遮阴对夏玉米茎秆形态结构和倒伏的影响

【目的】在太阳辐射不断减少的气候条件下,探讨遮阴（弱光胁迫）对夏玉米茎秆形态及其显微结构的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S1）、穗期遮阴（S2）、全生育期遮阴（S3）3个处理,遮光度为60%,以自然光为对照（CK）,研究弱光胁迫对夏玉米茎秆性状及其倒伏的影响。【结果】遮阴后夏玉米株高、穗位高和叶面积指数,地上第3茎节长、茎节横截面积、茎秆穿刺强度均显著降低,且遮阴时期对其影响表现为S1＜S2＜S3;DH605和ZD958的茎秆穿刺强度分别较对照降低22.23%和24.41%。茎秆硬皮组织厚度和维管束数目及中央大维管束面积、木质部面积、韧皮部面积较对照也显著降低,田间倒伏率显著升高,全生育期遮阴两品种倒伏率分别高达36.5%和24.7%。遮阴后空秆率增加,收获穗数、穗粒数显著降低,产量下降,减产幅度表现为S3＞S1＞S2。【结论】夏玉米生长期内光照不足影响产量形成,改变植株形态,通过降低基部节间长度、粗度、穿刺强度和茎秆硬皮组织厚度,减少维管束数目,降低茎秆抗倒伏性能,且花前遮阴对田间倒伏率的影响大于花后遮阴。     

遮阴对南疆冬小麦光合特性和产量的影响

【目的】在小麦生长中后期,采用人工模拟核桃、杏、红枣三种果树不同程度遮阴条件下,研究分析不同遮阴处理对小麦光合特性、干物质积累及分配和产量的影响,为新疆南疆果树-小麦间作模式下小麦高产栽培管理提供理论依据。【方法】供试冬小麦品种为新冬20号,遮阴处理设置4个水平,S1:拔节期遮阴10%-抽穗期遮阴25%,S2:拔节期遮阴20%-抽穗期遮阴50%,S3:拔节期遮阴30%-抽穗期遮阴75%,S0:不遮阴。遮阴均从小麦拔节期至成熟期。【结果】小麦扬花期随着遮阴幅度的增大,小麦旗叶光合速率显著降低;灌浆期轻度遮阴Pn与对照无明显差异,但显著高于S2和S3处理;蒸腾速率和气孔导度均随着遮阴幅度的增大而降低,胞间CO₂浓度随着遮阴幅度的增大而增大。随着遮阴幅度的增大总干物质积累量和向籽粒的分配均呈降低趋势,干物质向籽粒的分配率分别降低9.5%、24.2%和27.7%;收获穗数、千粒重、产量和经济系数均随着遮阴幅度的增大而显著降低,而轻度遮阴对穗粒数的影响不明显。随着遮阴幅度的增大,产量和经济系数分别降低22.%、42.9%、67.8%和 8.9%、23.8%、27.6%。【结论】随着遮阴幅度的增加,小麦光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,胞间CO₂浓度升高,总干物质积累量和向籽粒的分配比例降低,轻度遮阴收获穗数和千粒重降低,中度和重度遮阴产量三要素均显著降低,导致产量和经济系数显著降低。     

果粮间作模式下果树遮阴程度对小麦籽粒产量和主要营养指标的影响

【目的】研究果粮间作模式下,果树遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和营养品质的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供理论依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置轻度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的75%)和重度遮阴(日平均光照强度为自然光强度的30%)2个处理,以大田条件为对照。分别测定不同处理条件下冬小麦籽粒产量构成指标、淀粉含量及组分、蛋白质含量及组分及氨基酸组分和含量。【结果】轻度遮阴条件下间作冬小麦单位面积有效穗数和单位面积产量均显著提高;总淀粉含量、直链淀粉/支链淀粉均升高;谷蛋白/醇溶蛋白、氨基酸含量降低。重度遮阴条件下单位面积产量及产量构成指标均显著降低,淀粉相对含量及直链淀粉/支链淀粉对对照无显著差异;醇溶蛋白含量显著升高,氨基酸评分提高。【结论】果粮间作模式下,果树树阴移动营造的轻度遮阴条件有利于冬小麦籽粒产量的形成,籽粒淀粉品质提高;重度遮阴条件下籽粒产量大幅降低,籽粒蛋白质相对含量提高,蛋白质和氨基酸品质有所改善。     

