2016-2021年黄淮南部区试大豆品系(种)产量性状的比较分析

为在黄淮南部合理布局大豆高产品种,对2016-2021年黄淮南部177份参试大豆品系(种)的产量及主要农艺性状在不同年份、不同省份试点、不同来源及主要不同育种单位间的差异进行研究和相关性分析。结果显示,大豆产量相关农艺性状中变异幅度最大的是有效分枝,其次是株高和底荚高度,全生育期变异幅度最小。2016-2021年参试大豆品系(种)不同年份平均产量变化范围为2735.00~2918.00 kg·hm^(-2),平均产量最高的年份为2020年;参试大豆品系(种)在四个不同省份试点中,大豆品系(种)产量与单株粒重均呈极显著正相关,山东试点品系(种)株高、主茎节数、有效荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重均高于其它试点,平均产量最高,达3156.32 kg·hm^(-2);安徽试点的平均产量最低,仅为2471.15 kg·hm^(-2);主要不同来源参试大豆品系(种)平均产量与单株粒重均呈极显著正相关,平均产量最高的是河南,平均产量为2927.41 kg·hm^(-2),其次是来源于江苏的品系(种);主要不同育种单位中,平均产量最高的选育单位是河南省农业科学院经济作物研究所,所选育的大豆品系(种)平均产量为3063.87 kg·hm^(-2),其在河南和山东试点的平均产量高达3100.42和3491.20 kg·hm^(-2)。研究结果表明黄淮南部不同省份之间大豆产量差异主要与区域有关,不同年份、不同来源及主要不同育种单位间的大豆品系(种)产量也有一定的差异。

基于CAMM和CLDAS的黄淮海冬小麦成熟期连阴雨时空特征

利用黄淮海地区2008—2023年的CLDAS数据和同期65个农业气象观测站的冬小麦花期、成熟期观测数据,订正机理性中国农业气象模式(CAMM)中发育模块(RAM)的参数,评估模式对冬小麦成熟期的模拟精度,而后重构格点化的历年成熟期日期,统计成熟期前6天后9天共16天的降水量和雨日数,随后基于连阴雨指标,研究连阴雨的时空分布特征。结果表明:(1)RAM模式对冬小麦成熟期具有较好的模拟能力,各站RMSE平均值为2.28±0.46 d,模拟值与实测值的R2为0.915。(2)黄淮海地区冬小麦成熟期降水量和雨日数均呈南北两端高中间低的空间分布格局,区域平均降水量为8.8~84.6 mm,平均值为31.9 mm,雨日数为1.0~9.1天,平均值为5.4天。(3)2008—2023年连阴雨灾害波动较大,其中2009、2013、2018和2023年较为严重,大致呈4~5年发生一次的周期性规律,且灾情呈加重的趋势。(4)连阴雨灾害在黄淮海地区北部很少发生,河北和山东交界处偶发,灾害高发重发区主要集中在河南省,尤其是郑州以南的驻马店和信阳一带最为严重,发生频率约为5年一遇,持续天数多在9天以上。

69份小麦种质资源的综合性评价

为了解国内外小麦种质的遗传多样性特征,综合分析其利用价值,以黄淮麦区新育的41份小麦品种(系)和从国际小麦玉米改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center,CIMMYT)引进的28份小麦种质为材料,对株高、分蘖数、穗粒数、千粒重、产量等11个主要农艺和产量性状以及籽粒蛋白含量、面筋含量、沉降值等6个品质指标进行综合分析与评价。结果表明,69份小麦种质资源具有丰富的表型多样性。11个农艺和产量性状的变异系数为11.87%~57.86%,平均22.00%,多样性指数为1.83~2.09,平均2.00;6个品质性状的变异系数为1.61%~13.21%,平均6.10%,低于农艺和产量性状,多样性指数为1.83~2.06,平均1.98。主成分分析共提取到6个主成分,累积贡献率为80.27%,代表了69份种质资源的绝大部分信息,株高、生物量、产量、品质和旗叶性状可作为资源优良评判的主要指标。综合得分(F值)表明,CIMMYT18、CIMMYT5、CIMMYT7及西农1125、新麦58等综合表现优异;引进种质资源的评分整体较高,排名前25位的均为引进种质,表明其可利用价值高,应用前景较大。聚类分析将69份小麦种质资源划分为4个类群,聚类结果与种质的亲本来源关系紧密,类群间的农艺和产量性状差异较大。类群Ⅳ包含黄淮麦区品种5份、CIMMYT种质17份,表现为吸水率、蛋白质含量、面筋含量、硬度、沉降值均较高。以上研究结果明确了69份小麦种质的遗传多样性特点,以及其在农艺、产量及品质方面的利用价值,为小麦新品种的选育和遗传多样性的拓展提供理论依据。

