GRAPES对流尺度集合预报模式中不同尺度初始扰动能量的演变特征

对流尺度数值预报对初始场的微小扰动非常敏感,且初始扰动的演变具有模式依赖、环流依赖和尺度依赖特征,如何构建合理的初始扰动场是国内外对流尺度集合预报领域尚未解决的难点问题和研究前沿。本文基于中国气象局3 km水平分辨率的GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction Enhanced System)对流尺度模式,利用其同化分析系统的背景误差和一个二维随机型,构建大、中、小三个尺度的初始扰动场,并选取中国夏季一次典型的多区域强降水天气个例,开展对流尺度集合预报试验,对比分析了大、中、小尺度初始扰动能量的时空演变和谱分解特征,以期为构建适用于GRAPES对流尺度集合预报的初始扰动场提供依据。研究结果表明,在GRAPES 3 km对流尺度模式中:(1)大、中、小尺度初始扰动总能量的增长过程具有明显差异。大尺度初始扰动总能量随着模式积分呈增长趋势,尤以对流层中高层的持续增长为甚;而中、小尺度初始扰动总能量随着模式积分以日变化为主,表现为下午至傍晚(夜晚至清晨),扰动总能量显著增加(减小),且扰动总能量小尺度分量的日变化占主导,这可能是由于太阳辐射引起地表加热,使得白天的对流活动比夜晚活跃,且对流直接影响了扰动总能量小尺度分量的变化。此外,大、中、小尺度初始扰动总能量增长均以扰动动能增长为主,扰动位能在对流层低层的增长不可忽略。(2)大、中、小尺度初始扰动总能量增长具有环流依赖特征。对北支气流控制的中高纬天气区,在斜压不稳定较强的低槽区,大尺度初始扰动总能量增长突出,而在槽后西北气流区,大、中、小尺度初始扰动总能量均不增长;对南北气流交汇区,仍以大尺度初始扰动总能量增长最为明显;对南海夏季风影响区,大、中、小尺度初始扰动总能量发展均较弱,扰动位能增长与区域降水大值率演变有较好的对应关系。(3)大、中、小尺度初始扰动总能量的谱分析结果显示,不同积分时段扰动总能量的多尺度串级特征有差异。积分前3 h主要为扰动总能量的大尺度分量向小尺度分量降尺度串级,积分6 h后则为中、小尺度分量的升尺度串级。上述研究结果表明,在天气系统复杂、动力不稳定时空分布不均匀的区域(如中国区域)发展对流尺度集合预报时,有必要针对不同的不稳定天气区,构建具有尺度依赖和环流依赖的初始扰动结构。

酿酒葡萄种质资源果实品质性状的分析与评价

对40份酿酒葡萄种质资源的14个果实品质性状进行统计,并应用主成分分析和聚类分析方法进行综合评价,以筛选出适栽和特色品种。结果表明,14个品质性状的变异系数在8.45%~52.73%,其中花色苷含量变异系数最大,可溶性固形物含量变异系数最小,花色苷含量、穗质量、种子数、粒质量4个性状在不同资源之间存在较大差异;结合主要性状分布范围分析,筛选出高花色苷种质‘罗马4号’和高糖高酸高酚种质‘小芒森’。主成分分析将白色酿酒葡萄的8个主要果实性状综合为3个主成分,累计贡献率达90%以上,‘小芒森’‘菲尔斯’‘雷司令’等种质综合表现较好;红色酿酒葡萄9个品质指标综合为4个主成分,累计贡献率达87%以上,‘小味儿多’‘马瑟兰’‘赤霞珠685’‘赤霞珠’等种质综合表现较好。通过聚类分析将40份酿酒葡萄种质资源分为5类,第Ⅰ类为小粒、糖酸酚类物质含量高的种质;第Ⅲ类为大穗、糖酸酚类物质含量居中的种质;第Ⅱ类糖酸酚类物质含量处于中等,但果穗、果粒显著小于第Ⅲ类且总酚、单宁含量较高,酸含量较低;第Ⅳ类为大粒、低糖低酸低酚类种质;第Ⅴ类为中粒、低糖高酸中酚类种质。

CHOGTSO:SMALL GRAPES,BIG DREAMS

The hot summer ends and Autumn begins.Theonce colorful grapesturn redone byoneas theautumnwindblows through Damedyong Vineyard in Chamdo,Xizang Autonomous Region.

