UV-B增加对小麦及玉米物候发育影响的初步研究

观察了UV-B增加对小麦及玉米物候发育的影响,结果表明:UV-B增加对小麦及玉米物候期具有明显的推迟效应,且这种推迟效应可能与UV-B增加影响作物的营养供给无关;UV-B增加对小麦群体内小气候有显著影响,表现为气温和土温显著升高,UV-B增加对小麦物候期的推迟效应与UV-B增加条件下作物群体内小气候的变化无关;初步探讨了紫外线UV-B增加对作物物候影响的机制,并提出有待于进一步研究的问题。     

山西省主要栽培农作物产量变化分析

农作物产量高低是影响农民收入的主要因素之一,因此研究农作物产量变化对制定合理的农业政策具有重要的实践意义。从调研结果来看,水果、玉米总产量呈现出一直增加的变化;而小麦、薯类、蔬菜总产量呈现出快速降低的变化,说明这3类农作物受欢迎程度正在降低;大豆、棉花、油料3种作物产量相对稳定。综合分析认为,山西省农作物产量变化因作物不同而表现存在差异,并且产量变化受栽培面积影响较大。     

南京地区近地面紫外辐射UV-B强度对小麦生长及产量影响的评估

在降低目前南京地区近地面紫外UV-B辐射强度15.3%的条件下,采用室外盆栽试验方法,研究了小麦的生长及产量的变化。试验结果表明,降低目前近地面紫外UV-B辐射强度,小麦的株高、叶面积、叶绿素含量、生物产量及经济产量均显著增加,而叶片类黄酮含量显著下降。结果还表明,在小麦不同生育期降低目前近地面紫外UV-B辐射强度,小麦的产量增加幅度也有显著差异,表现为拔节—齐穗期>齐穗—成熟期>苗期。说明目前南京地区近地面紫外UV-B辐射强度对小麦生长及产量已构成一定程度的影响,且小麦拔节—孕穗期是对UV-B辐射的敏感时期。     

不同作物对异丙酯草醚残留敏感性室内模拟研究

采用了室内模拟添加生物测定法初步研究了茄子、番茄、辣椒等茄科作物,大豆、豇豆和花生等豆科作物,玉米和水稻等禾本科作物,以及棉花对油菜田新型除草剂异丙酯草醚(ZJ0702)残留的敏感性。结果表明,不同作物对异丙酯草醚敏感性差异较大,其中以玉米最敏感,株高ED10值为0.0279 mg/kg;水稻、棉花和茄科作物番茄、茄子、辣椒等较敏感,株高ED10值分别为0.1269、0.0673、0.0435、0.1072、0.1427 mg/kg;而豆科作物花生、大豆、豇豆耐药性较强,株高的ED10值分别为0.6617、3.4905、5.1584 mg/kg。同科不同作物对异丙酯草醚的敏感性差异较小。可见,异丙酯草醚在油菜田土壤中低于0.01 mg/kg最终残留量对后茬作物的生长无影响。     

食料对棉铃虫种群增长的影响及虫源性质分析

在27.6℃的恒温条件下,应用昆虫种群趋势指数模型,研究豌豆、大豆、棉花等8种天然食料对棉铃虫各虫态发育进度和种群增长的影响。结果表明:取食豌豆叶的棉铃虫发育进度最快,取食棉花的最慢,指数值的大小依次为豌豆>大豆>玉米>高粱>棉花>花生>茄子;棉铃虫在长江下游小麦作物上不能很好地生长发育,棉田第2代棉铃虫虫源主要来自非小麦作物田。     

不同轮作体系土壤残留硒锌对小麦产量与营养品质的影响

采用盆栽试验,通过玉米-小麦和大豆-小麦轮作,探讨了不同种植模式中,土壤残留硒锌对小麦产量与营养品质的影响。结果表明,土壤中残留硒锌对小麦生物量和产量的影响与作物轮作体系有关。玉米-小麦轮作,土壤残留硒锌并没有表现出增加小麦产量的趋势,而大豆-小麦轮作,土壤残留硒锌对小麦生物量和产量呈增加趋势。土壤残留硒锌可改变作物体内元素组成。玉米-小麦轮作,土壤残留硒锌有利于小麦籽粒对氮、钾、硫、钙、铁、锌、硒、铜元素的吸收累积。大豆-小麦轮作,土壤残留硒锌促进小麦对钾、硫、镁、铁、锌、硒、铜、锰、硼的吸收,而氮、磷、钙吸收减少。     

