海蓬子在海水灌溉农业上的应用

介绍了海水灌溉农业的概念和意义。阐述了盐生植物海蓬子的利用价值及其在海水灌溉农业上的应用。     

利用SRAP分子标记研究美洲海蓬子实生群体遗传多样性

选取28株不同形态的海莲子株系,调查植株高度、分枝夹角、果荚长度等生物性状,并采用SRAP技术对海蓬子株系进行遗传多样性分析.测定数据显示,海蓬子的不同株系在植株高度、分枝夹角、果荚长度均存在显著差异.SRAP标记多态条带比率(PPB)、Shannon多样性指数(I)以及Nei氏基因多样度(h)均显示海蓬子实生群体具有较为丰富的遗传多样性.SRAP标记相似系数变异范围为0.42～0.92.以相似系数平均值0.76为阈值,可将所有供试材料划分为11个亚类,表明海蓬子不同株系间存在明显的表型差异与遗传多样性.建议在实生群体内通过选择来培育海莲子新品种.     

海芦笋黄酮化合物抑菌效果研究

研究海芦笋黄酮化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、副溶血弧菌的体外抑制效果。结果表明,海芦笋黄酮化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、副溶血弧菌的抑制效果良好,而抑菌效果为：大肠杆菌〈沙门氏菌〈枯草芽孢杆菌〈副溶血弧菌〈金黄色葡萄球菌。     

海蓬子DnaJ-like基因片段的表达和生物信息学分析

从盐生植物海蓬子的抑制消减杂交文库中克隆了DnaJ-like基因的长609 bp的DNA序列,编码1个202 aa的开放阅读框,Northern B loting显示该基因在检测子(200 mmol/L NaC l)中的表达显著增强。生物信息学分析表明,在蛋白质水平上,该片段与拟南芥和水稻的同源性分别为6 e-68和1 e-58;在核酸水平上,该片段与拟南芥的同源性为3 e-24。保守区分析显示,该片段含有DnaJ-like基因完整的J功能域(J-Dom ain,66 aa),功能域在蛋白质水平与GenBank两种相关类型的J功能域的同源性分别为1 e-11和9 e-15。这为该基因的克隆及研究其在植物逆境胁迫中的作用奠定了基础。     

NaCl胁迫对北美海蓬子生长和品质的影响

以北美海蓬子为材料进行盆栽土培实验,研究了不同浓度的NaCl对海蓬子的生长及品质的影响。结果表明:(1)低浓度的NaCl胁迫可促进海蓬子的生长,240、300 mmol/L NaCl胁迫下,海蓬子株高、鲜重、干重及菜用质量均显著高于对照。NaCl浓度超过300 mmol/L,各项指标与对照相比均显著下降。(2)随着NaCl浓度的增加,海蓬子脯氨酸含量逐渐增加。(3)适当浓度的NaCl胁迫可提高海蓬子的品质,VC含量及氨基酸总量都显著上升。综合比较,300 mmol/L是较有利于海蓬子生长和品质积累的NaCl浓度。     

黄河三角洲地区盐生植物海蓬子的开发利用

报道了黄河三角洲地区盐生植物海蓬子的利用价值,并提出了保护和开发利用建议。     

不同追肥水平对北美海蓬子生长和产量形成的影响

【目的】研究不同追肥水平下北美海蓬子的生长和产量形成情况,为其引种栽培提供一定理论指导。【方法】以北美海蓬子为试验材料,调查不同尿素∶复合肥(1∶1)追施水平(0、75、150、225、300 kg/ha)下的生物性状表现并进行统计分析。【结果】追肥水平对北美海蓬子生育影响显著,在0~225 kg/ha两者呈正相关,追肥量为225 kg/ha时嫩茎产量高达30000 kg/ha、种子产量近3000 kg/ha,追肥量为300 kg/ha时产量开始下降。225 kg/ha是北美海蓬子生长和产量形成的适宜追肥量,在株高、茎粗、分枝数、生物量(尤其是地上部分)等多个生物性状上表现优越。研究获得株高、分枝数、节间长、茎粗与追肥量的相关性拟合曲线:y=30.069+1.845x-0.059x2、y=15.897+0.377x+0.019x2-0.001x3、y=1.997+0.073x-0.003x2、y=0.300+2.381×10-5x+0.001x2-4.667×10-5x3,各曲线均达到显著水平。【结论】北美海蓬子株高、分枝数、节间长、茎粗与追肥量的相关性拟合曲线均达到显著水平,尿素与复合肥(1∶1)225 kg/ha追肥量最有利于北美海蓬子生长和产量形成。     

