寒地超级稻品种干物质积累的研究

以黑龙江省育成的4个超高产水稻品种东农423、龙稻5、松粳3和松粳9为试验材料,以松粳6为对照,系统研究超高产水稻品种的干物质积累规律,结果表明:不同品种在孕穗期以前干物质积累速率无明显差异,孕穗期到齐穗期干物质积累速率的差异明显加大;不同品种在整个生育过程中干物质积累量不同,差异显著;品种间单位面积干物质积累总量与产量呈显著正相关,相关系数为0.904;生育中、后期干物质积累量与产量均呈显著正相关,相关系数为0.897、0.928,说明高产品种的干物质积累量的优势在生育中、后期。     

盐度对湛江等鞭金藻生长、脂肪酸及藻际菌群的影响

为探究盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)生长、脂肪酸组成及藻际菌群的影响,本研究将湛江等鞭金藻置于4个盐度(12、18、24和30)下进行半连续培养,达到稳定生长状态后测定细胞密度(OD₇₅₀)、叶绿素荧光参数及脂肪酸组成,并分析藻际菌群组成。结果表明,湛江等鞭金藻在盐度18~24下有着较高的细胞密度、最大光化学效率(F_v/F_m)及有效光化学效率(F'_v/F'_m)。盐度12、18和24下脂肪酸组成无显著差异。盐度30下饱和脂肪酸显著高于其他三组,而不饱和脂肪酸显著低于其他三组。综合来看,盐度18~24是湛江等鞭金藻生长和不饱和脂肪酸积累的最适盐度范围。采用16S rDNA扩增子测序分析藻际菌群,从Chao1、ACE和Shannon指数推测盐度12下藻际菌群多样性显著高于其他三组。主坐标分析(PCoA)表明,盐度18、24和30组间藻际菌群组成相似,与盐度12组差异明显。藻际菌群组成分析显示盐度12下优势菌为变形菌门(Proteobacteria),占比为92.70%,其中占比最多的属为短波单胞菌属(Brevundimonas)。盐度18、24和30下优势菌为蓝菌门(Cyanobacteria),占比分别为97.63%、97.41%和93.51%,说明盐度12和盐度≥18对于湛江等鞭金藻是两个差异巨大的生长环境,会使其藻际菌群组成发生剧烈变化。本研究为湛江等鞭金藻培养方案优化提供了数据支持,同时为深入探究盐度对湛江等鞭金藻藻际菌群的影响奠定了基础。     

黄土高原地区林地枯枝落叶层水土保持效应研究进展

枯枝落叶层是林地垂直结构中参与水文循环过程的重要作用层,在涵养水源和保持水土中发挥着重要作用。黄土高原经过20年植被快速恢复,枯落物覆盖使近地表植被特征和生态过程变化明显,这必将影响地表土壤水分入渗、产汇流等水文和土壤侵蚀过程。为全面掌握黄土高原地区林地枯枝落叶层的水土保持效应研究动态,系统回顾了林地枯枝落叶层在凋落动态、蓄积量变化、截留降雨、阻延地表径流、提高土壤抗蚀抗冲能力和增加土壤入渗等方面的研究历史。分析了目前林地枯枝落叶层研究中存在的若干问题,提出未来黄土高原地区应加强野外坡面枯落物原位长期监测和降雨试验研究,开展多地貌、多尺度研究,关注天然林和人工林枯枝落叶层水土保持功能的对比研究,以及水文物理过程模型建立和参数确定,并重视林地枯枝落叶层的保护和监管。     

