Potential host range of four Phytophthora interspecific hybrids from Clade 8a

In recent years several interspecific hybrids have been reported in the plant pathogenic oomycete genus Phytophthora. Due to the large genotypic and phenotypic changes, these hybrids might have broader or more limited host ranges compared with their parental species. It is crucial to understand the host range of Phytophthora hybrids to minimize the economic losses caused by their infection. The potential host range of four hybrids belonging to Clade 8a of the Phytophthora phylogenetic tree was investigated in this study. Thirty species of herbaceous plants as well as eight species of woody plants were inoculated and monitored for any symptom of infection. In addition, the detached twigs of 32 tree species, fruits of six plant species, tubers of potato, and roots of carrot and sugar beet were investigated for susceptibility to these hybrids. Almost all hybrids caused severe rot on all tested fruits, tubers, and roots, although different isolates showed different pathogenicity on detached tree twigs. All hybrids tested had a different host range compared with their parental species: they were able to infect plants outside the host range of their parents, infect hosts of both parental species, although these parents did not have overlapping hosts, or, in some cases, they were not able to infect hosts infected by the parents.     

Influence of intra-row cruciferous surrogate weed growth on crop yield in organic spring cereals

In Northern Europe, inter-row hoeing has become a popular tactic for controlling weeds in organic cereals. Hoeing is highly effective and can be implemented from crop emergence until stem elongation to maintain a nearly weed-free inter-row zone. However, hoeing has a lesser effect on weeds growing in the intra-row zone, where crop–weed proximity results in heightened competition. In the hoed cereal system, it is investigated whether tall-growing, competitive, cruciferous weeds in the intra-row zone affect crop biomass, yield and thousand kernel weight (TKW). An additive experimental design is employed to enable the fitting of rectangular hyperbolas, describing and quantifying the effects of increasing intra-row surrogate weed density on crop growth parameters. Regressions were studied under the influence of crop (spring barley and spring wheat), row spacing (narrow [12.5 or 15.0 cm] and wide [25.0 cm]) and nitrogen rate (50 and 100 kg NH₄-N/ha). Cruciferous surrogate weeds were found to impact crop yield and quality severely. For example, ten intra-row plants/m² of surrogate weed Sinapis alba reduced grains yields by 7%–14% in spring barley and by 7%–32% in spring wheat with yield losses becoming markedly greater in wheat compared to barley as weed density increases. Compared to wheat, barley limited yield and quality losses and suppressed intra-row weed growth more. Row spacing did not have a consistent effect on crop or weed parameters; in one of six experiments, the 25 cm row spacing reduced yields and increased intra-row weed biomass in wheat. Nitrogen rate did not affect crop or weed parameters. Results warrant the implementation of additional tactics to control intra-row weeds and limit crop losses.     

双唑草腈对双季水稻田杂草的防效及后茬作物的影响

通过大田试验测定了双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺和扑草净混用对双季水稻田杂草的防效,并评价了双唑草腈对水稻及后茬作物的安全性。结果表明:2%双唑草腈GR对双季水稻田杂草具有良好的防治效果,210、315和420 g/hm~2处理药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶类杂草的防效均在87%以上,低剂量140 g/hm~2处理药后30、45 d对双季水稻田禾本科杂草和阔叶类杂草防效均在75%以上。2%双唑草腈GR 140、210、315和420 g/hm~2处理对后茬作物小白菜、马铃薯、小麦、紫云英和冬季油菜生长安全。2%双唑草腈GR以140、210 g/hm~2分别与苄嘧磺隆或五氟磺草胺混用,药后30、45 d对禾本科杂草和阔叶杂草的防效均在93%以上,显著优于2%双唑草腈GR相应浓度的单剂处理,其中2%双唑草腈GR 210 g/hm~2+10%苄嘧磺隆WP 30 g/hm~2混用可以达到2%双唑草腈GR 315 g/hm~2处理的防治效果,且对水稻生长安全;单独施用50%扑草净WP 450 g/hm~2对双季稻田禾本科杂草的防效较差,其与2%双唑草腈GR混用后防效显著提高,但对水稻生长有较强的抑制作用。综上,双唑草腈及其与苄嘧磺隆、五氟磺草胺混用对双季水稻安全,可在双季水稻田推广应用。     

