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1960年创刊,半月刊
ISSN 0578-1752
CN 11-1328/S
邮发代号:2-138
国外代号:BM43
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(2023-12-29)
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1.
专题导读
潘根兴
2013, 46 (
21
): 4397-4398. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.001
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2.
气候变暖背景下中国南方水稻生长季可利用率变化趋势
叶清12, 杨晓光2, 解文娟23, 李勇24, 刘子琪2, 董朝阳2, 孙爽2
2013, 46 (
21
): 4399-4415. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.002
摘要
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【目的】研究1951—2010年中国南方主要熟制水稻生长季可利用率的空间分布特征及演变趋势,为南方稻作区种植制度调整提供理论参考。【方法】基于前人种植制度区划方法将南方稻作区分为16个水稻种植亚区,假设不同稻作制的作物品种搭配不变,采用水稻生育期气象生态模拟方法,利用水稻潜在生长季长度与理论生长季长度的比值,评价气候变化背景下研究区域各亚区水稻生长季可利用率的分布特征及演变趋势。【结果】利用ArcGIS对1951—2010年水稻潜在生长季长度的地理分布函数进行运算,获取了南方稻作区80%保证率水稻潜在生长季长度的10 km×10 km的空间分布数据;数据结果表明,气候变化背景下南方稻作区水稻潜在生长季长度呈先增后减的变化趋势,单季稻种植区水稻潜在生长季长度增幅大于双季稻种植区;研究区不同熟制水稻的理论生长季呈缩短趋势,单季稻种植区缩短天数大于双季稻种植区;水稻潜在生长季的延长和水稻理论生长季的缩短造成了水稻生长季可利用率呈增加趋势。【结论】气候变暖背景下中国南方主要熟制水稻生长季可利用率呈增加趋势,合理安排熟制、提高复种指数是气候变化背景下提高水稻生长季利用率的主要措施。
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3.
花后弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质影响的模拟模型
顾蕴倩1, 刘雪1, 张巍1, 亓春杰1, 汤开磊1, 赵杨1, 张岩1, 李刚1, 王斌1, 赵春江2, 周剑敏3, 罗卫红1
2013, 46 (
21
): 4416-4426. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.003
摘要
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【目的】建立花后弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质影响的模拟模型,为弱光天气事件对优质弱筋小麦生产的灾损评估提供模型工具。【方法】以弱筋小麦品种扬麦15号为试材,通过设定花后3个光照强度(光照强度分别为自然光强的50%、34%和16%)和4个弱光持续时间(2 d、4 d、6 d和8 d)的遮阴处理试验,模拟连阴雨天气诱发的弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质的影响。在定量分析弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和氮素累积影响的基础上,确定其与籽粒品质指标的函数关系,将这些函数关系与笔者前期建立的弱光对小麦干物质生产影响模拟模型相结合,建立花后弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质影响的模拟模型,并使用独立试验数据对模型进行检验。【结果】确定了花后对弱筋小麦每穗结实粒数和籽粒氮含量产生显著影响的临界弱光阈值和持续时间。模型检验结果表明,模型对每穗结实粒数、千粒重、籽粒容重、面粉降落数值、籽粒粗蛋白含量和面粉湿面筋含量的模拟值与实测值基于1﹕1线的决定系数(R2)分别为0.89、0.75、0.72、0.73、0.93、0.84,相对均方根差(rRMSE)分别为2.86%、3.41%、1.01%、2.50%、2.64%、5.05%。【结论】本研究建立的模型能够较为准确地模拟花后不同强度和持续时间弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质的影响,模型的建立为评估全球气候变化背景下弱光天气事件对优质弱筋小麦生产的不利影响提供了模型工具。
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4.
花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响
史建国, 崔海岩, 赵斌, 董树亭, 刘鹏, 张吉旺
2013, 46 (
21
): 4427-4434. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.004
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【目的】针对近年来黄淮海夏玉米区太阳辐射不断减少的生产问题,探讨花粒期光照对夏玉米产量及籽粒灌浆特性的影响。【方法】以登海605(DH605)为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴(S)、花粒期增光(L)两个处理,遮光度为60%,阴天下增光的光照强度能达到80 000—100 000 lx,以自然光为对照(CK),研究花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响。【结果】遮阴后夏玉米的产量、干物质积累量、最大灌浆速率均有不同程度的降低,而增光增加了夏玉米产量、干物质积累量和最大灌浆速率。连续两年遮阴处理的产量较对照分别降低了59.39%、79.03%,而增光则较对照分别增加了16.29%、12.93%。干物质积累量表现为L>CK>S,生育后期不同处理DH605的籽粒占干物质总量的比例差异显著,S、CK和L平均分别为22.92%、48.49%和51.80%。与CK相比,遮阴后籽粒最大灌浆速率减小,同时达到最大灌浆速率时的天数相对增加;增光则使籽粒最大灌浆速率提高,达到最大灌浆速率时的生长量增加。【结论】花粒期遮阴通过降低夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著降低夏玉米产量;花粒期增光则通过增加夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著提高夏玉米产量。
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5.
