不同时期施用叶面硅肥对稻谷产质量的影响研究

为探索便捷、实用的水稻安全生产栽培技术措施,推广喷施中微量元素叶面肥来提高水稻产量和品质,本试验在水稻生长过程中选择在苗期(移栽后15 d)、拔节期和齐穗期分别进行叶面喷施硅肥,以研究不同时期喷施叶面硅肥对水稻产量、品质的影响。结果表明,在水稻生产过程中,选择在苗期、拔节期和齐穗期喷施叶面硅肥,能促进水稻增产增收;且不同程度地提升稻米品质。综合来看,水稻生产中可推广喷施叶面硅肥技术,以提高水稻的产量和品质。

小麦不同品种和播期对发育阶段的效应

以热时间 (thermaltime)为尺度研究了小麦不同品种和播期对发育阶段的效应 .结果表明 ,小麦分蘖发生的早晚以生态因子调控为主 ,基因型差异较小 ;分蘖 拔节期为冬性品种 (京 411)一生中可变性最大的生育阶段 .穗分化进入单棱期的早晚以基因型效应为主 ,生态因子的影响次之 ;单棱 二棱期为春化作用的敏感期 ,冬性品种晚播 (3月 2日 )春化效应可延迟到小花原基分化期之前 .小麦物候期与穗发育阶段的对应关系具有一定的可变性 .冬性品种较强的春化作用增加了其生态可变叶原基数 ;春化过程结束前 ,物候发育及穗发育阶段累计GDD与相应生殖器官原基分化数的相关性不明显 .春性品种 (扬麦 15 8)的物候发育及药隔分化期之前的穗发育阶段与各类顶端原基的分化数均具有极显著的正相关关系 .

2种穗型冬小麦灌浆期籽粒糖含量及淀粉积累的动态变化

在大田试验条件下,研究了大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49-198系灌浆期间籽粒可溶性糖、蔗糖和淀粉含量及淀粉积累速率的变化。结果表明,两品种灌浆期间籽粒糖含量呈一致下降趋势,而淀粉含量则呈一致上升趋势,籽粒中糖含量变化与淀粉合成关系密切。大穗型品种兰考矮早八花后10d内籽粒中可溶性糖含量低于豫麦49-198系,而在花后10d之后反高于豫麦49-198系;籽粒中蔗糖含量在花后20d内高于豫麦49-198系,而在花后20d之后则低于豫麦49-198系;与豫麦49-198系相比较,灌浆期间兰考矮早八籽粒淀粉含量和淀粉积累速率表现为前期低、后期高的变化特点,表明该品种在籽粒灌浆初期同化物供应充足,而在灌浆后期具有较强的转化利用同化物能力,从而为最终实现较高粒重提供了物质保证。

冬前积温和春化处理对不同春化发育特性小麦品种幼穗分化的效应

以3个春性、半冬性和冬性小麦品种为材料,采用分期播种和春化处理,以热时间为尺度,研究了冬前积温对不同春化发育特性小麦品种幼穗分化进程及主要穗分化期累积GDD（生长度日,growingdegree days）的影响。结果表明,随着冬前积温的减少,不同幼穗分化时期累积GDD减小,冬前积温对小麦幼穗分化的影响主要表现在单棱期和二棱期,护颖分化期后幼穗分化受冬前积温的影响较小,冬性品种幼穗分化累积GDD对冬前积温最敏感,半冬性品种次之,春性品种则对冬前积温不敏感。春性品种幼穗分化前期适宜温度的上限为14℃,当14℃以下累积GDD达到232-243时,幼穗可正常分化进入二棱期,半冬性品种幼穗分化适宜温度的上限为12℃,12℃以下GDD达到261-277后,幼穗分化可正常进入二棱期,高于上限的GDD不能满足小穗原基正常分化的需求。在田间条件下小麦小穗原基的分化对特定温度范围的累积GDD有稳定的需求,这种需求因品种的春化发育特性而异。

郭予元院士在小麦害虫预测和治理上的学术贡献——纪念郭予元院士诞辰90周年

本文回顾了郭予元院士在小麦害虫预测和治理上的重要贡献,主要包括:在20世纪70-90年代,创新了害虫生物学与生态学有机结合方法,显著提升小麦害虫预测技术水平。从宏观到机理,突破了多项小麦害虫治理关键技术,包括小麦品种抗吸浆虫鉴定技术与抗吸浆虫机制,创新性提出吸浆虫成虫期防治及穗期保护策略;利用田间开放式控制虫量的办法建立小麦蚜虫防治阈值及复合防治指标;麦田天敌资源的保护及利用。面向小麦生产实际,创建小麦吸浆虫综合治理技术体系。吸浆虫穗期保护策略和技术、蚜虫防治指标与防治适期等研究成果一直传承至今,列入我国农业行业标准和国家标准。本文还介绍了在后续小麦吸浆虫、蚜虫预测与防控研究与实践中,传承与发展郭予元院士的学术思想,以及未来研究展望。

