不同抗旱性小麦品种耗水量及产量形成的差异

为明确年际间不同抗旱性旱地小麦品种的产量差异,筛选适于黄土高原东缘种植的旱地小麦品种,于2012—2017年在山西省运城市闻喜县试验基地进行田间试验。选取10个小麦品种,将降水年型与小麦品种抗旱性进行分类(降水年型:欠水年、平水年;小麦品种:强抗旱性、弱抗旱性),比较分析不同年型下抗旱性不同的小麦品种水分利用效率、干物质积累量、产量及产量构成要素的差异,分析产量及干物质积累量与耗水量的关系,明确不同品种小麦的节水增产效果。结果表明,强抗旱性品种包括‘晋麦92’‘运旱20410’‘运旱22-33’‘运旱618’‘运旱719’和‘长6697’,弱抗旱性品种包括‘洛旱6号’‘洛旱9号’‘洛旱11号’和‘洛旱13号’。欠水年,强抗旱性品种的平均耗水量高于弱抗旱性品种,当耗水量增加1 mm时,强抗旱性品种产量提高29.6 kg·hm~(-2),且影响其产量的主要因素是穗数和穗粒数,营养器官干物质积累量提高50.8 kg·hm~(-2),从而水分利用效率较高,尤其‘晋麦92’和‘运旱20410’。此外,强抗旱性品种较弱抗旱性品种单位粮食生产的节水量提高13.61%,消耗1 mm土壤水分增产量提高15.74%,具有较好的节水增产效果。平水年, 6个强抗旱性品种耗水量普遍较高,其中‘运旱20410’和‘晋麦92’的水分利用效率较高,产量也较高。因此,本研究条件下,欠水年和平水年表现均较好的品种是‘晋麦92’和‘运旱20410’。     

拔节期干旱胁迫下冬小麦品种间产量及生理响应的差异

拔节期干旱是影响冬小麦产量的重要灾害,揭示不同品种对干旱胁迫生理响应的差异,可为鉴选与培育抗旱品种提供指导。选取黄淮海平原不同冬麦区种植面积较大的晋麦47、洛旱2号、石家庄8号、豫麦18和郑麦9023共5个品种和1个抗逆性较弱的品种偃麦20,利用防雨棚开展盆栽试验研究。从籽粒产量以及气孔特性、膜稳定性和渗透调节特性等方面,分析拔节期受水分胁迫后,各品种抗旱性和干旱胁迫响应途径的差异。结果表明:(1)灌溉条件下,晋麦47、洛旱2号和石家庄8号产量较高,豫麦18和偃麦20产量较低。拔节期受干旱胁迫后,晋麦47、洛旱2号和豫麦18产量较高,石家庄8号和偃麦20产量较低。可见,以籽粒产量为抗旱性评价的核心指标,晋麦47、洛旱2号和豫麦18抗旱性较强,石家庄8号和偃麦20抗旱性较弱,郑麦9023抗旱性居中。(2)3个抗旱品种间干旱胁迫响应途径并不一致。与抗旱性较弱的石家庄8号和偃麦20相比,拔节期干旱胁迫下,豫麦18气孔导度较低,气孔调节能力强;洛旱2号细胞渗透势较低,渗透调节能力较强;洛旱2号膜离子渗漏率较低,膜稳定性较强;晋麦47在气孔调节、渗透调节和膜稳定性调节方面与抗旱性较弱的品种无显著差异。研究结果说明,冬小麦品种间响应干旱胁迫的关键途径存在差异。因而品种的抗旱性难以通过单一生理指标科学评价,需要多指标联合鉴定。     

基于播前土壤储水的旱地冬小麦抗旱性研究

在不同播前土壤储水条件下,应用抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法研究了14个不同生态类型旱地冬小麦品种的抗旱性。结果表明,随着播前土壤储水的增加,旱地冬小麦产量和水分利用效率显著提高,相同土壤储水条件下品种之间产量与水分利用效率差异显著,不同生态型冬小麦对播前土壤储水的反应明显不同。抗旱指数法、隶属函数法、模糊综合评判法均能较好地评价旱地冬小麦的抗旱性,其评价结果基本一致。不同地区参试品种抗旱性表现为:甘肃陇东>山西地区>北京地区>渭北旱塬>黄淮地区。     

