关于玉米光合作用与叶片水分利用效率关系的研究

研究分析了玉米17个自交系和11个杂交种单叶光合速率(PH)、蒸腾速率(TR)和叶片水分利用效率(WUE)。结果表明,玉米自交系或杂交种间单叶PH、TR和WUE存在着显著差异。WUE与PH呈极显著正相关关系,且较WUE与TR的关系更密切。玉米单叶的WUE、PH、TR值会随着叶位、生育时期、光辐射强度、种植密度不同而不同,也会由于源库比改变、植株个体间差异而变化。WUE和PH之间回归直线的斜率随生育期的推延而增大,但几乎不受源库比率改变、种植密度的影响。玉米单交种中单14较其父母本有PH提高而TR下降的趋势,因此,WUE显著增加。本文认为,提高WUE应从提高单叶PH入手,选配叶片光合能力强的玉米基因型或制定提高净光合速率、延长功能期等的栽培措施是提高玉米WUE的关键。

水稻籽粒灌浆特性及其与籽粒生理活性的关系

研究了 6个水稻品种 (组合 )的籽粒灌浆特征及其与籽粒生理活性的关系。籽粒充实较好的武育粳 3号和 95 16,强、弱势粒灌浆趋于同步 ,强、弱势粒的起始灌浆势 (R0 )、最大灌浆速率 (Gmax)、平均灌浆速率 (G)以及达到最大灌浆速率的时间 (Tmax)差异较小。籽粒充实较差的扬稻 4号、汕优 63、PC311/早献党 18和 PC311/ IR36,强、弱势粒灌浆表现为异步 ,强势粒的 R0 、Gmax和 G明显大于弱势粒。灌浆初期弱势粒中的可溶性糖含量明显高于强势粒 ,淀粉含量强势粒高于弱势粒。强势粒和籽粒充实好的品种 (组合 ) ,灌浆初期籽粒中的生理活性 (玉米素 +玉米素核苷和亚精胺含量、淀粉合成酶活性 )高 ,弱势粒和籽粒充实差的品种 (组合 )则相反。灌浆前期籽粒生理活性与 R0 、Gmax、G、谷粒充实率和粒重等均呈极显著的正相关。始穗期喷施 6- (卞基 )腺嘌呤 ,灌浆初期籽粒生理活性和粒重提高 ,喷施亚胺环己酮 ,籽粒生理活性和粒重降低。

我国常用玉米自交系光合特性的聚类分析

围绕着光合速率、呼吸速率、单株叶面积、叶片空间分布特征和生育期等光合特性,对我国目前常用玉米自交系进行了系统聚类分析.根据参与聚类的性状为单个、2个、3个和5个,分别将这些自交系分成若干组.依吐丝期前后玉米光合生产能力最大时期的单株叶面积和光合速率两个性状,将132个目前我国常用玉米自交系资源划分成十类,并建立了相应的分类判别模型.分类的结果还表明,我国目前常用玉米自交系以中等叶面积大小光合速率中等和大叶面积光合速率较高的类型为主,未出现大叶面积低光合速率和小叶面积高光合速率两种类型.说明为了取得玉米光合生理育种的进展,还需进行遗传重组,扩大丰富基因类型.

温度逆境对不同品种黄瓜幼苗膜保护系统的影响

温度逆境胁迫后 ,黄瓜幼苗体内 O- ·2 的产生速率和 MDA含量均明显升高。温度逆境胁迫和常温恢复 2 d后 ,O- ·2 的产生速率都与各品系黄瓜幼苗对温度逆境的耐性呈负相关 ,说明在温度逆境胁迫过程中 ,活性氧确实是对黄瓜幼苗产生毒害的重要方式。在遭受温度逆境胁迫后 ,黄瓜幼苗体内酶促和非酶促防御系统均遭到破坏。As A含量、CAT和 POD活性均显著下降。低温胁迫后 ,对低温耐性强的品系 SOD活性上升 ,对低温耐性弱的品系 SOD活性降低。高温处理后 ,各品系 SOD活性均降低。

多胺与玉米籽粒败育关系研究

以典型的顶端败育类型玉米杂交种为材料,在籽粒发育的早期,对果穗中部正常籽粒与上部败育籽粒内源精胺(Spm)、亚精胺(Spd)和腐胺(Put)的含量进行了比较研究.结果表明,败育籽粒在授粉后8～12天阶段三种多胺(PAs)含量明显低于正常籽粒.研究认为,果穗顶部籽粒较低的多胺含量与其籽粒败育密切相关.讨论了多胺、乙烯代谢的相互关系及其对籽粒发育的调控.

