几种作物病原丝核菌的比较研究

1984～1986年从田间采集的具有典型纹枯病症状的水稻、玉米、大豆、花生、小麦和立(木占)症状的棉苗等作物上分离的12个丝核菌菌株,从病菌无性时期的形态、细胞核、培养性状、菌丝亲和力、交互接种等诸方面进行了比较研究,结果表明,这些菌株均符合Darmeter等1965年所叙述的R.solani的形态特征,且幼龄菌丝中细胞是多核的,应视为同种,但不同寄主上的菌株在培养性状、菌丝亲和力、交互接种的感病情况仍存在一定差异,可视为不同类群,根据试验结果,初步提出了湖南上述作物水旱轮作换茬的种类布局,为栽培措施防病提供依据。     

未来气候变化对中国种植制度北界的可能影响

 【目的】气候变暖已是一个全球性的问题,中国气候未来将继续变暖,这一变化将对中国的农业生产造成一定的影响,本文旨在研究未来气候变化对中国种植制度北界、冬小麦种植北界、双季稻种植北界、雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界以及热带作物的种植北界的影响。【方法】依据全国种植制度气候区划指标、冬小麦和双季稻种植北界指标、雨养冬小麦-夏玉米稳产种植北界指标以及热带作物种植北界指标,采用经典的农业气候指标计算方法,分析与1950s—1980年相比,未来30年（2011—2040年）、及本世纪中叶（2041—2050年）全国种植制度界限北界、冬小麦种植北界、双季稻种植北界、雨养冬小麦-夏玉米稳产的种植北界、以及热带作物的种植北界的变化。【结果】（1）与1950s—1980年相比,2011—2040年和2041—2050年的一年两熟带和一年三熟带北界都不同程度向北移动。与1950s—1980年相比,基于2011—2040年和2041—2050年未来气候资料分别分析得到的一年一熟区和一年二熟区分界线,空间位移最大的省（市）为陕西省和辽宁省,且2041—2050年北移情况更为明显;与1950s—1980年相比,由2011—2040年和2041—2050年气候资料分别确定的一年二熟区和一年三熟区分界线,空间位移最大的区域在云南省、贵州省、湖北省、安徽省、江苏省和浙江省境内,且2041—2050年北移情况更为明显。在不考虑品种变化、社会经济等方面因素的前提下,这些区域由于气温升高种植制度由一年一熟变为一年两熟、由一年两熟变为一年三熟,区域内单位面积周年粮食产量可不同程度提高。（2）与1950s—1980年相比,2011—2040年和2041—2050年的冬小麦的种植北界在辽宁省、甘肃省和宁夏回族自治区都不同程度向北移动,在青海省表现为西扩。由于冬小麦产量通常要比春小麦高,因此在不考虑其他因素影响的前提下,该区域由于冬小麦替代春小麦可带来单位面积产量的提高。未来气候变暖热量资源的增加,将可能导致浙江省、安徽省、湖北省、湖南省、贵州省双季稻种植北界不同程度北移,特别是浙江省、安徽省和湖北省表现更为明显。热带作物安全种植北界在广西省和广东省境内北移情况比较明显。而未来降水量的增加将使得大部分地区雨养冬小麦-夏玉米稳产北界向西北方向移动。【结论】到2011—2040年和2041—2050年,气候变化将会造成全国种植制度界限不同程度北移、冬小麦种植北界北移西扩,双季稻和热带作物种植北界北移。而未来降水量的增加将使得大部分地区雨养冬小麦-夏玉米稳产北界向西北方向移动。     

Evaluation of plant virus infection of cereal crops and prediction of spread of disease in Primorskii krai

The spread of ten viruses has been revealed on cereal crops in Primorskii krai: brome mosaic, barley stripe mosaic, wheat streak mosaic, northern cereal mosaic, barley yellow dwarf, maize dwarf mosaic, oat Russian mosaic, rice streak, maize dwarf mosaic, and Poa semi-latent. The level of infection of row crops didn’t exceed 1% and 2.2% in collection and competitive variety testing nurseries. Barley stripe mosaic virus (barley), brome mosaic virus (wheat), and northern cereal mosaic virus (oat) spread the most.     