不同作物品种对^60Co γ射线的辐照敏感性

为了了解不同作物品种间对^60Coγ射线的辐照敏感性,作者用0～1500Gy ^60Coγ辐射剂量对棉花、水稻、大麦、油菜、大豆和玉米等作物7个品种的种子进行了辐照。结果显示发芽率呈现：（1）不敏感的油菜;（2）随辐照剂量的增加、发芽率逐渐下降的水稻和大豆;（3）发芽率呈“下降-上升-再下降”的棉花和大麦,但最高发芽率未超过对照;和（4）发芽率出现先上升后下降,辐照剂量为300Gy时发芽率达到最大值的糯玉米和甜玉米等4种类型的变化。辐照敏感性依次为水稻〉大豆〉棉花〉糯玉米、甜玉米〉大麦〉油菜。因此,作者认为不同作物辐照敏感性的差异除了油菜种子因内含对辐射有屏障作用的丙烯芥子油外,主要受作物基因组大小和种子饱满度的影响。     

几种主要作物种子萌发期抗旱力的比较(二报)

本试验结果表明,种子发芽率与外界水势呈正相关;同一品种在不同水势下发芽率的差异极显著(P<0.01);同一水势下不同品种间发芽率的差异因作物而异;不同作物萌发期的抗旱力不同:高粱>小麦>糜子>谷子>玉米>大豆。     

宁南半干旱区农田微集水种植技术效果研究

在半干旱偏旱地区采用微集水种植技术可使作物产量增加 ,水分利用效率提高 ,特别是当季降雨的水分利用效率提高 ,而经济效益则在不同作物间存在较大差异。 2年定位试验结果表明 ,生育期长、生产潜力大的作物产量增幅较大 ,且在产量增加的同时提高了农户的经济收益 ;5种作物产量增幅依次为玉米 >谷子 >小麦 >豌豆 >糜子 ,玉米为首选种植的作物 ,糜子、豌豆则不宜采用该方法种植     

鲁西北地区不同作物和种植方式生态适应性的探讨

典型调查与统计分析表明,鲁西北地区主要作物种植方式适宜种植的生态区域顺序为高坡地>河滩高地>平、窪坡地>背河槽状窪地,在前者区域上种植作物,可比在后者区域上获得高而稳定的产量和较高的经济效益。各种作物中,小麦、棉花高产、稳产,对地形类型和土质适应性强,应扩大种植面积,突出其优势。小麦——玉米两熟方式产量高而不稳,但对土质的适应性较广.小麦——谷子产量虽略低,但稳定性较强,在土质较重的土壤上纯收入高于土质较轻的土壤。小麦——大豆在河滩高地的产量高,纯收入也高,对土质的适应性较广。     

UV-B增强对中高海拔干旱地区玉米生长的影响

探讨UV-B辐射增强对中高海拔干旱地区玉米的影响,可为正确评估UV-B增强对玉米生长发育的影响程度并据此制定合理的应对措施提供科学依据.采用大田定位试验,利用可升降式紫外灯装置,观测增加不同剂量UV-B辐射情况下玉米的株高、叶面积、绿叶数及产量构成的变化状况.试验结果显示,在中高海拔的干旱地区,UV-B辐射增强使玉米植株矮化、叶面积减小、绿叶数减少和产量降低.叶面积减小的原因是随UV-B辐射增强叶长变短、叶宽变窄,产量降低的原因是产量各构成因素均受到UV-B辐射增强较大不利影响,并且随着UV-B辐射增加量越多,玉米产量降低的幅度越大.     

1981-2015年华北地区种植结构演变及其驱动机制分析

为明确农业生产资料投入和作物受灾面积对作物产量的影响以及作物综合比较优势指数对华北地区种植结构演变的影响。本研究利用综合比较优势指数和线性回归等方法分析1981—2015年河北、河南和山东3个华北地区粮食主产省的作物生产、农业生产投入和作物受灾面积等变化特征。结果表明:1)1981—2015年,华北地区玉米和花生种植面积均显著增加,大豆和棉花种植面积均显著减少,冬小麦和油菜种植面积保持相对稳定;冬小麦、玉米和花生总产量显著增加,大豆和棉花总产量显著下降;1981—2015年所有作物单位面积产量均显著增加,其中冬小麦、玉米和花生单位面积产量增加速率较快,大豆和棉花单位面积产量增速较慢;2)1981—2015年,华北地区氮肥、磷肥和钾肥等肥料投入和有效灌溉面积均显著增加,增长速率分别为14.3万t/年、7.2万t/年、7.3万t/年和12.2万hm~2/年;3)旱灾是影响华北地区作物生产的主要自然灾害,1981—2015年各省旱灾受灾面积显著减少;4)农业生产资料投入增加是作物单位面积产量提升的主要推动力,自然因素中旱灾是造成作物产量波动的主要因素,作物之间的比较优势是华北地区种植结构变化的主要驱动因子。     

