为提高鲁西南地区特色小麦的产量和品质,探讨不同比例的有机肥替代化肥氮对特色小麦干物质积累量、产量及品质的影响,旨在明确该区域特色小麦的最优施肥方案。2022—2023年设置不施肥(CK)、100%化肥(CF)、25%有机肥+75%化肥(M25)、50%有机肥+50%化肥(M50)、75%有机肥+25%化肥(M75)共5种处理,研究其对‘山农紫麦1号’(A1)和‘济蓝麦1号’(A2)的影响。结果表明,与CK处理相比,各施肥处理均可显著提高特色小麦越冬期、返青期、挑旗期和成熟期的干物质积累量、籽粒产量及品质。成熟期物质积累量方面,A1品种各有机肥配施处理与CF处理无显著差异,其中M25处理最高;A2品种M25、M50处理显著高于CF处理,M75处理则与CF处理无显著差异。籽粒产量方面,2种小麦变化趋势一致;与CF处理相比,M25和M50处理均能增加小麦籽粒产量,品种A1增幅为1.01%~3.76%,品种A2增幅为3.48%~5.0%;M75处理均降低了籽粒产量;随有机肥替代比例从25%增至75%,产量呈先升后降趋势(M25>M50>CF>M75)。品质指标方面,M25处理显著改善籽粒品质,A1、A2品种粗蛋白含量分别提高3.14%、1.81%,湿面筋含量分别提高1.70%、2.46%,延展性分别提高1.10%、0.79%。随着有机肥替代化肥氮的增加,粗蛋白含量和湿面筋含量逐渐下降;各处理间籽粒容重无显著差异,A2品种延展性亦无显著差异。综上,在鲁西南地区,采用25%有机肥替代化肥氮(M25)更有利于提高特色小麦产量与改善籽粒品质。
于2023年11月—2024年5月在江苏南通沿海滩涂围垦区开展裸大麦种植试验,以‘苏裸麦2号’为试验品种,设置5个不同硅肥施用量处理,即对照(CK,0 kg/hm2)、SiF1(75 kg/hm2)、SiF2(150 kg/hm2)、SiF3(225 kg/hm2)和SiF4(300 kg/hm2),旨在研究增施不同用量硅肥对沿海滩涂土壤肥力及裸大麦产量、品质的影响。结果表明:(1)与CK相比,SiF1、SiF2、SiF3和SiF4处理下土壤有效磷含量显著提高,分别提高了19.31%、18.99%、23.16%和17.71%(P<0.05),SiF2、SiF3、SiF4处理还显著提高了土壤可溶性有机碳和易氧化有机碳含量,增幅分别为11.46%和11.61%、11.77%和8.39%、14.21%和9.03%(P<0.05);增施不同硅肥量处理下土壤总碳、有机碳、微生物量碳、总氮、铵态氮和硝态氮等含量变化均无显著差异(P>0.05)。(2)与CK相比,SiF2处理下沿海滩涂地区裸大麦产量提高了17.02%(P<0.05),且β-葡聚糖含量增幅最大;产量构成因素中,SiF2和SiF3处理下穗数显著增加,而不同硅肥处理下千粒重、每穗粒数均无显著影响。综上,增施硅肥可改善沿海滩涂土壤肥力,其中150 kg/hm2为适宜施用量,能有效提高滩涂地区裸大麦的产量及β-葡聚糖含量。
锌是人体必需的微量元素,全球约20亿人受锌缺乏导致的隐性饥饿困扰,水稻作为主粮的锌营养强化是解决该问题的高效途径。本文系统综述了富锌水稻在遗传育种、生理机制与栽培技术等领域的研究进展。归纳了分子标记辅助选择、CRISPR/Cas9基因编辑、航天诱变等育种技术在高锌种质创制中的应用;分析了锌吸收转运蛋白(如OsZIP、OsHMA2)功能及尼克酰胺(NA)介导的韧皮部锌运输机制;总结了锌肥基施结合叶面喷施、磷锌配施、稻渔种养等栽培措施对水稻籽粒锌富集的调控效果。指出OsCKX4过表达株系糙米锌含量达58 mg/kg,OsNAS过表达水稻株系NA合成量提升2倍,锌分配效率显著提高;分析表明,栽培技术协同应用可使水稻籽粒锌含量提升至42 mg/kg,单产突破12750 kg/hm2,实现“高产-高锌”协同提升。研究提出未来应整合多组学技术与智慧农业手段,推动富锌水稻产业化应用,为全球锌营养改善提供解决方案。
