作物发育模型生理参数的QTL定位与应用研究初报--以大麦品系的生育期预测为例

研究试验应用作物模型与QTL定位的互补作用，对作物发育模型的生理参数作QTL定位分析，使作物发育的预测直接建立在单个遗传基因QTL的基础之上。以大麦两个亲本及其94个自交纯系(RIL)的感光性试验为依据，确定了播种一出穗期间对应的发育模型的4个参数值，再对这些参数值的QTL在遗传图上的位置及其加性效应进行了估算。并以基于QTL效应的模型对RIL群体在不同环境条件(两年播期试验)下的发育期进行预测。     

基于本体的农作物种质资源数据集成研究

随着国家农作物种质资源平台服务的进一步加强,平台数据与其他相关数据源的集成共享,成为当前迫切需要解决的问题。提出了元数据和两级本体相结合的语义元数据集成解决方案:首先建立农作物种质资源全局本体;然后抽取各分布数据库的元数据,按照统一标准集成到一个元数据库中,同时,依据不同数据源建立各局部本体;最后建立全局本体和元数据库的映射、局部本体和各数据源的映射,形成语义元数据。构建了农作物种质资源集成框架,并进行了集成系统设计。实验结果表明:该语义元数据方案能解决数据的语义描述和语义异构问题,可最终实现系统的集成;局部本体使得查询更具智能性,可提高查全、查准率,有利于提高服务质量。     

作物品种区域试验多年资料联合分析法的应用

用作物品种区域试验多年资料联合分析方法的计算机程序对 2 0 0 1～ 2 0 0 2年度国家玉米品种区域试验的部分资料进行分析。结果表明 ,该程序不仅可以进行方差分析 ,而且可以计算品种、试点和品种试点组合的最小二乘均数 ,并可对其差异显著性进行检验。     

农作物LAI和生物量的高光谱法测定

通过田间小区试验,测定了水稻、玉米、棉花3种共6个品种作物冠层不同生育期的高光谱反射率及对应叶面积指数和地上生物量,分析了其高光谱变量和红边参数与叶面积指数、地上生物量及叶重量的相关性。结果表明:13种作物冠层高光谱反射率与其生育期有关,其反射率最大值的比较结果是棉花>玉米>水稻。23种作物的叶面积指数、叶鲜重、叶干重与其冠层光谱变量ρ990/ρ550,ρ800/ρ550,ρ750/ρ550,ρ800/ρ680及冠层红边参数λr,Dλr之间均极显著相关,但地上鲜生物量和地上干生物量与上述光谱变量和红边参数之间相关性较差,说明可通过高光谱遥感方法估测水稻、玉米、棉花的叶面积指数、地上鲜生物量、叶鲜重和叶干重。     

粮经果复合垄作改善紫色坡耕地土壤的研究

[目的]为有效利用土壤水资源,发展紫色丘陵区旱作农业生产提供服务。[方法]以聚土垄作和农林复合为基础,营建坡耕地粮经果复合垄作模式,并进行3年土壤水分状况的定位观测。[结果]粮经果复合垄作模式形成4年后,垄土0—15、15～30cm土层容重比平作对照相应土层容重分别减少了8．46％和11．27％,而垄土孔度分别比对照增加了10．18％和11．81％。雨日后不同土层水分含量的动态变化监测结果表明,同一观测日土壤含水量粮经果复合垄作〉纯粮平作;粮经果复合垄作模式与纯粮平作方式比较,雨日后第2、4、8天土壤含水量增幅分别达6．86％-22．34％、14．72％-23．16％、21．46％～42．92％;雨日后2、4、8d土壤含水量的递减率粮经果复合垄作〈纯粮平作;不同土层含水量的变化率粮经果复合垄作〉纯粮平作。[结论]粮经果复合垄作能有效改善坡耕地土壤结构,利于土壤保持适宜的水分。     

作物需水量计算方法研究

介绍了作物需水量的影响因素,并针对这些影响因素将作物需水量的计算方法分为3类,每类选取有代表性的几种方法进行探讨,指出它们的优缺点和适用条件,对今后的作物需水量研究有重要的参考价值。     