酿酒葡萄新品种豫酿紫玉的选育

豫酿紫玉葡萄是以梅鹿辄(Vitis vinifera‘Merlot’♀)和LN-33(Vitis vinifera‘LN-33’♂)为亲本经人工杂交培育而成的中早熟酿酒葡萄新品种。果穗圆锥形,偶有副穗,果粒紧凑,平均单穗质量252.70 g;果粒中等,大小均衡,平均单粒质量1.53 g;果粒近圆形,紫黑色,着色均匀,果粉中等厚,果皮中等厚,有肉囊,汁多,每果种子1~2粒;果汁无色,压榨葡萄汁呈宝石红色。成熟果可溶性固形物含量(w,后同)为21.6%,可溶性糖含量为17.46%,总酸含量为0.78%,维生素C含量为9.63 mg·100 g-1,单宁含量为4680 mg·kg-1;果实酸甜适口,果肉具有李子果香味。在郑州地区栽培,浆果于7月上旬开始着色,7月下旬始熟,8月上旬充分成熟,果实发育期为82 d;萌芽率高,生长健壮。酿酒样品酒精度、干浸出物含量、可滴定酸含量、pH值、二氧化硫残留量均在酿造干型红葡萄酒的国标范围内;酿造的干型红葡萄酒风味正,颜色佳。该品种耐寒性强,耐干旱,抗病害,丰产性好。适合在河南葡萄生态适生区和与其相似的其他葡萄生态适宜区栽培。

GRAPES-REPS对我国南方2017年初夏持续性降水预报的检验评估

我国自主研发的GRAPES-REPS(Global/Regional Assimilation and Prediction System-Regional Ensemble Prediction System)于2014年投入业务运行,为加深对该系统降水集合预报能力的认识,便于更好应用降水概率预报,本文以2017年5月中旬至6月下旬我国南方地区3次持续性降水过程为例,采用统计检验和个例分析相结合,评估该系统在72 h内不同预报时效的各量级24 h降水预报性能。结果表明:(1)GRAPES-REPS集合平均预报对小雨、中雨有较明显优势,但随着降水量级增大优势逐渐下降,对暴雨预报已不具有优势。其中,小雨预报范围接近观测,中雨(暴雨)有空报(漏报)倾向,大雨在较长预报时效上有空报倾向。(2)采用MRF边界层参数化方案和KF-eta积云对流参数化方案组合方案的控制预报成员和2个扰动预报成员为集合最优成员,其TS评分普遍高于采用其他组合方案的集合成员。(3)整体上集合成员降水预报离散度不足,尤其0~24 h预报时效,Talagrand分布呈U型,对小(大)量级降水预报概率偏大(小);随着预报时效增加,集合成员预报离散度显著增大,Talagrand分布逐渐接近理想概率分布。(4)集合预报在不同时效对各量级降水概率预报均具有参考价值,大雨、暴雨的概率预报效果优于小雨、中雨。(5)集合预报整体上能够较好把握典型暴雨日降水空间分布形态,对中央气象台漏报的广东中南部暖区暴雨有一定的概率预报能力。