基于SCE-UA算法的小麦穗分化期模拟模型参数优化

以河南省商丘市为研究区,首先采用OAT(One-at-a-time)方法对WheatGrow模型的输入品种参数进行敏感性分析,在此基础上以抽穗期的开始日期作为约束条件构建代价函数,引入SCE-UA(Shuffled complex evolution method developed at the University of Arizona)算法求解得到最优作物品种参数组合,并利用2015—2016年度和2016—2017年度田间实验资料对SCE-UA算法的有效性进行验证。结果表明,基本早熟性参数对穗分化期的模拟结果影响最显著,温度敏感性参数比光周期敏感性参数和生理春化时间参数具有更高的敏感度,生理春化时间的敏感度最低。基于优化后的参数得到的穗分化期模拟值与观测值之间的平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)和均方根误差(Root mean square error,RMSE)均小于3 d,表明SCE-UA算法可以有效地获取WheatGrow模型最优品种参数组合。本研究可为WheatGrow模型品种参数的调整优化和模型的推广应用提供依据。

孕穗期低温对冬小麦穗部及籽粒的影响

2013年4月小麦孕穗期出现低温,对其穗部及籽粒性状进行调查后发现,供试材料穗部不同程度地出现受冻现象,每个穗子有数个畸形小穗,畸形小穗的花药也出现异常。对畸形小穗的结实率进行分析表明,畸形小穗平均结实数为2.26,较常年减少1~2粒,空壳频率为4.0%。进一步分析发现,畸形小穗的籽粒较正常籽粒明显干瘪,粒长与正常籽粒无显著差异,但粒宽显著降低,千粒重极显著低于正常籽粒。对低温来临前浇水和不浇水处理的每穗畸形小穗个数（NASS）和畸形穗率（FAS）进行统计,结果为：不浇水条件下NASS和FAS均值分别为4.86个、92%,浇一水条件下NASS和FAS分别为3.96个和78%,表明在孕穗期低温来临前浇水比不浇水能够在一定程度上减轻危害程度。本研究列出了孕穗期低温发生期间5天的实时监测温度和土壤水分状况,可对孕穗期低温研究中人工模拟环境的设定提供一定参考。

基因型与播期对长春冬小麦穗分化的影响

对不同基因型冬小麦在长春分期播种其穗分化的观察结果表明，冬小麦越冬前穗分化时期与越冬存活率间的关系因基因型的不同而有别，耐寒性较弱的品种以生长锥未伸长期越冬较安全；耐寒性强的品种越冬前处于生长锥伸长期可安全越冬，适播期较宽。穗分化结束日期因品种而不同，但同一品种不同播期间无差异。穗分化总日数与小区产量相关显著。

激光诱变小麦生育期性状和穗部性状的生物学效应研究

本试验采用N2激光和He-Ne激光辐照"绵阳21号"等四个小麦材料的干种子,采用随机区组设计,重复三次,利用生物统计和数量遗传学的方法,对L1和L2两代的抽穗期、开花期等4个生育期性状及穗长、小穗粒数等10个穗部性状的遗传变异进行研究。结果表明:辐射材料不同,诱变后代的变异差异明显;激光种类不同,后代变异差异不大;抽穗期穗长、小穗粒数的遗传力较高,早代单株选择的效果较好。