为缓解低温胁迫对水稻幼苗的伤害,本研究以‘青香优19香’为试材,设置4个水杨酸浓度(0、10、100、1000 µmol/L),采用叶片喷施方式,研究不同浓度水杨酸对8℃低温胁迫下水稻幼苗生物量、根系形态及丙二醛含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性等指标的影响。结果发现,低温胁迫下随水杨酸浓度的增加,根系形态、株高和生物量均呈先增后降的趋势,10 µmol/L水杨酸处理最高。与对照相比,10 µmol/L水杨酸处理的水稻幼苗总根长、根表面积、根体积和株高分别增加了36.49%、43.06%、50.67%和17.14%,根系生物量、地上部生物量和总生物量分别增加了46.02%、16.60%和21.93%,脯氨酸和过氧化物酶活性较对照分别增加了529.87%和40.6%,丙二醛含量下降了37.04%。上述结果表明,10 µmol/L的水杨酸主要通过提高过氧化物酶活性和脯氨酸含量,降低丙二醛含量,从而有效缓解水稻幼苗的低温胁迫伤害。
为探究春小麦发育期对干旱胁迫的响应特征及其生理调控机制,科学应对气候变化挑战,以‘定西新24号’为试验材料,采用曲线拟合与相关分析等方法,分析大田与盆栽两种干旱胁迫条件下土壤水分、作物发育期及生理生态参数的变化特征。结果表明:(1)持续干旱胁迫下,大田小麦的孕穗期、抽穗期和开花期分别缩短1 d、1 d和8 d,乳熟期延长5 d,盆栽小麦抽穗期延长2 d、开花期缩短6 d。(2)基于指数与线性模型构建的土壤水分胁迫因子,可有效模拟干旱胁迫引起的发育期变化。(3)在土壤相对湿度为45%~53%时,光合生理参数与叶片水分指标对大田小麦拔节至开花期的提前呈反向调控效应;当土壤相对湿度低于45%时,二者则协同促进乳熟期提前。对于盆栽小麦孕穗期干旱,各叶片生理指标共同促进抽穗期延长。研究结果可为半干旱区春小麦的干旱动态监测、预测及影响评估提供科学依据。
本研究旨在探明不同叶面肥喷施对旱地小麦光合特性、产量构成及品质的影响,为区域优质高效小麦种植提供科学依据。于2022年在云南嵩明开展田间试验,以新审定小麦品种‘云麦80’和‘云麦83’为研究材料,设置5种叶面肥处理(磷酸二氢钾、芸苔素内酯、复硝酸钠、增产素及其混合)和清水对照(3次重复),在抽穗初期按使用说明进行叶面喷施。结果表明:不同叶面肥处理下,‘云麦80’净光合速率显著高于‘云麦83’,其中磷酸二氢钾处理效果最佳,较对照提高约15%,而增长素处理效果最差;‘云麦83’叶绿素含量略高于‘云麦80’,但叶面肥处理总体上导致叶绿素含量降低。不考虑品种因素时,喷施叶面肥显著影响结实小穗数、退化小穗数、有效穗数,对穗粒数和产量的直接影响虽未达显著水平,但多数处理均能提高小麦产量,磷酸二氢钾、芸苔素内酯、复硝酸钠、增产素单独喷施,分别增产10.02%、9.56%、9.35%、15.11%,但叶面肥磷酸二氢钾+芸苔素内酯+服硝酸钠+增产素混喷导致减产6.74%。分品种看 ,叶面肥效应存在明显品种差异。对‘云麦80’,磷酸二氢钾、芸苔素内酯、复硝酸钠、增产素和混合处理分别增产19.01%、10.77%、9.66%、23.59%和1.98%;对‘云麦83’,则分别增产1.40%、8.40%、9.06%、6.93%,混合处理则显著减产15.10%。叶面喷肥均降低了小麦蛋白质含量(平均降幅约5%),提高了硬度指数(平均增幅约3%);但混喷则增加蛋白质含量,降低硬度指数。叶面肥对干基吸水率、稳定时间、湿面筋含量及降落值的影响因品种而异,表现为正负效应共存。综上所述,抽穗期喷施单一叶面肥可通过增强光合作用促进小麦生长发育,增加产量并改良部分品质指标。本研究首次系统比较了多种常用叶面肥在云南旱地小麦上的综合效应,结果强调应根据品种特性选择适宜的叶面肥种类,并避免盲目混用。该研究为冬春干旱条件下云南旱地小麦的精准化叶面施肥管理提供了重要的理论和实践依据,有助于提升区域小麦生产的抗旱性、产量及品质。