淹水胁迫对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的影响
任佰朝, 张吉旺, 李霞, 范霞, 董树亭, 赵斌, 刘鹏
2013, 46 (
21
): 4435-4445. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.005
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【目的】探讨气候变化下持续降雨造成的大田淹水对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的可能影响。【方法】以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,设置大田淹水时期(三叶期、拔节期、开花后10 d)和淹水持续时间(淹水3 d和6 d)处理,分析夏玉米籽粒干重和体积的增长、籽粒灌浆参数、籽粒粗脂肪、粗蛋白、总淀粉含量、支/直比值以及可溶性总糖和蔗糖含量等指标的变化。【结果】淹水胁迫后籽粒干重增长速率降低,籽粒灌浆参数减小,且三叶期淹水6 d下影响最大,DH605和ZD958到达最大灌浆速率时的天数(Tmax)、最大灌浆速率(Gmax)、灌浆速率最大时的生长量(Wmax)和籽粒灌浆活跃期(P)较对照分别下降 25.18%、18.44%、48.21%、36.45%和18.18%、1.69%、32.68%、31.80%;两品种淹水后均空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水>拔节期淹水>开花后10 d淹水,淹水6 d>淹水3 d;淹水下籽粒粗蛋白、总淀粉、可溶性总糖和蔗糖含量显著降低;支链淀粉含量显著降低,但直链淀粉含量有所升高,因而支/直比值降低;淹水后籽粒中粗脂肪含量显著提高,三叶期淹水6 d造成的影响最显著,两品种较对照分别提高了49.08%和33.08%。【结论】淹水胁迫显著降低了夏玉米籽粒最大灌浆速率及灌浆速率最大时的生长量,抑制了籽粒灌浆,严重影响籽粒干物质的积累,导致夏玉米产量显著下降;淹水胁迫降低了籽粒可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量,淹水胁迫后籽粒粗蛋白含量和支/直比值也显著降低,而粗脂肪含量显著提高;三叶期淹水对其影响最显著,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小,其影响随淹水胁迫时间的延长而加剧。
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6.
棉花渍害恢复的生理指示指标探讨
胡江龙, 郭林涛, 王友华, 周治国
2013, 46 (
21
): 4446-4453. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.006
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【目的】筛选花龄期渍水胁迫后棉花胁迫/恢复水平的指示性生理指标,为采取合适栽培措施减轻洪涝灾害对棉花生产的影响奠定基础。【方法】以泗杂3号为材料,在江苏省大丰市(120°28′E,33°12′N)设置大田短期渍水试验(渍水0、6、9、12 d),对棉株功能叶光合气体交换参数、丙二醛含量、抗氧化酶活性等14个生理指标进行测定,然后运用灰色关联度分析、聚类分析等方法对各指标进行分析和评价。【结果】渍水胁迫解除后,14个常用植物逆境相关生理指标在不同胁迫水平、不同恢复水平的棉株功能叶中存在显著差异,且与植株的恢复生长水平显著相关(P<0.05)。不同指标与棉株恢复水平的关联度存在显著差异(0.2702—0.9127),但各指标的关联度的高低顺序在棉株不同恢复时间具有较高的稳定性。因此,可在上述生理指标中筛选相关指标用于指示、监测渍水后棉花的恢复水平,其中与恢复指数关联度较高的生理指标是净光合速率(0.8105)和丙二醛含量(0.7717),其关联度变异系数最小,稳定性最高,经聚类分析被分在第一类指标中。【结论】净光合速率、丙二醛含量可作为关键性生理指标用于监测棉花渍水后恢复水平从而指导棉花抗逆栽培。
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7.
