不同株型水稻品种子粒形成期光合特性的研究

以不同株型水稻品种为材料,研究了其子粒形成期剑叶与倒二叶的光合能力及其对CO2和光强的适应能力。结果表明:品种之间叶片的光合能力有差异:沈农8718、沈农8714、辽粳454与辽粳294的叶片光合速率均高于其他品种;高气孔导度或高同化能力均可能使品种具有高光合能力。光合速率随外界CO2浓度的增加先增后减,随光强度的增强而上升,且光合能力强的品种(辽粳454)在光强2 000 μmoL/(m2·s)以下未发现有光饱和现象。高光合速率品种具有较低的CO2补偿点(沈农8718为50.54 μmol/mol)和较低的光补偿点(辽粳454为31.40μmol/mol,不同光强及CO2浓度下,气孔导度并不是影响光合作用的主要原因。     

退耕还林(草)背景下黄土高塬沟壑区长武县粮食潜力及安全分析

鉴于黄土高塬沟壑区退耕还林(草)工程和林果业迅速发展所带来的粮食-人口-资源矛盾问题,收集农业气象、耕地等数据,基于GIS技术,采用机制法分析了退耕还林(草)工程实施前后的1993年和2009年黄土高塬沟壑区长武县粮食潜力和安全问题,明确了气候要素限制下长武县各层次粮食生产潜力及开发程度。长武县1993年到2009年可实现粮食潜力总量下降了7.8%,而实际粮食生产总量增产了4.0%,潜力实现率由61.58%增至68.59%。17a间,主要粮食作物播种面积减少了27.8%,单产平均提高44.1%,而人口增长了12.5%,人均播种面积下降了35.9%,人均粮食产量由320.1kg减少至296.0kg,下降了7.5%。温度和土地有效系数的提高是促进可实现粮食潜力增加的主要因素,耕地减少是限制粮食增幅的直接原因,单产提高是促进增产的主要因素。耕地减少、人口增加是该区粮食安全的核心问题,粮食单产的提高是维持该区粮食安全稳定的保障。针对该区粮食安全问题的严峻性,提出必须以全面提高粮食单产为目标,科学增加辅助能量投入,推进基本农田建设,大力推广耕地保育技术和持续高效现代农业。     

种粮利益与粮食安全利益的一致性试析

规模经营以前,粮农属于收入最低的群体,努力种粮也不能保障自己的粮食安全和经济安全。离开粮食 生产行业,可以提高粮农的粮食安全和经济安全水平。而国家的粮食安全与粮农的粮食安全和经济安全利益会出现 不一致现象。解决不一致现象,需要培育新型农业经营主体,实现规模经营,降低成本,使种粮收入大幅度提高,使粮 农成为体面的职业,让农业成为有奔头的产业。这样,国家的粮食安全与粮农的粮食安全和经济安全利益才能相一 致。同时探索耕地产权自有的制度改革,强化耕地作为财产的价值和功用,增强耕地吸引力,激励更有竞争力的劳动 者保障国家粮食安全。     

Effect of allele combinations at Ppd-1 loci on durum wheat grain filling at contrasting latitudes

Flowering time is the most critical developmental stage in wheat, as it determines environmental conditions during grain filling. Thirty-five spring durum genotypes carrying all known allele variants at Ppd-1 loci were evaluated in fully irrigated field experiments for three years at latitudes of 41°N (Spain), 27°N (northern Mexico) and 19°N (southern Mexico). Relationships between weight of central grains of main spikes (W) and thermal time from flowering to maturity were described by a logistic equation. Differences in flowering time between the allele combination causing the earliest (GS100/Ppd-B1a) and the latest (Ppd-A1b/Ppd-B1a) flowering were 7, 20 and 18 days in Spain, northern Mexico and southern Mexico, respectively. Flowering delay drastically reduced the mean grain filling rate (R) and W at all sites. At autumn-sowing sites, an increase of 1°C in mean temperature during the first half of the grain filling period decreased W by 5.2 mg per grain. At these sites, W was strongly dependent on R. At the spring-sowing site (southern Mexico), W depended on both R and grain filling duration. Our results suggest that incorporating the allele combinations GS100/Ppd-B1a and GS105/Ppd-B1a (alleles conferring photoperiod insensitivity) in newly released varieties can reduce the negative effects of climate change on grain filling at the studied latitudes.     

