福建省农作物种质资源调查收集与多样性分析

2017-2022年,福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中,共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份,蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%;所有资源隶属于83科,229属,313种,其中豆科种质资源份数最多,占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中,三明市收集种质资源数量最多,占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降,不同海拔收集数量随着市辖县(市、区)、乡(镇)、村(街道)的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市,海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间;闽西北山区,如龙岩、三明、南平等3个地级市,海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现,三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关,莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关,这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性,为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

福建省第三次全国农作物种质资源普查收集的成效与思考

种子是农业的“芯片”,农作物种质资源是国家战略性资源。为摸清福建省农作物种质资源家底,防止资源流失,保护濒临灭绝的地方品种,福建省开展了“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”。通过该“行动”,共收集种质资源6235份,包括新种质资源1000多份和台湾地区引进的农作物种质资源33份。通过鉴定评价,筛选出252份优异性状的种质资源,有30多份作为亲本用于资源创新,为福建省今后种质资源保护利用工作的开展提供依据。

我国水稻种质资源创新研究与利用进展

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展,并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后,本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨,并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望,以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。

福建省多花黄精根腐病的病原菌鉴定

【目的】明确福建地区多花黄精根腐病的发病率和病原菌种类,并为该病害的防治提供理论依据。【方法】调查福建省3个多花黄精种植基地的根腐病发病率,并采集具有典型根腐病症状的植株和块根病样,分离纯化获得病原菌,利用形态学特征、分子生物学特征及致病性测定对其进行鉴定。【结果】福建省多花黄精种苗的根腐病平均发病率为10.50%,采收时根茎的根腐病平均发病率为17.65%。分离纯化获得98株菌株,结合菌株的形态学特征、特异性引物FOF1/FOR1和F8/R8、tef-1α基因序列分析,分别鉴定为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum、腐皮镰刀菌F.solani和藤仓镰刀菌F.fujikuroi,三者的分离频率依次为75.51%、20.41%和4.08%。代表性菌株经回接根茎进行致病性检测发现其发病症状与田间表现一致,符合柯赫氏法则。【结论】尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和藤仓镰刀菌是福建地区多花黄精根腐病的主要病原菌,首次报道藤仓镰刀菌可引起我国多花黄精根腐病。

长期施肥配施DCD处理对菜地土壤N_(2)O短期排放影响的模拟研究

为研究长期不同肥源配施双氰胺(Dicyandiamide,DCD)对菜地土壤氧化亚氮(N_(2)O)等温室气体短期排放规律的影响,本研究以长期不同肥源配施DCD的定位试验土壤为研究对象,通过短期室内模拟培养试验,研究牛粪(OM)、化肥(F)、牛粪+DCD(OMD)、化肥+DCD(FD)和1/2化肥+1/2牛粪(FOM)5个处理在不同温度下15 d内的CO_(2)、N_(2)O、CH4动态变化特征和累积排放量。结果表明:15℃和25℃条件下各施肥处理CO_(2)累积排放量分别为25.39~52.01 mg·kg^(-1)和62.35~122.80 mg·kg^(-1),N_(2)O累积排放量分别为6.02~16.60μg·kg^(-1)和14.45~117.78μg·kg^(-1),CH4累积排放量分别为-3.17~14.87μg·kg^(-1)和4.09~23.56μg·kg^(-1)。与15℃相比,25℃条件下除FOM处理外,其他处理N_(2)O与CO_(2)累积排放量均显著增加(P<0.05)。相比于OM和OMD处理,F、FD、FOM处理在两种温度条件下CO_(2)排放都显著降低;在25℃下,OMD、FD、FOM处理N_(2)O排放峰值和累积排放量较OM和F处理显著降低(P<0.05),在15℃下,所有处理N_(2)O累积排放量差异均不明显。短期排放模拟研究显示,CO_(2)排放量与土壤pH、总氮(TN)含量呈极显著正相关,与速效磷(Olsen-P)含量呈极显著负相关,15℃条件下CH4累积排放量与土壤有机质(SOM)呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,较高温度条件下,与有机肥或化肥单施相比,长期配施DCD或有机无机配施能显著减少菜地土壤N_(2)O排放。研究结果可为长期施用DCD的菜地土壤温室气体排放提供参考。