水稻田条带间作大豆、玉米对稻飞虱和缨小蜂种群数量的影响

选择在闽北地区广泛种植的经济作物玉米和大豆与水稻条带间作,利用吸虫器进行取样调查,探讨多样化种植对稻飞虱及其卵期寄生蜂缨小蜂种群动态和雌性比例的影响.结果表明:条带间作大豆或玉米既不能显著减少稻飞虱的个体数量,也不能显著增加缨小蜂的种群数量;间作系统中白背飞虱、褐飞虱、灰飞虱及缨小蜂的雌性比例与水稻单作无显著性差异.因此,本研究所采用的多样化种植模式不能有效抑制稻飞虱的种群数量.     

Isolation and molecular characterization of entomopathogenic nematode,Heterorhabditis sp. from an arable land in Nigeria

The occurrence of entomopathogenic nematodes(EPNs) in arable soil samples from Nigeria was investigated using Baermann extraction tray and insect-bait(White's trap) techniques. Isolates were tested for infectivity using the larvae of Galleria mellonella(greater moth) and Tenebrio molitor(mealworm). The study revealed a new species of Heterorhabditis(MT371593) in soil samples that were randomly collected from an arable farmland cultivated with cassava TMS-30572 at the Teaching and Research Farm of Landmark University, Nigeria. Amplification of the internal transcribed spacer region(ITS) of the ribosomal DNA produced a nucleotide sequence of 933 base pairs(bp). A BLASTN search of Gen Bank showed that the sequence of the Nigerian isolate is identical at 99% similarity to that of Heterorhabditis sp. from Thailand. Infectivity test of the isolate showed 100% mortality against T. molitor larvae within 48 h of exposure while only 80% mortality was recorded for G. mellonella after 1 week of exposure. This is the first account of Heterorhabditis sp. in Nigeria. The varying degrees of infectivity against mealworm and greater moth observed in this study proved that the Nigerian isolate of Heterorhabditis sp. could potentially be an attractive option in the management of insect pests of cash crops.     

Potassium sulphate induces resistance of rice against the root-knot nematode Meloidogynegraminicola

Potassium (K), an important nutrient element, can improve the stress resistance/tolerance of crops. The application of K in resisting plant-parasitic nematodes shows that the K treatment can reduce the occurrence of nematode diseases and increase crop yield. However, data on K₂SO₄ induced rice resistance against the root-knot nematode Meloidogynegraminicola are still lacking. In this work, K₂SO₄ treatment reduced galls and nematodes in rice plants and delayed the development of nematodes. Rather than affecting the attractiveness of roots to nematodes and the morphological phenotype of giant cells at feeding sites, such an effect is achieved by rapidly priming hydrogen peroxide (H₂O₂) accumulation and increasing callose deposition. Meanwhile, galls and nematodes in rice roots were more in the potassium channel OsAKT1 and transporter OsHAK5 gene-deficient plants than in wild-type, while the K₂SO₄-induced resistance showed weaker in the defective plants. In addition, during the process of nematode infection, the expression of jasmonic acid (JA)/ethylene (ET)/brassinolide (BR) signaling pathway-related genes and pathogenesis-related (PR) genes OsPR1a/OsPR1b was up-regulated in rice after K₂SO₄ treatment. In conclusion, K₂SO₄ induced rice resistance against M. graminicola. The mechanism of inducing resistance was to prime the basal defense and required the participation of the K⁺ channel and transporter in rice. These laid a foundation for further study on the mechanism of rice defense against nematodes and the rational use of potassium fertilizer on improving rice resistance against nematodes in the field.     