增强UV-B辐射和干旱对不同品种春小麦生长、产量和生物量的影响

 【目的】通过研究增强UV-B辐射和干旱胁迫对不同品种春小麦生长、产量和生物量的影响,为筛选高产、抗旱、抗UV-B辐射春小麦新品种提供依据。【方法】设置干旱、增强UV-B辐射以及二者复合处理处理西北干旱区三个不同的主栽春小麦品种,检测和分析旗叶面积、叶片厚度、叶面积指数、生物量、根冠比、产量和收获指数等生理指标。【结果】增强UV-B辐射可抑制春小麦分蘖,而适度干旱胁迫可促进春小麦分蘖;增强UV-B辐射和干旱胁迫条件下,定西-24、陇春-8139、和尚头生物量分别降低22%,21%和15%,,平均降低20%;复合作用对产量和生物量的影响与增强UV-B辐射和干旱胁迫分别处理相比,没有明显的减少;干旱胁迫较增强UV-B辐射和二者的复合作用对收获指数和产量的负面影响稍小;干旱胁迫使和尚头和定西-24收获指数增加10%,陇春-8139增加23%;而增强UV-B辐射下和尚头的收获指数下降10%,定西-24和陇春-8139的收获指数均提高10%。说明不同品种春小麦在干旱胁迫、增强UV-B辐射以及二者复合作用下,光合产物向生殖器官的分配比例不同。【结论】春小麦对干旱和增强UV-B辐射胁迫的响应存在品种间的差异性;3个品种对干旱胁迫和增强UV-B辐射的响应趋势基本一致; 干旱胁迫和增强UV-B辐射对3个品种生长都具有抑制效应,但品种间存在一定的敏感性差异。在干旱胁迫和增强UV-B辐射作用下,陇春-8139较定西-24、和尚头分蘖少,但千粒重、收获指数和产量最高。因此,陇春-8139在抗旱、抗UV-B辐射和增产方面比其他2个品种具有更大的优势。     

UV-B辐射增强对棉花根系特征及产量品质的影响

[目的]研究在大田栽培和自然光照条件下,人工模拟紫外辐射(UV-B,280～320 nm)增加对棉花生物性状、根系生长、产量和品质之间的影响.[方法]在自然光照的基础上,通过人工增加对棉花UV-B辐射,设置4个处理,每个处理的辐射剂量分别为0(R0)、0.5(R1)、1(R2)和1.5 w/m~2(R3).研究UV-B辐射增强对棉花生物性状指标,如叶片表观伤害、株高、茎粗、叶面积等以及根系生长指标特征参数、产量和品质的影响.[结果]随着辐射时间的延长和辐射剂量的增强,棉花叶片可见伤害症状越来越严重,R1、R2和R3处理棉花的株高和茎粗与对照R0相比达到了显著差异(P<0.05),各个处理之间叶面积差异达到了显著水平,单株干质量达到了极显著水平(P<0.01);与对照相比根系形态发生了明显的变化,R1、R2和R3处理分别比对照的根长、根表面积、根平均直径、根密度和根体积都有所减小;各个处理的棉花产量和品质显著低于对照.[结论]UV-B辐射增强使棉花地上部分和根系之间存在密切的直接关系,UV-B辐射强度越大对棉花的影响就越大.     

小麦品种对增强UV-B辐射响应的RAPD分析

在前一研究结果的基础上,选用8个对UV-B辐射耐受性不同的小麦品种(4个耐性品种和4个敏感品种),进一步对其进行RAPD分析。结果表明,8个小麦品种间存在着明显的遗传多态性。聚类分析显示,在遗传距离为0.35的水平上,可将它们明显区分出耐性和敏感两大类,这与其生长响应指数(RI)的判定结果基本一致。4个耐性品种共同具有1500bp(OPA-12)的特征谱带,这一分子标记可能与小麦耐UV-B辐射相关,有待进一步研究。     

1951-2015年中国主要粮食与油料作物种植结构变化分析

为阐明中国主要粮食-油料作物种植结构变化特征。本研究基于1951—2015年中国主要粮食与油料作物的分省生产数据,利用优势指数理论等指标分析中国主要粮食与油料作物生产时空变化特征,探讨影响中国粮食与油料作物种植结构变化的驱动因素。结果表明:1951—2015年,中国水稻、玉米和花生种植面积均有不同程度增加,小麦和大豆面积有所减少;各作物总产量和单位面积产量均显著增加。1951—2015年,东北地区和华北地区粮食与油料作物种植结构变化最显著,东北地区水稻和玉米面积显著增加,小麦面积显著下降;华北地区玉米和花生面积显著增加,大豆面积显著下降。     

A comprehensive analysis of the response of the fungal community structure to long-term continuous cropping in three typical upland crops