不同氮磷水平对北美海蓬子生长和品质的影响

采用田间试验研究了不同氮磷水平对北美海蓬子生长和品质的影响。结果表明,氮、磷肥及其适量配合施用,北美海蓬子的总鲜质量和菜用产量都显著或极显著增加;但当施氮量超过225 kg.hm-2、施磷量超过45 kg.hm-2时,总鲜质量和菜用产量开始下降。本试验条件下获得的最优氮磷水平为氮225 kg.hm-2、P2O545 kg.hm-2。通过拟合氮磷施用量和产量的肥效方程,得出总鲜质量的理论最高值为10 962.2 kg.hm-2,此时的施氮量为225 kg.hm-2,施磷量为50 kg.hm-2;菜用产量的理论最高值为6 455.3 kg.hm-2,此时的施氮量为319 kg.hm-2,施磷量为48 kg.hm-2。北美海蓬子菜用部分的维生素C含量为2~4 mg.kg-1,可溶性糖含量为1.5~2.0 mg.kg-1。在一定范围内增施氮肥可以提高维生素C含量和可溶性糖含量,施磷对维生素C含量没有明显影响,可溶性糖含量随着磷肥施用量的增加呈先升后降的趋势。     

海水灌溉下北美海莲子盐肥耦合效应的研究

为明确海水灌溉下北美海蓬子盐肥耦合效应,采用正交试验设计,在滨海海口闸淮河入海口实验基地进行田间试验.结果表明:(1)适当浓度的氮肥、磷肥均能提高海水灌溉下北美海蓬子的鲜菜(可食茎枝)产量,施氮量75 kg/hm2、150 kg/hm2处理与不施氮相比,北美海蓬子鲜菜产量分别提高了10.2%、30.6%,施磷(P2O5)量30kg/hm2、60 kg/hm2处理与不施磷相比,鲜菜产量分别提高了12.5%、25.9%;施氮量225 kg/hm2或施磷量90kg/hm2处理,鲜菜产量开始下降.交互效应试验结果表明,北美海蓬子菜用产量的优化组合是50%海水+150kg/hm2氮肥+60 kg/hm2磷肥.(2)在海水灌溉下增施氮肥可以提高海蓬子维生素C含量,增施磷肥效果不明显.(3)通过拟合海水浓度、氮磷施用量和鲜菜产量的肥效方程,得出鲜菜产量的理论最高值为14 004.4 kg/hm2,此时海水浓度为60%,施氮量为135.77 kg/hm2,施磷量为78.11 kg/hm2;维生素C含量理论最高值为0.763 mg/g,此时海水浓度为55%,施氮量为174.19 kg/hm2,施磷量为69.25 kg/hm2.     

施氮水平与播种量对北美海蓬子鲜菜产量的影响

以北美海蓬子为材料,研究了不同施氮水平(0、150、225、300 kg/hm(2))与播种量(15、22.5、30、37.5 kg/hm(2))对北美海蓬子鲜菜产量的影响.结果表明:施氮水平与播种量对北美海蓬子鲜菜产量影响显著.适宜的施氮水平与播种量可促进北美海蓬子提高鲜菜产量.通过二次多项式回归分析得出鲜菜产量的理论最大值为14 003.1 kg/hm(2),施氮水平为255.47 kg/hm(2),播种量为30.20 kg/hm(2).     