分层供水施磷对冬小麦光合性能及产量的影响

研究分层供水施磷对冬小麦光合性能及产量的影响,为指导旱地施磷提供一定理论和实践依据。以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦叶绿素相对含量(SPAD值)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及产量的影响。试验设2水分处理、3施磷处理和2品种处理,水分设上下土层均充分供水(W1)和上干下湿(0~30 cm土层干旱胁迫,30~60 cm土层充分供水)(W2)2种水分处理,施磷设不施磷(CK)和施磷于0~30 cm(SP)和30~60 cm(DP)土层3种处理,供试冬小麦品种选用水分敏感型(小偃22)和抗旱型(长旱58)2个品种。从不同品种看,长旱58产量均显著高于小偃22(P<0.05);从不同水分处理看,与充分供水相比,在水分供应不足时,小偃22的SPAD值、Pn、Tr及产量均明显降低,长旱58的产量则明显增加;2个品种的SPAD值、Pn、Tr和产量均表现为施磷处理显著高于不施磷的对照处理(CK)(P<0.05)。施磷位置对冬小麦光合性能和产量的影响因土壤水分和品种不同而异,在水分供应充足时,深层施磷不利于提高生育后期(孕穗期、开花期和灌浆期)SPAD值、Pn、Tr及产量;而在水分供应不足时,深层施磷能够明显提高上述指标,对抗旱性较强品种更加显著。本试验结果表明,在土壤水份供应不足条件下,磷肥深施有利于提高冬小麦光合性能及产量,抗旱性较强品种效果更为明显。     

施氮对不同抗旱性小麦叶片光合及生长特性的影响

在大田试验条件下,对2个不同抗旱特性的小麦品种在5个N素营养水平下各生育时期叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)等气体交换参数以及地上生物量进行了测定。结果表明,两个小麦品种的叶片Pn随生育进程呈逐渐递减趋势,对照在拔节期出现Pn峰值,N素各处理Pn的峰值均出现在分蘖期。不同N素处理的两个小麦品种的Gs、Ls峰值均出现在拔节期~抽穗期,依生育进程呈先升后降的变化趋势。适量N素提高了叶片Pn和Gs,降低了Ls。不同抗旱性小麦光合参数的差异因生育期不同而有差别,N180处理旱地品种较水地品种有高的Pn和Gs,在拔节期~抽穗期旱地品种的Pn、Gs均高于水地品种。小麦地上单株干重随生育进程持续增加。N素对地上单株生物量的影响因抗旱性差异而不同,旱地品种的地上单株生物量随施N量的增加而表现先降低后升高的变化趋势,水地品种则表现出持续下降的趋势;两个品种的籽粒产量随N素水平提高呈先升高后下降趋势,在N180处理达到最高。因此,N180处理是旱地小麦最为适宜的施N水平。结合光合、生长及叶片水势变化特性,认为适量N素可提高干旱环境下叶片光合机构的适应能力,说明N素对提高小麦抗旱能力有积极意义。     

土壤水分和施肥水平对甘薯叶片气体交换的影响

以"秦薯4号"和"619"为材料,通过盆栽试验,测定和分析了不同土壤水肥条件下甘薯的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)以及胞问CO2浓度(Ci).结果表明,土壤水分对两个甘薯品种的Pn、Tr、WUE、Ls、Gs、Ci均有极显著影响;除"秦薯4号"的Gs外,施肥对两个甘薯品种的6个生理指标的影响也均达到极显著水平.甘薯叶片的Pn、Tr随土壤水分的减少均呈下降趋势,而Gs和Ls在土壤轻旱条件下下降或略有不明显上升,但在重旱条件下这两个指标均明显下降.Ci在轻早条件下变化不明显,但在土壤严重干旱时极显著升高,说明轻旱条件下叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱条件下主要受非气孔因素限制."秦薯4号"叶片WUE随土壤水分的下降而极显著下降,而"619"则呈明显的先增后减趋势.甘薯叶片Pn随施肥量的增加而增加,说明增加施肥可促进叶片CO2的气体内外交换.相对于不施肥处理,中肥处理的Tr略有不明显下降("秦薯4号")或明显上升("619"),高肥处理极显著增加了Tr;叶片WUE在中肥处理下极显著增加,但继续增加施肥量时增加不明显或极显著下降:"619"的Gs随施肥量的增加而增加,而"秦薯4号"变化不明显.随施肥量的增加,Ls呈先增后减的趋势,Ci呈先降后增的趋势,说明中肥处理下甘薯叶片气体交换主要受气孔因素的限制,而高肥处理下则主要受非气孔因素的限制.水肥间互作效应明显,合理施肥可提高干旱条件下Pn、Tr、WUE,但品种间气体交换对施肥的反应机制存在差异.     