葡萄IRT基因的克隆、鉴定及其对氨基酸-铁复合肥的响应特征

为揭示葡萄铁素吸收与转运的分子机制,明确铁调节转运蛋白编码基因VvIRT在葡萄果实不同发育时期的表达差异及其对叶面喷施氨基酸-铁复合肥的响应特征,本研究以烟酿1号为材料,分离并克隆葡萄铁调节转运蛋白编码基因IRT,分析IRT基因分布、结构及其编码蛋白质的保守基序等特征;设置叶面喷施氨基酸-铁复合肥处理,利用实时荧光定量PCR分析烟酿1号IRT基因在果实不同发育时期的表达差异及其对叶面喷施处理的响应特征。结果表明:在葡萄基因组中克隆得到10个VvIRT基因(VvIRT1~VvIRT10),分布在7条染色体上。其编码蛋白质均含有Fe^(2+)转运蛋白或锌/铁转运体(PF02535),属于典型的铁调节蛋白。VvIRT1、VvIRT2、VvIRT4、VvIRT5、VvIRT8等基因编码的蛋白质属于碱性蛋白质,而其他5个蛋白质属于酸性蛋白质。VvIRT5蛋白和VvIRT8蛋白属于不稳定蛋白,其他8个蛋白为稳定蛋白。VvIRT7蛋白主要定位于液泡膜,其他蛋白质均主要定位于细胞质膜。VvIRT7在葡萄果实不同发育时期各组织中的整体表达水平都是最高的,其次为VvIRT9和VvIRT6,而VvIRT1、VvIRT3、VvIRT5、VvIRT8和VvIRT10在葡萄果实发育过程中均无表达。叶面喷施铁肥处理下,韧皮部中VvIRT7表达量和果实及韧皮部中VvIRT9表达量在花后35 d(幼果期)至70 d(转色期)明显增加,而在花后85 d(第2次膨大期)至115 d(成熟期),韧皮部和叶片中VvIRT7和VvIRT9表达量明显减少。因此,葡萄VvIRT基因对叶面喷施铁肥的响应特征与果实发育时期及器官类型密切相关,VvIRT7、VvIRT9基因编码蛋白质是葡萄果实发育过程中2个重要的铁调节转运蛋白。

葡萄无核晚熟新品种中葡萄18号的选育

中葡萄18号是以无核紫、玫瑰香杂交育种结合无核胚挽救技术选育出的无核晚熟新品种。该品种自然坐果平均单穗质量600 g,平均单粒质量7.3 g,果粒长椭圆形,紫色或紫红色,可溶性固形物含量(w,后同)18.0%,总糖含量16.2%,总酸含量3.06 g·kg^(-1),糖酸比达到54∶1,单宁含量686 mg·kg^(-1),风味甜香,品质上等。在河南郑州露地栽培成熟期为9月初。该品种树势中庸,适宜避雨栽培。

云南鲜食葡萄品质与不同产地土壤养分综合分析及评价

Ⅰ为研究云南鲜食葡萄主要产区土壤养分情况及其对葡萄品质的影响,选取12个采样点,采集土壤样品和对应葡萄样品,对相关指标进行测定分析,为云南鲜食葡萄产区合理施肥提供科学依据。通过使用Nemerow综合评价指数法综合评价,云南鲜食葡萄12个产地整体土壤养分等级为Ⅱ级,有机质、全磷、有效磷、速效钾评价指数较高,均达到了Ⅰ级,建水地区土壤养分评价指数为1.89,达到等级Ⅰ级的标准,元谋、蒙自、开源、陆良、昌宁、宾川、弥勒7个地区土壤养分评价等级为Ⅱ级,永仁、永德、会泽、宣威4个地区土壤养分等级为Ⅲ级;土壤养分指标中,有机质、有效磷、速效钾、水解性氮均与总酸、可滴定酸呈极显著正相关;全氮、水解性氮与可溶性糖呈极显著正相关;全钾与单粒重、粒径长、粒径宽呈极显著负相关,全磷与单粒重呈极显著负相关;使用主成分评价分析法对综合评价进行验证,2种土壤养分指标评价方法对土壤综合评价基本一致(相关系数R=0.97),葡萄品质综合评价与土壤综合评价指数相关性不强,葡萄品质本身并非随着土壤养分或评价指标变好而有所提升。建议应加强有机肥的施用,土壤综合评价等级为Ⅰ级的产区应适当控制肥料用量,以促进平衡为主,防止过量流失,土壤pH值较低的产区则需要调整土壤酸碱性,评价等级为Ⅲ的产区应增施有机肥和氮肥,适当提高土壤肥力,结合施肥管理开展控水控肥、减施增效的施肥方式和制种模式研究,减少肥料施用,保持土壤的可持续利用。