氮锌配施对冬小麦氮利用、产量及籽粒蛋白质含量的影响

以豫农202为材料,在大田条件下,研究氮锌配施对冬小麦不同生育时期氮吸收的影响,并探讨氮锌配施对冬小麦氮素利用率、产量以及籽粒蛋白质含量的影响.结果显示:氮锌配施能够促进冬小麦对氮素的吸收,与单施氮肥相比,氮锌配施的冬小麦在开花期、灌浆期吸收的氮素较高,成熟期小麦茎杆氮素含量较低而籽粒含氮量较高.氮锌配施能显著提高冬小麦氮素利用效率,施氮90、180和270 kg/hm2分别配施锌肥15和30 kg/hm2,与单施等量氮肥相比,氮肥表观利用率、氮肥生理利用率和氮素农学利用率分别提高4.8％～14.4％、1.4～9.8 kg/kg和0.6～6.4 kg/kg.氮锌配施比单施同量氮肥增产8.6％、10.5％ (N90),5.9％、14.6％ (N180)和5.9％、5.3％(N270),其中施氮180 kg/hm2配施锌肥30 kg/hm2的产量最高,显著高于其他处理.氮锌配施比单施同量氮肥提高小麦籽粒蛋白质含量,分别提高了8.3％、9.8％ (N90),11.4％、2.3％(N180)和6.9％、5.7％ (N270),其中N180Zn15的籽粒蛋白质含量最高,显著高于其他处理.N180Zn30在实现高产的同时可以显著提高氮肥利用率、氮肥生理利用率和氮素农学利用率,是比较好的氮锌配施组合.     

Influence of organic mulching and nitrogen application on essential oil yield and nitrogen use efficiency of rosemary (Rosmarinus officinalis L.)

In a field study conducted at Bangalore, India for two years (2003–2004 and 2004–2005), eight treatment combinations consisting of two variables, organic mulch (lemongrass spent material as mulch at 7.5 t ha^?1 and no mulch) and four levels of nitrogen fertilizer (0, 100, 200 and 300 kg ha^?1) were examined to observe the effect of organic mulching on nitrogen use-efficiency, and herb and essential oil yield in a multiharvested rosemary crop. The results revealed that application of lemongrass spent material as mulch increased the herb and essential oil yields in rosemary by 16.2 and 24.2%, respectively, over the non-mulched control at first harvest. Corresponding values for the regenerated crop harvest were 18.8 and 16.8%. A significant response to N was observed with 300 kg N ha^?1 in non-mulched plots compared with 200 kg N ha^?1 in mulched plots. Using lemongrass spent material as mulch, nitrogen uptake by the rosemary crop increased by 15.1% over the non-mulched control. At 200 kg N ha^?1, apparent recoveries by the crop were estimated to be 33.64% for the non-mulched control, and 37.79% with mulch. The quality of the rosemary essential oil, in terms of the concentrations of its major constituents, α-pinene, 1 : 8 cineole, camphor and verbenone, was not affected by the use of organic mulching and nitrogen fertilization, and these constituents were found to be of astandard acceptable in international trade.     

西北地区退耕还林工程对粮食生产与农民生计的影响

[目的]评估西北地区退耕还林工程对粮食生产与农民收入的影响,为西北地区退耕还林工程实施的有效性和可行性提供依据。[方法]以西北地区各省(区)退耕还林面积、粮食播种面积、粮食产量、农民纯收入、黄河流域径流量和土壤侵蚀总量为基础数据,运用SPSS及Excel数据库技术开展分析。[结果]退耕还林直接造成西北地区粮播面积减少,粮食总产量下降,但农民纯收入逐年增加;退耕还林面积大小与粮播面积大小和粮食产量多少呈负相关关系,与农民纯收入呈正相关关系;黄河流域径流量随着退耕还林面积的增加而增加,二者呈正相关关系;土壤侵蚀量随着退耕还林面积的增加而减少,二者之间呈负相关关系。[结论]退耕还林生态工程对西北地区粮食生产的影响不大,促进农户增收的同时起到了保持水土,改善生态环境的重要作用。     

利用染色体片段置换系定位水稻粒型QTL

水稻粒型是衡量稻米外观品质的重要指标之一,鉴定和定位水稻粒型QTL对开展水稻粒型分子育种具有重要意义.本研究以8个染色体片段置换系为材料,选用分布水稻12条染色体上的153个SSR标记检测染色体片段置换系的置换片段,采用代换作图法对控制水稻粒型的3个主效QTL进行定位.结果表明:153个SSR标记中有104个标记在亲本间具有多态性,多态率为68.0%;8个染色体片段置换系在第3和第5染色体分别有6个和2个置换片段,置换片段长度分别为14.8 cM、16.6 cM、 15.5 cM、18.9 cM、29.1 cM、35.0 cM、17.9 cM 和17.0 cM,平均长度为20.6 cM;8个置换片段上共鉴定出3个粒型QTL,控制粒长的qGL-3-1 和qGL-3-2分别被界定在水稻第3染色体RM5551与RM6832及RM6832与RM3513之间,遗传距离分别为14.8 cM和5.3 cM的范围内,控制粒宽的qGW-5被界定在水稻第5染色体RM267与RM169之间遗传距离约11.7 cM的范围内.利用染色体片段置换系能准确地定位水稻粒型QTL,qGL-3-1、qGL-3-2和qGW-5的鉴定和初步定位为其进一步精细定位及分子标记辅助选择奠定了基础.     