褪黑素壳聚糖微粒防止褪黑素降解并有效提高其抗旱功能

  【目的】  褪黑素可提高作物抗旱性,但容易降解。本研究试图开发具有缓释和抵御光降解能力的褪黑素壳聚糖微粒,并对其抗旱性进行评价。  【方法】  利用壳聚糖与三聚磷酸钠和果胶所产生的静电引力,使三者之间产生交联形成包裹褪黑素的杂化微粒,从而实现褪黑素的缓释和保活。确定投入褪黑素质量为5 mg时制备的褪黑素壳聚糖微粒作为试验材料(MP-MT)。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR),对褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)表面形貌及官能团特性进行表征。采用超高效液相色谱技术,探究MP-MT对褪黑素的缓释性能和抵抗光降解的性能。以两叶一心的小麦幼苗为试材,进行灌根试验。将基质最大持水量的80%设为正常对照(CK1),基质最大持水量的40%设为干旱对照(CK2);在干旱胁迫下,设施用1.0 g/L褪黑素(MT1.0)、壳聚糖微粒(MP)和含褪黑素0.5、1.0、1.5 g/L的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT0.5、MP-MT1.0、MP-MT1.5),共7个处理。在处理后第8天,取样分析小麦幼苗株高、干重、鲜重、叶片SPAD值、根系生长、抗氧化酶活性及丙二醛含量。  【结果】  当褪黑素投入量为5 mg时MP-MT对褪黑素的包封率最稳定,为52.14%,之后的相关试验均以该比例制备的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)作为试验材料。通过SEM照片发现,MP-MT微粒粒径相较于壳聚糖微粒增加且表面变粗糙。MP-MT微粒FTIR结果同时检测出现了壳聚糖、褪黑素等组分的特征峰,表明褪黑素在微粒中存在。模拟释放试验结果表明,MP-MT在pH 5.0和pH 7.0磷酸缓冲溶液下36 h的释放率分别为65.43%、50.13%。模拟光降解试验表明,可见光照射4 h时MP-MT中褪黑素的光降解率较普通MT降低了143.37%。小麦幼苗干旱胁迫试验结果表明,与MT1.0处理相比,3个MP-MT处理的小麦幼苗干重增加4.50%～22.73%,根系长度增加15.92%～32.56%,过氧化酶活性提高19.56%～20.34%,丙二醛含量降低9.77%～12.30% (P<0.05)。  【结论】  壳聚糖/三聚磷酸钠/果胶的褪黑素封装体系可以实现褪黑素的缓释和保活,显著提高干旱胁迫下小麦幼苗SPAD值,促进根系发育,提高抗氧化酶活性,从而提高小麦幼苗抗旱性。     

镁肥在酿酒葡萄上的施用效果及经济效益研究

以7年生酿酒葡萄赤霞珠(Vitis vinifera L. Cabernet Sauvignon)为研究对象,在常规施肥的基础上分别设置5个喷施+滴施镁肥处理(S1F1、S2F2、S3F3、S4F4、S5F5)和5个滴施镁肥处理(S6F0、S7F0、S8F0、S9F0、S10F0),探究不同施镁量和施镁方式对酿酒葡萄光合特性、产量品质以及经济效益的影响。结果表明,滴施和叶面喷施镁肥均能显著提高叶片的光合特性,改善葡萄浆果形态,提高果实产量,并促进浆果中可滴定酸、单宁、总酚和花色苷的积累,提升果实品质。其中,叶面喷施0.135%+滴施161.8 kg/hm²镁肥和滴施323.7 kg/hm²镁肥的产量较未施镁处理S0F0分别提高了23.8%和22.0%,经济效益提高了36.1%和32.8%。处理S3F3的经济效益最高,产投比最大,肥料利用率也更高,是该土壤条件下最佳的施镁措施。     

橡胶树1981’IRRDB野生种质预割诱导次生乳管分化的比较分析

巴西橡胶树树干树皮中的次生乳管是天然橡胶合成和贮存的主要组织,次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关。割胶是天然橡胶生产中的核心环节,是当前获得天然橡胶的唯一途径,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。采用碘-溴染色方法和石蜡切片技术,观察预割前后1981’IRRDB野生种质成龄树的树皮结构,对不同种质预割前后黄皮层和水囊皮区域的乳管列进行统计,并分析新分化的次生乳管列。研究结果表明,选取的85份8年生野生种质在自然条件下的乳管分化能力普遍较弱,黄皮层和水囊皮中成列的次生乳管数量均较少,2个部位合计乳管列数普遍低于8列。预割后不同种质水囊皮中次生乳管列数普遍增多,但黄皮层尚无明显变化。根据伤害诱导分化新的次生乳管列数的多少,将预割诱导乳管分化的能力由低到高分为1、2、3级,分别对应于新分化乳管列数为少于2列、2~3列(含2列)、3~4列（含3列）。在85份种质中,对应1级57份、2级23份、3级5份的种质,所占比例分别为67.06%、27.06%、5.88%,可见,诱导分化次生乳管能力强的种质占比较低,大部分种质为1、2级乳管分化,3级分化能力的种质极少。被诱导新分化次生乳管的能力与种质在自然条件下的分化能力有关,尤其是高乳管分化能力的种质通常在自然条件下也有较强的分化乳管的能力。通过预割判断乳管分化能力不仅为野生种质鉴定和评价奠定基础,也为橡胶树高产育种以及早熟、晚熟品种的早期预测提供有效指标。     