基于全基因组关联分析挖掘小麦耐草甘膦相关QTL

草甘膦是目前使用最广泛的广谱灭生性除草剂,培育耐草甘膦作物将有助于改善农田杂草化学防控效果、减少用药量和简化防控措施。为充分挖掘小麦耐草甘膦基因位点,利用来自黄淮麦区的484份种质资源进行草甘膦耐药性鉴定,根据小麦15K SNP芯片数据,采用全基因组关联分析的方法,挖掘与小麦草甘膦耐药性相关QTL。结果显示,不同年代培育的小麦品种草甘膦耐药性的变化趋势缓慢,草甘膦耐受性未显著提升;根据表型鉴定结果,筛选出黄淮麦区耐草甘膦小麦种质材料3份,即河农130、冀麦782和泰山23号;利用全基因组关联分析方法,检测到与小麦草甘膦耐药等级显著相关的QTL 7个,包含19个显著性SNPs,分布于小麦1A(0.00~30.48 Mb)、1B(6.57~30.57 Mb)、1D(0.00~22.98 Mb)、4A(656.09~680.09 Mb)、5A(508.19~532.19 Mb)、6A(54.56~85.09 Mb)和6D(12.02~36.02 Mb)染色体上;位于小麦1A和6A染色体上的2个QTL qGlyT-1A和qGlyT-6A是小麦耐草甘膦的主效位点,共包含16个可能与小麦耐草甘膦相关的基因。

黄淮海地区夏玉米育种目标与策略

黄淮海地区是我国第二大玉米产区,位于亚热带向北温带的过渡区域,具有全球唯一的小麦玉米周年两熟耕作制度,特殊的生态环境和耕作制度对玉米品种的综合抗性与适应性提出了更高要求。本文详细分析了黄淮海地区玉米生产概况及存在问题,明确了“高产、宜机收、早熟、耐密、耐非生物逆境、抗主要病虫害”的育种目标,提出了黄淮海地区“降优(杂种优势)增密(密度)、增容(容重)扩率(脱籽率)、多重(基因)增抗(逆)、增(气生)根抗倒(伏)、提早散粉避高温”的育种策略,同时要针对育种目标发掘优异基因资源,加强核心种质资源创制,建立基因编辑和全基因组选择等现代分子育种体系,组建科研院校和企业从种质资源创新、高效育种体系建立和新品种选育与推广的全产业链科企创新模式,进而选育出优良新品种为黄淮海玉米生产提供有效支撑。

小麦茎秆性状的转录组测序及全基因组关联分析

小麦的茎秆性状与倒伏紧密相关,发掘其显著关联的基因位点和候选基因,为解析小麦茎秆性状的遗传机制和分子标记辅助育种提供依据。本研究以黄淮南部地区的192份小麦品种为材料,利用小麦660KSNP芯片对7个环境成熟期和4个环境灌浆中期的14个茎秆性状进行了全基因组关联分析(GWAS),同时利用RNA-seq分析了基部前二节间强度和直径的差异表达基因。结果表明,所有性状的成熟期与灌浆中期的差异均达到极显著水平。与灌浆中期相比,成熟期的重心高度增幅较大,基部第二和第三节间长度增加,其他性状均降低。GWAS共检测出163个与茎秆性状相关的稳定SNP标记(MTA),其中45个具有基因或蛋白注释,与转录组联合分析,共筛选到3个与小麦茎秆性状相关的候选基因。推测候选基因TraesCS5A02G522100通过合成异戊二酸类化合物调节小麦的光合作用以及通过调节固醇的生成提高细胞膜的稳定性和渗透性,进而促进茎秆的发育,改善茎秆性状。候选基因TraesCS1D02G390600直接参与小麦茎秆细胞分裂和器官的形成,使茎秆变粗,充实度增加。候选基因TraesCS7A02G481800在小麦中通过参与细胞间的信号传递过程,调控茎秆的发育、应激响应等过程。这些候选基因通过qRT-PCR验证,其基因的表达趋势与转录组测序所得结果基本一致。