Certain agricultural management practices are known to affect the soil microbial community structure; however, knowledge of the response of the fungal community structure to the long-term continuous cropping and rotation of soybean, maize and wheat in the same agroecosystem is limited. We assessed the fungal abundance, composition and diversity among soybean rotation, maize rotation and wheat rotation systems and among long-term continuous cropping systems of soybean, maize and wheat as the effect of crop types on fungal community structure. We compared these fungal parameters of same crop between long-term crop rotation and continuous cropping systems as the effect of cropping systems on fungal community structure. The fungal abundance and composition were measured by quantitative real-time PCR and Illumina MiSeq sequencing. The results revealed that long-term continuous soybean cropping increased the soil fungal abundance compared with soybean rotation, and the fungal abundance was decreased in long-term continuous maize cropping compared with maize rotation. The long-term continuous soybean cropping also exhibited increased soil fungal diversity. The variation in the fungal community structure among the three crops was greater than that between long-term continuous cropping and rotation cropping. Mortierella, Guehomyces and Alternaria were the most important contributors to the dissimilarity of the fungal communities between the continuous cropping and rotation cropping of soybean, maize and wheat. There were 11 potential pathogen and 11 potential biocontrol fungi identified, and the relative abundance of most of the potential pathogenic fungi increased during the long-term continuous cropping of all three crops. The relative abundance of most biocontrol fungi increased in long-term continuous soybean cropping but decreased in long-term continuous maize and wheat cropping. Our results indicate that the response of the soil fungal community structure to long-term continuous cropping varies based upon crop types.     

近地层臭氧对农作物产量影响的风险评估模型研究进展

近地层臭氧污染及其对农作物产量和粮食安全的负面效应已成为国内外广泛关注的焦点之一,建立适宜且更为精确的模型开展臭氧影响下的农作物产量损失评估对于粮食安全保障及臭氧污染控制具有重要的意义。综述了浓度响应、剂量响应和通量响应等统计模型的发展及其在产量损失评估中的应用,评述了其优缺点和通量响应模型的不确定性,同时,通过臭氧干沉降模型的研究进展及其与通量响应模型的优势比较,提出了基于观测和臭氧干沉降模型开展臭氧影响下的自然农田作物产量损失评估技术新的研究方向。     

中国玉米生育期变化及其影响因子研究

【目的】在全球气候变化背景下,分析中国玉米播种期和成熟期的变动情况以及气候资源变化特征。【方法】在收集整理全国2 414个县的玉米生育期数据的基础上,绘制了1970s和2000s中国玉米的播种期与收获期分布图;在整理全国618个气象站点1971-2010年气象资料的基础上,绘制了1970s时段和2000s时段中国年均温度、降雨和太阳辐射量空间分布图。以农业种植一级区为基本单位,建立不同区域农业气候资源变化与玉米生育期变化的回归方程,并将PRECIS模型中B2情景数据代入方程组预测2030s中国玉米的生育期。【结果】与1970s时段相比,2000s时段东北大豆春麦甜菜区的玉米播种期基本保持不变;其它各农业种植一级区的玉米播种期均提前约1-15 d;除东北大豆春麦甜菜区和北部高原小杂粮甜菜区春玉米的成熟期平均推迟了11 d和3 d,2000s时段其它玉米种植区域的成熟期平均提前3-12 d。2000s时段云贵高原稻玉米烟草区的玉米生育期缩短约5 d,黄淮海棉麦油烟果区、华南双季稻热带作物甘蔗区和西北绿洲麦棉甜菜葡萄区的玉米生育期基本保持不变;其它各区域玉米生育期均有所延长。与2000s时段相比,B2情景下,2030s东北大豆春麦甜菜区的春玉米播种期将推迟2-5 d,其它各农业种植一级区的玉米播种期将提前2-19 d;东北大豆春麦甜菜区、北部高原小杂粮甜菜区和华南双季稻热带作物甘蔗区的玉米成熟期将推迟4-15 d,黄淮海棉麦油烟果区、长江中下游稻棉油桑茶区、川陕盆地稻玉米薯类柑橘桑区和云贵高原稻玉米烟草区的玉米成熟期将提前2-12 d,南方丘陵双季稻茶柑橘区和西北绿洲麦棉甜菜葡萄区的玉米成熟期则基本保持不变。2030s时段黄淮海棉麦油烟果区和云贵高原稻玉米烟草区的玉米生育期则将缩短3-6 d,其它区域的玉米生育期将延长2-15 d。【结论】中国气候正朝着增温、变干和低辐射的方向发展。受温度、降雨和太阳辐射量变化的影响,中国不同农业种植区域内玉米生育期变动明显,其中除东北大豆春麦甜菜区外玉米播种期以提前为主,玉米成熟期的变动则较为复杂,玉米的生育期则以延长为主。