不同降雨状况下渭北旱地春玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断

过量施氮、降雨变率大和水氮耦合差是渭北旱地春玉米生产中氮肥高效利用的主要难题。构建渭北旱地不同降雨状况下春玉米临界氮稀释曲线,分析采用氮营养指数NNI诊断和评价旱地玉米氮素营养状况的可行性,为实现旱地玉米因雨合理施氮提供理论依据。以郑单958和陕单8806为试验材料,设置5个施氮量处理, 2016—2017年5个施氮量处理分别为0、75、150、270和360 kg hm-2, 2018—2019年施氮量调整为0、90、180、270和360 kg hm–2,文中依次用N0、N1、N2、N3、N4表示。其中2016年和2018年降水状况表现为穗期多雨,花粒期干旱; 2017年和2019年降水状况表现为穗期干旱,花粒期多雨,利用4年田间定位施氮试验数据构建并验证2种降雨状况下旱地春玉米临界氮稀释曲线模型。结果表明:(1)增施氮肥显著提高了旱地春玉米地上部生物量和植株含氮量,不同施氮量处理间差异显著。2种降雨状况下春玉米临界氮浓度和地上部生物量均符合幂指数关系,但模型参数之间存在差异(a.穗期多雨:Nc=35.98DM–0.35;b.穗期干旱:Nc=35.04DM–0.23)。模型拟合的植株氮浓度和实际氮浓度线性相关,穗期多雨年RMSE和n–RMSE分别为1.03、5.75%,穗期干旱年分别为1.53、6.78%,模型均具有较好稳定性。(2)在试验施氮量范围内,不同生育时期NNI随氮肥用量增加而增大,不同降雨状况下最佳施氮量存在差异。渭北旱地玉米最适施氮方案为基施氮肥150～180kghm–2,穗期多雨年追施氮肥45～75kghm–2。(3)氮营养指数NNI与相对吸氮量(RNupt)、相对地上部生物量(RDW)和相对产量(RY)均极显著相关,穗期多雨年NNI为1.02时, RY获得最大值,为0.95;穗期干旱年NNI为1.08时, RY获得最大值,为0.92。本研究建立的旱地玉米临界氮稀释曲线和氮营养指数,能够精准预测2种降雨状况下旱地春玉米拔节期至完熟期的氮素营养状况,对玉米生育季氮诊断及指导精确施氮具有重要意义。     

间作对作物产量效应的Meta分析

旨在探明间作模式对作物产量的影响,为间作措施的合理应用和推广提供理论依据。该研究以单作为对照,利用Meta分析方法定量分析间作对作物产量的影响及其影响因素。结果表明,间作较单作显著降低了作物产量,尤其在温带地区。此外,在地面覆盖和豆科作物条件下,间作也降低了作物产量。然而,当降雨量超过600 mm时,间作较单作的作物产量显著增加了29.6%。而当降雨量小于600 mm时,间作较单作的作物产量降低了18.7%。年均气温也显著影响间作的产量效应,当年均气温高于20℃时,间作较单作的作物产量降低了55.1%,长期间作（>5年）有利于提高产量,然而当年数少于3年时,间作较单作却降低了作物产量。高有机质含量(>20 g/kg)和低有机质含量(1 g/kg)条件下,间作均不利于作物产量提高。与此类似,当土壤全氮高于1.5 g/kg时,间作较单作的作物产量降低48.6%。间作对作物产量的降低幅度在pH 6.5~7.5时是最大的。当土壤有效磷、氮和钾含量分别为>30 mg/kg、 <50 mg/kg和50~100 mg/kg时间作较单作降低作物产量。因此,间作的产量效应受气候、试验年限和土壤性状等多种因素的影响。     

四川冬春季参考作物蒸散量时空变化及其成因

为深入认识四川冬春季参考作物蒸散量(ET₀)的变化特征,利用1980—2016年四川35个气象站的逐日气象观测资料,采用泰森多边形、气候倾向率和克里金空间插值等方法对其冬春季ET₀的时空变化特征进行分析,并通过敏感性和贡献率分析了ET₀的变化成因。结果表明:ET₀的年代际变化呈先降后增的趋势,空间上呈明显的西南高东部低的分布特征,且高值区范围持续扩大,低值区范围波动缩小。ET₀的年际变化呈上升趋势,春季ET₀气候倾向率和空间差异明显大于冬季,且ET₀高值区与低值区空间分布受海拔高度影响明显。ET₀的同一日多年平均值自初冬至初春逐渐上升,1月22日—5月2日仅有8 d的ET₀值低于多年日平均值,具有明显连续的高值时段。ET₀对日照时数的变化最敏感,其次是对相对湿度与平均气温,对三者均呈高敏感性。平均气温的正贡献率是引起ET₀变化的主导因子,其次是相对湿度。研究时段内平均气温的升高对ET₀的正效应和相对湿度的降低对ET₀的负效应,超过了日照时数减少对ET₀的减少效应,导致四川地区冬春季ET₀呈上升趋势。     

基于SIMDual_Kc模型估算非充分灌水条件下冬小麦蒸散量

为研究关中冬小麦植株蒸腾和土壤蒸发规律,利用2 a冬小麦小区控水试验实测数据,率定和验证了双作物系数SIMDual_Kc模型在关中地区的适用性.用大型称重式蒸渗仪的实测蒸散量值(或水量平衡法计算值)与模型模拟值进行对比.结果表明:SIMDualKc模型可较准确地模拟关中不同水分条件下冬小麦蒸散量,且模拟精度较高.模型估算的平均绝对误差为0.643 3 mm/d.模型估算的冬小麦初期、中期和后期的基础作物系数分别为0.35,1.30,0.20.另外,模型还可以较准确地估算不同水分供应条件下的土壤水分胁迫系数、土壤蒸发量和植株蒸散量.冬小麦整个生育期,土壤蒸发主要发生在作物生育前期,中期较低,后期略微增大;植株蒸腾主要发生在作物快速生长期和生长中期,整个生育期中呈先增大后减小的趋势.     