26份自交系田间抗旱性鉴定与评价

【目的】分析26份玉米自交系的主要农艺性状、籽粒产量、耐旱指数、耐旱系数等性状相关性,进行耐旱性综合性评价。【方法】采用玉米种质耐旱指数法。【结果】玉米开花期,遭遇大气高温和土壤缺水会导致玉米花粉活力下降,受精结实不良,减产严重。各主要性状与籽粒产量的相关系数大小为耐旱指数＞穗位＞穗长＞ASI＞行粒数＞秃尖长＞穗行数。其中耐旱指数、穗位、穗长、株高、ASI值、行粒数等籽粒产量正相关;秃尖长等与籽粒产量负相关。【结论】26份自交系中耐旱强的自交系共11份(42.31%),耐旱性中等的7份(26.92%);耐旱性较弱的材料8份(30.77%)。     

花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响

【目的】针对近年来黄淮海夏玉米区太阳辐射不断减少的生产问题,探讨花粒期光照对夏玉米产量及籽粒灌浆特性的影响。【方法】以登海605（DH605）为试验材料,大田条件下设置花粒期遮阴（S）、花粒期增光（L）两个处理,遮光度为60%,阴天下增光的光照强度能达到80 000—100 000 lx,以自然光为对照（CK）,研究花粒期光照对夏玉米产量和籽粒灌浆特性的影响。【结果】遮阴后夏玉米的产量、干物质积累量、最大灌浆速率均有不同程度的降低,而增光增加了夏玉米产量、干物质积累量和最大灌浆速率。连续两年遮阴处理的产量较对照分别降低了59.39%、79.03%,而增光则较对照分别增加了16.29%、12.93%。干物质积累量表现为L>CK>S,生育后期不同处理DH605的籽粒占干物质总量的比例差异显著,S、CK和L平均分别为22.92%、48.49%和51.80%。与CK相比,遮阴后籽粒最大灌浆速率减小,同时达到最大灌浆速率时的天数相对增加;增光则使籽粒最大灌浆速率提高,达到最大灌浆速率时的生长量增加。【结论】花粒期遮阴通过降低夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著降低夏玉米产量;花粒期增光则通过增加夏玉米的干物质积累量、籽粒最大灌浆速率,显著提高夏玉米产量。     

脱叶剂喷施时间对棉花产量品质及种子化学成分的影响

【目的】研究脱叶剂喷施时间对棉花产量、品质以及种子化学成分的影响。【方法】采用单因素随机区组小区试验,分析脱叶剂不同喷施时间对棉花产量、纤维品质、脱叶效果及种子成熟度的影响。【结果】吐絮率50%时喷施脱叶剂,脱叶效果最佳,喷施脱叶剂后20 d,脱叶率达到92%。脱叶剂喷施过早,植株未老化,叶柄处离层不易形成,脱叶剂喷施过晚,后期的低温未能最大限度发挥药剂作用。【结论】脱叶剂喷施越晚,棉花衣分与单铃重越大,但喷施过晚,会导致棉铃在采收时无法吐絮,并且脱叶效果差,造成采收时含杂过大;种子中蛋白质含量过高,脂肪含量不足,种子不饱满,影响种子的生活力。新疆北疆种子棉在吐絮率达到50%时喷施脱叶剂效果最佳。     

Q弹切糕的研制及其质构分析

【目的】 获得Q弹切糕的最佳配方,为切糕新产品的研发提供思路和参考。【方法】 以核桃、葡萄干等为主要制作原料,辅以低筋粉、玉米淀粉、可可粉、鸡蛋、细砂糖等,采用单因素试验和正交试验,通过质构和感官品质分析,研究Q弹切糕的最佳配方。【结果】 影响Q弹切糕弹性和感官评分的主次因素依次为可可粉添加量>低筋粉与玉米淀粉配比>糖添加量>干坚果添加量。最佳配方为低筋粉和玉米淀粉适宜比例为7∶3,可可粉添加量为15 g,糖添加量均为40 g,干坚果添加量为150 g,制作的Q弹切糕感官评分最高。【结论】 Q弹切糕与市售传统切糕相比,具有质地柔软、弹性十足、含糖量低、口感独特等特点。     

