Subjects: Other Disciplines >> Synthetic discipline submitted time 2023-05-08 Cooperative journals: 《中国科学院院刊》
Abstract： Tall wheatgrass (Elytrigia elongata) is a perennial cool-season bunchgrass with high productivity and tolerance to salt and alkali, waterlogging, and drought. Since first introduced into China in 1950s, tall wheatgrass has long been used as a wild parent for distant hybridization with wheat (Triticum aestivum). During 1980s─1990s, a few tall wheatgrass varieties were introduced to China as forage grass, nonetheless, currently they are still not widely cultivated and no variety was certificated. In 2020, Zhensheng Li put forward a proposal to construct “Coastal Grass Belt” on saline and alkaline soils in the Circum-Bohai sea region, which provides an opportunity for the industrialization of tall wheatgrass in China. This paper introduces the background, main characteristics, history and status of tall wheatgrass and put forward suggestions for industrialization of tall wheatgrass in China. In order to promote utilization of tall wheatgrass in China, the authors suggested constructing demonstration models of “Coastal Grass Belt” and demonstration farms for livestock in the “Coastal Grass Belt” targeted area. Leading companies should be fostered to form a complete industrial chain of “leading companies + professional cooperatives/ large growers”. In addition, basic research, breeding, and seed industrialization should be carried out and accelerated. Meantime, policy and funds from government’s support should also be considered. “Coastal Grass Belt” can not only solve the shortage of high-quality forage grass in China, but also establish ecological barrier and protect the ecological environment.
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-10 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：中亚滨藜是一种典型的盐生植物, 广泛分布在我国盐碱地区。前期研究中, 我们发现盐胁迫显著诱导了中亚滨藜幼苗根尖类黄酮的累积, 但其中的生理机理尚不完全清楚。在不同盐浓度(50 mmol·L1、100 mmol·L1、250mmol·L1、500 mmol·L1、600 mmol·L1 NaCl)处理下, 通过添加KNO3(25 mmol·L1、35 mmol·L1)和外源槲皮素 (100 nmol·L1 quercetin), 采用植物生理学和生物化学等研究方法, 分析了盐诱导的类黄酮累积在调节中亚滨藜幼苗耐盐性中的生理机理。研究结果表明, 使用外源类黄酮类物质——槲皮素进行处理, 一方面更加抑制了盐胁迫下幼苗主根的生长, 同时还显著降低了根部H2O2 的累积和幼苗在盐胁迫下的MDA 水平, 但使可溶性糖含量显著升高。这些结果表明, 槲皮素通过抑制主根生长, 影响了中亚滨藜根系结构; 通过降低氧化伤害,提高了中亚滨藜幼苗对盐胁迫的耐受性。盐胁迫还显著诱导了中亚滨藜幼苗对硝酸盐(NO3)的累积, 使用25mmol·L1 和35 mmol·L1 KNO3 处理, 可显著诱导其幼苗根尖类黄酮的累积。这些结果表明, 硝态氮可能通过影响类黄酮途径, 从而参与调控了中亚滨藜幼苗的耐盐性。