本研究旨在选育适宜甘肃丝路寒旱区生产性能高、品质优异的青贮玉米杂交种,以满足因青贮饲料短缺而产生的对青贮玉米品种的需求。以G2281为母本、17RT为父本组配作为试验材料,设置5个试验点进行田间性状观测、考种与测产、鉴定与测试等工作。结果显示:在两年多点区域试验中,平均干物质产量达到35162.3 kg/hm2,相较于对照品种增产4.3%,平均增产点超过70%;在一年多点生产试验中,平均干物质产量36048.0 kg/hm2,较对照增产8.7%,增产点达到100%。全株品质分析表明,中性洗涤纤维(NDF)含量39.3%,酸性洗涤纤维(ADF)含量20.2%,粗蛋白(CP)含量7.6%,淀粉(ST)含量30.4%。该品种对腐霉茎基腐病、丝黑穗病具有抗性,抗倒伏倒折能力强,持绿性良好,综合性状表现优良。基于上述研究,成功选育出适应性强的青贮玉米新品种‘金辉658’, 该品种适宜在甘肃丝路寒旱春玉米区推广种植,对青贮玉米产业提质增效具有推动作用。
为优化宁远小籽花生硼钼肥配施方式,提升高产高效栽培技术水平,本研究设置了5个硼钼肥配施运筹处理(含拌种、叶面喷施及二者配施等),研究其对花生根瘤鲜重、干物质积累、经济系数、产量及构成的影响。结果表明:(1)硼钼肥拌种对花生根瘤的发育至关重要,且能显著提高花生各部位干物质累积量;(2)硼钼肥拌种+叶面喷施能促进花生地上地下部分协同发育,显著提升平均单株干物质总量和荚果重,在提升花生经济系数方面要优于仅叶面喷施硼钼肥;(3)硼钼肥拌种+叶面喷施能显著提高小籽花生单株平均总果数、百果重、百仁重、出仁率,增加单株平均饱果数,提高花生产量。综合试验结果,在宁远贫钼红壤地区,建议采用0.2%硼砂+0.2%钼酸铵拌种,并在花针始期和终期叶面喷施0.1%硼砂+0.1%钼酸铵,可有效提升小籽花生产量,较不施硼钼可显著增产7.65%。
为优化滴灌方案,探究北京中等肥力条件滴灌水量对食用型甘薯产量及品质的影响,采用田间试验,于2021—2022年在密云太师屯镇太师庄村试验站,以常规漫灌为对照(CK),设置6个滴灌量处理(选用‘烟薯25’品种)。结果表明:在甘薯移栽前、发根缓苗期、分枝结薯期进行滴灌,当灌溉量为375~450 m³/hm2时,相比CK可节水25%~38%;此灌溉量区间内,单株地上部鲜重与单株地下部鲜重比值(T/R)为0.6~0.7,甘薯产量可达46881.5~47699.4 kg/hm2,较CK增产54.0%~56.7%,商品薯产量为42214.0~43271.6 kg/hm2。不同处理对甘薯粗蛋白含量、鲜样纤维含量和可溶性糖含量无显著影响,但对干物重影响相对较大。研究表明,在北京中等肥力条件下,对‘烟薯25’品种于关键生育期实施375~450 m³/hm²的滴灌量,是实现高产高效的适宜灌溉方案。该方案在保证产量和品质的同时,可显著节约水资源,为甘薯精准灌溉提供科学依据。
