不同干旱胁迫对花生生长发育及产量的影响

目的 在新疆特殊生态条件下,分析花生在不同干旱胁迫下的生长发育规律,研究花生不同生育时期对干旱胁迫的敏感性,为新疆花生生产合理灌溉和产量提高提供依据。方法 以花生品种花育36为材料,通过人工控水对其进行干旱胁迫,设置花针期干旱、结荚期干旱和全生育期干旱三个处理,以正常灌水为对照,研究不同生育时期各处理的相关农艺性状及最终产量的变化。结果 干旱胁迫会影响到花生的各生育期进程,长期受旱会缩短花生的生育期时间;各生育时期遭受干旱胁迫后,花生在株高、叶面积系数、地上部干物质积累和荚果干重均有不同程度的降低,且随干旱时间的延长,降低幅度增大。结荚期干旱胁迫对花生株高的影响相对较小,花针期干旱对植株生长发育及产量的影响较大。干旱胁迫对最终产量的影响不但与有效果数的降低有关,而且与荚果的饱满度(百果重)有关,两者共同作用造成了花生产量的降低。结论 不同程度干旱胁迫会对花生的生育期进程、株高、叶面积系数、地上部干物质积累和荚果干重等造成不同影响,花针期干旱对花生生长发育及收获产量的影响相对较大,该生育时期花生对土壤缺水比较敏感,易限制产量的形成。     

不同果树间作对花生生育动态及产量的影响

【目的】 研究花生在不同间作果树下的开花结实、生长规律及产量状况。【方法】 以花育25号、花育33号、山花7号、山花9号为参试材料,分析花生在枣树、巴旦木2种果树下的开花结实、干物质积累、产量性状等指标。【结果】 (1)不同果树间作下花生主要开花时间在第10~27 d,枣树间作较巴旦木间作花生总开花量多;(2)红枣间作下花生根、茎、叶干重积累更快,幼苗期2种间作果树下花生营养生长表现一致,随生育期的进展,营养体与生育体比值(V/R)发生变化,苗期最大后逐渐减小;(3)同一果树间作下,不同花生品种间的主茎高、侧枝长差异显著,花育22号、花育33号较山花7号、山花9号更强壮;(4)枣树间作下花生单株结果数、单株产量较巴旦木间作高。【结论】 红枣适宜间作品种为花育22号,巴旦木适宜间作品种为花育22号、花育33号,红枣更适宜与花生间作。     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

外源物质对棉花花铃期抗旱性的影响

【目的】筛选有利于提高干旱胁迫下棉花花铃期抗旱性的最佳外源物质。【方法】以棉花品种新陆早57号为材料,大田试验采取控水的方法,分别施用不同类型的黄腐酸、6-BA、甜菜碱、油菜素内酯和水杨酸。测定各处理下棉花的农艺性状、干物质及产量等指标,通过加权隶属函数法评价5种外源物质对增强棉花花铃期抗旱性的综合效果。【结果】在干旱胁迫下,供试的外源物质均能在一定程度上增强棉花花铃期的抗旱能力,棉花株高、茎粗、果枝台数、主茎叶片数增大,地上部干物质、鲜重、籽棉产量增加;不同外源物质对棉花花铃期抗旱能力的调控程度存在一定差异。综合评价值(D)排在最前外源物质是水杨酸。【结论】外源物质增强棉株对干旱环境适应性,可作为一种补偿途径,减轻花铃期缺水对棉花的伤害,利于棉花的高产、稳产,其中喷施水杨酸处理效果最佳。     

腐植酸水溶肥对花生生长发育及产量的影响

【目的】研究不同配比腐植酸水溶肥对新疆花生生长发育的影响。【方法】通过3年长期定位试验,利用主成分分析对不同处理下花生生长发育及产量。【结果】不同水肥处理下,其中S₃全生育期最长,为136 d,较对照长11 d,S₁处理下的花针期较对照提前3 d,增长结荚期,与对照生育期相差较小,在干物质增长速率方面,不同处理下对花生的叶片、茎秆、荚果、根系干物质增长速率、根冠比差异较明显,其变化趋势均呈“单峰”形式,S₁处理下干物质积累速率相当较高,在产量方面处理S₁的单株产量(鲜重)、折合667 m²最高,分别是140.33 g、386.69 kg,分别较对照增产21.84%、3.5%,处理S₁综合得分最高,处理S₁的腐植酸水溶肥N-P-K配比更适合花生的生长。【结论】N-P-K比例为10-40-10水润土腐植酸水溶肥处理(S₁)可以促进花生花针期提前,延长结荚期,高P含量促进了茎秆、荚果的干物质增长速率,提高了花生单株产量,较传统的三元复合肥增产117.86%,且S₁处理下花生综合性状优于其他处理。     