亚精胺引发对水分胁迫下水稻种子活力及幼苗生理特性的影响

以抗旱性不同的水稻品种旱116和湘早籼32号为材料,分别用0.25mmol·L-1的亚精胺(Spd)和水引发处理36 h后,在浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG6000溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理生化指标。结果表明,Spd和水引发处理可显著提高水稻种子在水分胁迫条件下的活力,促进幼苗生长,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及脯氨酸(Pro)和Spd的含量,明显降低丙二醛(MDA)含量。表明Spd和水引发处理对提高水分胁迫下水稻种子活力及增强幼苗抗旱性具有重要作用。试验还表明,引发处理对抗旱性较强的水稻品种旱116的引发效果好于抗旱性较弱的湘早籼32号,Spd的引发效果好于水。     

旱地大豆垄沟周年覆膜栽培水肥效应研究

针对陇东旱作农业区降水量少、季节分布不均等问题,从改善旱地大豆生长环境和栽培条件、提高降水利用率入手,筛选出旱地大豆垄沟周年覆膜栽培自然降水高效利用新模式。研究表明,垄沟周年覆膜栽培技术可把冬闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤中,又可最大限度蓄积大豆生育期的降水,从而明显改善旱地大豆的水肥条件,增产效果显著,是陇东旱地大豆自然降水高效利用、实现高产稳产的一项新技术模式。     

旱地春小麦新品种银春11号选育报告

为提高白银市春小麦单产，实现小麦生产可持续发展，选育和推广丰产性好、抗旱性强、适宜性广的优质春小麦新品种势在必行。白银市农业科学研究所以自育品系0636为母本、西旱1号为父本配制杂交组合，经多年系谱选择选育出旱地春小麦新品种银春11号。在2016 — 2017年的甘肃省旱地组春小麦区域试验中，银春11号2 a 10点(次)平均折合产量为2 810.4 kg/hm2，较对照品种西旱2号增产11.60%。在2018年的甘肃省旱地组春小麦生产试验中，银春11号平均折合产量为2 107.1 kg/hm2，较对照品种西旱2号增产10.10%。银春11号籽粒蛋白质(干基)含量154.7 g/kg，降落值118 s，湿面筋(以14%水分计)含量336.0 g/kg，赖氨酸(干基)含量4.6 g/kg，容重801.00 g/L。该品种抗旱性较好，中抗条锈病，适应性较好，成熟落黄好，适宜在甘肃中部干旱半干旱地区及生态条件相似的周边地区种植。     

半干旱地区麦田小肥效应研究

合理调配水发和养分是旱地麦田肥调水，以水促肥，达到增产增收，提高利用率的主要措施。在自然降雨条件下，利用氮、磷不同配合的阶梯登高设计，初步研究出在半旱的威县，磷肥效果大于氮肥，配以少量灌水，其水肥交互作用更为明显。     

不同土地利用方式对三江平原湿地土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式(湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林)对土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响.结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性(转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶)、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异.未开垦的湿地草甸,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量均为最高,开垦20年后,上述各种指标含量均有较大幅度降低;由耕地恢复为湿地后,土壤酶活性、有机碳和土壤养分含量有较大幅度的回升,而耕地恢复为林地后,上述各种成分也有不同程度地增加.因此,要保持三江平原湿地较高的土壤肥力和生物学特性,维持三江平原湿地土壤有机碳库稳定,对已开垦湿地进行部分退耕还湿势在必行.     

