稻豆轮作应用概括及综合效益研究进展

稻豆轮作是我国南方多熟制地区常用的水旱轮作种植模式,我国早在汉代就有对稻豆轮作的描述。长期实践表明,稻豆轮作对增加作物产量、改善土壤理化性质、增加土壤肥力及防治病虫草害具有重要作用,对促进农业绿色高效可持续发展具有重要意义。本文在前人研究基础上,综述了稻豆轮作在提高作物产量和品质、改善土壤理化性质、增加土壤肥力、优化土壤微生物群落结构,减少稻田碳排放和提升经济效益方面的作用,这为稻豆轮作在生产上可持续利用提供理论依据。     

生物炭配施硅肥对增温稻麦轮作农田CH4和N2O排放强度的影响

夜间增温幅度大于白天是气候变暖的主要特征之一。夜间增温、施硅或生物炭对单一作物(水稻或小麦)生产的影响已有报道,但三者耦合如何影响稻麦轮作农田CH₄和N₂O排放强度,尚不清楚。通过田间模拟试验研究了夜间增温下生物炭配施硅肥对稻麦轮作农田产量和碳排放强度的影响。采用3因素3水平正交试验设计,用铝箔膜覆盖水稻冠层模拟夜间增温(19:00—6:00),设常温对照(不盖膜,W0)、覆盖5 mm膜(W1)和覆盖11 mm膜(W2) 3水平;生物炭用量设3水平,即不施生物炭(B0)、施10 t/hm²(B1)和施25 t/hm²(B2);硅肥设不施硅(Si0)、施钢渣(Si1)和施矿粉(Si2) 3水平,施硅量均为0.2 t SiO₂/hm²。结果表明：夜间增温明显降低水稻和小麦产量,施生物炭明显提高水稻和小麦产量。夜间增温、施用矿粉或生物炭明显降低农田CH₄累积排放量、综合增温潜势(SGWP)和碳排放强度(GHGI)。稻麦轮作农田综合增温潜势(...     

UV-B辐射增强对陆地生态系统温室气体排放影响的研究进展

地表太阳紫外线-B(UV-B,波长：280～320 nm)辐射增强和气候变化均是当今重要的全球性环境问题。平流层臭氧层损耗以及大气CO₂、CH₄和N₂O等温室气体排放的增加,是驱动这两大全球性问题的主要因素。UV-B辐射增强会通过一系列的生物地球化学进程影响陆地生态系统碳氮平衡,改变CO₂、CH₄、N₂O等温室气体的排放,进一步对气候变化产生作用。笔者对UV-B辐射增强对陆地生态系统CO₂排放的影响途径(凋落物和土壤)和影响机制(有机物中难降解分子转化为可溶性有机碳、有机物非生物光化学降解以及光引发产生的微生物降解)进行了总结,阐述了UV-B辐射增强对CH₄和N₂O排放的影响途径(植株组织化学结构变化和根系分泌物组分变化),及其在不同生态系统中与环境要素相互作用下的排放规律。此外,气候变化背景下,一定范围内的温度升高和降水量减少可促进UV-B辐射增强产生的有机物光降解作用,进而促进温室气体的...     

黄淮海南部玉米新品种丰产性和稳产性及应用前景分析

对初步证明有应用前景的新苗头组合进行区域内多年多点鉴定试验,在丰产性、稳产性和区域适应性方面综合评价有应用前景的新杂交种。本研究于2016-2018年以黄淮南部地区种植的7个品种组合在6个试验地点产量结果进行分析,结果表明：参试品种产量的环境效应和基因型×环境互作效应均存在极显著差异。从参试地点看出苏试51417丰产性和稳产性综合评价很好;金大丰1906和苏玉41稳产性很好,丰产性较好,综合评价良好,相对具有较大的推广应用空间,适合江苏省春夏播区域种植。     