全海水灌溉的作物—北美海蓬子（下）

2. 蔬菜　海蓬子，俗称海芦笋（Sea asparagus）或海豆（Sea bean），在美食家眼中是一道鲜美多汁、咸咸脆脆的绿色时令蔬菜。在欧洲特别是法国和英国，当地居民习惯地在海蓬子营养生长期（大约5～7月份），将其嫩尖部分从野外采回，或作色拉，或做腌菜。目前，国际海蓬子公司与名厨合作，已经研发出10多种不同风格的海蓬子菜谱以及罐头制品。同时，在北美海蓬子作为嫩尖蔬菜作物的品种选育、栽培技术、采后生理及保鲜研究等方面已取得长足进展。北美海蓬子嫩尖富含维生素A、C和矿质元素如钠、钾、钙、镁，以及多种人体所必需的微量元素如…     

全海水灌溉的作物—北美海蓬子（上）

发展海水灌溉农业已成为世界各国科学家研究的热点。据估计，全球范围内仅沿海荒滩大约有1．3亿hm2可资海水农业开发利用。中国滩涂约有200万hm2以上，占其国土面积的0．2％（约为传统农业可耕地面积的13％），而且正以2．6万～3．3万hm2的年速度增加。发展海水农业、开发荒滩荒涂被列为海洋开发及国家发展战略中的重要一环。发展海水农业，关键要选育出耐盐性很强、有经济利用价值的植物或作物品种。自1978年以来，由美国亚利桑那大学卡尔·霍奇斯先生（CarlHodges）创建的环境研究室，在全球范围内搜集到约1300多种野生盐生植物，并种植…     

毕氏海蓬子种子萌发及幼苗生长对盐分和水分胁迫的响应

以等渗的不同浓度NaCl和等渗PEG6000处理盐生植物毕氏海蓬子种子,测定其发芽率、幼苗茎长、地上部O2-·产率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性和脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白质(SP)的含量。结果表明,NaCl和等渗PEG6000对海蓬子种子萌发都有抑制作用,且PEG的抑制程度大于等渗的NaCl。PEG6000处理的幼苗地上部生长显著低于对照;低盐NaCl处理后幼苗地上部生长稍高于对照,但差异不显著,随着盐度的增加,地上部长度下降。O2-·产率随着PEG浓度的升高而增加。PEG6000胁迫下O2-·产率均高于NaCl处理。两种处理下植物体内抗氧化酶系统变化较复杂,PEG6000处理后SOD、POD的活性均比NaCl处理的要低,CAT活性相反。9.5%、13.0%PEG6000处理下,毕氏海蓬子Pro积累比较显著。毕氏海蓬子对盐分较强的适应性主要在于维持较高的SOD、POD活性和较低的体内活性氧水平。     

海蓬子盐胁迫初期抑制消减杂交cDNA文库的构建

为提高缩叶肉质盐生植物海蓬子总RNA和mRNA的质量,将改良CTAB法与Tripure试剂盒方法相结合,从300 mg海蓬子发芽后20 d的幼苗中成功分离和纯化了高纯度的总RNA和mRNA。并以无NaC l处理为D river,以200 mmol/L NaC l处理24 h、48 h、72 h的幼苗为Tester,通过cDNA双链的合成及两次PCR扩增,富集到两组处理中差异表达的大小在200~1 300 bp的cDNA序列,pGEM-T的连接和蓝白斑筛选表明杂交文库滴度和重组率分别达到2.6×107和96%,共收集阳性克隆12 000个,形成了抑制消减杂交的质粒cDNA文库。随机挑取酶切质粒的电泳分析表明,载体中均有插入片段。两种RNA提取方法的结合有效提高了多汁多色素海蓬子RNA的质量,高效抑制消减杂交文库的建立为进一步分析基因的差异表达及分离抗盐基因奠定了基础。     