为明确橡胶草产胶量形成的关键影响因子,筛选高产橡胶草种质资源。以新疆地区38份不同来源橡胶草为试材,测定叶长、叶宽、株幅、花葶高度、根长、根粗、叶鲜重、根鲜重、始花期天数及橡胶含量10个农艺性状,采用相关性、主成分及聚类分析法展开综合评价。结果表明:(1)橡胶产量与(根鲜重×橡胶含量)与叶长、根粗、根鲜重呈显著相关(P<0.05),与始花期天数呈负相关;(2)主成分分析提取前4个主成分,累计方差贡献率73.078%,分别定义为地上部形态因子(叶长、株幅,贡献率32.075%)、生物量因子(叶鲜重、根鲜重,贡献率16.629%)、根系因子(根粗,贡献率13.004%)及根长因子(贡献率11.37%),性状对产量的贡献排序为根粗>根长>叶长>根鲜重>叶鲜重>株幅>叶宽>始花期天数>花葶高度>橡胶含量;(3)聚类分析将38份种质分为3类,Ⅱ类群(4份,占比10.52%)综合表现最优,其根鲜重(14.0±1.372 g)、橡胶含量(8.09±1.100%)均显著高于其他类群;(4)根粗、叶长、根鲜重可作为橡胶草高产潜力的核心评价指标。综上,筛选出的TK57、TK10、TK99等3份种质可作为高产橡胶草育种亲本,研究结果为橡胶草高产栽培与品种选育提供理论支撑。
为丰富福建省彩色马铃薯育种的种质资源,本研究选取14个彩色马铃薯品种作为供试材料,首先,对各品种的产量和营养品质表现进行分析;随后,采用SSR分子标记开展遗传多样性分析。在营养品质与产量方面,各品种表现各异。‘黑美人’的花青素含量最高,达到41.83 mg/kg;‘福彩薯2号’在蛋白质含量、产量、商品薯率上均表现最优,分别为2.34 mg/g、31030.75 kg/hm2和89.54%;‘久恩红’的Vc含量最高为26.27 mg/kg,‘闽薯11号’的干物质含量最高为23.91%。在遗传多样性方面,14份品种的遗传距离在0.162~0.603之间,平均值为0.425。其中‘福彩薯2号’、‘紫云1号’、‘华颂66’等品种在福建省综合表现良好,这些品种可为福建省选育新品种提供亲本材料,同时也能为福建省马铃薯育种的理论研究提供参考。
为筛选适配功能型食品研发的青稞优质种质,建立多性状协同的评价体系,以甘肃省农业科学院选育的11个春性青稞新品系及对照品种‘陇稞1号’为材料,测定分蘖数、株高、穗长等7项生长指标及粗蛋白、β-葡聚糖、总膳食纤维等6项营养指标,结合灰色关联分析法量化指标间关联度,综合评价品系优劣。结果表明,参试品种产量5323.99~7618.47 kg/hm2,均达到5000 kg/hm2以上,β-葡聚糖含量5.42%~7.04%,全部高于5%,品质均达到国家优级标准;其中品系202004产量最高,且β-葡聚糖(6.78%)和可溶性膳食纤维含量(16.77%)均高于对照品种,功能特性突出。灰色关联分析结果显示,生长指标与营养指标关联值均在0.6以上,呈较强正相关。穗长是粗蛋白(关联度0.7573)、灰分(关联度0.7719)的主导因子。株高是β-葡聚糖(关联度0.8006)的主导因子,叶片宽是水溶性浸出物(关联度0.7745)和总膳食纤维的主导因子,分蘖数是粗脂肪(关联度0.7760)的主导因子。产量关联分析表明,叶片长是产量的核心主导因子(关联度0.8134),粗脂肪为次要因子(关联度0.8074)。本研究明确了功能性青稞关键评价指标及调控点,品系202004可作为保健型青稞开发的优选材料,研究结果可为功能型青稞定向选育与栽培调控提供科学依据。
本研究旨在探索施氮量对伊犁河谷地区小麦叶绿素含量、农艺性状及产量的影响,深入剖析农艺性状与产量之间的关系。以该地区8个小麦主栽品种为材料,设置N1(180 kg/hm2)、N2(270 kg/hm2)和N3(360 kg/hm2)3个氮水平,结合田间试验和室内考种数据,运用相关性分析、灰色关联分析等方法,对施氮量、农艺性状与产量进行统计分析。