黄淮南片麦区79份小麦品种(系)的遗传多样性分析

【目的】分析我国黄淮南片麦区小麦品种(系)的遗传多样性,筛选优良种质,以期为小麦遗传育种及种质资源优化利用提供参考依据。【方法】以近年黄淮麦区审定或正在参试的79份小麦新品种(系)为材料,对其穗下茎长、穗下节长、株高、旗叶长、旗叶宽、分蘖数、穗长、穗粒数、千粒重、生物量和产量共11个农艺性状,以及籽粒水分含量、吸水率、蛋白质含量、面筋含量、硬度值和沉降值6个品质性状进行多样性分析。【结果】11个农艺性状的变异系数为8.20%~44.25%,平均为18.79%,株高的变异系数最小,为8.20%;Shannon-Wiener多样性指数为1.96~2.09,平均为2.02,最高的是千粒重,为2.09。6个品质性状的变异系数为1.40%~11.61%,平均为5.76%;Shannon-Wiener多样性指数为1.96~2.08,平均为2.02,品质性状的变异幅度稍低,但遗传多样性较丰富。根据特征值大于1.00的标准,共有7个主成分可作为小麦种质评价的综合指标,累计贡献率达80.62%,且发现品质是影响综合评分值的重要因素。相关性达显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01)水平的性状共23对,占总对数的41.82%,其中呈正相关的性状20对,呈负相关的性状3对。基于11个农艺性状和6个品质性状可将79份供试材料分为四大类群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ),材料数量占比分别为21.52%、11.39%、18.99%和48.10%,按亲本来源聚在同一类群,说明聚类结果能准确反映出材料性状特征及大致血缘关系,亲缘关系是小麦类群划分的关键性因素;部分类群间在旗叶长、旗叶宽、分蘖数、穗长、千粒重、穗粒数、生物量和产量等8个性状达显著差异;株高、穗下节长和穗下茎长在4个类群均无显著差异(P>0.05)。【结论】不同农艺性状和品质性状的变异系数变化趋势与Shannon-Wiener多样性指数并不完全一致,农艺性状的遗传多样性相对丰富,品质性状的差异较小。筛选出西农809、西农161、新麦65、新麦26、中麦255和周麦36等6个综合评价优良的品种可重点利用。

黄淮海南部地区大豆增密抗逆优质高产栽培技术

为充分挖掘大豆品种生产潜力,促进大豆优质高产高效,文章对黄淮海南部地区大豆单产水平关键限制因素进行分析,提出该地区大豆≥3750 kg/hm^(2)优质高产群体特征及产量构成指标;以“增密抗逆”为核心,配套种子处理、种植方式、合理施肥、中耕、化控、病虫草害防控及收获等生产技术集成黄淮海南部地区大豆增密抗逆优质高产栽培技术模式并进行示范推广,旨在为区域大豆生产提供技术支撑。

不同测墒补灌模式对黄淮海区域夏玉米生长及水分利用率的影响

为探索黄淮海区域夏玉米最优测墒补灌模式,采用田间试验方法在夏玉米大喇叭口期、抽雄开花期和籽粒灌浆期均分别设0~40 cm土层控制目标土壤相对含水量70%和75%补灌模式2个,以常规灌溉模式(目标土壤相对含水量100%)为对照,研究不同模式对夏玉米成熟期土壤养分、玉米长势、产量及其构成因素、水分利用等的影响。研究结果表明:1)与常规灌溉和70%补灌模式相比,75%补灌模式显著提高了夏玉米成熟期土壤全氮、有效磷、速效钾含量和玉米株高、生物量鲜重、含水量、穗粒数、千粒重和产量,最大增幅分别为8.38%、29.82%、26.74%和12.71%、16.73%、37.76%、18.38%、9.98%、2.56%、12.80%;2)75%补灌模式比常规灌溉模式显著降低了玉米植株耗水总量,节水10.32%,提高了水分利用率25.78%和灌溉水利用率69.71%,75%补灌模式比70%补灌模式水分利用率和灌溉水利用率分别提高了25.81%和14.22%。因此,本试验条件下,夏玉米大喇叭口期、抽雄开花期和籽粒灌浆期75%补灌模式是黄淮海区域夏玉米节水保肥、增产高效的最优测墒补灌模式。