花针期水氮互作对铁引花2号花生氮素累积与分配及产量的影响

为明确花针期水氮互作对铁引花2号花生氮素累积与分配及产量的影响,解决花针期短期干旱如何运用氮肥来调控等问题,以铁引花2号为试材,采用盆栽方法,在铁岭市花生试验示范基地对花针期土壤短期干旱及复水后氮对花生各器官干物质、氮累积和分配及产量的影响进行试验研究。试验设正常灌水(含水量在75%)和花针期短期干旱(土壤含水量自然减少8d,出现萎蔫后复水至正常水处理),每个水处理设3个氮水平(0,90,180kg·hm^-2)。结果表明：与正常水处理相比,花针期干旱处理明显降低了花生植株各器官干物质重及氮累积量,但是增加了植株的氮含量,同时花针期干旱处理降低了花生植株叶片中的干物质和氮的分配指数,但增大了根的分配指数,增加了根冠比。干旱胁迫条件下施氮肥能增加花生植株的干物质重、氮累积量、水分胁迫指数。复水对花生植株生长有补偿效应,其中根最明显,根的干物质重和氮的累积量都明显高于正常水处理,增施氮肥更有助于补偿花生植株的损失。花针期干旱胁迫结束时和复水后10d,干旱处理的花生植株以90kg·hm^-2水平下荚果干物质重最高,根冠比最小,植株生长最为协调,收获后产...     

不同生育时期干旱胁迫对花生抗旱指标值及产量的影响

在防雨棚池栽条件下,通过人工控水的方法,研究了不同生育期干旱胁迫对花生抗旱指标值及产量的影响。结果表明:不同生育时期干旱胁迫均导致花生荚果产量降低。其中花针期干旱荚果产量降低的幅度最大,比对照降低了27.52%,其次是结荚期干旱,比对照降低了25.55%,再是饱果成熟期干旱比对照降低了14.92%,苗期干旱降低荚果产量的幅度最小,比对照降低了9.79%。通过敏感系数对花生不同生育时期干旱的敏感性进行评价表明花针期对干旱胁迫最敏感,其次为结荚期和饱果成熟期,苗期对干旱最不敏感。     

玉米自交系JH089种子萌发及幼苗生长的抗逆性

【目的】研究玉米优良自交系JH089在不同胁迫下种子萌发特性及幼苗生长情况,分析其对各种胁迫的耐受性,研究自交系JH089的抗逆性,为选育抗逆杂交种提供理论依据。【方法】以玉米自交系JH089为材料,在萌发期及2叶期进行不同浓度NaCl(100、200、250、300、400、500 mmol/L)、PEG 6000(10%、20%、30%)及4℃胁迫处理,测定萌发率、抗旱指数、株高、叶形等指标。【结果】玉米自交系JH089在萌发期随着NaCl或PEG处理浓度的增加,萌发所需时间延长,活力指数及抗旱耐盐指数下降。在幼苗期盐浓度高于200 mmol/L 或者PEG高于20%时株高、叶长和叶宽显著降低,出苗率大幅下降,植株生长显著减缓,叶片受胁迫程度明显,较长时间低温处理幼苗生长受到抑制。【结论】玉米自交系JH089能耐受低浓度的盐或旱胁迫,短时间低温对幼苗生长无显著影响,但较高强度或较长时间胁迫则造成明显伤害。     

滴灌条件下水肥耦合对花生干物质积累和产量的影响

【目的】研究滴灌条件下,水肥耦合对花生干物质积累动态﹑生理指标变化和产量的影响。【方法】以花育33号为材料,按照不同追肥时期设不追肥(A对照)、苗期追肥(B)、始花期追肥(C)、花针期追肥(D)、结荚期追肥(E)5个处理。各处理追肥量相同,均为1 hm~2施N 180 kg,P_2O_5 90 kg,K_2O 45 kg,CaO 30 kg,分析水肥耦合的效应。【结果】结荚期施肥促进花生株高的生长;始花期施肥,花生的根冠比最大,在此时期施肥,有助于花生生殖生长和干物质积累,由花生单产统计可知,始花期施肥,花生的单产最高,达到527.93 kg/667m~2;单株生产力受主茎高﹑侧枝长﹑总分枝数﹑结果枝数﹑单株饱果数﹑百果重﹑百仁重等农艺性状的影响,花针期施肥利于花生各农艺性状的增长,利于花生单株生产力的提高。【结论】在不同发育时期进行水肥处理,对花生具有不同的效应,始花期施肥可以提高花生单产。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