结果表明,施氮量对灌浆后期叶绿素含量的影响最大;在180~270 kg/hm2施氮范围内,除主穗粒重和千粒重外,株高、穗数、穗粒数等农艺性状及产量均随施氮量增加而显著提升;相关分析表明,穗数与产量的正相关系数最大,而千粒重与产量呈负相关,但相关性不显著;农艺性状与产量的灰色关联度排序为主穗长(0.66)>小穗数(0.62)>株数(0.58)>地上部生物量(0.57)=旗叶SPAD值(0.57)>主穗粒重(0.54)=株高(0.54)>有效分蘖数(0.52);产量构成因子与产量的灰色关联度排序为穗数(0.74)>千粒重(0.56)>穗粒数(0.47)。相关性分析与灰色关联分析一致表明,对产量影响最大的是穗数;N2处理下,小麦叶绿素含量、农艺性状及产量综合表现最佳。
土壤盐碱化作为制约农业生产的全球性生态难题,其生物修复技术备受关注。本研究聚焦耐盐促生微生物的开发与应用,从天津典型盐碱土中筛选出3株具有显著促生功能的耐盐菌株(WQ-08、WQ-26、BH-39),经16S rRNA基因序列分析分别鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、巨大普斯里斯特氏菌(Priestia megaterium)和短小芽孢杆菌(B. pumilus)。通过砂培模拟实验,探究其在100 mmol/L NaCl盐胁迫下对玉米幼苗(MC812)的缓解效应。结果显示,接种上述菌株可有效逆转盐胁迫导致玉米幼苗MC812的生长抑制,其中WQ-08处理组的株高、茎叶和根干重较其他处理分别提升33.32%、37.04%和36.84%;BH-39处理组根长、茎叶和根鲜重较其他处理分别增加27.33%、29.35%和30.55%。生理指标表明,各处理组玉米幼苗抗氧化酶活性显著降低,如玉米幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性下降9.77%、5.60%和7.71%,过氧化物酶(POD)活性下降了20.44%、22.24%和25.27%,过氧化氢酶(CAT)活性下降了34.46%、31.27%和23.28%(P<0.05)。研究表明,3株菌株兼具耐盐性与促生能力,可有效缓解玉米幼苗盐胁迫损伤,为盐碱地作物改良提供了潜在微生物资源。
为促进农业科技创新、提高大豆产量和品质、推动农业可持续发展。近年来以安徽省及黄淮南片审定的大豆品种为材料,用田间调查统计的方法测得不同品种生长情况。通过分析不同品种生长的气候条件、田间表现、考种性状、折合产量以及主要性状相关性分析等结果发现‘永民豆5号’产量居展示品种第Ⅰ组第1位,该品种增产潜力大,生育期适中,株高适中,抗倒伏,适宜机收,有效荚数多,籽粒大小适中,光泽好,总体表现优秀。‘皖豆42’产量居展示品种第Ⅱ组第1位,该品种增产潜力大,生育期长,株高适中,有效分枝多,有效荚数多,籽粒光泽好,总体表现优秀。‘埇豆1号’产量居展示品种第Ⅲ组第1位,该品种增产潜力大,生育期适中,株高适中,抗倒伏,适宜机收,有效分枝多,籽粒大,光泽好,总体表现优秀。通过大豆展示示范,筛选出高产、优质、抗逆性强的大豆品种,有助于提高大豆单产和总产,促进科研与生产的紧密结合。
针对河南省绿豆主产区品种更新缓慢、产量稳定性不足等问题,本研究通过郑州、南阳、洛阳、安阳多点联合鉴定,筛选高产稳产、适应性强的绿豆品种,为区域品种布局和市场推广提供理论参考。以2019—2020年度河南省绿豆新品种联合鉴定试验中各绿豆新品系为试验材料,采用统计分析方法比较农艺性状与产量表现。结果表明:‘郑绿19号’、‘郑绿20号’、‘安黄绿豆2号’、‘宛绿7号’两年平均产量分别为1936.80 kg/hm2、2219.03 kg/hm2、2009.40 kg/hm2、1971.38 kg/hm2,与对照品种‘郑绿8号’相比,分别增产3.18%、18.21%、7.04%、5.02%,增产试点均大于75%。