清代河工用木与黄淮地区生态衰变

明中期以后,江、淮、河、济被人为地糅合到了一起。清承明制,为维持淆乱的黄河、淮河和人工的洪泽湖、运河等巨型水体,不得不连年致力于无与伦比的治水活动,木料等物资的消耗几近天文数字。官员们为了自利,不断造灾兴工,更使各项河工犹如西西弗斯役作,繁劳无功,没有底止。清廷解决绝大多数国计民生事务时,摒弃市场机制,不扩展资源增量,而是动用权力,盘剥资源存量,造成民尽国空的结局。清廷对柳株实行官营,使得官柳根残本枯,甚至一树无存。曾经富庶的黄淮地区生态严重衰竭,民众面临着严重的燃料危机,妇孺花费大量的时间用于捡拾残草剩叶,甚至生饮冷食。平民百姓不但蒙受产尽财绝的重负,更惨遭生态衰败的折磨。

双墩文化陶鼎的兴起、扩散及影响

公元前5000年前后,双墩文化在文化交汇的淮河中游地区产生和发展[1]。关于此文化,起初在淮河中游地区乃至整个淮河流域的考古学研究中并未得到足够重视,随着“苏鲁豫皖先秦考古重点课题”的开展,遗址发掘及相关研究日益增多,淮河中游构建起小山口一期文化、双墩文化、侯家寨文化的文化发展序列[2],“淮系文化”的特点及其在文明起源中的重要地位被逐渐揭露。

槐山羊PFOXic基因多态性与间性性状关联分析

间性是一种多发于山羊群体的先天性繁殖障碍疾病。为了解槐山羊间性性状发生机制,叉头转录因子2(FOXL2)启动子反向互补(PFOXic)基因的遗传多态性及其与间性性状的关系,本试验进行了间性槐山羊Y染色体易位分析、无角间性综合征(PIS)区缺失检测、PFOXic基因单核苷酸多态性(SNP)分析和PFOXic基因型与间性性状的关联分析。结果显示,间性槐山羊染色体构成不含Y染色体,且PIS区均纯合缺失;在PFOXic基因中共检测到4个SNP:g.129749119 T>C、g.129749087 C>T、g.129748782 T>C和g.129747880 T>C,其中g.129749087 C>T为错义突变。SNP突变位点分析结果显示,g.129749119 T>C、g.129748782 T>C和g.129747880 T>C突变为中度多态,g.129749087 C>T突变为低度多态,4个SNP均处于Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。SNP和基因型与间性性状关联分析结果显示,g.129749119 T>C突变位点与槐山羊间性性状之间存在显著相关性(P=0.023),CC基因型与CT和TT基因型间均差异显著(P<0.05);单倍型与间性性状关联分析结果显示,CCCC单倍型与CTTT单倍型间差异显著(P<0.05),CCCC单倍型与TCCT和TCCC单倍型间均差异极显著(P<0.01)。结果表明,间性槐山羊PIS区缺失,且PFOXic基因g.129749119 T>C突变与间性性状相关,本试验结果为进一步研究山羊间性性状发生机制和PFOXic基因功能提供参考依据。