本研究为进一步揭示中亚滨藜耐盐的生理与分子机制, 以及类黄酮参与调控中亚滨藜耐盐性的生理与分子机理提供了理论基础; 同时为使用现代生物技术和农艺措施提高作物耐盐性、改良盐碱地提供了理论依据和技术支持。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-09 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：华北地区淡水资源短缺, 其不能承载小麦-玉米一年两作的生产, 在过去几十年中为追求高产进行灌溉严重超采地下水引发了一系列的环境问题。发展一年1 作的春玉米种植是减少地下水超采的主要途径。但在春玉米生产中存在耐密宜机收品种缺乏、机械化程度低及配套农机农艺关键技术不完善导致的春玉米生产效率低等问题。因此, 开展华北春玉米高水效、耐密植宜机收品种筛选及不同管理措施下品种资源高效利用技术研究, 是保障区域粮食安全和水安全的迫切需求。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-09 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：本文基于2000—2014 年MODIS NPP 数据, 结合同期土地利用变化、气温、降水和DEM 数据, 运用趋势分析法、相关系数法及分区统计法等方法, 研究了太行山区2000—2014 年植被NPP 时空变化特征, 分析了气温、降水等气候因素和人为因素对植被NPP 变化的影响, 为太行山区植被资源管理及生态环境调控提供参考。研究结果表明: (1)太行山区植被NPP 多年平均值为284.0 g(C)·m2·a1, 耕地、林地和草地的NPP 均值分别为302.5 g(C)·m2·a1、258.1 g(C)·m2·a1、286.5 g(C)·m2·a1。(2)2000—2014 年太行山区植被NPP 整体呈上升趋势, 但大部分植被NPP 变化未达到显著水平; 16.17%的植被NPP 显著或极显著升高, 主要分布在太行山区西侧; 0.88%的植被NPP 显著或极显著降低, 零散分布在研究区内。(3)不同植被类型NPP 变化速率为草地>耕地>林地。(4)基于区域平均计算, 太行山区植被NPP 与降水显著正相关(P0.05)。基于像元计算, 植被NPP 与降水显著或极显著正相关区面积比例为23.82%, 主要分布在太行山区北段, 几乎没有显著负相关区; 植被NPP 与气温显著或极显著负相关区面积比例为8.42%, 主要分布在太行山区西侧, 显著或极显著正相关区面积比例为0.81%, 主要分布在太行山区最北端。(5)研究期内气候因子对植被NPP 的升高整体上表现为促进作用, 而人为因素主要表现为抑制作用。太行山区生态环境保护仍应以减少人为干扰为主。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-09 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：皖北、苏北、鲁西南和豫东南的4 省交界地区, 有以淮北平原为主的砂姜黑土、黄泛区为主的风沙盐碱地等易旱易涝中低产田面积400 万hm2 以上, 虽然处于南北过渡带的黄淮南片, 温热降水等自然资源条件较好, 但因地理偏远、交通不便, 科技文化和社会经济发展相对落后, 农业高产潜力还未发挥。加快黄淮南片中低产田改造, 建设黄淮南片第二粮仓, 可以新增粮食50 亿kg, 在区域现代农业发展和保障我国粮食安全中具有重要作用。根据气候变暖和绿色提质增产增效的现代农业发展态势, 提出以下黄淮南片粮仓现代农业发展战略: 在种植业方面, 第1 是培育抗赤霉病的小麦品种, 利用综合防治措施减轻小麦赤霉病的危害; 第2 是培育耐旱耐涝、脱水快适合机械化粒收的玉米新品种并快速示范推广; 第3 是扩大吨粮田建设, 确保黄淮南片和国家粮食安全。在区域治理方面, 重点改造淮北砂姜黑土、黄泛区的风沙盐碱地等易旱易涝区的中低产田, 加强农田排灌系统基础投入, 建设旱涝保收、林网路、渠井电配套的高标准农田。在现代科技装备方面, 要加大农机补贴, 增加大中型农机的数量, 加强深翻深松农机的示范推广, 普及农作全程机械化。在绿色提质增效方面, 积极推行化肥农药减施, 扩大环境友好型的绿色生物肥料制剂等应用, 加强秸秆还田和生物资源等循环高效利用。在科技教育方面, 要扩大职业教育规模, 培养知识农民, 专业服务工人, 打造社会化服务的专业队伍。在区域经济发展方面, 在皖北做强做大粮食品牌化生产, 在苏北做大粮食规模化生产和培育现代新型产业,在鲁西南做好农林牧协同高效发展, 在豫东南打造中国食品深加工的旗舰。在农业信息化建设方面, 加大“互联网+”农业的普及, 带动订单农业、外销农业、观光农业等的快速发展。建议国家及早启动黄淮南片第二粮仓重点科技专项, 将黄淮南片粮食主产区和经济塌陷区建设成为国家主体粮仓和农业经济新兴区及环境优美的可持续发展区。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-07 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：针对我国农业用水区域差异特点, 选择水资源状况、农业用水特征、经济发展水平、农业生产条件等4 个方面的10 个指标, 采用聚类分析方法, 以2013 年为基准年对我国农业用水进行分区, 为我国农业用水 安全提供依据。