2种常规水稻Cd、Zn吸收与器官分配的生育期变化:品种、土壤和Cd处理的影响

Cd在土壤-作物-膳食食物链中的迁移是人类对环境Cd暴露及其健康风险的主要途径,而水稻是子粒Cd积累最强的大宗作物之一.采用全生育期淹水盆栽试验研究了2种常规水稻(高Cd吸收品种“苏香粳1号”和低Cd吸收品种“99-22”)在添加Cd(2mg·kg-1)和不添加Cd处理下对2种土壤(红沙泥田,乌栅土)中Cd、Zn的吸收及其生育期变化.结果表明:1)常规水稻对Cd、Zn的吸收积累受土壤、品种和外源Cd的影响.Cd处理、土壤、品种间的正交互作用(高Cd吸收品种植于高Cd处理且Cd有效性高的红壤中)使常规稻植株Cd/Zn比成数十倍提高,从而使子粒Cd/Zn比产生强烈升高;2)水稻对Cd、Zn的吸收强度因不同生育期而异,Cd吸收的主要时期是分蘖期和成熟期,而Zn吸收的主要时期则是分蘖期、抽穗期和灌浆期.在整个生育期中,水稻Cd吸收伴随着对Zn的排斥现象,这在高Cd吸收下尤为强烈;3)水稻各器官对Cd、Zn的吸收分配无论是同品种的生育期间抑或同生育期时的不同品种间均有显著差异.Cd积累量为根系>穗粒>茎叶,而Zn却表现为茎叶>根系、穗粒.观察到水稻吸收的Cd在生育后期向穗粒的强烈运移.相对于低Cd吸收品种来说,Cd向穗粒转运较强,而Zn的转运较弱是高Cd吸收品种子粒Cd积累强而Cd/Zn比高的植株因素.

不同时期矮壮素处理对大麦生长发育及植株性状的影响

本文研究了在不同生长发育阶段根施1%矮壮素溶液,对大麦的Zadoks生长阶段,Waddington 发育阶段及植株性状的影响,结果表明,在ZGS14(Zadoks growth Stage 14,主茎第4叶展开)、DS2.5(Waddington Scale ofspike development 2.5,护颖原基出现)时,根施矮壮素溶液,可以明显延迟其生长发育阶段,并可改善植株性状,降低株高,促进分蘖,但施用时期过晚则效果较小。

三相单级全桥PFC电压尖峰机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正.建立了桥臂开关对臂导通时变换器的简化模型,并分析了该阶段变压器原边电压尖峰的产生机理.分析结果表明,由于变压器漏感的存在,变压器原边于桥臂开关对臂导通期间将产生很大的电压尖峰,该电压尖峰大小由变压器原边的漏感、电流与并联电容三个参数决定.最后,结合电路的工作原理,提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰.实验结果表明,变压器原边的电压尖峰得到了有效抑制.

矮壮素对小麦生长发育阶段植株性状及产量影响的研究

在网室试验研究了矮壮素对小麦生长发育阶段植株性状及产量的效应。在小麦生长前期适当施用矮壮素对小麦生长阶段和幼穗发育阶段均有明显的延缓作用,从而可以改善植株性状,降低株高,促进有效分蘖、增加粒数,提高产量,但对不同类型品种的影响不尽相同。

小麦灌浆中期旗叶黄化速率与产量性状及部分品质性状的关系

为了给高产、优质小麦育种和栽培提供参考依据,以50个小麦基因型为试验材料,研究不同小麦基因型间灌浆中期旗叶黄化速率的差异及其与产量性状和部分品质指标的关系。结果表明:(1)不同小麦基因型间灌浆中期旗叶黄化速率差异极显著;(2)灌浆中期旗叶黄化速率与穗粒数、千粒重和穗粒重呈负相关,相关系数(r)分别为-0.171、-0.405**和-0.369**;(3)灌浆中期旗叶黄化速率与蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的相关系数(r)分别为-0.085、-0.111和-0.045,相关不显著。

超甜玉米鲜穗等级标准研究

运用预测学技术原理的集思广益法和特尔菲法,依据GB/T1.1-2000规定,结合中国实际国情和国际惯例,提出了操作性较强的超甜玉米鲜穗地方等级评判标准。它主要表现在超甜玉米鲜穗、净果穗、秃顶穗、凹陷穗和受损穗的概念等方面;同时,对鲜穗收获期、感官指标和理化指标等方面,做出了具体的操作标准、试验方法、判定原则,也对相应的标志、标签、包装、运输和储藏等方面提出了应注意的问题。该标准利于有效地组织超甜玉米高效、优质生产,带动农作物结构调整,开拓和规范农产品交易市场,指导农产品优质消费。

孕穗期气象条件对水稻每穗总粒数和结实率的影响

通过分期播种试验，研究了气象条件变化对超级稻协优9308及常规稻绍糯119每穗总粒数和结实率的影响。结果表明：气温是影响每穗总粒数和结实率的主要气象因子，在抽穗前25—21d，每穗总粒数与气温呈“倒抛物线”关系，结实率与气温呈“抛物线”关系，每穗总粒数和结实率随气温变化表现出相反的变化趋势，是二者形成过程中对外界气象条件要求不同造成的。幼穗分化期处在气温为28．5～32℃的晴好天气下，可获得大穗和高结实率。