外源多胺对盐胁迫下北美海蓬子类囊体膜光能转换特性的影响

研究了外源亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对NaCl胁迫下北美海蓬子类囊体膜光能转换特性的影响,结果表明:50 mmoL/L NaCl处理的北美海蓬子PSⅠ与PSⅡ的电子传递活性明显降低,3种浓度(50、100、200 mmoL/L)NaCl处理的类囊体膜PSⅡ中18.0 ku多肽组分发牛降解.50 mmoL/L NaCl处理下,添加不同浓度的亚精胺及精胺,发现类囊体膜的电子传递活性得到显著提高,室温吸收光谱有所提高.且能缓解类囊体膜18.0 ku多肽组分的降解.     

海芦笋硅窗气调包装工艺参数优化

为抑制海芦笋采后品质劣变,延长其贮藏保鲜期,采用Box-Benhnkenk设计方案,通过响应面分析法探讨了温度、硅窗面积及CO2含量对海芦笋抗坏血酸和叶绿素含量的影响规律,并对工艺参数进行了优化。结果表明,温度对两个指标都具有极显著的影响(P0.01),硅窗面积对两个指标有显著影响(P0.05),但CO2含量仅对抗坏血酸含量有显著影响,而对叶绿素含量影响不显著(P0.05)。建立了海芦笋硅窗气调包装工艺中温度、硅窗面积及CO2含量3个因素对两个指标的数学模型,获得了最佳工艺参数为温度1.9℃、硅窗面积0.58cm2和CO2含量5.9%。     

稀盐盐生植物盐角草对盐胁迫生理响应的初步研究

[目的]分析盐胁迫下盐角草生长特性指标和抗逆性指标的变化,初步研究盐角草对盐胁迫的耐盐机理.[方法]用不同浓度的NaC1对盐角草进行盐胁迫处理,常规方法测定盐角草的湿重、干重、含水率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量.[结果]随着NaCl浓度的不断增加,盐角草湿重、干重和含水率均呈先升后降再升趋势,最适生长浓度为100mmol/L;叶绿素含量先降后升;SOD活性总体呈先升后降,POD活性和CAT活性则是先降后升再降,三者相互协调发挥作用;脯氨酸含量、MDA含量呈先升后降态势,且盐处理后的均较对照的高.[结论]盐角草的抗氧化酶活性,尤其是SOD活性是盐胁迫的敏感指标,反应了盐角草独特的耐盐机理.     

银川灌区灌溉回归水质量评价

银川灌区回归水指灌溉农业土壤深层渗滤水、农田尾水、渠道渗漏水、退水及少量的工业废水和城镇生活污水，年排量２３．３亿ｍ３。我们对三条主要排水干沟回归水中２８种物质含量评价表明：属无毒有害型微咸水，采取与黄河水掺灌或轮灌适宜的灌溉制度对作物生长及土壤盐碱化无不良影响，可开发利用作灌溉用水。     

早熟菜用型马铃薯节水灌溉试验研究

早熟菜用型马铃薯节水灌溉试验结果表明:地膜覆盖能有效增加地温,比露地平均增温1.5℃左右,可比露地种植提早20 d左右上市;地膜马铃薯能明显提高马铃薯对土壤水资源的利用效率,水分生产率可提高1.98 kg/mm左右,耗水量比露地种植节水30.21%;配合沟灌的新型起垄种植模式,一般可增产14.2%,薯块商品率高,经济效益好,在水源充足的地方可以推广应用。     