气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响
张聪聪, 陈效民, 张勇, 邱金思, 余晓, 潘根兴, 张旭辉
2013, 46 (
21
): 4454-4463. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.007
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【目的】研究太湖地区气象因子对旱作农田土壤水分的影响程度,厘定影响农田土壤水分的主要气象因子,为气候变化背景下农田水分管理提供科学依据。【方法】提取野外试验研究平台的旱作物生长季监测数据(逐日气象资料和土壤水分资料),采用相关分析、逐步回归分析和通径分析等方法进行统计分析,计算直接通径系数和间接通径系数、决策系数。【结果】(1)供试实验基地农田土壤水分与日降水量、日蒸发量、日照时长、平均风速及日最大空气湿度等因子分布呈极显著正相关和负相关(相关系数分别为0.648、-0.566、-0.454、-0.331及0.371),但与日最高气温不显著相关;(2)通径分析表明,气象因子对旱作农田土壤水分的直接影响大小顺序为:日降水量>平均风速>日照时长>日蒸发量>日平均空气湿度>日最低气温>日最小空气湿度>日最高气温>日最大空气湿度>日平均气温,但计算的决策系数表明,日降水量对土壤水分的综合决定能力最大;(3)通过逐步回归分析,得到了旱田土壤水分的气象因子多元回归模型:Y=10.174+0.386X4+1.095X7-0.509X8-0.766X9-0.345X10(R2=0.912,P<0.01),达极显著水平。【结论】气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分具有显著的控制作用,其中降雨量的影响最为主要。建立的多元回归模型可以用来预估气象因子变化下旱作农田土壤水分变化,但还需要更长时期监测的验证。
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8.
CO
2
浓度升高对稻纵卷叶螟生长发育、繁殖和食物利用效率的影响
李保平, 郭庆, 孟玲
2013, 46 (
21
): 4464-4470. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.008
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【目的】揭示CO2浓度升高对稻纵卷叶螟个体生物学的影响,从而为预测气候变化下稻纵卷叶螟的发生趋势提供依据。【方法】利用CO2人工智能气候箱设置当前(390 μL•L-1)和升高CO2浓度(780 μL•L-1)处理,种植水稻苗饲养观察稻纵卷叶螟生长发育、繁殖和子代卵孵化,并测定4龄幼虫的取食和营养利用指数。【结果】CO2浓度加倍显著影响稻纵卷叶螟幼虫生长到5龄时的体重、蛹历期和蛹重,但对幼虫历期和化蛹率没有显著影响;加倍CO2浓度处理下的5龄幼虫体重比当前CO2浓度处理的轻16.1%、蛹历期缩短28.7%、蛹重降低9.9%。CO2浓度加倍对性比和生殖力没有显著影响,但对幼虫至成虫羽化的存活率和卵孵化率有显著影响,与当前CO2浓度处理相比,加倍CO2浓度处理下幼虫至成虫羽化的存活率降低约44.0%,卵孵化率降低26.8%。对4龄幼虫的测定结果表明,CO2浓度加倍对取食和食物利用效率具有显著影响,与当前CO2浓度处理相比,加倍CO2浓度处理下4龄幼虫取食量显著增大,但相对取食率没有变化,相对生长率显著提高21.2%,近似消化率提高15.7%,但摄食食物转化率降低24.8%、消化食物转化率降低37.1%。【结论】CO2浓度升高可能对稻纵卷叶螟重要的生活史特性造成不良影响,推测未来大气CO2浓度升高可能不利于稻纵卷叶螟的发生,但是种群动态变化需要考虑温度等其它环境条件的综合影响。
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9.
CO
2
浓度和抗药性对褐飞虱刺吸取食行为的影响
刘敬, 吴珊珊, 孟玲, 李保平
2013, 46 (
21
): 4471-4477. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.009
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【目的】明确CO2浓度升高是否影响褐飞虱的取食行为以及抗药褐飞虱品系的刺吸行为是否与敏感品系存在差异,从而为预测CO2浓度升高条件下不同抗药性褐飞虱对水稻的致害性提供依据。【方法】采用刺吸电位技术(EPG)观察褐飞虱抗、感噻嗪酮品系(抗性水平相差约480倍)对当前(390 μL•L-1)和升高CO2浓度(780 μL•L-1)下生长水稻的口针刺吸行为,用双因素方差分析比较CO2浓度和抗药性2因素对口针刺吸显示的6种波形持续时间和频次的差异。【结果】CO2浓度加倍倾向于缩短感噻嗪酮褐飞虱在韧皮部摄取汁液的总时间,与抗药性互作显著影响开始刺探行为的频次:CO2浓度加倍条件下(780 μL•L-1)抗性褐飞虱开始刺探的频次低于当前CO2浓度下(390 μL•L-1)。抗噻嗪酮褐飞虱口针朝维管束移动和在木质部摄取汁液的时间延长,但在韧皮部内部活动的时间缩短;口针在韧皮部内部活动的频次增多,但在韧皮部和木质部摄取汁液的频次减少。【结论】抗噻嗪酮褐飞虱对水稻的致害性明显强于感噻嗪酮褐飞虱;CO2浓度升高可能使感噻嗪酮褐飞虱对水稻的致害性减弱,但对抗噻嗪酮褐飞虱没有显著影响。
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10.