耕地利用视角下全国粮食生产时空特征演变

为综合考虑耕地数量及各项因素对粮食生产的影响,基于对数平均迪式分解方法(LMDI)将影响粮食产量的因素分解为耕地面积、复种指数、种植结构和粮食单产四大因素,研究1996—2016年其对全国粮食产量变化的作用机制。结果表明:1)我国耕地数量持续减少,空间上呈现南部地区减少、北部地区增加的趋势,导致全国粮食产能重心北移。2)粮食单产、复种指数这些技术因素均是促进因素,其中单产提高对总产量提升贡献最大;期间耕地面积下降与种植结构调整则是粮食产量的抑制因素。研究认为,城市化过程中耕地面积减少不可避免,保证粮食安全不但需要严格保护耕地,而且必须强化"藏粮于技"战略实施,不断提高粮食单产与复种指数,以稳定与优化粮食生产。     

小黑麦与黑麦花序结构和籽粒特性比较

植物的花序结构及其形态特征是影响种子生产性能的重要因素。对于禾本科植物而言,其花序大小、小穗数、小花数及小花的外稃、内稃和芒的性状特征直接影响种子形成和产量。本研究通过测定小黑麦品系C2、C35和黑麦品系C13、C33的花序结构特征,得到以下结果:小黑麦花序[(14.30±0.52) cm×(1.24±0.09) cm]明显大于黑麦[(13.20±0.35) cm×(0.82±0.02) cm],小黑麦花序长而粗,黑麦花序短而细;小黑麦花序的小穗数[(21.35±1.47)个]少于黑麦[(30.20±0.79)个];小黑麦每个小穗的小花数较多,为3~4朵,黑麦的小花数趋于稳定,每个小穗有2朵小花。从花序中部小穗的小花结构看,小黑麦下位护颖长[(1.27±0.11) cm]和宽[(0.26±0.03) cm]、上位护颖长[(1.30±0.09) cm]和宽[(0.23±0.04) cm]均显著大于黑麦下位护颖长[(1.04±0.05) cm]和宽[(0.08±0.01) cm]、上位护颖长[(0.94±0.10) cm]和宽[(0.06±0.01) cm];小黑麦中部小穗第1小花的外稃宽[(0.32±0.03) cm]、外稃高[(0.24±0.03) cm]和芒长[(8.35±0.51) cm]、第2小花的外稃宽[(0.35±0.04) cm]、外稃高[(0.25±0.05) cm]和芒长[(8.37±1.19) cm]极显著大于黑麦相应值[(0.26±0.01),(0.15±0.01),(5.50±0.19),(0.25±0.01),(0.17±0.01)和(5.18±0.23) cm];第1和第2小花的外稃长[(1.35±0.06),(1.37±0.06) cm]和内稃长[(0.84±0.04),(1.41±0.06) cm]均小于黑麦的外稃长[(1.49±0.05),(1.47±0.05) cm]和内稃长[(1.45±0.05),(1.47±0.04) cm]。小黑麦的穗粒数[(52.50±1.80)粒]显著低于黑麦[(58.50±2.50)粒] (P<0.05),但其穗粒重[(2.08±0.04) g]、粒重[(0.04±0.00) g]和籽粒宽[(3.04±0.32) mm]均极显著高于黑麦 (P<0.01),每个花序的籽粒不仅体积大,而且质量较重,其籽粒的生产性能高于黑麦。小黑麦籽粒呈椭圆形或长卵圆形,浅黄色,表皮皱缩,饱满度差;黑麦籽粒呈窄纺锤形,青灰色,表皮光滑,籽粒饱满。小黑麦和黑麦花序结构与籽粒性状的Pearson相关分析表明,小黑麦花序宽和花序基部小穗数与籽粒长显著正相关(P<0.05),花序长与籽粒宽极显著正相关(P<0.01),花序中部小穗的下、上位护颖宽分别与穗粒重和穗粒数极显著正相关(P<0.01);黑麦花序中部小穗第2小花的内稃长与籽粒长显著正相关(P<0.05),外稃高与穗粒数极显著负相关(P<0.01)。研究小黑麦和黑麦的花序结构和籽粒特征,对正确区分二者和了解其籽粒的生产性能具有重要意义,同时有利于小黑麦的示范推广。