132份葡萄种质资源叶片对灰霉病的抗性鉴定

为明确不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异,以132份葡萄种质叶片为试材,采用人工接种病原菌的方法鉴定其对灰霉病的抗性。结果表明,不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异明显。对灰霉病表现高抗(highly resistant,HR)的种质2份,占鉴定资源总数的1.51%;表现抗(resistant,R)的种质14份,占总数的10.61%;表现中抗(middle resistant,MR)的种质89份,占总数的67.42%;表现感病(susceptible,S)的种质22份,占比16.67%;表现高感(highly susceptible,HS)的种质5份,占比3.79%。未发现对灰霉病完全免疫的葡萄种质,其中圆叶葡萄较抗病;其次为美洲种、欧美杂种;欧亚种易感病。此外,地方种质资源郧西葡萄对灰霉病表现良好的抗性。研究结果为抗灰霉病葡萄新品种选育及相关理论研究提供了优异的种质资源。

甘肃温室葡萄生产的能量利用与碳足迹研究

【目的】探明甘肃温室葡萄生产的能量投入和碳足迹构成,识别主要的碳排放贡献因子,为温室葡萄清洁生产提供依据。【方法】以甘肃温室葡萄为研究对象,将温室葡萄栽培区分为兰州市永登县及武威市凉州区、古浪县、天祝县华藏寺镇和天祝县哈溪镇5个不同海拔区域,通过农户调查获得2019年葡萄生产数据,核算温室葡萄生产各环节的能量输入、能量输出和碳排放,对比分析不同海拔区域温室葡萄生产的能量利用效率、能量生产率、净能量、比能和碳足迹。【结果】甘肃温室葡萄生产的能量输入为273862~434421 MJ/hm^(2),能量输出为170723~327962 MJ/hm^(2),葡萄产量为14460~27793 kg/hm^(2),属于高投入高产出型。甘肃温室葡萄生产的能量利用效率为0.45~1.13,能量生产率为0.038~0.096 kg/MJ,净能量为-263798~2496 MJ/hm^(2),比能为13.51~44.85 MJ/kg;直接能量投入和可再生能量投入占比低,间接能量投入和不可再生能量投入占比高。单位面积碳足迹和单位产量碳足迹分别为32959~55075 kg/hm^(2)和1.59~5.70 kg/kg,碳足迹很大程度上来源于氮肥的投入,其占比达45.5%~62.4%。不同区域相比,天祝县哈溪镇温室葡萄生产的能量输入低,能量输出和产量较高,能量利用效率和能量生产率也较高,净能量最大且为正值,比能最小,单位面积碳足迹和单位产量碳足迹均最小;天祝县华藏寺镇能量利用指标最差,碳足迹最大。【结论】甘肃温室葡萄生产的能量利用效率较低,碳足迹较高,能量利用效率的提高和碳足迹的降低空间均较大。因此应采取降低氮肥使用量、优化氮肥与有机肥配比等科学合理的管理措施,提高甘肃温室葡萄生产的能量利用效率,降低碳足迹,改善其环境效应。

10个鲜食葡萄品种在贵州贵阳地区引种初报

为筛选出适宜贵阳地区栽培的葡萄品种,并进行规模化推广栽培,从浙江省金华市农业科学研究院引入10个优质葡萄品种进行栽培试验,对各品种的物候期、主要经济性状及抗逆性进行调查分析。结果表明:10个供试品种中,两个晚熟品种表现突出,分别是“甬优1号”和“巨玫瑰”,其中“甬优1号”产量较高、品质较好、抗逆性较强、口感甜,并带有草莓香味;“巨玫瑰”品质较好,抗逆性较强,口感浓甜,并带有玫瑰香味。这两个品种在贵阳地区表现出较强的适应性,适宜在贵阳地区进行设施栽培。

鲜食葡萄无核化研究进展

优质、大粒、无核鲜食葡萄深受消费者青睐,利用植物生长调节剂进行葡萄无核化生产已成为获取优质、大粒、无核鲜食葡萄的重要途径,并在生产上得到广泛应用。本文综述了葡萄无核化机理、常用植物生长调节剂种类及其使用浓度和处理方法、无核化栽培技术及需注意的问题等,以期为葡萄无核化生产提供理论依据和参考。

