设施蔬菜产业发展(五) 我国老旧蔬菜设施现状、问题及改造提升对策建议

目前我国正在加快建设现代设施农业,推进老旧蔬菜设施改造升级,促进设施蔬菜产业的高质量发展。但是对老旧设施的现状和存在问题缺乏系统梳理,对如何破解改造工作面临的困难和提升改造对策缺乏系统研究。通过调研我国主要设施蔬菜产区,总结老旧设施现状及存在的主要问题,分析推进改造提升的主要制约因素,并提出明确工作重点、优化设施结构、完善工作机制、增强条件保障等方面的对策建议。

基于Self-Attention-BiLSTM网络的西瓜种苗叶片氮磷钾含量高光谱检测方法

元素含量无损检测技术可以为植物生长发育的环境精准调控提供关键实时数据。以西瓜苗为例,提出了一种基于图谱特征融合的氮磷钾含量深度学习检测方法。首先,使用高光谱仪拍摄西瓜苗叶片的高光谱图像,使用连续流动化学分析仪测定叶片的3种元素含量。然后,采用基线偏移校正(BOC)叠加高斯平滑滤波(GF)的光谱预处理方法和随机森林算法(RF)建立预测模型,基于竞争性自适应重加权采样(CARS)和连续投影算法(SPA)2种算法初步筛选出特征波长,再综合考虑波长数和建模精度设计了一种最优波长评价方法,将波长数进一步减少到3~4个。最后,提取使用U-Net网络分割的彩色图像颜色和纹理特征,和光谱反射率特征一起作为输入,基于自注意力机制-双向长短时记忆(Self-Attention-BiLSTM)网络构建了3种元素含量的预测模型。实验结果表明,氮磷钾含量预测的R2分别为0.961、0.954、0.958,RMSE分别为0.294%、0.262%、0.196%,实现了很好的建模效果。使用该模型对另2个品种西瓜进行测试,R2超过0.899、RMSE小于0.498%,表明该模型具有很好的泛化性。该高光谱建模方法使用少量波长光谱即实现了高精度检测,在精度和效率上达成了很好的平衡,为后续便携式高光谱检测装备开发奠定了理论基础。

苗龄和多效唑处理对非洲角瓜砧木嫁接甜瓜接穗苗生长的影响

甜瓜是一种重要的园艺作物,生产上常采用抗性砧木嫁接解决土壤连作障碍问题。甜瓜属植物非洲角瓜具有高抗南方根结线虫的特性,但植株茎秆细小,不利于嫁接操作。研究非洲角瓜ZM4砧木苗龄和多效唑处理对甜瓜嫁接苗生长的影响,以获取最佳嫁接苗龄和多效唑浓度。结果表明,非洲角瓜ZM4砧木在3叶1心时株高、茎粗和嫁接速度均显著大于1叶1心和2叶1心处理,3叶1心时嫁接甜瓜接穗鲜质量、茎粗、株高和叶绿素相对含量(SPAD值)在3个苗龄中均最高。采用75 mg·L^(-1)多效唑喷施非洲角瓜ZM4砧木,嫁接甜瓜接穗的株高、茎粗和叶绿素相对含量(SPAD值)显著高于0、50和100 mg·L^(-1)处理。综上所述,与其他苗龄相比,砧木苗龄控制在3叶1心时,可以显著缩短嫁接时间,促进接穗生长。此外,在砧木3叶1心嫁接时,与其他浓度相比,叶片喷施75 mg·L^(-1)的多效唑可以显著增加茎粗,既有利于嫁接操作,也可以促进接穗生长。研究结果为抗南方根结线虫的非洲角瓜砧木在甜瓜嫁接中的应用提供了技术参数。

