢、氮素代谢等许多方面。由于钾素影响了植株的代谢过程，从而对作物生长和产量形成具有积极作用，同时钾作为品质元素，可以提高果实的品质，但也有相反的报道。在总结前人研究的基础上对今后蔬菜钾素营养的研究提出了一些建议。随着蔬菜保护地的日益发展，科学地施用钾肥，明确钾及氮钾互作在蔬菜生理上的作用以及根据土壤和植株指标对土壤钾素盈亏进行诊断应是今后研究的主要方向。     

不同生育期昼间亚高温处理对日光温室番茄生产的影响

在日光温室番茄的第1花序第1花开花(处理1)时、第1花开花10d(处理2)时,利用温度处理室自动控温系统分别对植株进行昼间35℃亚高温处理,研究不同生育期开始的亚高温处理对番茄植株物候期、果实产量与品质的影响.结果表明:在番茄不同生育期进行昼间35℃亚高温处理,植株的物候期提前,生育期缩短,同时各花序坐果率下降,平均单果重变小,产量降低、品质下降.其中,在开花当天进行35℃亚高温处理的植株,其生长发育、产量与品质均低于开花10d时处理的.