海岛棉种质资源抗旱性评价

【目的】综合评价海岛棉的抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源。【方法】以203份海岛棉资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,研究与抗旱性相关的农艺性状,以抗旱系数和主成分分析及聚类分析相结合,对海岛棉品种的抗旱水平进行综合性评价。【结果】在两个点上,203份材料在农艺性状上存在一定的差异。203份材料农艺性状指标的综合抗旱系数和抗旱性量度值(D 值) 的评价结果基本一致。D值聚类分析203份海岛棉资源材料分为5大类。【结论】通过主成分分析、综合抗旱系数评价分析,单株产量、单铃重和株高3个抗旱性评价指标,能直观、简单和可靠的评价棉花花铃期种质资源的抗旱性。     

减施氮肥运筹对棉花冠层光合有效辐射及产量的影响

【目的】 通过减施氮肥运筹调控棉花生育期获得的光合有效辐射(PAR),分析各生育时期棉花APAR和FAPAR与产量的关系,提高棉花群体绿色光能利用率和产量。【方法】 5个施氮处理施基肥量一致,对不同处理的追氮肥量进行按比例减施,并监测各生育时期棉花群体光合有效辐射。【结果】 5个施氮处理的棉花APAR和FAPAR在生育期的变化规律相似,其值从蕾期逐渐上升,至盛花期和花铃期达到较高水平,随后逐渐降低,至吐絮期降到最低水平;按高低排列依次是N₁＞N₂＞N₃＞N₄＞N₅,并且棉花的APAR和FAPAR与籽棉产量存在极显著的正相关性。【结论】 减施氮肥运筹对棉花APAR和FAPAR的动态变化产生重要影响,可以利用其在生育期的变化特征来优化棉花群体冠层结构和提高产量。     

The Accumulation and Distribution Characteristics on Dry Matter and Nutrients of High-Yielding Maize Under Drip Irrigation and Fertilization Conditions in Semi-Arid Region of Northeastern China

【Objective】 Aiming at the accumulation dynamics and translocation and distribution characteristics of dry matter and nutrient of maize population among different cultivation modes under drip irrigation and fertilization conditions in semi-arid region of Northeastern China, this research provided the theoretical basis on high-yielding cultivation technique of spring maize under drip irrigation and fertilization conditions in the area.【Method】 The location experiment was conducted in Qian'an county in the western semi-arid region of Jilin province from 2014 to 2016 with three cultivation modes, including farmers' practice cultivation (FP), high-yielding cultivation (HY) and super high-yielding cultivation (SHY) under drip irrigation and fertilization conditions. Nonghua101 was chosen as experimental material. The characteristics of accumulation, translocation and distribution of dry matter and nutrient of maize population and the yield construction were studied among different cultivation modes under drip irrigation and fertilization conditions. 【Result】 The maize yield under HY and SHY modes were significantly higher than that under FP mode, with the average increment by 16.0% and 37.4%, respectively. The spike kernels and 100-kernels weight of HY and SHY modes were decreased than that of FP mode, but the spike numbers per unit area were significantly increased. Compared with FP mode, dry matter and N, P and K accumulations of maize population were significantly increased under HY and SHY modes from flowering stage to maturing stage, and the accumulation proportion of dry matter and N, P and K accumulations were increased in total growth period after flowering stage (the accumulation proportion of dry matter and N, P and K accumulations in total growth period after flowering stage were increased by 8.0%, 23.3%, 10.0%, 33.9% and 13.8%, 42.6%, 21.6%, 44.6%, respectively). Logistic equation analysis showed that the maximum and average increase rates of HY and SHY modes were 6.9%, 4.2% and 23.8%, 10.9% higher than that under FP mode, respectively, and the occurrence time of maximum rate was later. Compare with FP mode, HY and SHY modes reduced significantly nutrient translocation rate and contribution rate of translocation nutrients to kernels before flowering stage, and improved significantly contribution rate of accumulation nutrients to kernels after flowering stage of spring maize. Correlation analysis showed that the grain yield was significant or extremely significant correlated positively (r=0.7513-0.9840) with the dry matter and N, P and K accumulations around flowering stage of maize population, and the correlation coefficients after flowering stage were higher than them before flowering stage. 【Conclusion】 Compared with FP mode, HY and SHY modes improved the maximum and average increase rates of the dry matter in maize population, and postponed the occurrence time of the maximum increase rate of the dry matter. HY and SHY modes increased the dry matter and nutrient accumulations from flowering stage to maturing stage of maize, and enhanced significantly the contribution rate of accumulation nutrients to kernels after flowering stage. Therefore, the managing measures of increasing the planting density, controlling the total amount of N, P and K fertilizers and regulating fertilizer application during different stages could ensure the demand of N, P and K in the whole growth period of maize. This article provided an advantageous way for further promoting maize yield under drip irrigation and fertilization conditions in the semi-arid region of Northeastern China.     