不同棉花品种对脱叶剂的响应

【目的】 研究不同棉花品种对脱叶剂响应,筛选出脱叶效果较好棉花品种。【方法】 选择脱叶效果较好的脱叶剂-脱吐隆,分析喷施前后棉花的光合作用和棉花叶片数、脱叶率、单株铃数、单铃重、单产、衣分、马克隆值、纤维长度等指标变化规律。【结果】 Pn角度分析,喷施脱叶剂5 d敏感的品种顺序为P1、P3、P10、P8;Ci角度分析喷施脱叶剂5 d敏感的品种顺序为P1、P10、P2、P3;P10与P3在前期脱叶速率较快,后期P1脱叶速率较快,且脱叶率最高;产量性状各指标(P2衣分、皮棉除外)均低于清水对照;脱叶剂喷施与清水对照的纤维品质各指标差异均不显著(P＞0.05)。【结论】 P1、P3、P10品种对脱叶剂的响应较为迅速。     

磷肥施用深度对夏玉米产量及根系分布的影响

【目的】探明华北平原区磷肥施用深度对夏玉米产量及根系分布的影响。【方法】采用大田试验和土柱试验方法。大田试验设不施肥（CK）、常规垄侧施磷（T-side）、8 cm土层施磷（T-8）、16 cm土层施磷（T-16）、24 cm土层施磷（T-24）以及3层（8、16、24 cm土层）均匀施磷（T-all）处理,研究其对夏玉米产量、养分吸收量的影响。土柱试验,研究8 cm施磷（P 8）、16 cm施磷（P 16）、24 cm施磷（P 24）以及3层均匀施磷（P-all）对夏玉米根系分布的影响。【结果】大田试验结果表明,磷肥不同施用深度显著影响夏玉米产量,玉米籽粒产量依次为T-24处理>T-all处理>T-16处理> T-side处理>T-8处理>CK,T-24处理玉米产量较T-side处理提高了10%,差异显著。玉米地上部磷素累积量在八叶期、吐丝期、收获期分别以T-side处理、T-8处理、T-all处理最高。随着磷肥施用深度的增加,玉米收获期氮素吸收量呈现显著增加趋势。土柱试验结果表明,玉米根系长度以P 24处理最高,与CK、P-all和P 8处理相比分别提高了68%、18%、17%,差异均达显著水平。玉米根系在磷肥施用点处集中生长,磷肥深施有利于玉米根系向土壤深层生长。【结论】磷肥深施能够诱导根系向深层生长,显著提高夏玉米产量。本试验条件下以磷肥集中施在24 cm土层最好。     

弱光涝渍复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

【目的】旨在探讨不同生育时期弱光涝渍复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,通过在大田条件下设置不同生育时期遮阴、淹水以及遮阴+淹水处理,即分别为三叶期淹水（V3-W）、拔节期淹水（V6-W）、开花期淹水（VT-W）;三叶期遮阴（V3-S）、拔节期遮阴（V6-S）、开花期遮阴（VT-S）;三叶期遮阴淹水（V3-S-W）、拔节期遮阴淹水（V6-S-W）、开花期遮阴淹水（VT-S-W）,并以自然光和常规水分处理为对照（CK）,以模拟不同生育时期的寡照、涝渍及其复合胁迫,研究不同生育时期遮阴淹水复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】遮阴淹水后,夏玉米叶面积指数（LAI）下降,叶片叶绿素相对含量（SPAD值）显著降低,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）显著下降,胞间二氧化碳浓度（Ci）小幅上升,其中V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的Pn较CK分别下降43.7%、41.1%和35.1%,且遮阴淹水复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于遮阴、淹水等单一胁迫。遮阴淹水复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降并最终导致产量降低。从2018年和2019年的产量平均值来看,V3-S-W、V6-S-W和VT-S-W处理的产量较CK分别降低32.5%、28.3%和24.7%。与单一遮阴和淹水处理相比,V3-S-W处理的产量较V3-S和V3-W处理分别降低26.3%和13.1%;V6-S-W处理的产量较V6-S和V6-W处理分别下降14.9%和6.2%;VT-S-W处理的产量较VT-S和VT-W处理分别降低2.9%和15.0%。【结论】遮阴淹水复合处理导致夏玉米群体叶面积指数显著降低,叶绿素相对含量下降,光合性能受到抑制,进而导致夏玉米光合同化物的积累与分配受阻,最终导致产量显著下降。三叶期遮阴淹水对夏玉米光合特性和产量的下降幅度的影响最大,拔节期次之,花期的影响较小。同时,遮阴淹水复合处理造成的光合特性及产量下降程度高于任一单处理。     