2010—2011年北京农资流通领域中肥料产品质量抽检结果的分析评价与建议

为了了解2010—2011年北京市农资流通领域中肥料产品质量的动态变化状况,通过对北京市农资市场肥料产品进行抽检的方法,得出了相应的检测数据并对抽检结果进行了分析与评价。结果表明,2年来北京市农资流通领域的肥料质量总体呈现良好态势。无机肥料的种类和流通量均在肥料市场上占有主导地位,有机肥料和有机—无机复混肥料的市场占有率均较低。北京市肥料产品的主要问题主要表现在单一养分含量不足及有害元素含量超标两方面上。     

生物炭对稻田温室气体CH4和N2O排放的影响综述

稻田是大气CH4和N2O的重要排放源,减少稻田CH4和N2O排放对缓解全球气候变暖具有重要意义。生物炭具有含碳量高、难分解、比表面积大、疏松多孔等特性。利用生物炭可改善稻田土壤理化性质及微生物学性质,减少温室气体的排放,提高水稻产量。在现有相关研究的基础上,结合国内外研究进展,回顾了国内外生物炭的研究历史及特性,全面评述了生物炭影响稻田温室气体排放的作用机理,以及对稻田温室气体CH4和N2O排放、综合温室效应(GWP)、温室气体排放强度(GHGI)、净生态系统经济预算(NEEB)的影响等国内外研究进展,提出了未来生物炭在稻田温室气体排放方面的研究方向。     

秸秆全量还田下施用过氧化钙对南方双季稻产量和稻田温室气体排放的影响

为探明秸秆全量还田条件下施用过氧化钙（CaO₂）对南方双季水稻产量和稻田温室气体排放的影响,设置不施CaO₂（CK）和早稻旋耕前一次性施用CaO₂ 2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法监测稻田温室气体排放,以明确秸秆全量还田下施用CaO₂对双季稻产量、稻田温室气体排放、综合温室效应（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响。结果表明,与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年晚稻产量,增幅分别为3.44%和2.65%,但对早稻产量无显著影响。施用CaO₂显著降低了早稻季CH₄累积排放量、GWP和GHGI,降幅分别为14.73%、14.74%和15.09%,但是对N₂O累积排放量无显著影响。施用CaO₂对晚稻季CH₄和N₂O排放均无显著影响。与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年的周年产量,增幅分别为1.93%和2.58%;但对CH₄和N₂O累积排放量、GWP及GHGI均无显著影响。因此,施用CaO₂有助于协同实现双季稻增产和稻田温室气体减排。     

新一代温室气体排放情景下安徽省未来气候变化预估分析

基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的新一代排放情景,和中国气象局发布的"中国地区气候变化预估数据集V3.0",针对安徽省,笔者选择1971—2000年作为基准期,采用区域气候模式模拟的方法,对比分析安徽省未来气候变化特征,重点评估近期内即未来20年气候变化趋势。模拟结果显示,未来20年不同情景下安徽省平均气温均为上升,全省平均增温幅度约0.9~1.1℃;而降水量变化具有不同特征,较低排放情景下降水量以上升为主,高排放情景则以下降为主。到2050s全省平均气温相比于基准期将升高1.6~1.7℃,升温幅度呈现北高南低的特征;全省降水量相比于基准期将下降50~90 mm,各地降水量均呈下降趋势。另外,通过对降水和气温的模拟,预估未来该地区旱涝演替更加频繁,高温热浪等事件也将进一步频发。     

钙信号与植物低温响应研究进展

钙信号是一种重要的第二信使,在动植物生长发育和信号转导中具有重要的调节作用。为了深入了解其参与植物低温响应的作用机理,笔者归纳了钙离子转运系统和相关钙离子感受器的结构和功能,并从生理变化和基因表达2个方面分析了钙信号参与植物低温响应的研究进展;总结了Ca~(2+)转运系统、Ca M、CMLs、CBLs和CDPKs中参与植物低温响应的基因,并简要分析了其作用机制。分析表明钙信号能通过多条途径增强植物的低温抗性,在农业生产中具有重要的现实意义。     

