高光谱遥感估测大豆冠层生长和籽粒产量的探讨

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势, 高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验, 在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM)和叶面积指数(LAI), 并利用ASD高光谱地物仪同步收集大豆冠层反射光谱信息。供试品种间ADM、LAI和产量差异显著或极显著。不同生育期可见光和近红外区域的光谱反射率与大豆ADM、LAI及产量均有显著相关, 尤其在R4和R5期相关性最高。在构建大量光谱参数的基础上, 遴选出对ADM、LAI及产量预测精度较好的回归模型。其中, R5期的P_Area560光谱参数与LAI和R4期的V_Area1450光谱参数与ADM构建的两个生长性状的监测模型效果最好, 决定系数(R²)分别为0.582和0.692。未发现单一生育期光谱参数对大豆估产的有效模型, 但综合R2期NPH1280、R4期V_Area1190以及R5期NPH560构建的产量估测模型, 决定系数(R²)达到0.68, 效果较好。本研究     

利用棉花纤维品质相关QTL评价海陆渐渗品种品质初探

 选用第7、13、25号染色体上纤维品质相关QTL(Quantitative trait locus)密集分布区间的48对SSR（Simple sequence repeat）引物,对48份棉花种质进行多态性检测,研究结果显示在实验材料中3对SSR引物具有陆海差异多态性,相关分析表明3个优质基因SSR位点与纤维长度和纤维强度达到极显著相关。通过与海岛棉带型比对、追踪,从分子水平上明确了这些品种中来源于海岛棉渐渗于陆地棉的优异基因区段,为下一步分子标记辅助聚合育种提供了理论参考。     

温度与土壤水分对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响

以沈单16、豫玉22为试验材料,研究不同温度、土壤水分对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响.结果表明,随温度与土壤水分的下降种子发芽势、发芽率均呈降低趋势.温度与土壤水分对幼苗生长各指标的影响不同,玉米芽鞘长、幼苗长、贮藏物质转运率和叶绿素含量均随温度与土壤含水量的降低而减小;过氧化物酶活性、脯氨酸含量呈先增加后降低的趋势.在环境温度低于15℃恒温条件下,玉米种子发芽率迅速降低,土壤含水量低于10％时种子不能正常萌发;在15℃及以下低温,土壤含水量低于10％时玉米幼苗生长受到抑制.持续性低温、干旱胁迫不利于玉米种子的正常萌发与幼苗的生长.     

秸秆还田与覆膜对土壤理化特性及玉米生长发育的影响

试验研究秸秆还田对不同覆膜时期的全膜双垄沟播玉米生长发育与土壤理化特性的影响。结果表明,经秸秆还田后全膜双垄沟播耕层土壤养分含量变化依次表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,不同覆膜时间对土壤养分变化影响不明显;秸秆还田土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用处理土壤容重增大。在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,其株高、茎粗与叶面积均小于对照;在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。玉米产量表现为秋覆膜整株秸秆还田>顶凌覆膜整株秸秆还田>秋覆膜秸秆粉碎还田>顶凌覆膜秸秆粉碎还田>免耕留茬一膜两年用,秸秆还田后玉米产量较对照有增产趋势,而免耕留茬一膜两年用有减产倾向,但处理间差异不显著。     

施肥对全膜双垄沟播玉米土壤养分动态变化的影响

采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷的动态变化情况。结果表明:整个玉米生育时期0～20cm土层各处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷变化趋势与20～40cm土层基本一致。土壤有机质和碱解氮含量随着玉米生育时期的推进而不断降低,且分别在抽雄期和灌浆期达到最低值,成熟期有机质和碱解氮含量又略有回升。全磷含量从苗期到成熟期逐渐降低。全氮和速效磷含量在玉米生长前期不断增加,且分别在抽雄期和拔节期达到最大值,之后随着生育期的推进而不断降低。两个土层的土壤养分含量存在着明显的垂直递减规律。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6.75×104株/hm-2时,最佳施肥量为纯N 210kg/hm2、P2O5168kg/hm2。     

酸枣组培快繁研究

以休眠芽为试材,建立了酸枣的组培快繁体系。最适启动培养基为MS+BA1 0+IBA0 1或MS+BA2 0+NAA0 1,增殖培养基为MS+BA2 0～3 0,萌芽率和壮芽率均超过了70%。增殖培养时,下部茎段的出芽率高于上部茎段,但萌发壮芽的比率则以上部茎段相对较高。1 2MS+IBA0 5～1 0是酸枣快繁生根培养的适宜培养基,生根率最高可达92%。     