黄淮海5省粮食生产碳排放效率空间分异及动态演变

[目的]探究“双碳”目标背景下黄淮海5省74市粮食生产碳排放效率并量化其空间分异及动态演变,旨在分析黄淮海5省粮食生产碳排放效率现状,促进黄淮海5省粮食绿色低碳生产。[方法]采用碳排放系数法和三阶段超效率SBM模型分别测算2011—2020年黄淮海5省74市粮食生产碳排放及碳排放效率,借助泰尔指数和核密度估计探究粮食生产碳排放效率的空间分异及动态演变。[结果]①研究期内,黄淮海5省市域粮食生产碳排放呈“M”型波动下降趋势,但下降缓慢;其中,化肥使用是导致粮食碳排放的主要原因。②黄淮海5省市域粮食生产碳排放效率呈先降后升的演变趋势,第一阶段效率均值为0.59,剔除环境变量和随机误差对效率值的影响,第三阶段效率均值为0.48,较第一阶段效率值下降18.6%;其中,滁州、驻马店、德州等地效率值较高,而黄山、威海等地效率值较低。③粮食生产碳排放效率空间差异呈上升趋势,区域内差异是影响总体差异的主要因素,其中河南省各市差异最为显著。④样本考察期内,核密度曲线由“单峰状”向“双峰状”转变,主峰呈波动上升且轻微右移趋势,侧峰隆起幅度较小,表明黄淮海5省粮食生产碳排放效率整体水平提高,地区差异增大,并呈多极化趋势发展。[结论]黄淮海5省粮食生产碳排放效率整体水平较低,有明显的空间分异特征,未来各地区应减少化肥等物资投入,并采用“对口帮扶”策略,促进各地区粮食生产技术良性互动,以缩小区域间粮食生产碳排放效率地区差异。

区域协调发展战略视角下共建园区打造开放创新生态路径研究——以宁淮智能制造产业园为例

推动区域协调发展是中国式现代化不可或缺的重要支撑,是加速形成新发展格局、积极推进高质量发展的核心组成部分,更是达成共同富裕目标的必要前提。本文围绕宁淮智能制造产业园打造开放创新生态的实施路径,系统梳理了国内外先进做法、园区发展现状及面临的主要问题,研究提出构建“政、产、学、研、金、服”六位一体创新生态的对策建议。

基于文旅产业视阈的“非物质文化遗产”探究——以淮河流域民间美术为例

作为中华文明的发源地之一,淮河流域拥有着丰富的文化艺术资源。而文化产业与旅游产业的发展为淮河地区的经济文化发展提供了良好的环境。在文旅产业的视阈下,通过对淮河流域民间美术非物质文化遗产的探究,探讨其起源与艺术形态,以促进淮河流域非物质文化遗产的传播。

基于弹塑性力学的滑移支架多工况数值分析

针对两淮地区煤矿深部破碎软弱围岩支护的难点及其支护机制,设计研发自移式不反复支撑顶板液压支护支架。基于弹塑性力学建立数值分析模型,计算多工况下迈步过程中液压支架位移、应力、应变等力学参量。研究结果表明,在工况1时最大等效应力为245.33 MPa,工况2时最大等效应力为246.82 MPa,工况3时最大等效应力为245.27 MPa。3种工况的最大应力值不超过材料的屈服强度,满足要求,支架能够正常进行支护作业。研究结果可以为全面评估液压支架可靠性、稳定性以及施工工艺优化提供理论依据。

2023年华北、黄淮极端高温热浪事件气候特征及成因初探

基于北京、天津、河北、山东、河南5省(直辖市)437个国家级气象站数据和美国气象环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)及美国国家大气研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)制作的日平均再分析数据,采用气候统计诊断方法,对2023年6—7月我国华北、黄淮高温天气的特点及其成因进行分析。结果表明,2023年6—7月华北、黄淮地区平均气温和平均最高气温均为1961年以来历史同期最高。北京、天津、河北、山东、河南5省(直辖市)的平均气温和平均最高气温均明显高于常年同期,其中北京市、天津市、河北省的平均气温和平均最高气温均为1961年以来历史同期最高。北京市、天津市和河北省的高温日数均为1961年以来历史同期最多。华北、黄淮地区有200个国家级气象观测站日最高气温达到或超过40℃;有126个国家级气象观测站日最高气温达极端事件监测标准,其中河北井陉、河南林州、北京汤河口等26个国家级气象观测站达到或突破历史极值。2023年6月21日至7月9日的华北、黄淮地区高温过程的综合强度,在近33年的中国历次区域性高温过程中排名第1。诊断分析表明,全球变暖是这次极端高温热浪事件发生的大背景,大气环流异常是高温持续且极端性突出的直接原因。