碳纳米管在植物遗传物质递送中的研究进展

植物基因工程赋予了植物高产、抗逆等优良性状,为保障粮食安全提供了解决思路。但目前植物转基因主要依赖于根瘤农杆菌侵染法和基因枪法,这些方法存在转基因效率低和物种依赖等一些局限性。近年来,纳米载体在植物基因工程领域引起了较大的关注。多项研究表明,纳米载体能够携带核酸分子(DNA、RNA)进入植物细胞。因此利用纳米载体递送遗传物质已成为提高植物转基因或基因编辑效率的可行策略之一。在这些纳米载体中,碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)具有高稳定性、高生物相容性、高比表面积等优点,显示出了巨大的应用潜力。同时,高长径比赋予了CNTs穿过细胞膜和叶绿体膜的能力。多种表面修饰也使得CNTs能够携带核酸分子靶向递送到不同细胞器中。聚乙烯亚胺(PEI)修饰的CNTs能搭载质粒进入细胞核,在非转基因的前提下瞬时表达外源基因,且突破宿主特异性的限制。壳聚糖修饰的CNTs利用脂质交换包膜穿透机制选择性地将质粒DNA递送到叶绿体中进行表达。除此之外,基于π-π堆积的原理,CNTs还被设计为siRNA递送平台,以高效、特异性地沉默内源性基因。值得注意的是,CNTs还可以保护所搭载的核酸在递送过程中不被核酸酶所降解,保障了递送物质的完整性,为后续高效表达打下了基础。CNTs还将与基因组编辑技术CRISPR相结合,通过递送并瞬时表达含有Cas9蛋白原件的质粒实现无外源基因插入的基因组编辑。然而,作为一种新型的核酸递送技术,CNTs仍然存在许多不足。CNTs介导的外源质粒瞬时表达效率较低,该递送体系仍需要进一步优化改进。CNTs在携带并表达较大的DNA元件方面仍然存在一定的技术限制。此外,细胞如何高效吸收CNTs的机制仍需要进一步研究,这对于未来定向递送CNTs到特定植物细胞和细胞器中有重大意义。总之,本文针对CNTs递送遗传物质进入植物细胞提供了一个较为全面的综述,不仅涵盖了CNTs的结构属性,并概述了用于CNTs表面功能化的主要技术,以及CNTs递送遗传物质的研究进展。此外,我们还探讨了CNTs应用的限制因素和未来的一些应用前景,旨在为植物遗传转化技术和方法提供一些新思路或参考。

深化园艺专业实践教学改革 提升人才培养质量

以华中农业大学园艺专业实践教学改革为例,在分析我国园艺专业实践教学存在的若干不足基础上,提出了实践教学改革的新思路。从实践教学模式、实践教学内容、实践教学方法、实践教学管理、实践教学基地建设、科技创新能力培养上进行全方位改革,显著地提升了园艺专业的人才培养质量。

弱光对辣椒落花和光合作用的影响

以湘研１号为材料，研究了弱光对辣椒落花和光合作用的影响。结果表明，弱光（７×１０３ｌｘ）下的光合速率仅为中度光（２×１０４ｌｘ）下的１１３％，弱光还降低了光合产物运输速率，改变了光合产物运转方向，处理７ｄ后，中度光下花器官中的光合产物分配率是弱光下的５２倍，而脱落率则分别为１８％和７９％，表明同化物供应不足是弱光诱导辣椒落花的重要原因。

营养液浓度对水培生菜生长和硝酸盐积累的影响

该文研究了4种营养液浓度处理(山崎生菜配方的1/4(1/4s)、1/2(1/2s)、1(1s)和2(2s)单位)对水培生菜(品种为“弘农”和“绿领”)生长、硝酸盐积累和品质的影响。结果表明,1/2单位营养液浓度处理下生菜地上部和根的鲜重、叶长和叶宽最大,而2个单位营养液浓度处理下上述指标最小。不同营养液浓度处理下叶片硝酸盐积累的高低顺序为2s>1s>1/2s>1/4s,2个单位营养液浓度处理下生菜生长发育后期叶片中的SOD活性和M DA含量最高。对采收时生菜品质的分析表明,生菜体内的硝酸盐含量随着营养液浓度的增加而迅速上升,2个单位营养液浓度处理下生菜叶片中硝酸盐、可溶性糖和可溶性蛋白质R含量最高。综合考虑产量和品质,采用1/2单位的山崎生菜配方是适合生菜水培的营养液配方。

不同南瓜砧木对小果型西瓜生长和果实品质的影响

近年来小果型西瓜的栽培面积增长迅速,为筛选出适宜小果型西瓜嫁接的南瓜砧木,以17个南瓜砧木和2个商业南瓜砧木(丰乐金甲、京欣砧4号)作为嫁接砧木,以小果型西瓜品种京美2K和武农8号作为接穗,研究不同南瓜砧木嫁接对西瓜嫁接苗成活率、定植成活率、植株田间长势、开花坐果节位、果实品质和产量的影响。结果表明,参试砧木均与小果型西瓜具有较高的亲和性;嫁接小果型西瓜的田间长势和产量优于自根栽培;除砧木S6和S26外,其他砧木嫁接不会显著改变西瓜果形指数;在内在品质指标中,春季以S12、S19、S5、S16、S13、S7和S17表现良好,秋季以S16、S19和S7表现最优。综合春秋两季的试验结果,S16、S19和S7这3个南瓜砧木优于2个商业砧木,适宜作为小果型西瓜的嫁接砧木。