三烯脂肪酸在高等植物逆境胁迫应答中的作用

三烯脂肪酸(trienoic fatty acids,TAs)是高等植物细胞膜脂中主要的不饱和脂肪酸。三烯脂肪酸不仅是膜的组成成分,而且可以调节植物对温度、盐、干旱等非生物胁迫以及病害等生物胁迫的适应性。本文介绍了高等植物三烯脂肪酸及其相应的脂肪酸去饱和酶,重点综述了三烯脂肪酸在各种逆境胁迫应答中的作用。在低温、盐、干旱等非生物逆境胁迫下,植物体中三烯脂肪酸的含量增加,以维持膜的流动性和稳定性,降低逆境对膜结构和功能的损害,从而增强植物的抗逆性。在病虫害等生物逆境胁迫下,三烯脂肪酸可能做为合成茉莉酸或其它oxylipins的前体参与植物对生物胁迫应答的防卫反应,也可能独立引发植物体产生系统获得性抗性。     

MicroRNA在高等植物逆境响应中的作用机制研究进展

microRNA（miRNA）是一类20~24bp的内源性小分子非编码RNA,广泛存在于真核生物中。成熟的miRNA通过与靶基因较保守的互补位点配对结合,在转录后水平负调控靶基因的表达,参与植物的生长发育、信号转导和逆境响应等过程。本文综述了植物在生物胁迫和非生物胁迫（重金属、干旱、低温、盐、热）响应中miRNA的作用及其调节机理研究进展,指出存在问题并进行展望。     

重金属Cd对两个马铃薯品种生长发育的影响

以马铃薯克新1号与费乌瑞它为参试材料,采用盆栽试验,研究不同浓度Cd胁迫对马铃薯两个品种生长发育的影响。结果表明:当Cd处理浓度提高时,植株毒害程度加大,生长明显受到抑制。低浓度(10 mg/kg)Cd胁迫促进费乌瑞它植株的生长,而高浓度重金属Cd(50 mg/kg)胁迫对两个品种的生长均有抑制作用。轻度Cd(10mg/kg)与重度Cd(50 mg/kg)胁迫下,马铃薯单株产量及叶片、地上茎、块茎、根系干质量均显著下降。Cd对植株各器官毒害程度由高到低分别为根系>块茎>叶片>地上茎。克新1号抗Cd能力优于费乌瑞它。     

DC复合生长调节剂对玉米主要农艺性状的影响及抗倒伏作用研究

在玉米植株生长至10~12片可见叶期，用0.3%的PC复合生长调节剂喷施上部叶片1次，可显著降低玉米的株高和穗位、有效提高玉米的抗倒伏能力。通过对掖单13号、郑单13号、豫玉27号和安玉13号玉米的试验，其成熟期株高分别比对照降低了24.2~50.2cm；穗位分别比对照降低了14.8cm~27.3cm。但株高和穗位的降低对供试玉米的百粒重和穗粒重等某些主要农艺性状有不同程度的影响。过氧化物酶同工酶和可溶性蛋白电泳的分析结果表明，PC复合生长调节剂处理可明显引起供试玉米体内生理生化水平上的变化。     

植物花粉发育的基因工程研究进展

植物花粉发育过程极其复杂,众多基因参与其中并对花粉发育的正常进行发挥着重要作用。植物花粉发育的基因工程研究是将花粉发育的分子水平研究和植物个体发育调控研究联系起来的中间环节,有助于全面认识植物花粉发育的机理。综述了植物花粉发育相关基因的分离、表达及其调控的研究进展,探讨了利用基因工程创造雄性不育的几种方法,并对今后的应用前景进行了展望。     