遮光模拟短日照对春夏播燕麦穗发育的影响

为研究短日照对北方春夏播燕麦穗发育的影响,以5个光周期敏感品种和1个光周期不敏感品系分析日照长度对燕麦穗分化发育的影响,并比较燕麦光周期敏感品种和不敏感品系在海南自然短日照条件下的生长发育情况。结果表明,遮光条件下,当日照长度由正常光照15 h减少至11 h时,光周期敏感品种的燕麦幼穗分化进程不能正常进行,形态上穗部发育退化严重,不能完成生长发育;而光周期不敏感品系能正常进行穗分化,完成整个生长发育。在海南自然短日照条件的试验表明,北方春夏播燕麦在自然短日照条件下,光周期不敏感品系能抽穗结实,完成整个生长发育过程,光周期敏感品种在生育期内不能抽穗,只有营养生长没有生殖生长。裸燕麦不同品种之间及皮裸燕麦之间在正常穗分化情况下,扫描电镜形态无明显差异。对光周期敏感的燕麦品种在每日11 h的短日照条件下,不能完成穗发育分化进程,只进行营养生长,即使是短生育期的燕麦也不能完成抽穗开花结实,导致绝产。燕麦品种生育期与光周期敏感性不存在相关性。

一种铁路扣件螺母中心三级进阶定位算法

扣件是保证铁路运行安全的重要组成部分,需要定期拆卸维护。目前扣件拆卸主要依靠人工完成,效率低下,因此设计扣件自动拆卸装置将有十分重要的意义。扣件螺母中心精确定位是完成扣件自动拆卸的关键,但目前螺母中心定位的研究文献甚少,同时已有方法定位准确率偏低。针对以上问题,提出一种三级进阶的螺母中心定位算法。首先,将螺母中心定位转化为对道钉中心的定位;然后,通过扣件图像预处理、道钉粗定位、道钉精定位三级递进来实现道钉中心定位;最后,利用螺母中心和道钉中心相同的特点实现螺母中心定位。实验结果表明,本方法可稳定精确地定位到扣件螺母中心。

小麦体细胞多个性状变异特点的研究

用１２个基因型的幼胚和８个基因型的幼穗作外植体，研究了Ｒ２代多个性状的变异方向及平均表现，结果表明，（１）Ｒ２代各数量性状的变异在幼胚（或幼穗）间的平均表现呈连续变异，为提高试验基础水平，应有较大的外植体群体，使较优外植体个体能参与试验；（２）各性状变异趋势为：抗赤霉病性多向感病方向变异，病小穗数约增加０．５～８．０个，抗病株出现机率较小。抽穗期一般提早０．３～５．０ｄ。大部分幼胚系株高变异趋高，幼穗系株高趋矮，基因型间具很大随意性，降矮幅度一般为２～５ｃｍ。穗部性状变优，平均穗长增加１ｃｍ左右，平均每穗小穗数增加１．５～２．０个，平均单株穗数增加０．５～１．０个；（３）超亲优株普遍存在，具有获得优良突变体的可能；

小麦近等基因系幼穗二棱期转录组分析

抽穗期是与小麦适应性直接相关的一个很重要的性状,直接或间接影响小麦的产量和抗性。为明确控制抽穗期的关键表达基因,以抽穗期分别为196d和184d的小麦近等基因系Y57和96-2为材料,对其二棱期幼穗分别构建转录组测序文库,利用Illumina HiSeq 2500平台进行RNA-seq测序;将获得的clean read与中国春参考序列比对,得到unique read,采用FPKM法计算基因表达量,对差异表达基因进行功能注释、GO和COG功能分类以及KEGG通路分析。结果表明,供试材料经过测序获得质量不低于30的碱基比例(Q30)均高于85.5%;Y57和96-2分别有60 246 194和60 963 580条clean read,其中63.11%和69.51%能与参考基因组序列匹配。共筛选到395个差异表达基因,有382个基因得到功能注释;有298个基因获得GO功能注释,主要涉及细胞组分、结合、细胞反应和代谢过程;COG注释的基因主要涉及一般功能、信号转导机制和转录;KEGG功能注释分析发现,显著富集在光合作用-天线蛋白通路上的基因均上调表达。编码丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A的基因在Y57中几乎不表达,而在96-2中表达量较高。进一步分析发现,多个与生长发育、抽穗开花相关的转录因子在两个材料中的表达差异显著。此结果可为深入研究抽穗期相关基因和穗发育调控机制奠定基础。