土壤施硒量对杂交狼尾草生长和硒积累的影响

为探讨杂交狼尾草(P.americanum×P.purpureum)产能对富硒强化措施的响应,本研究采用盆栽试验,研究不同土壤施硒量(0,0.50,1.00,2.00,5.00,10.00,20.00,30.00,40.00和50.00 mg·kg^(-1))处理对杂交狼尾草幼苗成活率、产能和硒积累的影响。结果显示,土壤施硒量1.00 mg·kg^(-1)对杂交狼尾草的生长有促进作用;20.00 mg·kg^(-1)显著抑制幼苗的成活率和分蘖期的生长,对拔节期和成熟期植株影响不显著;40.00 mg·kg^(-1)抑制拔节期的生长。土壤施硒量≤5.00 mg·kg^(-1)时,杂交狼尾草地上部和根系对硒有较强的富集能力,富集能力强于紫云英、黑麦草和紫花苜蓿等;通过杂交狼尾草的生物转化,大量无机硒可转化为有机硒,而在≤5.00 mg·kg^(-1)施硒量下有机硒转化率最高,为56.19%~73.91%。研究表明,杂交狼尾草是一种富硒能力强的饲草,在土壤施硒量≤5.00 mg·kg^(-1)(土壤硒本底值为0.07 mg·kg^(-1))时对硒的富集效果最佳,有机硒转化率高,具备作为高硒、高值化饲料添加剂材料的开发潜力。

水生植物满江红及其农业产业化应用研究进展

满江红(Azolla pinnata subsp.Asiatica)是一种萍-藻共生的小型水生蕨类植物,具有固氮能力强、粗蛋白含量高和富钾的功能,农业应用价值较高,一直受到关注。红萍在农业生产应用上历史悠久,传统上红萍多用于绿肥利用、淡水鱼饲料,也有用于猪、鸡、鸭等饲料,降本节支的成效显著。近年来也逐步应用于污水治理,其具有去除富营养化水体中氮、磷的作用,显示出较好的水体环境治理效果。通过总结红萍育种、抗逆性、肥料化、饲料化、污水净化利用等方面的研究进展,分析了红萍综合利用中的优势及潜力,并提出红萍在农业产业化中的应用对策,以期为乡村资源高效利用与农业绿色发展提供参考及借鉴。

光谱技术在果树叶片营养诊断上的应用研究进展

光谱技术具有分析速度快、操作简单、多元素同时监测、不需要消耗化学药品、自动化程度较高等特点,其可以实现作物单株和大样本的营养诊断和分析。综述了光谱技术在果树叶片大量元素(N、P、K)、中微量元素(Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)营养诊断上的应用研究进展,并讨论了该领域今后进一步的研究方向。

沼液配施化肥对蜜柚产量、品质及土壤重金属的影响

在福建省平和县,以8年生琯溪蜜柚为试验树,田间定位连续3年施用养猪场猪粪沼液,研究等量氮磷钾条件下不同比例沼液与化肥配施对蜜柚产量、品质及土壤重金属和盐分的影响。结果表明,与施用纯化肥(采用普通尿素、过磷酸钙和硫酸钾,每年株施N、P_(2)O_(5)和K_(2)O分别为950.0、600.0和850.0 g)相比较,沼液替代25%化肥(以氮计,不足的氮、磷、钾养分用化肥补足)和替代50%化肥处理有增产优势,同时对果实品质无负面影响,沼液替代100%化肥无增产作用且会使果实品质下降;所有沼液处理会降低裂果率;沼液替代25%化肥不会加重果实粒化率,其他沼液处理会加重果实粒化率。随沼液替代比例和施用年限的增加,土壤中Cu和Zn含量显著增加,但均低于农用地土壤污染风险管控标准(GB 15618—2018),土壤电导率随沼液替代比例的增加而增加。沼液替代25%化肥在蜜柚果园应用的综合效果较好,可在生产上推广,但更长期施用沼液的影响还需进一步评估。