Strategies for improving fertilizer phosphorus use efficiency in Chinese cropping systems

A four-year project, entitled “The mechanisms of fraction transformation and high use efficiency of P fertilizer in Chinese cropping systems” commenced in 2017. The project was established to answer three key questions and looked at 17 cropping systems on ten soils. First, we asked what are the dynamics of transformation, fixation and mobilization of P fertilizers in soil-cropping systems? Second, what are the mechanisms of soil-crop-microbe interactions by which P fertilizer can be efficiently used? Third, how to manipulate the processes of P use in cropping systems? The targets of this project are (1) to explore the mechanisms of P fixation, the pathways of loss of P availability and the threshold of migration of fertilizer P in the field; (2) to uncover mechanisms by which soil legacy P is mobilized through root physiological and morphological processes and through arbuscular mycorrhizal fungi and P-solubilizing bacteria in rhizosphere and hyphosphere; (3) to estimate the biological potential of crops for high efficiency P absorption and use; (4) to innovate new approaches for improving the efficiency of P fertilizers. The outcomes will provide theoretical support for setting standards for limitation of P fertilizer application rate in the main cropping zones of China.     

基于“3+1”人才培养模式的现代高等教育模式改革——以农业机械类专业为例

自我国高等教育学科正式步入科学化教育路线以来,“3+1”人才培养模式就成为了提升我国高等教育质量的重要保证。采取了举例分析法,从农业机械类专业的视角探索“3+1”人才培养模式下现代高等教育模式的变革。同时以农业机械类专业为例,发掘新型人才培养模式的运作方式及初期目标,并且分析了在该模式下对于工科学生所产生的引导作用,以期对现代高等教育改革提供一定的启示。      

松花江流域土地利用变化及形成机理——以哈尔滨段为例

为了揭示城市化进程中松花江流域哈尔滨段土地利用变化特征及形成机理,为区域土地利用配置和管理提供决策参考。以松花江流域哈尔滨段为例,采用土地利用转移矩阵、土地利用图谱法、标准差椭圆分析法和地理探测器,对研究区1996—2016年土地利用变化及形成机理进行了分析。研究结果表明:（1）1996—2016年土地覆被以耕地为主,均占总面积的59%以上;其次为林地和建设用地;变化特征为耕地的非农化。（2）1996—2016年土地利用变化图谱呈西北—东南向分布格局,以稳定型为主,且分布最集中,而后期变化型、反复变化型、持续变化型分布均较为分散,主要集中在松花江和呼兰河沿岸附近。（3）1996—2016年高程、年平均气温等自然因素对土地利用变化的影响最显著,其中1996—2006年各因素对土地利用变化的影响较强。（4）不同时段土地利用变化的主控因子有差异,耕地变化受高程、年平均气温影响较大,建设用地变化受与水域距离影响大。受自然、社会和距离等因子影响,研究区土地利用变化分异特征显著,未来应强化对低高程和近水土地利用的规划和管理。     

科尔沁草甸湿地土壤碳氮剖面分布及生长季动态特征

采用定位观测的试验方法,于2016年5-10月及2017年8月对科尔沁草甸湿地0~100 cm土层土壤有机碳、全氮剖面分布及生长季动态特征进行了实验分析,旨在为科尔沁草甸湿地保护提供科学指导并为干旱半干旱地区湿地土壤碳氮储量估算提供借鉴。结果表明:1)科尔沁草甸湿地土壤有机碳、全氮含量整体随土层深度下降,0~20 cm土层间下降显著,20 cm以下趋于相对稳定,范围分别为11.9~23.5 g·kg^-1和0.66~1.50 g·kg^-1。2)各土层土壤碳氮含量月间差异显著(全氮40~60 cm土层除外),变化幅度随土层深度先减小后增大;土壤碳氮密度(100 cm)生长季变化大于年际变化,有机碳密度全生长季呈上升趋势,范围为15.44~20.82 kg·m^-2,全氮密度生长初期明显下降,之后趋于相对稳定,范围为1.01~1.16 kg·m^-2。3)土壤有机碳含量与全氮含量呈极显著正相关;植被和水文是影响其分布、变化的关键因子。科尔沁草甸湿地生长季土壤有机碳、全氮密度变化较大,且表现为潜在的碳汇和氮源,但年际间碳汇潜力未充分发挥,本研究建议禁牧力度应加大并增加氮肥投入以提高科尔沁草甸湿地生态系统功能。