土壤有机碳作用及转化机制研究进展

对土壤有机碳作用的综述研究显示：直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示：土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20—30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会导致入多出多,达到新的平衡点后,每年会有高量土壤有机物质的矿化,从而引起农田土壤中矿质养分,特别是矿质氮的流失,进入水体及大气环境中。为实现土壤培肥和环境保护双重目标,农田土壤营养性有机碳的投入量应以有机碳的矿化流失不致产生环境风险为宜。新的研究还证实：营养性有机碳进入农田后,在土壤生物作用下分解为一系列短链化合物,再通过生物构建作用与土壤矿物颗粒形成土壤团聚体,并以此对多项土壤肥力性状发挥积极作用。受土壤中腐殖化、有机碳分解等不同过程影响,土壤团聚体持续发生着聚合和崩解,只有持续而丰富的营养性有机碳输入,才能维持土壤中总有机-无机团聚体的稳定度。多点长期定位试验结果揭示：土壤有机碳含量主要取决于气候条件、土壤质地与土地利用类型。在人为因素中,土地利用方式的变化对土壤有机碳含量的影响最大,而施肥、秸秆还田、耕作等农作措施对土壤有机碳含量的影响比较小。耕地土壤上,作物类型不同,其典型的耕作和收获方式不同,收获后存留地表和土壤中的根系残留物数量和质量不同,有机质生成能力不同。在种植有机质消耗性作物时,需要注意在轮作制度中引入有机质增加型作物或施用有机肥料,以保持土壤肥力。     

广东省农作物种质资源调查与分析

【目的】为了解和摸清广东省农作物种质资源家底,广东省 2016 年启动第三次全国农作物种质资源普查与收集行动。【方法】2016 年 7 月至 2018 年 12 月,通过普查征集与系统调查收集相结合,对广东省 92个农业县（市、区）进行实地访问和资源调查收集。【结果】（1）本次资源普查与收集涉及 19 个地级市,东西跨度约 770 km,南北跨度约 590 km,横跨粤西、粤东、粤北和珠三角地区 687 个镇（包括街道、乡、村委）,实现了广东农业县（市、区）全覆盖。（2）广东省农作物种质资源在当地种植年代平均为 45 年,百年以上资源占 8.9%;提供资源农户的平均年龄为 56 岁,2.72% 农户为瑶族、壮族和畲族。（3）共收获资源 6 873 份,收集粮食作物种质资源 2 288 份、果树 1 445 份、蔬菜 2 189 份、经济作物 766 份、牧草绿肥 3 份、其他 182 份,涉及 83 科 192 属 283 种;粮食作物的食用豆、蔬菜的根茎类、果树的木本常绿果树、经济作物的糖茶桑烟等资源份数居多,占 52.12%;份数居前十位的科有豆科、禾本科、葫芦科、薯蓣科、百合科、十字花科、姜科、天南星科、山茶科和芸香科,占 70.3%;份数较多的种有大豆、水稻、豇豆、甘薯、花生、芋、茶树、丝瓜、姜、饭豆、南瓜、蒜、番木瓜、叶用芥菜、荔枝,占 49.5%。【结论】广东省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动基本摸清我省农作物种质资源家底,抢救性收集古老地方品种、古老育成种、野生近缘和濒危野生种质资源,为创新种质、获得突破性品种提供可能。     

中国大麦黄矮病毒及 BYDV-GAV 株系研究进展

大麦黄矮病毒（Barley yellow dwarf virus, BYDVs）隶属于黄症病毒科（Luteovirdae）黄症病毒属（Luteovirus）,由该病毒引起的小麦黄矮病最早在美国发生并报道,此后在国外其他地域也曾有过发生报道。在我国,小麦黄矮病最早于 1960 年在陕西、甘肃发生并报道,近年来,在我国其他地区也有发生,该病害被称为麦类作物上的“癌症”,对麦类作物生产影响较大,为害严重时,造成麦类作物产量大幅降低。BYDV 株系的划分依据为其传毒介体蚜虫的传播专化性,即一个病毒株系只能由一种或两种蚜虫进行传播,根据 ICTV 国际病毒委员会分类系统报道,目前国际上确定的该病毒株系有 BYDV-MAV、BYDV-PAV、BYDV-RMV、BYDV-SGV 等,我国鉴定有 BYDV-PAV、BYDV-GPV、BYDV-GAV、BYDV-RMV 4 个株系,GAV 为我国流行株系。主要从 BYDV 的为害症状、株系分化、传播介体、基因组结构和功能、病害防治方面进行相关综述,着重介绍 BYDV-GAV 株系的抗性鉴定、抗性基因等方面的相关研究进展,以期为该病害的抗病育种和防治提供一定的理论基础。