Larval diet affects development and reproduction of East Asian strain of the fall armyworm,Spodoptera frugiperda

In December 11, 2018, the fall armyworm(FAW), Spodoptera frugiperda invaded China and has since impacted local maize, sorghum and other crops. Here, we draw on laboratory experiments to show how different host crops(i.e., maize, sorghum, wheat and rice) and artificial diet affect larval growth and adult reproduction of one local FAW strain. Larval diet affected development duration, pupation rate, survival and emergence rate of pupae, and S. frugiperda adult fecundity. FAW attained the slowest larval development(19.4 days) on sorghum and the fastest(14.1 days) on artificial diet, with larvae attaining 99.6% survival on the latter food item. On rice, FAW larvae attained survival rate of 0.4% and were unable to pupate successfully. Pupation rate and pupal survival varied substantially between artificial diet and live plantlets at different phenological stages. Pupal weight was the highest(0.26 g) on artificial diet and the lowest(0.14 g) on sorghum, while FAW females reached the highest fecundity(699.7 eggs/female) on 2-leaf stage maize. Egg hatching rate equaled 93.6% on 4-or 5-leaf stage maize and 36.6% on artificial diet. FAW intrinsic rate of natural increase and the finite rate of increase varied between larval diets, reflecting how young maize leaves are the most suitable diet. Our findings can help to refine laboratory rearing protocols, devise population forecasting models or guide the deployment of ‘area-wide' integrated pest management(IPM) modules in FAW-invaded areas of China and other Asian countries.     

我国主要粮食作物耕地基础地力的时空变化

【目的】 耕地基础地力是实现粮食作物高产稳产的基石,明确我国主要粮食作物耕地基础地力时间变化趋势及空间变异特征,为保障我国粮食安全、提升耕地质量提供重要理论支撑。【方法】 基于1988—2019年国家耕地质量长期定位监测网络,选取每个监测点自建点开始前1—5年不施肥处理的空白区与农民常规施肥处理的常规区的长期监测数据,分析我国玉米、水稻和小麦三大粮食作物产量以及基础地力贡献率的时空变化情况及其影响因素。【结果】 30多年来我国粮食作物产量和耕地基础地力随时间变化整体呈现增加趋势,作物产量年增长速度呈无肥区<常规区,水稻<小麦<玉米的变化规律。玉米、小麦、水稻无肥区产量分别从1988年的2 370、1 712、3 111 kg·hm^-2增至2019年的4 852、3 258、4 167 kg·hm^-2,增幅分别为104.7%、90.2%、34.0%;玉米、小麦、水稻常规区产量分别从1988年的5 356、3 296、5 970 kg·hm^-2增至2019年的8 859、6 515、7 825 kg·hm^-2,增幅分别为65.4%、97.6%、31.0%。我国三大粮食作物2015—2019年基础地力贡献率为52.7%,相较1988—1994年的45.4%显著增加了7.3个百分点。其中：玉米基础地力贡献率为54.3%,比1988—1994年的42.1%显著增加12.2个百分点;水稻基础地力贡献率为53.3%,比1988—1994年的46.6%显著增加6.7个百分点;小麦基础地力贡献率随年份整体呈增长趋势,且相较玉米和水稻整体偏低。三大粮食作物基础地力贡献率空间分布差异较大：东北区、黄淮海区较高,分别为56.5%、54.1%,西南区、华南区次之,分别为53.7%和52.9%;甘新区和青藏区最低,分别仅为38.7%和40.4%。利用随机森林模型对三大粮食作物系统中影响基础地力贡献率空间分布的土壤因素进行重要性分析,其中：土壤速效钾、有机质含量和土壤容重是影响玉米基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤有效磷、速效钾和有机质含量是影响小麦基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤pH、有效磷和有机质含量是影响水稻基础地力贡献率空间分布的关键因素。【结论】 30多年来,我国三大粮食作物耕地基础地力不断提升,但地区间差异较大、整体水平仍然较低,远低于欧美发达国家水准;土壤速效钾含量、土壤有效磷含量和土壤pH分别是影响玉米、小麦和水稻基础地力贡献率空间分布的最关键的因素。     

Estimating daily actual evapotranspiration of a rice–wheat rotation system in typical farmland in the Huai River Basin using a two-step model and two one-step models