黄淮海地区建设国家粮食安全产业带的路径与策略研究

建设国家粮食安全产业带对于全方位夯实粮食安全根基、高水平保障粮食安全体系意义重大。国家粮食安全产业带建设涉及三大平原、多个区域,需要因地制宜,发挥各自比较优势,探索差异化建设路径。以国家粮食安全产业带的理论内涵为基础,分析了黄淮海地区的比较优势,认为该地区区位、流通优势突出,粮食加工规模较大,适宜选择流通加工一体化的建设路径,通过做大做强粮食流通和加工产业,构建国内粮食流通主通道,打造粮食安全国内大循环产业示范带。在建设思路上,需聚焦五大核心片区,优化产业总体布局;完善府际协作关系,引导企业协力共建;健全“三链协同”机制,推进产业转型升级。在推进策略上,应建立“两辅”机制,保障农民收益;明确企业主导地位,发挥带动作用;落实各级责任,促进府际协作。

黄淮海夏大豆(南片)品种(系)农艺性状的综合分析及评价模型构建

为全面、准确综合评价黄淮海夏大豆(南片)品种(系)的农艺性状,构建大豆品种(系)的综合评价体系,本研究利用因子分析、DTOPSIS法、聚类分析和回归分析等多元分析方法,对2019—2021年黄淮海夏大豆(南片)区试中完成两年试验的37份品种(系)的15个性状进行综合分析评价。结果表明:37份大豆品种(系)的15个农艺性状变异系数为2.4%~53.0%,花叶病毒病变异系数最大,其次为有效分枝数,生育期变异系数最小;相关分析表明15个农艺性状间存在复杂的相关性,因子分析将15个性状转化为5个主因子,累计贡献率达77.973%。采用DTOPSIS法计算品种(系)综合评价值(Ci值),对Ci值进行聚类分析,将37份品种(系)划分为3个类群,每个类群具有不同的优势性状。通过逐步回归分析建立大豆品种(系)综合评价模型:Ci=0.484+0.033X_(3)+0.027X_(4)+0.067X_(7)+0.011X_(11)+0.034X_(14),(R^(2)=0.955 0,F=132.027,P<0.000 1),该模型可用于黄淮海夏大豆品种(系)的综合评价,为育种家选育高产优质大豆品种提供参考。

近20年黄淮冬麦区南片小麦种质性状演变及其育种价值评价

为研究黄淮冬麦区南片小麦种质性状演变,以黄淮冬麦区南片近20年育成的小麦品种为材料,通过Shannon-Wiener多样性指数(H´)及变异系数分析、性状无量纲化后拟合趋势线、主成分分析、综合得分(D´值)评价、回归模型构建等方法,从新视角探究黄淮冬麦区南片近20年小麦性状及其遗传多样性演变规律,筛选可用于黄淮冬麦区南片小麦品种评价的指标以及表现优异的种质。结果表明,2003—2022年黄淮冬麦区南片共育成443个小麦品种,按育成品种数量可分为3个阶段:基本稳定阶段(2003—2017年)、明显抬升后短暂高企阶段(2018—2019年)、井喷式爆发阶段(2020年至今)。黄淮冬麦区南片近20年小麦育成品种的株高随年份呈缓慢下降趋势;吸水率维持不变;穗数、穗粒数、千粒重、产量、基本苗、容重、蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间呈上升趋势,其中千粒重、产量、基本苗、容重、湿面筋含量上升势头相对较强,产量的增加主要来自于千粒重的提高。优质专用麦(强筋、中强筋、弱筋)占比近些年不断攀升,主要得益于中强筋小麦占比的提升,强筋小麦占比未有明显提升,这主要受限于吸水率和稳定时间。农艺性状和品质性状的离散程度及其演变趋势差异较大,但其遗传多样性均随年份在不断提升,遗传稳定性进一步提高。回归模型结果表明,可将穗数、产量、容重、蛋白质含量、吸水率5个性状作为黄淮冬麦区南片小麦综合表现的评价指标。443个品种中,‘稷麦336’‘安科1801’‘济麦44’‘谷神麦19’‘华伟305’表现优异,综合评价得分较高,在强筋小麦的选育中可作为优异种质资源加以利用。未来应继续加强优质专用小麦新品种尤其是弱筋小麦的选育与引种,加强种质资源的保护利用。