东北半干旱区滴灌施肥条件下高产玉米干物质与 养分的积累分配特性

【目的】 研究东北半干旱区滴灌施肥条件下,不同栽培模式的玉米群体干物质和养分积累动态变化与转运分配特征,为区域春玉米滴灌施肥高产栽培技术提供理论依据。【方法】 2014—2016年,在吉林省西部半干旱区乾安县进行定位试验,以农华101为材料,在滴灌施肥条件下,分别设置农民栽培（FP)、高产栽培（HY）和超高产栽培（SHY）3种栽培模式。研究了滴灌施肥条件下,不同栽培模式对群体干物质和养分积累动态、转运与分配特征以及产量构成特性的影响。【结果】 与FP模式相比,HY和SHY模式玉米产量显著增加,平均增幅分别为16.0%和37.4%;穗粒数和百粒重低于FP模式,但单位面积穗数显著高于FP模式。HY和SHY模式较FP模式显著提高了玉米开花期至成熟期的群体干物质和氮、磷、钾积累量,并提高了开花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量的比例（花后干物质和氮、磷、钾积累量占总生育期积累量比例分别提高 8.0%、23.3%、10.0%、33.9%和13.8%、42.6%、21.6%、44.6%）。Logistic方程解析表明,HY和SHY模式群体干物质最大增长速率和平均增长速率均高于FP模式（干物质最大增长速率和平均增长速率分别提高6.9%、4.2% 和23.8%、10.9%）;且最大速率出现时间晚于FP模式。与FP模式相比,HY和SHY模式显著降低了玉米开花前养分转运率和转运养分对籽粒的贡献率,显著提高了开花后积累养分对籽粒的贡献率。相关分析结果表明,玉米开花前后干物质和氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关(r=0.7513—0.9840),其中开花后群体干物质和氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于开花前。【结论】 与农户栽培模式相比,高产和超高产栽培模式在提高群体干物质最大增长速率和平均增长速率的同时,推迟了群体干物质最大增长速率出现时间,进而使玉米开花期至成熟期有较高的干物质与养分积累,同时显著提高了玉米开花后积累养分对籽粒贡献率。因此,在东北半干旱区滴灌施肥条件下,通过增加种植密度,利用氮磷钾肥料总量控制、分期调控等管理措施,保证玉米整个生育期对氮、磷、钾养分的需求,是实现玉米产量进一步提高的重要途径。     

乙烯抑制剂对棉花生长发育及产量形成的影响

【目的】研究2种乙烯抑制剂对棉花生长发育和产量的影响,为棉花高产提供理论依据。【方法】采用大田试验研究2种不同的乙烯抑制剂对棉花干物质积累特性以及品质和产量的影响。试验设计为叶面喷施α-氨基异丁酸(AIB ,浓度分别为100 mg/L(AIB₁)、150 mg/L(AIB₂)、200 mg/L(AIB₃))、硝酸银(AgNO₃,浓度分别为2 mg/L(Ag₁)、3 mg/L(Ag₂)、4 mg/L(Ag₃))。【结果】2种乙烯抑制剂喷施处理均能促进棉花叶面积指数、相对叶绿素含量、果枝数的增加;AIB处理和AgNO₃处理均增加了现蕾数和铃数。乙烯抑制剂通过增加叶面积指数,相对叶绿素含量提高干物质积累,增加了同化物向生殖器官转化,增加了铃数,保持较高铃重,进而提高了产量。【结论】叶面喷施AIB、AgNO₃能有效提高棉花产量。叶面喷施AIB在促进棉株叶面积指数、干物质积累和产量方面效果较好。