不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦生长动态及品质的影响

【目的】 分析不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦经济性状及品质影响,研究啤酒大麦氮肥最佳追施时期,为提高大麦种植区产量与品质提供一定的理论基础。【方法】 以近几年引进和自育的啤酒大麦品种为材料,采用裂区设计,研究在不同生育时期追施氮肥对不同品种经济性状、产量及品质的影响及变化规律。【结果】 随着追施氮肥时期的推迟,抽穗期、成熟期均推迟;在孕穗期、抽穗期追施氮肥,生育期天数显著增加;在2叶1心期追施氮肥最高总茎数和有效穗数表现最优,差异显著;株高、产量构成因子及产量在拔节期追施氮肥效果最佳,且差异显著;蛋白质含量与追氮时期呈正相关规律变化,随着追施氮肥时期的后移,蛋白质含量越高。【结论】 在2叶1心期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的经济性状;在拔节期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的产量,显著改善其籽粒品质。拔节期追施氮肥可实现产量与品质的协同提高。     

不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系

【目的】研究不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系,以期为早熟、高产、适应机械粒收的玉米新品种的筛选提供理论依据。【方法】2017年以早熟玉米品种登海518（DH518）、衡早8号（HZ8）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,2018年以早熟玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,种植密度为75 000株/hm²,研究玉米生长发育过程中的叶片建成规律、穗部发育特性以及各生育阶段对光温需求的差异。【结果】不同熟期夏玉米品种各生育阶段的光温需求大小表现为吐丝期（R1）—生理成熟期（R6）>出苗期（VE）—吐丝期（R1）>播种期（sowing）—出苗期（VE）。不同品种花后对积温的需求高于花前,中晚熟和早熟夏玉米品种对积温需求的差异主要在拔节期—吐丝期,具体表现为第9—16片叶建成期;花后对积温的需求品种间差异不显著。相关性分析表明,不同熟期夏玉米品种的产量与穗位高、穗高系数呈极显著正相关关系。不同熟期夏玉米品种的雄穗发育特性不同,晚熟品种的雄穗长度显著低于早熟品种,但晚熟品种的雄穗分枝数、雄穗总小花数、小花败育率、有效小花数显著高于早熟品种;而雌穗分化到籽粒形成受品种基因型影响较大。【结论】不同熟期夏玉米品种生长发育特性具有较大差异,在75 000株/hm²条件下,中晚熟品种的产量显著高于早熟品种;植株总叶片数较少,拔节期—吐丝期所需时间短,后期脱水速率快是早熟宜机收玉米品种的典型特征。     

商品有机肥替代部分化肥对玉米生长、产量及土壤肥力的影响

【目的】研究商品有机肥替代部分化肥施用后对玉米生长、产量、土壤肥力及经济效益的影响,为玉米生产中有机肥替代部分化肥的应用提供可行性依据。【方法】设3个处理,不施肥(CK)、常规施肥(NPK)、有机肥替代部分化肥(MNPK)(等养分条件下,氮、磷和钾替代比例分别为10.0%、18.3%和15.0%),设田间小区试验与室内分析。【结果】商品有机肥替代部分化肥(MNPK)较常规施肥(NPK)和不施肥(CK),提高了玉米各生育期株高、茎粗、叶片数和叶片SPAD值;改善了玉米的穗部性状和产量构成;玉米产量增加83.47%、14.94%,净收益增加419.58元/hm²;土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别增加13.08%～39.29%、71.97%～95.70%、13.29%～45.13%、20.00%～23.26%,提高含水量,降低土壤pH和土壤容重。【结论】商品有机肥替代部分化肥是促进玉米生长、增产增效和培肥土壤的一种经济可行的施肥方法。     

氮肥用量对啤酒大麦相关农艺性状及品质的影响

【目的】研究氮肥用量对啤酒大麦相关农艺性状及品质的影响,分析新疆大麦种植区最优施氮量,为大麦优质高产提供理论依据。【方法】以近几年引进和自育的大麦品种为材料,比较不同氮肥用量下4个品种的农艺性状、产量及品质差异。【结果】不同氮肥用量对大麦出苗期的影响不大,抽穗期与成熟期、生育期均随着氮肥用量增加而推迟,各处理差异显著。基本苗数各品种均在225 kg/hm²水平下表现最好。株高随氮肥用量增加而不断升高,穗长、主穗粒数、千粒重均在225 kg/hm²处理下最优。各处理间产量和蛋白质含量无显著性差异,但在300 kg/hm²处理下,蛋白质含量最高,产量在225 kg/hm²最优。【结论】新疆啤酒大麦的氮肥用量应控制在225 kg/hm²左右效益最佳。     