新疆绿洲区秸秆燃烧污染物释放量及固碳减排潜力

根据 2004-2013年新疆绿洲区主要作物产量,采用排放因子法对秸秆燃烧污染物排放量和碳释放量进行了估算,结果表明,2013年新疆地区作物秸秆燃烧排放的CO₂、CO、CH₄、NMVOC、OC、BC、SO₂、NO_x、NH₃和PM_2.5的量分别为9.0×10⁶ t、5.5×10⁵ t、1.6×10⁴ t、9.4×10⁴ t、1.9×10⁴ t、3.9×10³ t、2.4×10³ t、1.8×10⁴ t、7.8×10³ t和1.2×10⁵ t,碳排放总量为2.7×10⁶ t;在排放清单中,CO₂和CO是主要污染物,分别占污染物排放总量的91.6%和5.6%;棉花秸秆为排放贡献最大的污染源,占总排放量的43.3%,其次是小麦秸秆和玉米秸秆,分别占28.3%和21.9%.在此基础上,基于生物炭固碳技术,对该区域作物秸秆转化为生物炭的固碳量和碳封存潜力进行了估算,结果表明,若把被燃烧的三类秸秆(棉花、小麦和玉米)转化为生物炭,则每年可减少该区域54.9%的碳排放量;若将作物秸秆全部转化为生物炭,每年将有3.6×10⁶ t碳和1.3×10⁷ t CO₂被长期封存于生物炭中。可见,生物炭具有良好的固碳减排潜力,是一种可持续的碳封存技术。     

基于MODIS的农作物面积遥感监测及应用

MODIS遥感数据具有探测周期短、覆盖面积广、数据开放等优点,适合大尺度、动态的农业遥感监测应用。结合了MODIS遥感数据资源的特点和农作物物候特征,提出了基于MODIS的农作物面积遥感监测方法,并根据黄淮地区冬小麦种植面积提取的应用需求,选用地理空间数据云平台提供的3种MODIS数据产品进行了农作物面积提取。结果表明,使用5 d合成数据产品的提取精度较高。     

作物抗性淀粉研究进展

抗性淀粉(resistant starch,RS)是一种健康的膳食纤维,能够降低血糖和血脂,对预防和改善肥胖症、糖尿病、心血管疾病和慢性肾病等非传染性疾病具有重要作用。抗性淀粉在面包、饺子等高品质食品的开发中具有潜在的应用价值,是近年来功能食品领域研究的热点。总结归纳了RS的功能和类型,着重对合成RS相关的酶进行了阐述,并对高RS作物分子育种研究进展进行归纳,以期为作物RS研究和分子育种提供参考。     

作物水分信息采集技术与采集设备

随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，农田灌溉正朝着“自动、精准”的方向发展。实现自动、精准灌溉，需要获得及时、准确的作物水分状况信息作为基本依据，而先进、可靠的采集技术与设备则是快速、准确、连续获取作物水分信息的重要保障。作物水分信息，根据其采集部位可分为土壤信息和作物信息两类；而根据采集信息所代表
表的范围，则可分为点源信息和区域信息两类。2种分类结果相组合，可以将作物水分信息分为点源土壤水分状况信息，区域土壤水分状况信息，点源作物水分状况信息和区域作物水分状况信息四大类O目前应用较多的点源土壤水分状况信息快速采集技术主要有中子仪法、时域反射法（TDR）、频域反射法（FDR）、驻波率法（SWR）和张力计法；点源作物水分状况信息的采集技术则主要有红外温度法、叶水势法、光谱法、茎变差法和蒸腾速率法；区域土壤水分状况信息的采集技术主要有遥感法（裸地表层土壤）和墒墒情监测网络法；区域作物水分状况信息则主要通过遥感方法获得，包括热红外遥感和微波遥感等方法。这些技术方法各有优点、缺点和适用范围。从目前的研究和实际应用情况看，基于土壤介电特性的土壤水分信息测量技术（TDR，FD和SWR）和基于植株蒸腾速率、植株茎直径变差和作物冠层红外温度的作物水分状况信息测量技术是具有明显优优势和良好发展潜力的点源水分信息采集技术；以TDR、FDR和SWR为基础，结合GPS和GSM／GPRS无线数据传输系统，适用于区域土壤水分信息的采集；而以热红外遥感和微波遥感为基础的系统则是大面积的区域土壤水分状况信息（裸土表层）和区域作物水分状况信息的主要采集方法。这些作物水分信息采集方法的进一步完善提高，以及相应的精度高、稳定性好、价格适中的各类传感器及配套的数据处理设备的研制将是未来作物需水信息采集领域的重点工作目标。