施氮水平对啤酒大麦植株氮素吸收与利用及籽粒蛋白质积累和产量的影响

2004—2006年连续两个生长季,以苏啤3和单2两个啤酒大麦品种为材料,探讨施纯氮0、75、150、225和300 kg hm^-2条件下,啤酒大麦氮素积累和转运、氮素利用及籽粒产量和蛋白质积累的特性。在0~225 kg hm^-2施氮量范围内,啤酒大麦花前植株氮素积累量和转运量均随施氮水平的提高呈上升趋势,但施氮量提高至300 kg hm^-2后,提高幅度变小;而花前氮素转运效率及其对籽粒氮的贡献率则均随施氮水平提高呈单峰曲线变化。籽粒谷氨酰胺合成酶和谷-丙转氨酶活性也随着施氮水平的提高而上升,促进蛋白质积累,提高籽粒蛋白质含量,而当施氮量低于197 kg hm^-2时籽粒蛋白质含量才低于12%,符合啤酒大麦酿造要求。经回归分析,在施氮量为241 kg hm^-2时产量最高。此外,氮肥回收效率以225 kg hm^-2施氮处理为最高,氮素生理利用效率和氮收获指数随施氮量增加而显著降低。综合考虑各项指标,建议在类似本试验条件的啤酒大麦生产区,施氮量以150~197 kg hm^-2为宜。     

小麦籽粒A-型和B-型淀粉粒的理化特性

以小麦面粉中分离纯化出的A-、B-型淀粉粒为材料,研究其形态及理化特性。淀粉粒扫描电镜形态观察显示,小麦全淀粉中A-、B-型淀粉粒形态差异显著,分离出的A-、B-型淀粉粒无混杂。分离纯化出的A-型和B-型淀粉粒粒径范围分别为4.45~44.46 μm和0.47~11.16 μm,单位质量数量分别为1.23×10¹⁰ g^-1和6.70×10¹⁰ g^-1,直链淀粉含量分别为27.70%和22.62%。B-型淀粉粒的膨胀势较大,但糊化值明显小于A-型淀粉粒。重组淀粉中B-型淀粉粒的重量比例小于30%时对淀粉糊化特性影响很大,超过30%后,淀粉粒粒级分布对糊化特性的影响变小。     

基于多库融合的作物模型资源仓库

构建作物模型资源仓库(CMRW)有助于模型资源的组织、集成、积累和管理.该文提出CMRW可由作物模型实验数据库、框架库、算法库和方案库组成,具有模型结构与建模流程并重以及多库融合的特点,可通过模型资源生命周期的变化提升其价值.研究以关系型数据库技术为基础,采用虚节点方法扩展作物模型结构,利用"知识页 算法知识组 算法单元"方式组织建模知识,结合刻面分类方法描述模型组件属性,并综合基础数据库和方案数据库信息,将作物模型框架库、算法库、实验数据库和方案库共同转化为CMRW的关系数据模型.并在Microsoft SQL Sezver数据库平台上,建立了小麦生长模型资源仓库,实现了作物模型构件库、建模知识库和实验数据库的多库融合,为作物模型集成与重用积累资源.     

棉花冠层高光谱指数与叶片氮积累量的定量关系

利用冠层高光谱反射率及演变的多种高光谱植被指数(VI),分析了不同施氮水平下不同棉花品种叶片氮积累量与冠层反射光谱的定量关系,建立了棉花叶片氮积累量的敏感光谱参数及预测方程。结果显示,棉花叶片氮积累量和冠层高光谱反射率均随不同施氮水平显著变化;棉花叶片氮含量的敏感光谱波段为600~700 nm的红谷波段和750~900 nm的近红外波段,叶片氮积累量与光谱指数NVD672有密切的定量关系,且不同品种可以用统一的方程来描述,从而为棉花氮素营养的监测诊断与精确施肥提供了技术支持。     

棉花生育进程与群体生育动态的知识模型

 棉花生育进程以及株高、果枝果节数和干物质积累动态是反映棉花个体与群体生育状况的重要标志。在分析棉花生育进程以及产量要素形成和干物质积累等与产量目标和环境因子定量关系的基础上,建立了基于基因型差异和有效积温的棉花生育进程模型以及群体生育动态知识模型。利用不同生态点、不同品种和不同产量目标等资料对知识模型进行了测试和验证,表明知识模型具有较强的决策功能和适应性。     