The objective of this study is to evaluate the performance of three models for estimating daily evapotranspiration(ET) by employing flux observation data from three years(2007, 2008 and 2009) during the growing seasons of winter wheat and rice crops cultivated in a farmland ecosystem(Shouxian County) located in the Huai River Basin(HRB), China. The first model is a two-step model(PM-K_c); the other two are one-step models(e.g., Rana-Katerji(R-K) and advection-aridity(AA)). The results showed that the energy closure degrees of eddy covariance(EC) data during winter wheat and rice-growing seasons were reasonable in the HRB, with values ranging from 0.84 to 0.91 and R2 of approximately 0.80. Daily ET of winter wheat showed a slow decreasing trend followed by a rapid increase, while that of rice presented a decreasing trend after an increase. After calibrating the crop coefficient(K_c), the PM–K_c model performed better than the model using the K_c recommended by the Food and Agricultural Organization(FAO). The calibrated key parameters of the R-K model and AA model showed better universality. After calibration, the simulation performance of the PM-K_c model was satisfactory. Both the R-K model and AA model underestimated the daily ET of winter wheat and rice. Compared with that of the R-K model, the simulation result of the AA model was better, especially in the simulation of daily ET of rice. Overall, this research highlighted the consistency of the PM-K_c model to estimate the water demand for rice and wheat crops in the HRB and in similar climatic regions in the world.     

安徽省粮食作物全素平衡施肥研究

运用土壤养分系统诊断技术对长江流域的小麦，江淮丘陵区域的水稻和淮北平原的玉米进行了全素平衡施肥田间试验。结果表明：采用新的施肥技术与目前通用施肥模式相比，小麦、玉米和水稻分别增产９％～２０％，７％～１６％和６％～１１％。还证实硫肥对淮北玉米有增产效果。采用能量——经济学评价方法对肥料效应进行了系统评估，认为土壤养分系统诊断技术可在安徽省“二高一优”农业中广泛应用     

补改种作物的生育特性与栽培技术

阐述补、改种作物的生育特性,并总结补种晚粳稻、早稻、夏玉米的栽培技术,以提高补改种作物的生产水平。     

陕西省主要粮食作物比较优势分析

根据比较优势理论,利用改进的综合比较优势指数法,对陕西省小麦、稻谷、玉米3种主要粮食作物在1990～2009年间的比较优势变动趋势进行了分析,其结果表明:3种作物的综合比较优势指数都处于劣势,其中小麦和玉米具有规模优势但是效率和效益指数较低,稻谷具有效率和效益优势但是规模太小,并在此基础上提出了陕西省主要粮食作物结构调整的对策和建议。     

江苏农业生产化肥减量施用的路径与措施

为农业生产化肥减量施用政策制定提供参考,利用1996—2015年江苏省农产品成本收益汇编资料和农村统计年鉴面板数据,研究江苏省主要粮食作物(籼稻、粳稻、小麦、玉米)和经济作物(油菜籽、棉花、桑蚕茧和蔬菜)的种植面积、化肥施用总量和化肥施用强度对农业生产减量施用化肥的影响。结果表明:1)1995—2014年江苏省的化肥施用强度以桑蚕茧和蔬菜作物最大,分别为50~60kg/667m~2和40~50kg/667m~2;棉花和粳稻其次,为30~40kg/667m~2;小麦、玉米和中籼稻第三,为20~30kg/667m~2;油菜最小,为20kg/667m~2左右。2)2014年江苏省的小麦、粳稻、蔬菜和其余5种作物的播种面积分别占总播种面积的30.72%、24.83%、16.61%和27.84%,化肥施用量分别占其总用量的25.21%、27.58%、21.71%和25.5%。3)针对江苏省化肥施用现状,提出了降低化肥施用强度、提高化肥利用效率、增强作物轮作体系等化肥减量施用可行路径。4)化肥减量施用措施的重点是控制小麦、粳稻等粮食作物,蔬菜、桑蚕茧等经济作物的化肥施用强度,并优先控制苏北地区农作物的化肥施用强度,完善减量施肥的相应法律法规,加强化肥施用量制度的建设,运用市场机制等完善管理制度。     