乙烯利-缩节安复配剂对夏玉米根系伤流液的影响

研究结果表明:夏玉米根系伤流量在吐丝期前后达到高峰,其后随着植株的衰老成熟不断下降,伤流液中各种营养元素和内源激素流量基本与伤流量的变化趋势一致。在大喇叭口期叶面喷施乙烯利-缩节安复配剂后,根系伤流量有所减少,但差异不明显;在吐丝期或子粒形成初期前,复配剂处理的大量和微量元素流量要略高于对照,其后则明显低于对照;内源激素流量在吐丝期前高于对照,其后则略低于对照。上述结果表明,乙烯利-缩节安复配剂具有调控根系伤流量、营养元素和内源激素流量的作用。

华北平原集约农区种植业生态经济系统的能值分析——以河北沧州为例

从能值的角度出发,以华北平原代表区域——河北省沧州地区2003年统计数据和调查数据为基础,对该地区种植业生态经济系统的能值投入和产出进行首次分析。结果显示:该地区不可更新的工业辅助能占总能值投入的78.5%,可更新的能值投入仅占21.4%(可更新环境资源8.79%、可更新有机12.68%),说明农业生产过渡依赖于外源不可更新辅助能的投入;此外,高系统太阳能值转换率、低净能值产出率和高环境负荷率的特点,表明该地区种植业的科技发展水平比较高,对环境的压力相当大。综合结果说明种植业系统对环境资源的过度利用必然会引起生态环境的破坏。基于此,提出华北平原集约农区种植业生态经济系统可持续发展对策:以优化施肥为基础,合理减少化肥投入为代表,适当降低工业辅助能投入;调整农业增产投入战略,努力解决该地区以水资源短缺为主的作物增产限制因子;改变农业生产中有机能值与无机能值的投入比例,降低系统环境负荷率。

河北生态经济系统能值分析

生态经济系统研究对制定可持续发展战略有重要意义。应用能值分析方法对2007年河北省生态经济系统的资源利用状况、投入与产出、环境负荷等进行了综合分析。结果表明:总能值使用量为7.70×1023sej,其中不可更新资源产品能值7.42×1023sej,可更新环境资源能值4.93×1022sej,进口能值5.33×1022sej,出口能值7.41×1022sej;可更新资源产品能值2.13×1023sej,其中农产品能值为1.23×1023sej,畜产品能值为6.78×1022sej,水产品能值为8.37×1021sej;能值自给率为105.4%,能值产出率为30.3%,能值使用密度为4.10×1012sej/m2,人均能值使用量为1.11×1016sej/人,能值货币比率为5.62×1011sej/元,废气物能值为4.66×1021sej,环境负荷率16.1,可持续发展指数为53.2。整体上说明本生态经济系统是不可持续的。

区域农业用水驱动因子及驱动贡献评估分析——以河北沧州为例

针对河北省沧州地区农业用水紧张的现状与事实,采用投影寻踪回归方法,对造成这一事实的人为和自然因子进行了量化评估,结果发现:人为因素和自然因素的贡献权重为0.787 6∶0.212 4。自然因子中的降水、气温、自产水的贡献权重分别为0.119 50、.060 5和0.032 3。在种植业内部,主要驱动因子是冬小麦、玉米、棉花、蔬菜等主要作物的灌溉用水,贡献权重分别为32.2%、6.8%、4.0%、12.2%。

玉米籽粒败育与细胞保护酶类活性变化关系的研究

以典型的果穗顶端籽粒败育类型杂交种为材料，对果稳中部及上部籽粒在发育早期超氧化物酸化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性变化进行了比较研究。结果表明：与中部正常发育的籽粒相比，顶部败育籽粒POD活性较高而SOD，CAT活性较低。进一步分析籽粒丙二醛（MDA）和相对电导率的变化可知，败育籽粒在发育早期生物膜结构被破坏。这种膜质破坏可能与其较高的乙烯释放量有关。

基于AHP方法的冬小麦气候资源综合评价体系构建与应用

冬小麦气候资源综合评价对于冬小麦引种与种植适宜性评价有重要意义。本文构建了基于层次分析法的冬小麦气候资源综合评价指标与体系,实现了对冬小麦气候资源评价由定性描述到定量评价的转变。对唐山地区冬小麦气候资源进行了实证评价应用,结果显示:该地区冬小麦综合气候资源比较差(G=2.71),表现在冬小麦生长期间降水资源非常缺乏(G=1.0),土壤湿度指标较低(G=1.92),但热量资源、风速与日照资源评价值高(G值分别为3.61和3.47),结果与实际情况基本一致。

河北种植生态经济系统能值分析

运用能值分析方法对2007年河北省种植业生态经济系统中的投入和产出状况进行了系统分析。结果表明:总能值投入为7.97×1022sej,作物能值总产出为3.24×1022sej;不可更新工业辅助能占总能值投入的52.9%,可更新能值投入占总能值投入的比例为47.1%(可更新环境资源占20.9%、可更新有机能占26.1%),系统能值货币比率为1.98×1011sej/元,净能值产出率为0.51,环境负荷率为1.13,系统可持续发展指数为0.45,种植业生态经济系统整体的回报率较低;主要作物的能值产出依次为:玉米>小麦>蔬菜>高粱>豆类>花生。