生物炭用量对烟草青枯病及土壤细菌群落的影响

为探究生物炭用量对烟草青枯病发生及土壤细菌群落结构和功能的影响,以植烟病圃土壤为研究对象,设置5个炭/土比0、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%(记为TS0、TS15、TS30、TS45、TS60)的盆栽试验,研究烤烟青枯病发病情况、土壤农化性状、细菌群落结构与功能。结果表明,生物炭可有效减轻烟草青枯病发病情况,以炭/土比3.0%效果最佳。生物炭处理均可显著增加土壤pH值及有机质含量、改善土壤养分比例。冗余分析(RDA)结果表明,土壤pH值及养分是影响烟草青枯病的重要因子,提升土壤pH值及养分含量可有效减轻青枯病发生程度。进一步分析发现,生物炭可提高土壤细菌Alpha多样性,与对照相比,炭/土比1.5%~6.0%处理Chaol指数提高了8.24%~26.50%,变形菌门丰度分别增加了2.28、9.70、5.40、5.28个百分点,而酸杆菌门丰度分别降低了5.48、7.05、8.09、7.06个百分点。表型预测结果表明,生物炭可通过提高变形菌门丰度及降低酸杆菌门丰度来减少潜在致病菌丰度;与对照相比,炭/土比3.0%处理的芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、出芽单胞菌属丰度分别增加5.77、0.24、0.36个百分点,罗河杆菌属丰度降低1.70个百分点,且雷尔氏菌属丰度随着施炭量的增加而逐渐减小。此外,生物炭可提高土壤氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能类群丰度,且土壤pH值、有机质、速效钾、全素养分含量与氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能具有正向效应,而罗河杆菌属与其具有负向效应。综上,生物炭可显著改善土壤养分比例,进而改善土壤细菌群落结构和功能特性、激发细菌群落氨基酸代谢等功能,提升烟株抗病性,减少青枯病的发生程度,以炭/土比3.0%~4.5%防控烟株青枯病效果较好。本研究结果为烟草种植中的病害防控和土壤改良提供了技术参考。

“茶-菌-鸡”体系废弃物在家禽健康养殖中的应用研究

茶和灵芝是我国传统药食两用的食品,含有丰富的营养成分和活性成分,如茶多酚、茶氨酸、灵芝多糖、三萜等。本文针对茶和灵芝的安全功能和药用功能及在畜禽饲料中的应用研究进展进行综述,旨在利用茶末、茶梗和灵芝菌糠等废弃物作为家禽健康养殖的日粮添加剂配方,展望构建“茶-菌-鸡”生态循环种养体系的生态效益与亟待解决的问题。

喷施不同浓度海藻叶面肥对茶叶产量和品质的影响

研究不同浓度的海藻叶面肥(Organic-based biostimulant formulas,OBFs)喷施下茶青产量和品质的变化,为红壤区茶树高产优质栽培提供理论指导。在常规施肥的基础上,以不喷施OBFs为对照(T0),在茶园设置5个OBFs叶面肥喷施体积分数0.33%、0.66%、0.99%、1.32%、1.65%,分别记为T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5),研究喷施不同浓度OBFs对茶树嫩叶吸收养分、以及茶产量与品质的影响。结果表明,喷施OBFs可以改善茶树农艺性状、促进嫩叶吸收养分和增产提质。与T0相比,T_(1)、T_(2)、T_(3)、T_(4)、T_(5)处理茶青产量分别增加1.4、1.4、1.3、2.1、2.4倍(P<0.05)。随着OBFs喷施浓度增加,茶青总生物碱、咖啡碱和氨基酸的含量先升后降。与T0相比,T_(1)和T_(2)处理茶青总生物碱分别增加9.6%和9.3%,咖啡碱分别增加9.3%和11.4%,氨基酸含量分别增加5.0%和12.4%(P<0.05)。此外,T_(1)和T_(2)处理下茶青氮含量分别增加5.5%和6.1%,磷含量分别增加19.9%和13.3%,钾含量分别增加20.9%和10.0%;T_(1)处理下茶青硅含量增加14.8%(P<0.05)。茶青产量与芽头密度、百芽重、节间长、叶面积、叶绿素含量均显著正相关;茶青咖啡碱、总生物碱与茶青氮、磷、钾和硅含量呈显著正相关,茶青非必需氨基酸、必需氨基酸含量与茶青氮、磷、钾含量均有显著的正相关关系。综上所述,喷施OBFs可以提高茶青产量,其中以喷施1.65%OBFs茶青产量较高,喷施0.33%、0.66%OBFs可以提高茶树嫩叶氮、磷、钾和硅元素的含量,改善茶树农艺性状,实现茶青产量和品质的双提升。