结果表明, 按照省级行政单元农业用水可划分为8 类地区, 第1 类地区包括江西、湖南、湖北等3 省, 农业用水量和粮食产量分别占全国农业用水量和粮食产量的13.3%和12.5%; 第2 类地区包括贵州、云南、安徽、四川、重庆、广西等6 个省(直辖市、自治区), 上述2 个指标分别为23.6%和20.3%; 第3 类地区是海南省，上述2 个指标分别为0.9%和0.3%; 第4 类地区包括山东、河南、河北、辽宁、山西、陕西、甘肃等7 省, 以占6.8%的水资源量、19.2%的农业用水量, 生产了33.7%的农业产值和32.4%的粮食; 第5 类地区包括吉林、黑龙江、内蒙古等3 省(自治区), 以占6.9%的水资源量、12.0%的农业用水量, 生产了20.5%的粮食; 第6 类地区包括宁夏、新疆、西藏、青海等4 个省(自治区), 农业用水量、粮食产量分别占16.2%和3.2%;第7 类地区包括福建、广东、江苏、浙江等4 省, 农业用水量和粮食产量占全国比例分别为19.5%和10.2%; 第8 类地区包括天津、上海、北京等3 个直辖市，农业用水量与粮食产量最低，分别占全国比例为1.1%和0.6%。第4 类和第5 类地区合计农业用水量和粮食产量占全国比例分别为31.2%和52.9%, 是我国农业水资源管理特别关注的地区。在此基础上, 提出了我国农业用水分区对策, 第1 类地区以节水为主; 第2 类地区以提高灌溉水利用系数为主; 第3 类地区增加有效灌溉面积; 第4 类地区在挖掘本地区节水潜力的前提下, 通过外流域调水或水权交易增加水资源总量; 第5 类地区以提高农业用水保障程度为主; 第6 类地区以保护水资源和水源涵养为主; 第7 类、第8 类地区以提高农业用水效益为主。本文研究结果可为我国农业用水安全提供科学依据。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-11-06 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract： Rice is an important food crop in China. Rice blast, a disease caused by ascomycetes (Magnaporthe oryzae), is one of most limiting factors of rice production in the country, which results in huge economic losses to the rice production each year. With the completion of whole genome sequencing of rice and M. oryzae, the interaction mechanism of rice and M. oryzae has become much clearer. Resistance to rice blast fungus can effectively prevent the invasion of pathogenic bacteria through the natural immune system of rice. Also pathogens can cause diseases in susceptible rice varieties by inhibiting innate immune system of rice. Outbreaks of rice blast and popular occur under three necessary conditions — susceptible rice variety, pathogenic bacteria and pathogenic meteorological factors. Thus the meteorological factors for the outbreak and epidemics of rice blast play an important role. Based on research achievements in recent years, this paper summarized the interaction mechanism of rice and M. oryzae from the pointing of pathogenic process of M. oryzae and rice resistance, discussed the effects of temperature, illumination, humidity and other meteorological factors on the pathogenesis of M. oryzae and disease resistance of rice. The paper further explored the molecular mechanism of invasion of rice blast epidemic caused by the factors, expecting to find the best ways for preventing and controlling rice blast. Finally, the paper provided theoretical evidences in support of proper prevention and treatment methods of rice blast.