试论农田作物栽培系统

作物栽培过程中环境——作物——措施三者相互联系、相互作用,共同构成“农田作物栽培系统”。笔者在文中对农田作物栽培系统的结构与功能、信息与控制等进行了初步讨论。

小麦穗培养系统的建立及其在花、粒发育生理研究中的应用

本文介绍了小麦开花前和开花后穗培养的方法,并对穗培养方法在花,粒发育生理研究中的应用进行了综合评述。

中国粮食生产与需求分析

中国粮食生产、贸易的方向和种类呈区域化形势 ,效益型粮食生产将是未来粮食生产的目标 ,粮食生产的专业化、规模化是发展的方向 ;用作物适宜指数和环境条件来判断作物的生产适宜性 ,确定一个地区适宜的粮食作物类型 ,减少生产的盲目性 ;在年人均粮食 40 0kg的低水平标准上 ,有 45 .16 %的省市区达不到标准 ,如果提高 5 0kg标准 ,则有71.19%的省市区达不到标准 ,局部地区粮食供过于求是我国城市粮食需求有限、贫困地区和贫困农村粮食需求的购买能力缺乏造成的表面现象 ,粮食储备状况发生变化也是造成这个表面现象的原因之一 ;粮食需求形势在南方仍然紧张。商品粮地区调整粮食结构主要是调整品种结构 ,优质品种的发展是市场的需要。粮食生产的近期目标是发展外向型生产 ,扩大出口 ;中远期目标是粮食生产基本自求平衡 ,适当进口。未来粮食需求首先是稻谷 ,目前必须做好稳定稻谷播种面积、提高质量。

ABA与GA对水稻籽粒灌浆的调控

灌浆初期籽粒中ABA(脱落酸)含量(ng g^(-1)FW)和ABA与GA(赤霉素)的比值,强势粒高于弱势粒,籽粒充实度好的组合高于籽粒充实度差的组合.开花后2天,喷施外源ABA,籽粒中ABA含量和ABA/GA增大,喷施外源GA后籽粒中GA含量增加,ABA/GA减小.低浓度(15mg/L)ABA处理后,灌浆初期籽粒中ADPG焦磷酸酶和淀粉合成酶活性及淀粉含量增加,可溶性糖含量减少;弱势粒灌浆速率增大,至达最大灌浆速率的时间提前,物质运转率、结实率和粒重提高;高浓度(30mg/L)性糖含量减少;弱势粒灌浆速率增大,到达最大灌浆速率的时间提前,物质运转率、结实率和粒重提高;高浓度(30 m吕/L)ABA和高、低浓度(20和 40 mg/L儿A处理后结果则相反.表明在灌浆初期适当提高籽粒中 ABA含量和ABA与GA比值,有促进水稻籽粒灌浆的作用.

乙烯利-甲哌鎓复配剂对夏玉米生育及产量的影响

在玉米大喇叭口期叶面喷施乙烯利 -甲哌复配剂 ,能起到改善株型结构、促进同化物分配转运和提高产量的综合效果。具体表现为 :1)增加气生根数和根系干重 ;2 )缩短节间长度、增加茎粗 ,降低株高和穗位高 ,提高茎粗系数 ;3)促进灌浆初期同化物向根系分配、灌浆中期在地上部营养器官内积累、灌浆后期向产量器官转运 ,并有利于玉米提早成熟 ;4 )提高双穗率、增加穗数 ,减少秃尖、增加行粒数 ,显著提高玉米单产。上述结果表明 ,乙烯利 -甲哌复配剂能起到防止倒伏、提早成熟的作用 。

30%己乙水剂对玉米叶片光合酶活性与同化物分配的影响

在玉米拔节前叶面喷施玉米专用调节剂30%己乙水剂,能够提高穗位叶叶绿素含量、PEP羧化酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性和ATP含量,特别是显著地提高了子粒灌浆初期的穗位叶光合活性。与对照相比,喷施玉米专用调节剂能加速14C同化物的输出速度,在拔节期提高同化物向根系分配的比例,减少向茎秆分配的比例;在子粒灌浆期提高同化物向根系和产量器官的输出比例,降低向茎叶分配的比例。以上结果表明,玉米专用调节剂能够提高叶片光合速度、加快同化物输出速度、促进同化物向根系和产量器官输出,在玉米高产栽培中具有较大的推广应用价值。

作物株型信息多媒体图像处理技术的研究

用计算机多媒体图像处理技术对作物植株株型信息进行了提取、描述和管理的研究。植株图像经摄像或照片输入计算机并数字化后,通过计算机可完成对植株图像的编辑和特征信息提取,输出近30个描述株型信息的指标,包括一些基于多媒体图像技术的新指标,如用于描述植株与叶片占据空间大小的株幅值(Rp)、叶幅值(RI)、茎叶距(SLD);描述叶片空间分布状态的叶均角(LAA);描述株型优化程度的叶均角指数(LAAI)、茎叶角指数(SLAI)和叶向值指数(LOVI)等。利用该技术对我国目前常用的102个玉米杂交种和82个自交系及部分麦类作物植株作了图像处理,并将上述玉米植株的图像及有关相应参数数据信息存储于电脑中,初步建立了玉米品种资源植株株型特征图像与数据信息库。作物株型信息多媒体图像处理技术受人为影响少,能够快速、准确、客观获取、表述和管理株型信息,比以往人工方法具有很大的优越性,为作物育种、栽培及生理的研究提供了有效的研究手段。