S-诱抗素对“夏黑”葡萄果实着色、品质和产量的影响

为明确和评价10%S-诱抗素可溶液剂果穗喷雾对葡萄果实着色、品质和产量的影响,为葡萄绿色高效栽培提供理论和技术支撑,设立10%S-诱抗素可溶液剂系列浓度(0、200.0、250.0、333.3和500.0 mg/kg),采用田间小区试验,于果实成熟时调查果实外观指标(果粒纵径、果粒横径、裂果率)、着色指数以及产量指标(单穗质量、单粒质量、实测小区产量等);分析测定不同浓度处理的葡萄品质指标(可溶性固形物、可滴定酸等)。结果表明,于“夏黑”葡萄果实转色初期喷雾10%S-诱抗素可溶液剂,所有处理的葡萄果实纵径、横径以及纵横径比、裂果率等指标均未见显著差异。10%S-诱抗素可溶液剂处理的葡萄着色指数显著高于清水对照(p<0.05),可溶性固形物(TSS)含量明显高于清水对照,可滴定酸(TA)含量显著低于清水对照(p<0.05)。经10%S-诱抗素处理后,各处理间的单株产量无显著差异,与清水对照相比,各处理的平均增产率在0.84%~1.93%之间,增产作用不甚明显。在“夏黑”葡萄促进着色使用时,建议使用最优浓度范围为200.0~333.3 mg/kg,用水量为833.3 L/hm^(2)。

10个鲜食葡萄品种在甘肃兰州的品质表现及抗寒性

【目的】筛选适宜甘肃兰州及同类型气候区发展的品质优良、抗寒性好的葡萄新品种。【方法】以10个引进的鲜食葡萄品种‘春光’‘贵妃玫瑰’‘巨玫瑰’‘蜜光’‘晚黑宝’‘无核翠宝’‘浪漫红颜’‘阳光玫瑰’‘晶红宝’和‘SP9715’为研究对象,分析评价盛果期葡萄的单粒质量、单穗质量、香味、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、维生素C含量等主要品质指标,测定低温胁迫后各品种1年生休眠枝的相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、丙二醛含量,将10个品种枝条在不同低温处理下的相对电导率运用Logistic方程进行拟合,得出各品种的半致死温度。采用主成分分析法对不同品种的果实品质和枝条抗寒力进行综合评价。【结果】随着温度的降低,10个鲜食葡萄品种枝条的相对电导率逐渐升高,可溶性蛋白含量逐渐上升,脯氨酸含量逐渐升高,可溶性糖含量的变化不尽相同,丙二醛含量总体呈现逐渐上升的趋势。在10个品种中:‘阳光玫瑰’的半致死温度最低,为-22.38℃;其次为‘浪漫红颜’和‘春光’,半致死温度分别为-21.96、-20.75℃;‘晚黑宝’的半致死温度最高,为-18.94℃。【结论】在甘肃兰州地区,根据果实品质和抗寒性的综合评价结果由优到劣排序,10个品种依次为‘蜜光’‘阳光玫瑰’‘春光’‘巨玫瑰’‘SP9715’‘贵妃玫瑰’‘晶红宝’‘无核翠宝’‘晚黑宝’‘浪漫红颜’。

蒲公英葡萄复合饮料的研发

为了丰富饮料的品种,本文以蒲公英、葡萄为主要原料,研制了一种新型的复合饮品。通过单因素试验和正交试验,优化蒲公英葡萄复合饮料的配方。结果表明,蒲公英汁10 g、葡萄汁30 g、白砂糖15 g、柠檬酸0.2 g、水120 mL为蒲公英葡萄复合饮料的最佳工艺配方,复合饮料口感清爽、风味独特、营养丰富,理化和微生物指标均符合国家标准。