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-10-20 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：了解农田养分输入、输出和平衡状况, 以及土壤肥力现状与变化特征, 对实现养分资源优化管理、地力的持续提升、肥料利用率提高和农业可持续发展具有重要意义。基于1985 年、2000 年和2014 年河北省南皮县国民经济统计资料, 分析了从1985 年到2014 年县域农田生态系统养分循环与平衡状况; 利用1981 年第2 次土壤普查和2015 年实测南皮县域土壤耕层养分含量数据, 探讨了耕层土壤养分变化及空间分布格局特征。结果表明, 1985—2014 年南皮县农田养分输入输出均呈持续上升趋势, NPK 养分输入由10 701 t 增加至23 386 t, 年递增率2.33%; NPK 养分来源结构略有不同, NP 来源以化肥为主, 其次是人畜粪尿和作物秸秆有机肥源; 而K素来源主要是有机肥源。农田养分输出以作物吸收为主, 占养分总输出的80%以上, NPK 总输出由1985 年的9 093 t 增加到2014 年的18 846 t, 年均增速2.17%。从养分表观平衡的角度看, 从1985 年到2014 年NP 始终有大量盈余, P 素盈余大于N 素, N 和P 表观平衡率分别16.8%~34.2%和26.9%~65.5%; 若考虑有机氮的有效性问题, 1985—2000—2014 年3 个时段有效氮盈亏率依次为18.1%、6.5%和7.8%, 有效氮平衡由盈余转向亏缺; 而K 素经历了由赤字逐渐向盈余的转变过程, 由1985 年的33.5%赤字发展至2014 年的33.6%盈余。受农田养分平衡状况的影响, 南皮县土壤有机质、全氮、有效磷发生了显著变化, 1981—2015 年有机质由8.62 g·kg1 增至14.0 g·kg1, 增幅62.4%; 全氮由0.542 g·kg1 增至0.908 g·kg1, 增幅67.5%; 有效磷由2.0 mg·kg1 增加到20.8 mg·kg1, 增加了9.4 倍。而碱解氮和有效钾变化不明显, 分别由70.5 mg·kg1 和141 mg·kg1 增加到71.8 mg·kg1和147 mg·kg1, 相对增幅仅为1.8%和4.2%。建议今后南皮县在农业生产中大力推广科学施肥技术, 重视有机肥和化肥配施, 推广秸秆还田, 通过改进施肥方法提高肥料利用效率; 养分管理中应提倡“稳氮、控磷、补钾”的施肥对策, 避免过多的盈余养分进入环境。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-10-20 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：为研究全膜覆土穴播栽培技术在环渤海低平原区对冬小麦田土壤水分、盐分、温度、热量状况和冬小麦产量的影响, 采用田间试验法, 于2014—2015 年在中国科学院南皮生态农业试验站, 设置全膜覆土穴播 (PM)和常规旋耕播种(CK)冬小麦试验, 定位监测了耕层土壤温度、水分、盐分和热通量数据动态, 并分析了冬小麦产量。结果表明: PM 在越冬期和返青期可以有效保持土壤水分, 平均土壤含水量比CK 高16.4%，达显著性差异(P0.05); 同时, PM 减小了土壤温度日较差0.5 ℃。PM 有利于土壤吸收和储存热量, 白天具有较高的向下地面热通量, 日均土壤热通量比CK 显著增加数倍。温度和热通量变化均表明覆膜增强了土壤抵御外界温度变化的能力。PM 的土壤电导率显著低于CK24.2% (P<0.05), 特别是在春季返盐期, PM 的土壤电导率比CK 降低39.7%。PM 较CK 增加了冬小麦穗粒数和千粒重, 增产10.4%, 但均未达显著水平。因此, 全膜覆土穴播冬小麦栽培技术能改善土壤水热状况, 降低土壤盐分对小麦的危害, 这为全膜覆土穴播冬小麦栽培技术在环渤海低平原干旱区农业生产中的应用提供理论与技术支持。