杏鲍菇菌渣代料栽培对姬松茸不同潮次产量及品质的影响

为探究杏鲍菇代料栽培姬松茸的适宜比例,通过床栽试验研究了杏鲍菇替代不同比例稻草对姬松茸J2和J37菌株不同潮次子实体产量、营养品质的影响。结果表明:随着替代比例的增加,姬松茸J2和J37子实体产量呈现先升后降的变化趋势,替代比例为30%时产量最高,姬松茸J2产量可达2.038 kg·m^(-2),姬松茸J37产量可达2.267 kg·m^(-2)。两种姬松茸子实体产量主要集中于第一潮和第二潮,且杏鲍菇菌渣替代栽培处理前两潮产量占比均高于传统栽培配方。随着潮次增加,姬松茸J2和J37子实体中多糖、粗蛋白和氨基酸的质量分数总体呈降低的趋势,但杏鲍菇菌渣替代处理多糖、粗蛋白和氨基酸质量分数随潮次增加降低的幅度小于传统栽培配方。杏鲍菇菌渣替代处理姬松茸子实体中粗蛋白、氨基酸和多糖的质量分数分别比传统栽培配方提高2.42%~10.44%、4.09%~12.00%和11.07%~23.70%,其中替代比例为30%时营养品质最优。从生产成本分析,杏鲍菇菌渣替代可降低姬松茸栽培原料成本35.08%~54.00%。研究表明,适宜比例的杏鲍菇菌渣和养殖场垫料组合代料栽培姬松茸的产量和品质优且不同潮次间相对稳定,而且该方式可以有效降低栽培材料的投入成本,综合效益比较高。

华南地区茄科作物青枯病发生与病原菌分布特性分析

调查我国华南地区番茄、茄子和辣椒等茄科作物青枯病害发病情况,采集健康植株和青枯病发病株及其根际土壤样本,进行病原菌的分离鉴定、致病力测定和分布特性分析。结果表明:番茄、茄子和辣椒发病率最高的地区分别是海南陵水、福建晋安和福建邵武,其生育期内平均发病率分别达20.01%、5.24%和23.33%。从不同地理来源的茄科作物中,共分离鉴定出86株青枯菌。进一步利用弱化指数(Attenuation index,AI)对分离的青枯菌进行致病力划分,其中7株为无致病力菌株(AI>0.75),13株为过渡型菌株(0.65≤AI≤0.75),66株为强致病力菌株(AI<0.65)。研究青枯菌的分布特性发现,对于不同寄主,青枯菌分布特性均是病株及其根际土壤分布数量显著多于健康植株及其根际土壤,且分布数量均是土>根>茎,此外,调查的茄科作物中,青枯病发病株土壤青枯菌分布数量均大于106 cfu·g^(-1),青枯病发病株根和茎青枯菌分布数量均大于105 cfu·g^(-1)。

双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程真菌群落结构变化分析

为明确双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程中微生物动态和多样性,采用高通量测序技术,测定了双孢蘑菇栽培基质的二次发酵过程中真菌群落结构变化,并探究群落组成与环境因子的关系。结果表明:双孢蘑菇栽培基质二次发酵过程4个发酵阶段真菌分类单元(OTU)总数999个,包含10个门、26个纲、56个目、126个科、240个属和403个种,其中嗜热链球菌属(12.72%~42.63%)、unclassified_f__Sordariaceae(0.12%~31.63%)、念球菌属(1.30%~17.32%)、曲霉属(2.57%~8.98%)、青霉属(2.88%~9.76%)和丝壳属(0.89%~4.18%)等属真菌占主导地位。发酵过程中,嗜热链球菌属、念球菌属、曲霉属、青霉属等属丰度在发酵的早、中期呈上升趋势,后期下降;嗜热链球菌属和青霉属真菌相对丰度于发酵中期达到高峰。氨气排放与堆体温度为发酵终点关键指标,冗余分析真菌群落与氨气排放和堆体温度的相关性表明,嗜热链球菌属、青霉属和念球菌属丰度与发酵温度和氨气排放呈正相关,其丰度越高,二次发酵周期短且发酵质量优。