淡紫拟青霉代谢产物生理活性物质分析和生物测定

 淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)除对根结线虫和大豆孢囊线虫的卵具有较强的寄生能力外,其代谢产物对多种作物有生理活性.在番茄幼苗上30d的试验结果表明,以10.5万孢子/mL浓度的培养滤液,促进番茄生长作用最明显,地上部鲜重平均比对照高4g,根重高0.2g.大豆、小麦、水稻种子对该滤液敏感程度有差异.大豆最敏感,8×10⁷孢子/mL,80～160倍稀释液就具有促进萌发和生长作用,其中120倍稀释液最显著.其次是水稻种子,20倍稀释液作用明显.小麦种子最不敏感,10倍稀释液才表现出刺激生长作用.在各处理中,高浓度滤液均相对表现出抑制萌发和生长作用.培养滤液经柱层析分离收集到 2个蛋白峰,SDS-PAGE分析 2种蛋白分子量分别为 12000和28000.用大豆种子(南农88-48)测定这2种蛋白的生理活性表明均有明显刺激萌发和生长的作用,而透析出的培养液,同样方法处理大豆种子发现均无调控生长作用.研究结果表明,这种菌的代谢产物的生理活性物质位于蛋白组分中.     

利用比较分子遗传学鉴定小麦穗发芽基因的研究进展

充分利用研究的比较多的模式作物所获得的分子遗传学信息,进而作为较复杂生物基因组研究的基础,是现代分子遗传学常用的手段之一。在此,重点介绍了模式作物拟南芥、玉米和水稻在种子发芽方面的分子遗传学研究进展;概述了小麦穗发芽的分子遗传学研究进展;分析了根据小麦与模式生物在基因组上的共线性,利用比较分子遗传学手段,将拟南芥的ABI3和玉米的VP-1基因作为小麦抗穗发芽的候选基因的可行性。     

周年氮磷钾配施模式对砂姜黑土麦玉轮作体系籽粒产量和养分利用效率的影响

【目的】探讨周年不同氮磷钾配施对砂姜黑土麦玉轮作体系产量及养分利用效率的影响,明确适宜豫东南砂姜黑土麦玉一体化种植的氮磷钾配施模式。【方法】于2012—2014年连续两年在河南省周口市商水县典型砂姜黑土区设置氮磷钾不同配施大田定位试验,研究磷钾肥总用量不变、2种氮用量投入水平下麦玉两季磷钾配施模式对冬小麦-夏玉米轮作种植体系氮、磷、钾养分吸收利用及产量的调控效应。其中,氮肥设全年用量360.00kg·hm~(-2)和540.00 kg·hm~(-2)两个梯度,磷钾肥总量不变,设计4种配施方式,即麦季全磷玉米全钾(磷肥和钾肥分别全部施用于小麦季和玉米季)、麦季全磷玉米重钾(磷肥全部施用于小麦季,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)、麦季重磷玉米全钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥全部施用于玉米季)、麦季重磷玉米重钾(磷肥按麦玉两季64﹕36的比例分配,钾肥按麦玉两季42﹕58的比例分配)。【结果】高氮水平下麦玉两季磷钾肥分施能促进作物产量三要素的协调发展,显著提高冬小麦的穗数和夏玉米的穗长与行粒数,且两年度单季作物和全年籽粒产量均以麦季重磷且玉米季重钾P8处理最高,周年产量分别达21 274.2 kg·hm~(-2)和20 219.1 kg·hm~(-2)。砂姜黑土区冬小麦和夏玉米地上部养分含量大小均表现为氮钾磷。与低氮水平相比,高氮水平有利于提高植株地上部总氮、磷、钾的含量,然而氮素的偏生产力(NPFP)、吸收效率(NUPE)、利用效率(NUE)有所降低。磷钾肥分施不仅能促进冬小麦和夏玉米对氮素的吸收,还可有效防止元素的流失,提高作物对磷素和氮素的吸收和利用,显著提高磷钾两类元素的偏生产力(PFP)、吸收效率(UPE)。而磷钾全施在麦玉某一季作物上,由于磷肥易固定、钾肥易流失的原因,造成肥料后效减小,下茬作物因养分供给不平衡而影响作物对氮磷钾的吸收利用,致使产量降低。低氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P4处理的氮磷钾养分利用较其他处理表现较优;高氮水平下麦季重磷、玉米季重钾P8处理的单季和周年氮素偏生产力及吸收效率均显著高于其他处理。【结论】综合考虑养分利用效率和籽粒产量,在本试验条件下,麦季重磷、玉米季重钾配施模式有利于养分效率和产量的同步提高,可作为豫东南砂姜黑土及相似生态类型区冬小麦-夏玉米轮作种植高产高效施肥的优选模式。     