专题导读：中国油菜生产的高产高效氮素管理

氮素是作物生长最重要的必需营养元素之一,氮肥的合理施用能促进作物生长并提高产量,但过量施氮或不适时的偏施则会抑制作物生长并对生态环境产生威胁^[1]。 油菜是中国最重要的油料作物,提供了60%左右的国产食用植物油,近年来种植面积保持在740万公顷左右,其中长江流域的冬油菜种植面积和总产量占全国的80%左右。与其他油料作物相比,长江流域冬油菜为冬季作物,具有不与夏粮作物争地、长期种植可以培肥地力、减少南方冬闲田面积等诸多特点,提高中国食用油自给率、保障食用油安全供给的可行之路只能是稳定和扩大冬油菜种植面积、依靠科技进步提高油料作物产量和产油量^[2]。 同世界其他主要油菜种植区域相比,中国冬油菜种植的长江流域一般采用一年两熟或三熟的种植制度,具有土地利用强度大、土壤养分带走量大、土壤有机质含量低、土壤自身供肥能力及保肥能力差等特点,导致在同等产量水平时要求比世界其他油菜主产区施用更多的肥料和多次施肥。例如在加拿大油菜主产区,种植油菜时如果不施肥仅靠土壤的自身肥力就可生产出施肥条件下的85-90%的产量^[3],在中国的东北海拉尔地区如果不施肥也可生产出施肥条件下的80%左右的产量,但在中国长江流域如果不施肥仅靠土壤的自身肥力油菜只能维持施肥条件下的40%—50%的产量,也就是说,从养分供应角度来看中国油菜主产区的油菜产量对肥料的依存率平均高达55%以上。另外,就施肥对长江流域主要作物产量的贡献率来讲,水稻平均为29.6%、小麦为48.6%、棉花为38.0%、油菜为56.2%,反映在土壤肥力基本相同时,由于作物的种类、生育时期的气候不同导致冬作油菜更加依赖肥料的施用^[4]。由于以上客观因素的存在,无论是农民实际生产还是农业技术推广部门的推荐指导,施肥已成为油菜生产中的重要技术措施,在油菜生产的直接成本中肥料投入占一半以上,施肥措施到位与否直接影响油菜籽产量和收入。 近10多年来随着国家测土配方施肥项目和其他相关科技项目的实施,初步建立和培植了一支以华中农业大学、中国农业科学院油料作物研究所、湖南农业大学及相关油菜主产省农业科学院为依托的油菜营养与施肥科研队伍,油菜科学施肥研究及技术应用有了长足的进步,明确了中国油菜主产区耕地土壤养分缺乏因子及缺乏程度、目前高产优质油菜的营养需求特性,研制了中国主要区域油菜专用肥配方及其配套施用技术,并通过农业部相关推广应用项目进行了大面积的示范和应用,为保障中国油菜的高产高效生产提供了技术支撑。 然而,目前油菜施肥尤其是氮肥施用量总体偏高导致肥料投入成本高、养分利用率低,区域间和田块间氮肥投入过高和过低的现象并存导致养分的增产增效潜力得不到有效发挥,油菜氮素营养与施肥技术研究跟不上生产发生的变化导致新推广应用的油菜品种缺少针对性的施肥方案以及与轻简化生产相配套的轻简高效施肥技术,这些问题的存在既制约了油菜高产绿色高效生产的发展,也阻碍了油菜植物营养与施肥科学的进步。针对以上问题,本专题从不同油菜品种的氮素营养效率及碳积累转运、不同氮营养条件下的氮分配及其对光合作用的影响、种植密度及栽培模式与氮素养分管理的配套等多个角度和层面对本领域的最新研究进展进行了展示,在此基础上,通过归纳总结国内外近年来的研究与实践进展和经验提出了中国冬油菜氮素养分管理策略^[5-6]。需要指出的是,本专题只是近年来从事油菜养分与施肥研究工作的部分研究成果,油菜的氮素营养遗传生理^[7]、油菜氮素营养快速诊断与精准施用^[8]、氮与其他养分的配合、氮肥的简化施用技术等研究均有一定程度的进步,但本专题没有涉及。我们希望通过本专题能展示目前在油菜氮素营养管理研究上取得的进展、突出油菜生产中养分管理技术的重要作用、剖析当前生产中养分管理存在的问题,引起科研及技术推广各层面对油菜养分尤其是氮素科学管理进一步重视,开展更多更深入的研究,为油菜减肥高效绿色生产提供更强的技术支撑。