面向资源认知变化的耕地评价研究进展与展望

科学的耕地评价是耕地合理开发、利用、保护的前提,耕地资源认知的深化引领耕地评价研究发展。为明晰耕地评价研究的发展历程、热点动态和未来前景,系统梳理1949—2023年引领耕地资源认知变化的理念、事件和政策,探讨耕地资源认知发展的阶段性特征,借助文献调查、文献计量分析、理论分析等方法,对不同阶段耕地评价研究的主要内容、政策支撑、技术方法与代表成果等进行总结,并提出面向新时期社会发展需求的耕地评价研究展望与关键问题。研究表明：1）耕地资源认知按时间顺序可划分为资源本体、资源平衡体和资源综合体3个阶段,认知对象由耕地数量单一维度向耕地数量与质量、数量-质量-生态、实体耕地与虚拟耕地等多维度转变,研究范围也由宜耕地、耕地等实体资源向近远程耦合框架下的全球虚拟耕地拓展;2）各阶段耕地评价的研究重点围绕耕地数量、耕地质量和耕地综合利用展开。在资源本体阶段,侧重土地开发适宜性评价,关注本底要素宜耕性;在资源平衡体阶段,注重耕地质量提升,对耕地资源的可持续利用潜力进行评价。在资源综合体阶段,评价对象向全球粮食贸易中的虚拟耕地拓展,评价内容关注耕地多功能及功能间权衡与协同关系。因此,未来耕地评价的研究内容需适应新时代发展的现实需求,耕地本体评价需兼顾实体和价值量,耕地质量评价需匹配人类福祉需求,耕地综合评价需考虑多元对象和指标。在评价理论与方法层面应加强学科交叉融合,充分利用新调查监测手段,丰富精细化耕地资源数据,为进一步拓展资源认知、丰富评价范式、优化耕地保护制度等提供支撑。     

部分高油玉米自交系主要性状的初步鉴定

通过对15个高油玉米自交系生育期、植株性状、产量性状及品质性状的初步分析,结果表明,15个高油系籽粒的脂肪、蛋白质含量高于黑龙江省普通玉米自交系,其中脂肪含量极显著高于普通自交系,淀粉含量极显著低于普通玉米自交系.除BY843、BY815生育期偏晚以外,其它高油系能够适应黑龙江省种植.多数高油系的自身产量接近普通玉米自交系,可以直接利用或者作为种质资源间接利用.大部分高油系的株高、穗位偏高,需进一步改良.     

蕾期低温胁迫对棉花叶绿素荧光特性的影响

【目的】分析棉花蕾期不同低温胁迫对不同棉花品种的叶绿素荧光特性的影响,研究棉花蕾期的抗冷响应规律,筛选棉花蕾期耐冷性相关的指标,为耐冷资源鉴定、耐冷棉花品种选育提供依据。【方法】于棉花蕾期设置3个低温梯度：T₁(20℃/15℃,昼/夜)、T₂(15℃/10℃)、T₃(10℃/5℃)和对CK(28℃/20℃)处理。【结果】蕾期棉花在低温胁迫条件叶绿素荧光参数Fv、Fm、Fv/Fo、qP、SPAD下降,NPQ、Fo上升。而Fv/Fm在20℃/15℃以上低温和15℃/10℃低温初期升高;10℃/5℃以下低温和15℃/10℃低温后期下降。【结论】可根据蕾期棉花的Fm、Fo等荧光参数来判断其受到的低温胁迫程度。     

丽江新团黑谷近等基因系孕穗期耐冷性生化性状的主成分分析及综合评价

为建立鉴定水稻孕穗期耐冷种质资源的生化指标,以云南孕穗期耐冷标准品种昆明小白谷、丽粳2号和半节芒及粳稻近等基因系（十和田4／／丽江新团黑谷／十和田）的BC4 F8、BC4 F9群体105个家系及亲本为材料,在大田冷水胁迫及正常温度条件下,连续在2011年和2012年于水稻孕穗期分别测定剑叶、花药和籽粒的26个生化性状,采用主成分分析、隶属函数法、逐步回归分析和K-means聚类法进行指标筛选及耐冷性综合评价。结果表明,剑叶中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、叶绿素c、POD活性、游离氨基酸,以及剑叶和花药中可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛、CAT活性、抗坏血酸、游离脯氨酸和籽粒中可溶性蛋白、可溶性糖、蛋白质和γ-氨基丁酸含量对耐冷性影响显著,可作为穗期耐冷性鉴定综合指标。采用隶属函数法获得低温胁迫下以剑叶、花药和籽粒中各生化性状为对象的综合耐冷D值,用K-means聚类法对各D值进行联合聚类,可将丽江新团黑谷NILs的105个株系划分为3类,其中强耐冷株系32株,中度耐冷10株,弱耐冷63株。     