调环酸钙对霞多丽葡萄生理特性及果实品质的影响

【目的】探究调环酸钙(Pro-Ca)对葡萄光合作用、抗氧化特性和果实品质的影响机制,筛选出可应用于葡萄实践生产的Pro-Ca适宜处理方法。【方法】以11年生酿酒葡萄霞多丽为试材,于初花后22、42、62和82d分别用200(T1)、400(T2)、600(T3)和800 mg·L^(-1)(T4)的Pro-Ca溶液进行叶面喷施,以喷施蒸馏水作为对照(CK),测定初花后25、45、65、85和105 d(成熟期)叶片光合色素含量、叶绿素荧光参数、光合参数、保护酶活性和成熟期果实品质相关指标。【结果】Pro-Ca处理可以增强霞多丽葡萄叶片光合色素含量,提高净光合速率(Pn),降低活性氧的积累量,并提高果实品质,其中,各时期T3处理叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)含量和Pn平均较对照分别提高了19.63%、16.67%和20.13%,且T3处理在初花后45 d时显著降低了过氧化氢(H2O_(2))含量,初花后65和85 d使超氧阴离子(O_(2)-)产生速率分别降低了34.42%和24.98%。此外,Pro-Ca处理增加了果实可溶性固形物、可滴定酸、果皮总酚和类黄酮含量,其中,T3处理提升效果最为明显,分别较对照显著提高了12.12%、8.77%、4.37%和21.9%。【结论】Pro-Ca处理可以增强霞多丽葡萄的光合作用和改善抗氧化特性和果实品质,根据主成分分析的结果,使用600mg·L-1的Pro-Ca处理效果最佳。

基于WGS构建葡萄高密度遗传图谱及抗炭疽病QTL定位

葡萄炭疽病是一种危害葡萄成熟果实的真菌病害,严重影响葡萄的产量和品质。美洲种葡萄具有适应南方湿热气候且高抗炭疽病的特点,因此构建美洲葡萄高密度分子遗传图谱,定位其抗炭疽病QTL,利用其中的抗病基因指导葡萄抗病育种具有重要意义。本研究以美洲葡萄‘C30-5-1’165株自交后代为作图群体,基于全基因组测序(WGS)开发SNP标记,构建遗传图谱,并对葡萄抗炭疽病QTL进行分析。构建的葡萄分子遗传图谱总遗传距离为3138.74 cM,相邻标记间平均遗传距离为0.98 cM,分布均匀。根据群体炭疽病抗性表型数据,在11号连锁群上检测到1个炭疽病抗性相关QTL,命名为Cgr2,可解释表型变异5.0%,是一个微效QTL。与葡萄参考基因组比对分析发现,该QTL区域包含2个候选抗性基因,分别编码UDP糖基转移酶和类黄酮3’-单加氧酶,它们可能对葡萄炭疽病抗性起重要作用。

复合膜对草莓3D打印产品保鲜效果的影响

为研究复合膜对草莓3D打印产品保鲜效果的影响,使用3种化合物(氯化钙、葡萄籽提取物和壳聚糖)作为保鲜剂,设置不同的添加量分别对草莓3D打印产品进行覆膜处理。结果显示,草莓3D打印产品在氯化钙浓度为0.5%、葡萄籽提取物浓度为0.5%、壳聚糖浓度为1.5%时保鲜效果最好。此条件下贮藏11 d,产品腐烂速率最慢,腐烂指数为17.5%;失水性最低,失重率为2.96%、硬度为1.89 N;总酚含量及抗氧化能力保留的最好,总酚含量为0.56 mg/g、DPPH自由基清除率为48.64%、ABTS+自由基清除率为39.06%。综上,说明复合膜对于延长草莓3D打印产品的货架期有积极作用。

葡萄皮渣的营养和功效活性及其综合利用的研究进展

葡萄皮渣是葡萄酒酿造过程中产生的固体副产物,富含蛋白质、膳食纤维、脂肪和酚类物质等多种营养成分,具有显著的抗氧化和抑菌等功效,可作为天然抗氧化剂和膳食补充剂应用于食品、活性包装和动物饲料等领域,具有较高的利用价值和经济价值。本文系统梳理了近年来国内外有关葡萄皮渣的研究进展,从葡萄皮渣的营养组成、功效活性及其综合应用等方面展开综述,并对葡萄皮渣未来的研究重点和方向进行展望,旨在为酿酒副产物的深入研究与高值化利用提供理论参考。

北方地区塑料大棚内葡萄与香菇生态套种技术

基于葡萄树下套种香菇试验,总结出北方地区塑料大棚内葡萄树下香菇半熟料畦床套种和香菇菌棒地表摆放套种两种生态套种模式,系统介绍了茬口安排、场地消毒、原料准备、原料处理、播种、发菌管理、转色管理、出菇管理和采收管理等不同栽培阶段的技术要点,并讨论了塑料大棚内葡萄香菇生态套种的注意事项。