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-10-20 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：安徽省从一个灾害频发的穷省, 经过60 多年的艰苦奋斗, 目前具有350 亿kg 的粮食生产能力, 是解放初期63.9 亿kg 的5.5 倍, 已经成为我国五大粮食调出大省之一, 粮食总产到2020 年有望达到400 亿kg, 在我国农业区域发展和粮食安全保障中占有重要地位。但安徽省农田水利建设薄弱、多数地区靠雨养农业, 中 低产田面积占耕地面积的60%左右; 农业机械化发展缓慢, 农业管理粗放, 单产普遍较低; 远远没有发挥其自然资源禀赋的生产潜力, 是我国未来中低产田重点改造的地区。本文提出安徽省粮食安全和现代农业的发展战略是: 在绿色提质增产增效的总体方针指导下, 在区域治理方面, 重点改造淮北砂姜黑土中低产田面积, 扩大建设淮河流域吨粮县市; 在区域发展模式方面, 主抓沿江淮(水稻-小麦)和淮北平原(小麦-玉米)粮食生产及深加工主体功能区农业现代化建设, 拓展江淮丘陵发展经济林果业和特色养殖业, 加快发展皖南及皖西大别山区绿色生态产业; 在农业基础建设方面, 突出农田水利工程建设, 加快投资大中型农业机械化普及, 创建绿色提质增效防灾减灾体系; 在种植业结构调整方面, 继续坚持水稻提升, 小麦高产、玉米振兴, 兼顾油料作物(油菜、大豆)调节; 在作物品种优化布局方面, 淮南地区减籼稻扩粳稻稳定油菜, 沿淮和淮北地区是减弱冬小麦扩半冬性优质小麦, 改中晚熟玉米为中早熟籽粒脱水快优质品种。创建出具有安徽省特色、水热资源高效利用(800~1 000 mm 降水)、投入少、快速改造大面积中低产田、延伸绿色优质高效农产品产业链, 是保障粮食安全的现代农业发展之路。
Subjects: Agriculture, Forestry,Livestock & Aquatic Products Science >> Basic Disciplines of Agriculture submitted time 2017-10-20 Cooperative journals: 《中国生态农业学报》
Abstract：叶面积指数(LAI)是评价作物长势的重要农学参数之一, 利用遥感技术准确估测作物叶面积指数(LAI)对精准农业意义重大。目前, 数码相机与无人机系统组成的高性价比遥感监测系统在农业研究中已取得一些 成果, 但利用无人机数码影像开展作物LAI 估测研究还少有尝试。为论证利用无人机数码影像估测冬小麦LAI的可行性, 本文以获取到的3 个关键生育期(孕穗期、开花期和灌浆期)冬小麦无人机数码影像为数据源, 利用数字图像转换原理构建出10 种数字图像特征参数, 并系统地分析了3 个生育期内两个冬小麦品种在4 种氮水平下的LAI 与数字图像特征参数之间的关联性。结果表明, 在LAI 随生育期发生变化的同时, 10 种数字图像特征参数中R/(R+G+B)和本文提出的基于无人机数码影像红、绿、蓝通道DN 值以及可见光大气阻抗植被指数(VARI)计算原理构建的数字图像特征参数UAV-based VARIRGB 也有规律性变化, 说明冬小麦的施氮差异不仅对LAI 有影响, 也对某些数字图像特征参数有一定影响; 在不同条件(品种、氮营养水平以及生育期)下的数字图像特征参数与LAI 的相关性分析中, R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 与LAI 显著相关。进而, 研究评价了R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 构建的LAI 估测模型, 最终确定UAV-based VARIRGB 为估测冬小麦LAI的最佳参数指标。结果表明UAV-based VARIRGB 指数模型估测的LAI 与实测LAI 拟合性较好(R2=0.71,RMSE=0.8, P<0.01)。本研究证明将无人机数码影像应用于冬小麦LAI 探测是可行的, 这也为高性价比无人机遥感系统的精准农业应用增添了新成果和经验。
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