旱地农业增产技术途径研究总论

本项研究评价了固原、彭阳两县旱地农田的现实生产潜力,进行了两县的旱地农业分区,制定了农田种植制度改革方案。通过三个试区4～6年的验证性实验表明:该地区粮食生产存在很大潜力,可以实现粮食基本自给,影响潜力发挥和达到自给的主要限制因素是土壤肥力不足。为提高土壤肥力,当务之急是增加化肥投入,从长远看,应实行“退耕、改制、种草、还牧”,走农牧业结合的发展道路。     

提高人工植被培育中土壤抗旱性的综合措施

干旱条件下培育人工植被,采取适当的抗旱措施是必不可少的,其中作为植物生长发育所需水分、营养的载体,土壤是显著的可调控对象,对其合理处置与抗旱有着密切的关系。以土蓄水、抑制蒸发、改良土壤、培肥地力等有利于对有限水分的利用。提高土壤抗旱性的综合措施包括土壤耕作、土壤培肥、土壤覆盖、防止水分深层渗漏等方面。在气候暖化的背景下,为增强土壤抗旱措施的效果,提高其技术水平,分析了与蓄水、保水、集水以及用水有关的土壤抗旱方式及其特点。在综合述评的基础上,还讨论了土壤抗旱措施的技术应用问题和需要研究的主要方面。     

宁南黄土丘陵区旱作苜蓿地土壤综合肥力质量评价

采用改进的内梅罗综合指数法计算得出的不同年限苜蓿地土壤综合肥力指数研究,结果表明:苜蓿地表层（0—20 cm）土壤综合肥力指数范围在0.623~0.794,土壤肥力水平介于一般水平和贫瘠状态,不同年限苜蓿地表层（0—20 cm）土壤综合肥力指数呈:CK > 6 a > 2 a > 8 a > 3 a > 20 a > 10 a。说明宁南黄土丘陵区旱作苜蓿粗放经营（只刈割,不培肥）,导致土壤综合肥力指数日趋下降。因此,在苜蓿经营过程中,有必要进行土壤培肥,在苜蓿退化严重时,可以通过轮作培肥等措施提高土壤肥力。     

抗旱丰产春小麦新品种陇春43号选育报告

为甘肃省小麦生产提供抗旱、抗病、丰产、优质小麦新品种,以促进小麦更新换代,实现小麦稳产增产,以衡7728为母本、陇春27号为父本进行了有性杂交,通过异地生态选择、采用系谱法成功选育出了抗旱丰产春小麦新品种陇春43号。2018 — 2019年参加甘肃省旱地春小麦区域试验,平均折合产量3 074.70 kg/hm2,较对照品种西旱2号增产10.02％。2020年参加甘肃省旱地春小麦生产试验,平均折合产量3 582.61 kg/hm2,较对照品种西旱2号增产9.81%。该品种具有高产稳产,优质,株型紧凑,抗旱,抗倒伏,中抗条锈和白粉病等特点,适宜在甘肃省中部旱地春麦区以及类似生态地区种植。     

不同花生品种对干旱胁迫的响应

为明确花生抗旱适应性机理, 筛选抗旱品种(系), 在人工控水条件下, 以北方花生产区推广种植的29 个花生品种(系)为试验材料, 对中度土壤水分胁迫下花生植株生长发育状况和光合色素含量等指标进行了研究。结果表明, 不同花生品种(系)对土壤水分胁迫程度和胁迫时间的响应不同, 水分胁迫程度和时间显著影响花生的植株形态、生物量积累和生理指标, 且表现出明显的种间差异。中度土壤水分胁迫明显抑制花生植株地上部生长, 主茎高、地上部生物量显著降低, 且随胁迫时间延长主茎高度降低明显; 至成熟期, 一些品种(系)主茎高和生物量累积胁迫指数降幅达65%~70%。土壤水分胁迫使花生结荚期和饱果期根/冠比、光合色素含量和比叶面积增大, 随胁迫时间延长上升趋势明显; 结荚期的各指标除分枝数和类胡萝卜素外均可作为鉴定品种(系)抗旱性的依据。“冀花4 号”、“花育22 号”、“花育24 号”、“花育20 号”、“花育21 号”、“花育25 号”、“唐科8 号”、“花育17 号”、“花育27 号”等9 个品种具有较强的抗旱性。     

Challenges to the exploitation of host plant resistance for Striga management in cereals and legumes by farmers in sub-Saharan Africa: a review

Striga hermonthica, Striga asiatica and Striga gesneroides are obligate root parasites that cause severe yield losses in cereals and legumes in sub-Saharan Africa. Genetic control of Striga through resistance is widely considered to be the most practical and economically feasible method for long term control. The paper presents a comprehensive account of the Striga resistance mechanisms and environmental limitations to their usage in sub-Saharan Africa. Components of Striga resistance in cereals and legumes include low germination stimulant production, low haustorial initiation factor, mechanical barriers, incompatibility, antibiosis and Striga avoidance due to root growth habits. The successful exploitation of resistance has been limited by existence of specificity towards hosts, parasites that have evolved races specific host cultivars, Striga genetic variance which enables parasite to adapt to new resistance alleles and diverse hosts which support the parasite even in the absence of cereals together with low fertility due to nutrient mining in the smallholder sector. The results imply that different resistance mechanism may need to be present in genetically heterogeneous varieties or cereals with different resistance mechanisms may be rotated in the same field. Comprehensive Striga management systems should also address soil fertility in the small holder farmers of sub-Saharan Africa.     