陆稻苗期抗旱性鉴定指标筛选与评价

为筛选出陆稻苗期抗旱性鉴定指标,以24个云南陆稻品种为材料,采用反复干旱存活率作为标准,分析各测定指标与抗旱性的相关关系并对供试品种的抗旱性进行综合评价。结果表明,心叶下倒1叶长、心叶下倒2叶长、心叶下倒2叶宽、根干重和根冠比等5个形态指标的相对值与反复干旱存活率呈显著或极显著的相关性,可作为苗期抗旱性鉴定的形态指标。以反复干旱存活率为因变量,5个综合指标为自变量建立的回归方程对24个供试品种的抗旱性进行预测,其结果与芽期抗旱鉴定呈显著相关关系。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。     

拔节孕穗和抽穗开花期控制灌溉对水稻生长的影响

在水稻拔节孕穗和抽穗开花期,分别以土壤饱和含水率的70%、80%和90%作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明,与常规灌溉相比,拔节孕穗期水分控制条件下水稻生长受到抑制,单穴有效穗数和千粒质量变化较小,每穗粒数和每穗实粒数显著减少,产量也有减小趋势,但差异不显著;抽穗开花期控制灌溉对水稻生长和产量影响相对较小,均未达到显著水平;拔节孕穗期控制灌溉较抽穗开花期节水效应明显,但抽穗开花期控制灌溉有利于获得更高的水分生产效率,因此,制定水稻控灌灌溉制度时,拔节孕穗期轻控,抽穗开花期适当增大水分控制下限有利于水稻节水增产。     

干旱-复水对不同玉米品种冠层结构与水分利用效率的影响

以抗旱性不同的二个玉米品种('郑单958'和'户单四号')为材料,采用防雨池栽的方式控制土壤水分,研究扬花期干旱-复水对玉米冠层结构、产量、耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,扬花期干旱-复水后二个玉米品种的叶面积指数和株高均出现补偿效应,'郑单958'补偿效应优于'户单四号';'郑单958,的群体透光系数在干旱-复...     

棉花不同生育期淹水历时对其生长状况和产量构成的影响

通过桶栽土培试验,分别在苗期(S)、蕾期(B)、花铃期(F)和吐絮期(T)进行淹水2、4、6、8、10 d的处理,淹水深度均为5 cm,并以全生育期不淹水为对照(CK),探索了黄淮地区夏季棉花不同生育期淹水历时对其生长状况和产量构成的影响。结果表明,在棉花苗期、蕾期和花铃期淹水6 d后,株高和叶面积开始显著小于CK(P0.05)。不同生育期淹水处理均会导致棉花株高、叶面积、果枝数、节数、铃数和单铃质量的下降,且淹水历时越长,下降幅度越大。淹水导致棉花减产最为严重的生育期为花铃期,其余依次为蕾期、苗期和吐絮期,4个生育期在淹水2~10 d条件下的平均减产率分别为28.0%、12.9%、7.3%和2.9%。在棉花苗期,当淹水不超过6 d时,如果排涝及时,其形态指标及产量构成均能在吐絮期恢复至与CK无显著差异水平。在棉花蕾期淹水关键期为4 d,而在花铃期即使淹水2 d也可导致其形态发育停滞,产量无法恢复至CK水平。     

两段收获花生螺杆弯齿式轴流摘果装置设计与试验

针对现有花生摘果装置普遍存在的摘果损伤率高且易缠绕、堵塞和排秧困难等问题,以及满足我国两段式花生收获的捡拾联合收获机摘果装置研究需要,在研究两段式花生收获方式下花生植株性状与特点基础上,设计了一种螺杆弯齿式轴流全喂入花生摘果装置,摘果作业时,花生植株受螺杆、弯齿和凹板筛共同作用使花生荚果从花生茎秆上脱离,因螺杆有螺旋角、弯齿有倾角,花生植株沿摘果滚筒圆周运动的同时,受轴向分力作用排出机外,在保证高摘净率和低损伤率的同时避免植株在滚筒中缠绕和堵塞;对关键部件(螺杆、弯齿和凹板筛等)进行了设计与计算。以晾晒3~5 d的辽宁主栽花生品种"花育30"为试验材料,以弯齿与滚筒母线夹角、弯齿弯角和螺杆与滚筒母线夹角为试验因素,以摘净率和破碎率为试验指标,运用回归正交旋转试验方法,对样机进行了两段收获条件下的摘果性能试验;建立试验因素与试验指标之间的数学模型并进行响应面优化试验分析,结果表明:在弯齿与滚筒母线夹角为33°、弯齿弯角为60°和螺杆与滚筒母线夹角为23°时,花生摘果综合指标最优,花生摘净率为98.96%,花生破碎率为0.88%,均优于行业标准,满足实际生产要求。