热激转录因子在植物胁迫应答和生长发育中的作用

由于其固有的生长方式,植物常常会面临诸如干旱、盐碱、极端温度和病虫害等不利因素的影响,因此,植物在漫长的进化过程中发展出一套精巧的调控机制来应对自然界中的各种环境和生物胁迫,并维持其正常的生长发育。植物基因表达的分子调控网络十分复杂,包括转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平等多个层次。转录因子介导的转录水平上的调控对于基因表达调控发挥着至关重要的作用,转录因子与靶基因启动子区的顺式元件相互作用来调控下游基因的表达。热激转录因子(heat shock factor,HSF)是真核生物中广泛存在的一类转录因子,通过识别热激元件(heat shock element,HSE)调控基因表达,从而参与植物的各种生命活动。植物HSF数量众多、功能多样、调控机制复杂精巧,不仅能够影响植物对高温、干旱、重金属等胁迫的抗性以及植物的抗病性,还参与了对植物配子形成和根发育等过程的调控。本综述归纳了植物中HSF的基本结构和分类、HSF受到的调控,重点介绍了HSF在应答各种胁迫条件和调控植物生长发育中的研究进展,并对植物HSF研究中有待进一步阐明的问题进行了探讨和展望,以期为植物的抗逆性改良和分子育种中潜在候选基因的选择提供参考依据。     

高等植物果聚糖合成途径、相关基因和功能的研究进展

果聚糖是由蔗糖与一个或多个果糖基相连接的聚合物,是一类重要的碳水化合物和渗透调节物质,可提高植物的抗逆性;果聚糖还是一类重要的功能性食品,对人体健康有多种促进作用。植物是果聚糖的主要来源,其合成过程涉及到多种果糖基转移酶,不同的果糖基转移酶组合形成不同类型的果聚糖。较为系统地综述了高等植物果聚糖合成的代谢路径、相关基因、果聚糖的功能及应用前景等方面的研究进展。     

不同照度处理对5种室内植物生长发育的影响

为使室内植物在低光照下能正常生长发育,模拟室内3种低光照条件（I- ca. 100 lx; II- 200 lx; III-800~1400 lx）,对5种室内植物进行试验,观测其综合表现。结果表明,红掌除新生花序数量在不同光照下存在显著性差异外,其他指标差异性均不显著。口红花的株高、冠幅和新枝生长数量均以第III种光照下较好,不同处理间存在显著性差异。网纹草在弱光照下,枝条徒长明显,明亮光照下则不容易徒长。绿萝在3种光照处理下,冠幅随I、II、III依次增加。黄金葛也是以光照稍强的条件下表现较好。5种植物之间的Fv/Fm差异显著,黄金葛基本低于0.75,其他种类在0.8左右。PI值也是黄金葛最低（低于0.5）,口红花最高（大于1.5）,其他种类居中。ET0/CS仍是黄金葛最低（小于120）,绿萝其次(120~170),其他大于170。试验表明,黄金葛耐弱光能力低,其他种类较好,可用于低光照的室内。     

茶树干旱胁迫研究进展

综述了在茶树干旱胁迫时内源激素ABA、IAA积累的速度与干旱胁迫程度（干旱时间、土壤水势）的关系以及保护性酶SOD活性呈现出的“先升后降”的规律,而POD活性则呈现出“先快后慢”的趋势;渗透调节物质脯氨酸,无机元素铁、锰、铜、锌含量随干旱胁迫而变化的研究结果。为抗旱性茶树品种的选育和提高茶树抗旱的栽培技术的研究提供理论依据。     

“苋”及其相关植物的原植物研究

“苋”是现代中国人习见的野菜种类。目前对“苋”已经开展了大量的研究工作,这些工作包括宏观与微观,涵盖了“苋”类植物的种质资源、种子特性、植株的生理学特性、光合特性以及医药功能和药理的研究等。但是,从植物分类学的角度来说,对“苋”这一名称所代表的原植物却知之甚少。笔者通过对历史典籍中与“苋”有关资料的整理与分析,用比较形态学的方法,对与“苋”这一名称有关的植物开展分类学的研究工作,厘定原植物的科学名称。研究发现,历史典籍中记载的与“苋”有关的植物名称有17个,在对这些名称所代表类群的形态学特征对比后发现,这些名称可以归并入3 个科中,分别是苋科、马齿苋科和大戟科。被放置在苋科的植物包括苋属的白苋与红苋、牛膝属植物和青葙属的鸡冠花;马齿苋科的植物为马齿苋属的马齿苋;大戟科的植物为铁苋菜属。研究表明,早在汉代时期,中国先民已经认识到了“苋”类植物的食用功能;中国人明确地将马齿苋确定为单独类群的时间,比欧洲早800年。