雅安市大兴镇主要农作物的生产成本与收益现状分析

运用简单随机抽样方法抽取了雅安市大兴镇的4个村60个农户,采用半结构入户访谈法对油菜、水稻、小麦和玉米4种农作物的生产成本和产出收益现状进行调查分析。结果表明,4种主要农作物的生产成本高低顺序为玉米〉小麦〉水稻〉油菜。在生产成本构成中．人工费用所占的比例最大（达总成本的50％以上）,远远高于物质费用。物质费用为水稻〉小麦〉玉米〉油菜,而在物质费用构成中,除水稻以外,小麦、玉米、油菜的化肥费用相对最高;除水稻和小麦以外,玉米、油菜的机械作业费用很少;4种农作物的农药费用都较少。4种农作物的单位面积总收益和成本收益率都表现为玉米〉水稻〉油莱〉小麦．其中小麦的成本收益率为负值。4种农作物的单位面积产量在不同农户间均有明显的差异。并以此提出降低农作物生产成本、提高农作物收益的主要措施。     

1980-2010年中国和印度农田化肥氮源氧化亚氮排放的比较

采用排放因子方法估算了1980—2010年中国和印度小麦、玉米和水稻农田化肥氮源 N2O 直接排放量,并进一步分析了两国农田 N2O 排放的时间变化和空间差异。结果表明：中国1980—2010年小麦、玉米、水稻田的单位面积 N2O 直接排放量平均值分别为1.75、1.60、0.42 kg N2O-N·hm-2·a-1,分别为印度的1.3、2.4、2.0倍。中国小麦、玉米农田单位面积 N2O 排放量较高的地区主要集中在东南和南部,西部和北部排放较低,而印度小麦、玉米农田单位面积排放量高的区域则集中在东部及西南沿海。三十年间,中印两国三种作物 N2O 直接排放量平均值分别为98.6、47.8 Gg N2O-N。中国小麦和玉米田 N2O 排放量占三种作物排放总量的近90%,而印度农田 N2O 排放则主要来自小麦田,约占70%。两国三种作物 N2O 直接排放量随时间呈显著增加趋势,增加速率均表现为小麦田﹥玉米田﹥水稻田。中国三种作物 N2O 排放总量的年均增加速率为3.7%,低于印度的10.4%。虽然中国三种作物单位面积 N2O直接排放量和排放总量高于印度,但排放强度（单位产量的 N2O-N 排放量）及其增加速率均低于印度。     

豫北夏玉米根际2种根腐线虫的形态和分子鉴定

为明确采集于豫北地区鹤壁市和焦作市玉米根际土壤样品中根腐线虫的种类,采用改良的贝尔曼漏斗法分离土壤样品中的根腐线虫,通过光学显微镜进行形态鉴定,并基于rDNA 28S D2-D3区和rDNA-ITS区的序列对采集的根腐线虫进行分子鉴定。形态学与分子鉴定的结果均表明:来源于鹤壁市的HB-1种群为斯克里布纳短体线虫(Pratylenchus scribneri),来源于焦作市的JZ-257种群为落选短体线虫(P. neglectus)。基于rDNA 28S D2-D3区和rDNA-ITS区序列构建的系统进化树结果表明:供试2种短体线虫分别与GenBank数据库中其它斯克里布纳短体线虫和落选短体线虫处于同一高度支持的分支。本研究结果为玉米根腐线虫病害的识别与防控提供了科学依据。