微生物发酵床养猪垫料研制番茄育苗基质的效果分析

为了实现废弃资源的资源化利用,使用微生物发酵床养猪垫料研制番茄育苗基质,选取使用1年的微生物发酵床养猪垫料,提取其浸提液并稀释成不同浓度,以番茄种子萌发情况为指标,筛选基质中垫料适宜添加量,并通过穴盘育苗试验确定基础基质配方,进一步优化N、P、K用量,最终确定番茄育苗基质配方。结果表明:利用微生物发酵床养猪垫料研制番茄育苗基质的配方为垫料︰椰糠=3︰7(体积比),N用量0.3 kg·m^(−3)、P用量0.2 kg·m^(−3)、K用量0.1 kg·m^(−3);用该基质进行番茄育苗,出苗率达98%,幼苗的株高、茎粗、根长均显著优于市售草炭基质(对照);所繁育的幼苗移栽田间种植,其田间番茄苗的株高和挂果数均显著优于对照。番茄育苗基质的研制可实现微生物发酵床养猪垫料的资源化利用。

短短芽胞杆菌分支酸合成酶基因BbaroC的鉴定及转录因子调控分析

分支酸合成酶AroC是莽草酸途径中芳香族化合物合成的关键酶,探明短短芽胞杆菌aroC基因的特征及转录调控因子可为短短芽胞杆菌作用机理研究奠定基础。从短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中克隆了aroC基因,进行生物信息学分析和转录因子预测。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX中aroC基因序列长度为1 164 bp, GenBank登录号为OR475562。短短芽胞杆菌FJAT-0809-GLX与Brevibacillus brevis NBRC 100599的aroC基因序列同源性最高,为98.88%,与Brevibacillus brevis HNCS-1的AroC氨基酸序列同源性最高,为100%;其编码的蛋白为亲水性蛋白,无信号肽,定位于细胞质。靶向BbaroC的转录因子共有23个,分别来自10个物种,Escherichia coli(Strain K12 MG1655)和Bacillus subtilis(Strain 168)分别预测到12个和3个转录因子。BbaroC在短短芽胞杆菌抑菌活性物质产生中可能发挥着重要作用,这为其在农业上的广泛应用提供依据。

稻萍共生对水稻磷素吸收和磷肥利用效率的影响

稻萍共生是我国传统的稻作方式,能提高水稻产量和氮肥利用效率,然而目前还鲜有研究关注稻萍共生对水稻磷肥利用效率的影响。通过田间试验,探讨稻萍共生处理对稻田土壤理化性质、水稻产量和磷肥利用效率的影响。结果表明:稻萍共生处理未显著改变土壤有机质、总氮、总磷和有效磷含量,但显著提高土壤硝态氮含量(P<0.05)。稻萍共生促进了水稻的磷吸收,显著增加了籽粒磷吸收量(P<0.05)和地上部总磷吸收量(P<0.05)。此外,稻萍共生还提高了水稻的磷肥回收利用率(P<0.05),说明稻萍共生处理能有效提高水稻磷肥利用效率,为水稻磷肥的高效利用提供了参考途径。

提升南方沿海四省(区)粮食产能的现状与对策

为贯彻落实中央农村工作会议与2024年中央一号文件提出的实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动的战略部署,通过实地调研、统计数据分析等方法,分析了福建、广东、广西、海南等南方沿海四省(区)自2000年至今的粮食产能的基本现状与历史变化动态,剖析了制约该区域粮食产能提升的自然、经济和社会因素,结合当前中国粮食安全问题面临的新形势,从稳定并提高粮食作物种植面积、提高粮食单产、强化科技支撑粮食供给、实施粮食生产县吨粮田示范工程、发挥华南种业优势和加强食物多元化供给等6个方面因地制宜提出新时期提升四省(区)粮食生产能力的战略思路和实现路径及其对策建议。

山区山垅田满江红周年养殖技术

满江红是一种萍-藻共生的小型水生蕨类植物,具有固氮能力强、粗蛋白含量高和高效富钾的功能,农业应用价值较高,一直受到关注。满江红在农业生产应用上历史悠久,传统上主要是绿肥利用、淡水鱼饲料,也有青贮后用于猪、鸡、鸭等养殖。近年来也逐步应用于污水治理,其具有去除富营养化水体中氮、磷的作用,具有良好的治理效果。但是一年中适合满江红最适生长的时间有限,温度过高或者过低均造成大面积死亡或者生长速度缓慢,另外,满江红自身病虫害种类较多且难于防治,由此满江红在农业生产中大面积常年应用则受到很大程度的制约,进而要深入开展满江红资源化利用过程安全便捷越夏越冬技术攻关,并总结出一套满江红周年生长技术模式,以期实现高效持续利用,为山区农业高质量绿色发展提供优质饲料-肥料资源。