不同基质配方对番茄育苗质量的影响

以番茄为材料,研究了6种基质配方对番茄育苗过程中的形态指标和生理指标的影响,结果表明,采用泥炭∶炉渣∶蛭石=11∶1∶的基质配方处理下的株高、茎粗在2叶1心期就显著高于其他处理,4叶1心和6叶1心期幼苗的株高、茎粗、叶绿素含量、可溶性糖和可溶性蛋白质与对照(泥炭∶蛭石=21∶)无显著差异,而全株干重和壮苗指数则显著高于对照。

湖北省和海南省设施西瓜甜瓜主产区调研报告

通过对湖北省和海南省设施西瓜甜瓜主产区典型新型农业经营主体的案例调查,提炼了新型农业经营主体实现设施西瓜甜瓜规模化生产的成功经验,通过完善基地设施建设、选择专用品种、集成应用标准化生产技术来保障产品品质,通过品牌销售、优化管理来提高经营效益,定制化品种、标准化生产、简约化栽培、品牌化销售、优质化供应、规模化经营是设施西瓜甜瓜主产区新型经营主体发展的重要方向,针对调研中发现的问题提出了相关建议。

金钗石斛对磷素的吸收和运转

应用32 P研究了金钗石斛对磷素的吸收和运转。结果表明 ,金钗石斛植株各部位均可吸收磷素 ,成长叶的总放射性活度最高。植株吸收的总32 P放射性活度随根系吸收时间的延长而增加 ,至 96h达最高 ;随移栽后日龄的增加 ,植株各部位干物重逐渐增加 ,新生茎和新生叶增加最快 ,32 P亦逐渐向新生茎和新生叶运转。 2 5℃和 40℃温度处理 ,植株吸磷量分别为 1 0℃处理的 2 3和 2 5倍。中度光 ( 2× 1 0 4 Lx)和高光强( 5× 1 0 4 Lx)下植株吸磷量分别较弱光 ( 5× 1 0 3Lx)下增加 74%和 2 3 %。

Na_2SO_4和NaHCO_3对生菜生长的影响

研究了营养液中不同浓度Na2 SO4 和NaHCO3处理对生菜生长的影响。结果表明 ,随着两种盐浓度增加 ,生菜叶面积和地上部干重逐渐减小 ;NaHCO3处理对地上部生长的抑制更显著。Na2 SO4 处理植株吸水量降低 ,表明存在渗透逆境 ;NaHCO3处理植株吸水量不受影响 ,但营养液pH值增加迅速。生菜品种L 2比P对盐胁处理更敏感。

国际蔬菜嫁接新趋势与我国蔬菜嫁接发展若干问题探讨——“2011蔬菜嫁接国际会议”的启示

蔬菜嫁接源于中国,以往主要局限在亚洲国家应用,但近年来在欧美国家得到了广泛重视,面对国际蔬菜嫁接发展趋势,我国蔬菜嫁接产业如何依据自身特点在国际竞争中发挥独特优势呢?

我国西瓜甜瓜嫁接育苗产业发展现状和对策

西瓜和甜瓜是重要的瓜果类作物,我国是西、甜瓜生产和消费大国。中国农业统计资料显示[1],2009年全国西瓜播种面积176.48万hm2,总产量6478.5万t;全国甜瓜播种面积38.99万hm2,总产量为1215.3万t。另据世界粮农组织（FAO）统计,2009年我国西瓜种植面积221万hm2,总产量6820万t,分别占世界的58%和68%;

2,4-D和乙烯利对辣椒花柄离区DNA和蛋白合成的影响(简报)

乙烯利处理后0～4h，辣椒花柄离区DNA和蛋白质合成显著增加；250mg·L－1乙烯利处理后32h辣椒落花率达100％。2，4－D处理的离区DNA合成量降低；处理后0～4h促进离区蛋白质合成，4～24h蛋白质合成量逐渐降低；10mg·L－12，4D处理可抑制落花。

新冠肺炎疫情对蔬菜集约化育苗场的影响和建议

新冠肺炎疫情爆发以来,蔬菜集约化育苗场面临用工难和用工贵、种苗和生产资料运输难、生产管理难和成本高、防疫物资缺乏等问题。随着疫情逐渐得到控制,蔬菜生产、生活程序也逐渐恢复正常。针对此次疫情对蔬菜种苗生产的影响,建议蔬菜集约化育苗场应重视和提前储备种苗生产资料,及时根据疫情发展调整生产管理计划和种苗生产技术,加快蔬菜种苗的生产恢复工作等。

辣椒的离体培养与遗传转化

综述了辣椒离体培养和遗传转化的研究进展。通过幼苗外植体培养、原生质体培养和花药培养三条途径建立辣椒离体再生系统。通过根癌农杆菌的Ti质粒和电激法，成功地介导子叶和原生质作进行遗传转化，获得转基因植株。还讨论了辣椒离休培养和遗传转化中存在的主要问题。