‘宛黑绿1号’和‘宛绿F9’两年平均产量分别为1661.70 kg/hm2、1503.68 kg/hm2,分别比对照‘郑绿8号’减产11.48%和19.90%。参试绿豆品系农艺性状中,单株荚数变异系数最大(20.43%),生育期变异系数最小(3.77%)。相关分析结果表明,产量与单株荚数呈显著正相关(P<0.05),与生育期(P<0.05)、主茎节数(P<0.01)呈极显著负相关;单株荚数与主茎分枝呈显著正相关(P<0.05),与生育期呈显著负相关(P<0.05)。综上所述,‘郑绿20号’在河南省多试点高产稳产特性突出,适应性强,具有重要的推广应用价值。
本研究定量解析南疆沙质土壤“干播湿出”模式下,初始土壤含水量(W1:10%~15%;W2:15%~20%;W3:20%~25%)与出苗水滴水频次(F1:1次;F2:2次;F3:3次)的交互作用对棉花苗期生长(土壤环境、出苗率、幼苗生长及根系发育)的影响机制,旨在通过模糊综合评价筛选最优组合,为干旱区棉花节水灌溉制度优化提供理论支撑。以棉花品种‘J8031’为材料,系统研究不同处理对苗期土壤物理性质、植株生理生态指标及根系发育的影响。结果表明:土壤含水量、滴水频次及其交互作用对棉花苗期的土壤环境、植株生长及根系发育均存在显著影响。随滴水频次增加,土壤板结度显著降低,而各土层土壤电导率(EC)值则显著升高。苗期生长方面,F1处理在各含水量条件下综合表现最优,出苗率达85%~95%;在W2F1组合中株高达24.94 cm,在W1F1组合中茎粗达3.16 mm;且其地上部干物质积累量显著高于F2、F3处理。根系发育方面,根重、根质量密度、根长密度等指标也均以F1处理最高,且在深层土壤中表现出较多的根尖数。基于综合模糊评价,F1处理的综合表现最优(得分最高)。综上,在南疆沙土条件下,“干播湿出”棉田采用单次滴灌(F1)作为出苗水管理方式,可有效促进棉花出苗,并利于苗期植株生长和根系发育。
本研究旨在探究室温贮藏年限对野生型箭筈豌豆(Vicia sativa L.) 种子萌发特性及生理生化特征的影响规律。选取贮藏0~2 a的种子为实验材料,综合分析其萌发指标动态变化、种皮元素组成、营养物质含量、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)积累特征。结果显示:(1)随贮藏年限增加,种子硬实率显著(P<0.05)下降;贮藏2 a时发芽率(98.52%)与发芽势(97.43%)达峰值,种皮颜色由灰转变为红褐色。(2)种皮钙(3911.64 μg/g)和铝(18.09 μg/g)含量显著下降(P<0.05),而钾(5152.93 μg/g)、铁(92.92 μg/g)、锰(37.43 μg/g)含量显著上升。(3)过氧化氢酶(CAT)活性呈先升高后降低趋势,贮藏1 a时最高(346.76 μmol/g);过氧化物酶(POD)活性显著下降(P<0.05),贮藏2 a时达最低值(232.00 U/g);超氧化物歧化酶(SOD)活性总体下降(贮藏0 a最高,463.03 U/g);丙二醛(MDA)含量显著上升(P<0.05),贮藏2 a达峰值(9.04 nmol/g)。(4)可溶性蛋白与淀粉含量先升高后略降低,贮藏2 a时达最低值(分别为51.43 mg/g和60.02 mg/g);可溶性糖含量持续上升,贮藏2 a最高(8.05 mg/g);种皮木质素含量无显著变化(P>0.05)。(5)相关性分析显示,发芽势、发芽率及MDA含量与硬实率呈显著负相关(P<0.05),与种皮颜色呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,室温贮藏2 a的野生型箭筈豌豆种子活力强,是理想的播种材料。