非生物胁迫对不同玉米杂交种苗期生长的影响

【目的】研究非生物胁迫对不同玉米杂交种苗期生长的影响,比较其适应非生物胁迫的能力,为玉米杂交种的生产提供参考依据。【方法】以3种玉米杂交种新玉47号、九玉J03、九圣禾2468为材料,分别用PEG 6000、NaCl、低温、强光胁迫处理一周后,测定3种杂交种幼苗株高、茎粗、叶面积等各种生长指标。【结果】不同非生物胁迫对玉米幼苗株高、茎粗、叶面积、相对含水量等均有不同程度的抑制作用,3种玉米品种的抗逆性表现各不相同。九玉J03适应盐和低温的能力较强;九圣禾2468适应旱、强光的能力较强;而新玉47号在这些非生物胁迫下均表现一般。【结论】3个不同地区种植的玉米杂交种对环境的适应能力各不相同。     

黄腐酸与氮肥配施对滴灌玉米产量及氮肥利用率的影响

【目的】研究配施不同用量的黄腐酸对新疆拜城县膜下滴灌玉米产量及氮肥利用率的影响,筛选出适宜拜城县膜下滴灌玉米的黄腐酸的用量。【方法】以新玉31号品种为研究对象,在施用相同氮磷钾(N 240 kg/hm²、P₂O₅ 150 kg/hm²、K₂O 90 kg/hm²)的基础上,以单施氮肥处理为对照,分析施不同用量的黄腐酸对玉米产量及氮肥利用率的影响。【结果】相对于单施氮肥处理,合理施黄腐酸(180~270 kg/hm²)能显著增加玉米的产量,增产率为10.2%~12.6%,玉米氮肥利用率提高8.0~10.5个百分点,但收获后土壤中的硝态氮和铵态氮的含量没有显著增加。大量施用黄腐酸(450 kg/hm²)能显著增加玉米的生物量、氮肥利用率以及收获后土壤中的硝态氮和铵态氮的含量,但是产量降低,减产率为3.5%。【结论】对玉米产量和氮肥利用率与黄腐酸用量进行综合分析,适宜的黄腐酸用量为180~270 kg/hm²。     

玉米叶绿素含量的全基因组关联分析

目的 叶绿素含量与作物产量呈正相关。通过提高叶绿素含量来提高作物产量是作物育种的方向之一。因此,利用全基因组关联分析（genome-wide association study, GWAS）解析玉米叶绿素含量的遗传基础,可为玉米高光效理想株型设计育种提供理论指导。方法 以538份玉米自交系构成的关联群体为研究对象,在5个环境下,通过对其授粉后5 d的棒三叶（穗位叶、穗上叶、穗下叶）叶绿素含量进行测定,并借助覆盖玉米全基因组的558 629个单核苷酸多态性标记（SNPs）,利用3种模型（Q、K和Q+K）对叶绿素含量进行全基因组关联分析,随后选择最优模型的GWAS结果并结合eQTL（expression quantitative trait loci）分析对叶绿素含量的自然变异进行解析。结果 5个环境下,棒三叶叶绿素含量均遵从正态分布且叶绿素含量间呈正相关;方差分析表明棒三叶叶绿素含量的环境效应、基因型效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平;此外,穗上叶、穗位叶和穗下叶叶绿素含量的遗传力分别为0.66、0.66和0.67。比较3种模型发现K模型对假阳性（I型错误）控制最好,在此模型下共检测到29个与棒三叶叶绿素含量显著关联的SNP（P≤3.99×10^-6）,涉及到18个位点,共有76个候选基因落在这18个位点内,其中85.5%（65/76）的候选基因具有eQTL,11.8%（9/76）的候选基因与对应表型显著相关（P＜0.05）,说明这9个基因可能是通过表达量变化来调控表型变异。在这76个基因中,60个候选基因有功能注释,功能涉及到能量代谢、物质输送代谢途径和生物合成调节等过程。此外还发现2个可以在不同环境或不同叶片共定位的位点,其中,共定位位点内的基因GRMZM2G074759编码一种与AAE3高度相似的酰基活化酶,该基因通过提高α-酮戊二酸（ALA）和草酰乙酸含量进而影响氨基酸生物合成,提高籽粒赖氨酸含量,改善玉米品质。此外,ALA的合成会促使叶绿素含量升高,进而提高作物产量,推测该基因为最可能的候选基因。结论 K模型对假阳性的控制效果最好,基于K模型,共检测到18个玉米叶绿素含量显著关联位点,发现多个参与叶绿素合成途径相关基因。