本研究从中国东南、华北和东北花生产区收集了大量的田间试验数据研究了1993-2018年间花生产量、养分吸收和植株体分布特征的变化。从1993至2018年,三大区域的花生荚果产量均逐步增加,东南、华北和东北产区的平均产量分别为4148、5138和4635 kg ha–1。三个区域的氮肥内效率相似,磷肥内效率在区域间从低到高变化为:华北<东南<东北,而钾内效率表现出东南<华北<东北的变化模式。根据养分内效率,生产1吨的荚果产量,花生地上部的平均氮、磷和钾需求量分别为:东南区44.8、5.7和20.6 kg,华北区47.2、5.1和25.5 kg,东北区44.6、4.4和14.7 kg。区域间N/P比以华北<东南<东北的模式变化,东北和华北区N/K比相似,但东南较低。在高量养分吸收情况下,三区域氮、钾收获指数均随养分吸收量的增加而下降。华北高的秸秆磷积累可解释其低的磷肥内效率和N/P比,而东北区高的钾内效率和N/K归因于低的土壤钾供应。前沿分析方法表明养分收获指数随着养分吸收量的增加而下降。本研究揭示了中国不同花生产区的养分供应的限制和盈余状况。
自2018年8月非洲猪瘟在中国爆发以来,在信息快速传播的时代受到全社会的广泛关注。非洲猪瘟的发生发展导致猪肉等主要肉类市场供需失衡,肉类价格大幅剧烈波动。为了分析非洲猪瘟对猪肉等肉类价格的影响,本文采用网络爬虫方法构建了基于互联网非洲猪瘟关注度指数作为非洲猪瘟疫情的代理变量,运用时变参数向量自回归模型 (TVP-VAR) 分析了非洲猪瘟与肉类价格的动态关系。研究发现,非洲猪瘟对猪肉、鸡肉、牛羊肉价格的影响程度、方向和时滞上存在差异,且影响效应有显著的时变特征;同时,非洲猪瘟对肉类价格的影响程度与非洲猪瘟的发展趋势和程度并不一致,脉冲强度与非洲猪瘟的强度和持续时间强相关且脉冲强度在早期普遍较弱,中后期显著增强。未来应加强对非猪瘟的宏观调控,强化市场监测预警,规范生产流通和舆论监测引导,以期而稳定肉类市场预期,促进畜禽市场平稳运行。
花青素是决定梨果皮颜色的重要成分。研究发现褪黑素可以影响花青素代谢,但褪黑素采前处理对果实着色的作用尚不清楚。本试验以‘南红梨’为材料,研究了50、200 μM褪黑素采前喷施梨果实,对果皮着色、酚类物质含量及相关基因表达的影响。结果表明,褪黑素采前喷施可以显著影响梨果实着色,提高果皮中花青素和黄酮醇的含量,降低羟基肉桂酸和黄烷醇的含量,同时增加多数花青素合成基因和相关转录因子的相对表达量。此外,外源褪黑素处理促进了褪黑素合成相关基因的表达,从而增加果皮中内源褪黑素的含量。试验结果为探索褪黑素调控果实花青素代谢提供了新的思路,并有助于外源褪黑素在农业上的应用。
提高小麦籽粒锌含量对缓解人类膳食中锌缺乏有重要作用。本研究在华北平原连续两年小麦生长季,评价了叶面喷施锌肥和土壤施用氮肥对小麦籽粒粉样中氮、锌累积、分配、氮素转运及其相互关系。结果表明,小麦籽粒中氮、锌主要累积在籽粒胚乳中心层,其含量由外到内呈逐渐减小趋势。土壤施氮显著提高了籽粒各粉样中氮含量,而叶面喷锌显著增加了种皮中氮含量;两种措施均能显著增加胚乳中心层中锌含量。叶面喷锌对籽粒中氮、锌分配的影响不显著,而施氮则能促进氮素向糊粉层、锌素向胚乳中心层的转运,提高植株地上部氮素向籽粒转运的数量,但对贡献率无影响。相关分析表明,籽粒及其粉样中氮含量与开花期和成熟期营养器官中氮含量显著正相关,而种皮和胚乳过渡层中氮含量与胚乳中心层中锌含量亦呈显著的正相关。因此,叶面喷锌和土壤施氮可有效地提高小麦产量和籽粒氮、锌含量,尤其是提高胚乳中的氮、锌含量,可作为解决锌缺乏的有效途径。
小麦全蚀病 (Take-all) 是一种具有毁灭性的土传病害,培育抗病材料是控制该病害的重要途径之一。华山新麦草 (Psathyrostachys huashanica Keng) 是小麦品种改良的重要遗传资源,特别是小麦全蚀病稀缺的抗性资源。在本研究中,相比感病亲本7182,小麦-华山新麦草渗入系H148的全蚀病抗性得到了显著性提升。为了明确H148抗病性的遗传机制,我们构建了H148和西农585的F2遗传分离群体,且利用植物数量遗传体系“主基因+多基因”混合遗传模型分离分析法对其研究发现,H148的全蚀病抗性受到两对主效基因的共同控制,这两对主效基因存在一定的加性、显性和上位性效应。同时,结合集群分离分析法 (Bulked Segregant Analysis, BSA) 和小麦660K基因芯片筛选出与抗病相关的外源特异性SNP,主要分布于小麦2A染色体。根据特异性SNP开发竞争性等位基因特异性PCR (Kompetitive allele specific PCR, KASP) 分子标记,对F2群体进行基因分型,最终在2A染色体的68.8-70.1Mb区间内定位到一个主效的QTL。该目标区间在小麦参考基因组序列上存在62个候选基因,经基因功能注释显示,两个可编码蛋白的基因与系统性提升植物根系抗性相关,被预测可能参与了小麦对全蚀病的抗病反应。总之,小麦-华山新麦草渗入系H148的选育以及抗病QTL的定位,以期为小麦抗全蚀病分子辅助育种和抗病基因的精细定位提供一定的参考信息。
养殖业是温室气体排放的重要来源,占到全球温室气体排放的14.5%,中国养殖业,尤其是生猪产业温室气体排放占到了其中相当大的比例。我们利用Kaya恒等原理和对数平均迪氏指数分解法(LMDI)将1976-2016年中国生猪养殖过程中因肠道发酵和粪便管理引起的温室气体排放因素分解:(1)技术进步因素,(2)养殖业内部结构调整因素,(3)农业生产结构调整因素,(4)生活水平改善因素以及(5)人口增长因素等。研究显示,在观测期间中国生猪养殖所产生的温室气体排放增长了1600万吨二氧化碳当量。因素分解研究的结果表明农业经济结构调整因素,经济福利增长因素以及人口增长因素分别对猪肉产量的温室气体排放贡献分别为2300,4100和1300万吨二氧化碳当量。技术进步和养殖业内部结构的调整因素分别促进养殖业减少温室气体排放5100和1100万吨二氧化碳当量。进一步的技术进步和经济结构优化将是中国生猪养殖领域减少温室气体排放的重要途径,技术变革对于生猪产业温室气体减排减排具有非常大的潜力。