干旱胁迫对花生生育中后期根系生长特征的影响

花生是较耐旱的经济和油料作物, 长期少雨或季节性干旱是限制花生产量提高的重要环境因子, 也是花生收获前黄曲霉素感染的重要因素。根系是植物吸水的主要器官, 不同土壤水分状况下植物的根系构型可能会表现出显著差异, 进而影响植物根系吸收养分和水分的能力。研究不同土壤水分状况下花生根系形态的发育特征与抗旱性的关系对进一步理解花生的水分吸收、运输、利用和散失机制以及培育抗旱性花生具有非常重要的作用。为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征, 探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制, 在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验, 研究抗旱型花生品种"花育22号"和干旱敏感型花生品种"花育23号"生育中后期根系生长特征及其对干旱胁迫的响应。设置正常供水和中度干旱胁迫(分别控制土壤含水量为田间持水量的80%~85%和45%~50%)2个水分处理, 分别在花针期、结荚期和饱果期进行取样,根长、根表面积和体积扫描后通过WinRhizo Pro Vision 5.0a程序进行分析; 收获时测定产量和抗旱系数(干旱胁迫处理与正常供水处理下产量之比)。结果表明, "花育22号"具有较高的产量和抗旱系数, "花育23号"对干旱胁迫的适应性小于"花育22号"。抗旱型品种"花育22号"具有较大的根系生物量、总根长和根系表面积, 且深层土壤内根系表面积和体积大于"花育23号"。与正常供水处理相比, 干旱胁迫显著降低2个品种花针期的根系总根长、根系总表面积和总体积, 对结荚期和饱果期根系性状无显著影响; 干旱胁迫增加2个品种生育中后期40 cm以下土层内的根长密度分布比例、根系表面积和体积, 但"花育23号"各根系性状增加幅度小于"花育22号"。干旱胁迫处理下20~40 cm和40 cm以下土层内根系表面积和体积分别与总根长、总表面积和总体积呈显著或极显著正相关, 而正常供水处理下0~20 cm土层内根系表面积和体积与整体根系性状表现极显著正相关。总体而言, 具有较大根系和深层土壤内较多的根系分布是抗旱型花生的主要根系分布特征; 土壤水分亏缺条件下, 花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性调节植株对水分的利用。     

Assessment of Soil Fertility Characteristics of Chemical-Fertilized Banana Fields of South India

Soil fertility status of continuously cultivated, chemical-fertilized banana fields of the south Indian states, Kerala, Karnataka, and Tamilnadu, in relation to seasons and varieties is assessed. The major goals were to identify soil types in terms of soil fertility characteristics and specific banana varieties of the region. The focus was to assess specific soil parameters favoring specific varieties, if any, towards global applications. Altogether 286 soil samples collected at random from 143 fields of 13 cultivated varieties, representing 47 different soil series in two seasons, are analyzed and compared. Soil pH and nutrient parameters of different banana variety cultivated fields remained significantly different. Total phosphorus and potassium content of these soils remained normal, but soil nitrogen content was low. The investigation remains a good model for the inventory of specific soil types, soil nutritional characteristics, and ecological amplitude of specific crop of high varietal diversity over a broad area.     

PEG胁迫下旱地油菜绿肥苗期抗旱性筛选和评价

[目的]研究苗期抗旱能力突出的油菜绿肥种子萌发特性和生理特征,为筛选适宜于黄土高原旱作区种植的油菜绿肥品种提供可靠的方法及建议.[方法]采集了30份油菜绿肥品种进行室内发芽试验,设正常水分对照和以10％聚乙二醇(polyethylene?glycol?6000,PEG-6000)高渗溶液人工模拟的干旱胁迫处理.分析苗期...