水氮互作对水稻氮吸收与利用的影响

 以迟熟中粳稻武香粳9号为材料,研究了不同水分管理方式和施氮量对水稻氮素吸收与利用的影响。结果表明,随施氮量增加,水稻吸氮量增多,稻草中氮滞留增加,营养器官氮转运率降低,氮素利用率和产谷效率下降;水分胁迫过强,则水稻吸氮量减少,氮素产谷效率下降;水分胁迫适度,则水稻氮素吸收保持不变,且可更多地调动和利用营养器官中的储存氮,提高氮素利用率和产谷效率;水与氮存在明显互作作用,水分胁迫增强,则减弱了氮肥促进水稻吸氮的作用,增强了氮肥降低水稻氮素利用率的效应。结合产量表现,提出采用适度的水分胁迫,提高水稻氮素利用率,     

弱光对冬小麦茎中果聚糖代谢的影响

以耐弱光性不同的冬小麦品种‘扬麦158’(耐弱光品种)和‘扬麦11’(不耐弱光品种)为材料,研究了拔节至成熟期遮光对小麦籽粒淀粉积累量、茎中花前贮存果聚糖转运以及果聚糖代谢关键酶活性的影响。结果表明:拔节至成熟期遮光降低了小麦茎中花前贮存果聚糖的转运量,提高了贮存果聚糖对小麦淀粉产量的贡献率。遮光降低了小麦灌浆前中期茎中蔗糖∶蔗糖果糖基转移酶(SST)和果聚糖∶果聚糖果糖基转移酶(FFT)活性,不利于果聚糖积累,从而导致茎中可溶性碳水化合物积累量下降。遮光条件下灌浆中后期小麦茎中果聚糖外水解酶(FEH)活性下降,分解果聚糖向外转运的能力降低,故向籽粒中转运的量下降,最终导致小麦籽粒淀粉积累量显著降低。遮光33%时小麦籽粒淀粉积累量的下降幅度大于遮光22%,且‘扬麦11’的下降幅度大于‘扬麦158’。     

不同叶片卷曲度杂交水稻的光合特性比较

在田间条件下研究了叶片卷曲度不同的6个代表性杂交水稻组合在开花期和花后20天上部3张叶片的卷曲度和剑叶叶片近轴面(上表面)、远轴面(下表面)光合强度、叶片角度、挺直度、群体消光系数的关系。结果表明，剑叶卷曲度高的组合叶片卷曲度达44%～47%，中等的组合为15%～16%，低的组合为10%～11%。高叶片卷曲度组合的剑叶上表面     

小麦籽粒品质形成特点及调控途径研究进展

回顾我国优质小麦研究现状及存在的问题,论述了小麦籽粒品质的形成特点及影响因子,分析了小麦籽粒产量与品质的关系,提出了通过基因型、生态环境、肥水调控等综合运用可实现小麦高产、优质、高效的协同发展。     

作物模型资源构造平台(CMRCP)的构建研究

为有效促进作物系统数字化研究的深入发展,将集成制造的工业化思想引入作物模型领域,提出了作物模型资源(CMR)及作物模型资源构造平台(CMRCP)的概念.在提炼作物生长通用概念模型的基础上,将作物模型资源分解为通用模型结构、模型算法表示和模型资源映射三部分;并通过模型概念与/或树、模型算法与/或图与模型实现形态相结合,提出了综合性模型资源表示方法.另外,借鉴自适应软件开发方法,基于组件框架、组件组装、模型解析等技术,提出了平台构造原理,表明模型构建任务应该由作物元模型、建模学习机制、模型构造引擎和建模支撑工具共同协作完成.结果表明,构建具有学习能力、自适应和组件化特征的作物模型资源构造平台,可促进作物建模知识资源和软件开发资源的相互转化,并可积累易于共享与复用的作物模型资源库,降低作物模型构建与开发难度,提高农业模型软件开发效率和质量,为作物智能建模提供构建平台.