热应激对奶山羊瘤胃上皮细胞屏障通透性的影响
马燕芬1, 陈琦2, 杜瑞平1, 高民1
2013, 46 (
21
): 4478-4485. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.010
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【目的】研究热应激对奶山羊瘤胃上皮细胞屏障通透性的影响,为动物在炎热环境中能够维持正常生理机能以及探索促进动物抗热应激的方法提供理论基础和试验依据。【方法】选用泌乳中后期奶山羊,采用逐渐加热的方式建立奶山羊热应激模型,研究热应激对奶山羊血浆中D-乳酸、DAO、内毒素及炎性细胞因子等异常代谢产物的浓度,瘤胃上皮细胞间紧密连接的变化及紧密连接蛋白Occludin表达的影响。【结果】①热应激显著提高了血浆中D-乳酸和DAO浓度;②热应激显著提高了血浆中内毒素及炎性细胞因子TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-1β、干扰素-γ的浓度;③热应激破坏了瘤胃上皮间紧密连接的结构,并显著降低了紧密连接蛋白Occludin蛋白表达和mRNA表达。【结论】热应激可导致奶山羊瘤胃黏膜屏障功能受损、通透性增加、菌群移位,其机制可能与瘤胃上皮细胞紧密连接蛋白Occludin表达下降有关。
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11.
热应激对奶山羊生产性能及瘤胃上皮细胞形态结构的影响
马燕芬, 杜瑞平, 高民
2013, 46 (
21
): 4486-4495. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.21.011
摘要
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565
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【目的】研究热应激对奶山羊生产性能及瘤胃上皮细胞形态结构的影响,为动物在炎热环境中能够维持正常生理机能以及探索促进动物抗热应激的方法提供理论基础和试验依据。【方法】本项目以泌乳中后期奶山羊为动物模型,采用逐渐加热的方式使奶山羊产生热应激,用温湿指数计算当连续1周早、中、晚THI>72时,动物模型建立;采用动物营养学方法,研究热应激对瘤胃内发酵指标、营养物质消化率、生产性能、瘤胃上皮细胞形态结构和超微结构的影响。【结果】①试验期间试验羊THI主要在72和87之间,处于轻度和高度热应激;②热应激极显著地提高了奶山羊直肠温度和呼吸频率(P<0.01),显著地降低了DM、CP、OM、NDF和ADF消化率(P<0.01),干物质采食量和奶产量(P<0.01),以及乳中乳蛋白和乳脂含量(P<0.05),但对乳糖含量影响不显著(P>0.05);③热应激显著降低了一天中各时间点的pH(P<0.05)、NH3-N浓度(P<0.05)、TVFA浓度(P<0.05);④与对照组相比,在热应激30 d时,发现瘤胃液呈稀粥状,酸臭味较浓,且奶山羊瘤胃黏膜乳头呈现大面积的坏死、脱落;当在热应激45 d时,黏膜乳头坏死、脱落情况更为严重;⑤在热应激30和45 d时,瘤胃背囊和腹囊绒毛长度和宽度分别要短于对照组(P <0.05),且随着热应激时间的延长,瘤胃背囊和腹囊的绒毛长度和宽度缩短的也越短(P<0.05)。【结论】①热应激通过显著提高奶山羊的直肠温度和呼吸频率,显著降低日粮各营养物质消化率、瘤胃液发酵参数等,进而显著降低日粮干物质采食量、乳品质及其生产性能;②热应激通过破坏瘤胃上皮组织结构,致使瘤胃黏膜绒毛大面积萎缩、脱落、甚至坏死,进而导致瘤胃黏膜屏障通透性增加。
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