氮肥减施下施用炭吸附聚谷氨酸叶面肥对夏玉米产量、氮素累积和转运的影响

田间试验设置正常氮和减氮20%两个施氮水平,每个氮处理下设置不喷施、3或8叶期小剂量喷施炭吸附聚谷氨酸（1.8 kg/hm²）、3或8叶期大剂量喷施（3.6 kg/hm²）等5个处理,研究氮肥减施下喷施炭吸附聚谷氨酸对玉米植株干物质和氮素累积分配及子粒产量的影响。结果表明,施氮处理对各器官干物质量的累积分配无显著影响,氮肥减施后氮素累积量明显降低,但子粒中氮素分配比例提高5.6%。与不喷施相比,3叶期喷施显著增加干物质和氮素累积量,子粒氮素分配比例在8叶期小剂量喷施下最高为61.39%,8叶期喷施显著提高了营养器官花后氮素转运量和转运效率。喷施处理显著提高了果穗行粒数,正常氮下3叶期小剂量喷施处理的产量最高为11.87 t/hm²。氮肥减施小剂量喷施下的产量与正常氮不喷施处理无显著差异,因此,在夏玉米生产中,氮肥减施20%下3或8叶期喷施炭吸附聚谷氨酸1.8 kg/hm²能够维持玉米产量。     

不同木薯种质资源主要矿物质元素差异性分析

为了解不同木薯种质资源矿物质元素含量,优选含量丰富的品种,为木薯的综合利用提供数据支撑,本文采用马弗炉法、原子吸收和原子荧光法分别对113份木薯种质资源灰分与矿物质元素含量进行测定,结果表明：矿物质元素Cr、Cu、Se含量均低于1 mg/kg（干重）,Ca、Fe、K、Mg、Mn、Na、Zn含量分别为66.39~1609.81 mg/kg、4.35~ 38.93 mg/kg、1954.56~8762.78 mg/kg、149.04~1143.73 mg/kg、4.48~37.40 mg/kg、36.80~530.40 mg/kg、6.35~24.83 mg/kg。利用概率分级法将113份木薯种质资源灰分及矿物质元素含量分为5级,即极高、高、中、低和极低,并推荐极高品系作为基础亲本材料。在相关性分析中,灰分与Fe、Mg、Na、Zn含量具有较为显著的相关性,Ca含量与K、Mn含量呈极显著正相关,Ca含量与Mg、Na含量呈极显著负相关,Fe含量与Mg、Na、Zn含量成极显著正相关,K含量与Mn含量呈极显著正相关,与Na含量呈极显著负相关,Mg含量与Na、Zn含量呈极显著正相关,Zn含量与Mn、Na含量呈极显著正相关。Zn与各矿物质元素的吸收有较强的相互促进作用,Fe含量与Mg、Na含量有较强的相互促进作用,Ca含量与K、Mn的吸收有较强的促进作用,而Ca、K、Mn与Fe、Mg、Na的吸收可能存在一定的拮抗作用。结合主成分分析、聚类分析对不同木薯种质资源矿物质元素含量进行综合评价,得到特征值大于1的主成分2个,累计方差贡献率达61.707%。聚类分析可将113个木薯种质资源分为3类,根据矿物质元素含量差异可将不同木薯品种分为Na、Mg、Zn、Fe含量较高和Mn、Ca、K、Zn含量较高两大类,主成分综合评价中‘274'‘50'‘571'‘521'‘417'等木薯种质资源得分较高。     

基于植被指数时序动态的冬小麦氮素营养诊断方法

为构建冬小麦冠层临界植被指数时序模型,探究实时、无损诊断冬小麦全生育期氮素营养状况的可能性,基于冬小麦不同生育时期氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)与相对产量的关系确定NNI临界值,并利用归一化红边植被指数(normalized difference red edge,NDRE)与NNI的定量关系确定临界NDRE值,进而以累积生长度日为时间驱动因子,利用双Logistic函数构建临界NDRE时序模型并用于诊断,且对诊断结果进行了验证。结果表明,NNI与冬小麦相对产量在不同生育时期均呈现明显的线性加平台关系(R²在0.76以上),在开花—灌浆期表现最好;NNI与NDRE呈显著的幂函数关系(R2在0.76以上),在孕穗—开花期表现最好;临界NDRE时序诊断模型在拔节后期、孕穗期、开花期的诊断精度较高;适期播种时冬小麦在180 kg·hm^-2施氮水平下整个生育期均处于轻微氮亏缺或氮适宜状态,为较优施氮量。适期播种时冬小麦氮素营养状况主要受施氮水平的制约;过晚播时受播期的影响,不同施氮水平下冬小麦全生育期均处于氮亏缺状态。综上,依据氮营养指数与相对产量所构建的临界NDRE时序模型能够较准确地实时诊断冬小麦不同生育时期的氮素营养状况,并为作物氮肥精确管理提供技术方法。     

精准农业的作用及发展现状概述

全面概括精准农业的定义、内涵及主要技术体系,探讨其在农业生产中发挥的主要作用,介绍国内外精准农业的发展历程及研究应用现状,展望我国精准农业的发展方向,为促进我国精准农业快速发展提供理论参考。