植物生长调节剂对谷子生长发育的调控效应

为筛选可有效降低谷子株高、提高其抗倒伏能力的化控剂及其最佳喷施期,探讨不同化控剂对谷子生长发育和产量的影响,苗期和拔节期分别对嫩选17喷施4种化控剂(多效唑、缩节胺、矮壮素、烯效唑),于灌浆期和成熟期测定各处理植株干物质积累量、SPAD、净光合速率、茎秆特性以及产量构成等指标。结果表明：谷子苗期和拔节期喷施烯效唑、矮壮素、缩节胺、多效唑都能不同程度矮化植株,增加茎粗,提高抗倒伏能力,达到增产效果。其中,在苗期施用多效唑株高和节间长分别相比于CK降低6.76%,25.43%,苗期喷施矮壮素增加茎粗效果最显著,比CK增加22.89%,多效唑喷施处理下的谷子抗倒伏性最好,苗期喷施多效唑增产效果最显著,比CK增产17.51%;4种调节剂均能显著提高谷子叶片SPAD值及净光合速率,苗期喷施多效唑处理对SPAD值和净光合速率的提升效果最好,分别比CK提高了35.29%,30.37%;与CK相比,苗期喷施植物生长调节剂对谷子植株地上部干物质积累影响显著。喷施化控剂对谷子植株地上部干物质积累与CK相比影响不显著。总体来看,苗期喷施多效唑效果最好,可作为谷子高产栽培适宜的化控抗倒伏措施应用。     

喷施多效唑对糜子生长及光合特性的影响

为了明确多效唑喷施时期和浓度对糜子生长及光合特性的影响,以‘齐黍1号’为研究材料,采用随机区组设计,于糜子分蘖期、拔节期和孕穗期叶面喷施150、300、600和1200mg/L多效唑,以清水作对照。结果表明,叶面喷施多效唑可以改变糜子植株茎秆的形态特征,使株高降低、茎粗增加,从而增强植株的抗倒伏能力。在同一喷施时期,随施药浓度的增加,糜子主茎高逐渐降低,节间增粗,抗倒伏力逐渐增强。在糜子生育时期喷施适宜浓度的多效唑能增加糜子的净光合速率、蒸腾速率及相对叶绿素含量,且随着多效唑浓度的增加均呈先增加后降低的变化趋势;在适宜时期喷施多效唑可提高糜子主穗重及主穗粒重,使糜子显著增产,且分蘖期喷施效果优于拔节期和孕穗期,但浓度过高时会降低增产效果。综合分析,在本试验条件下,分蘖期喷施300mg/L的多效唑可以有效增强糜子的抗倒伏能力及光合指标,提高产量,是较适宜糜子的防倒增产栽培措施。     

不同植物生长调节剂对冬小麦茎秆特性和产量的影响

大田条件下研究了喷施不同植物生长调节剂对冬小麦茎秆特性和产量的影响。设置喷施175 mg/kg多效唑(SP1)、300 mg/kg矮壮素(SP2)、350 mg/kg麦巨金(SP3)、333 mg/kg劲丰(SP4)、300 mg/kg缩节胺(SP5)、333 mg/kg碧护(SP6)和清水对照7个处理,对冬小麦株高、节间长、茎粗、茎干质量、抗倒伏能力、产量及产量构成等进行了分析。结果表明,多数植物生长调节剂降低小麦株高,增强茎秆基部抗折力和抗倒伏能力,抗倒伏能力:SP3SP6SP4SP1SP5SP2CK。不同处理对小麦基部节间长的效应为:第1节第2节第3节。籽粒产量SP3SP5SP6SP1SP2CKSP4,其中SP3、SP5处理与对照差异显著,较对照分别增加3.2%和2.3%。有效穗数和穗粒数受到的影响较大,千粒质量较小。2013-2014年小麦未发生倒伏的情况下,喷施多效唑、缩节胺的效果好于其他生长调节剂。     

喷施多效唑对甜高粱生长及生理特性的影响

为了研究多效唑对甜高粱生长发育与生理特性的影响,采用不同浓度的多效唑在苗期和抽穗期对甜高粱进行叶面喷施处理。结果表明,适宜浓度的多效唑处理可以有效提高甜高粱叶片的可溶性糖、叶绿素和可溶性蛋白质等的含量,显著增强了甜高粱叶片的蔗糖合成酶活性、蒸腾速率和净光合速率,有效降低了甜高粱的株高和茎长,而对茎秆的增粗有促进作用,从而提高了甜高粱的抗倒伏能力,最终使茎秆产量提高。多效唑比较适宜的使用浓度为0.75g/L。     

钾肥和硅肥对油用亚麻茎秆抗倒伏特性的影响

为了优化油用亚麻抗倒伏的肥料运筹措施,以‘陇亚11号’和‘定亚23号’为试验材料,通过裂区设计,研究了钾肥（不施钾、52.5 kg K₂O/hm²和105 kg K₂O /hm² 3个水平）和硅肥（不施硅和90 kg SiO₂/hm² 2个水平）用量对油用亚麻茎秆形态学、力学抗倒伏特性及产量的影响。结果表明：‘陇亚11号’的株高、重心高度及茎粗、壁厚、抗折力均显著大于‘定亚23号’,茎秆形态学及力学抗倒伏特性的综合影响下,‘陇亚11号’较‘定亚23号’倒伏率提高21.24%而产量降低9.43%。钾肥显著改善了抗倒的茎秆表观形态学特性,施钾后茎粗、壁厚、茎秆抗折力、抗倒伏指数提高而株高和重心高度降低,千粒重和籽粒产量分别提高7.35%和9.34%。硅肥对茎秆形态学、力学特性及籽粒产量均无主效应,但硅肥与钾肥的互作使茎粗显著增加。抗倒伏指数与茎粗、壁厚呈显著正相关,与株高、重心高度呈显著负相关。品种间的茎秆抗倒伏特性差异较大,施用钾肥显著改善了抗倒的茎秆表观形态学特性,优化了茎秆机械性能,增强了油用亚麻的抗倒伏能力;供钾量较低时,硅肥与钾肥对茎粗的互作正效应明显。     

乙矮合剂对谷子茎秆抗倒伏能力及产量的影响

2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站，以张杂谷13号为材料，设置乙矮合剂(ECK)的不同喷施时期(拔节期单次处理，拔节期+抽穗前期双次处理)和不同喷施剂量处理(0.90、1.35、1.80和2.25L/hm²)，探究了ECK对谷子茎秆抗倒伏能力与产量的调控效应。结果表明，随ECK喷施剂量增加，谷子株高、重心高度、节间长度、倒伏率和倒伏指数呈降低趋势，茎粗、单位长度节间干重及节间抗折力呈增加趋势。谷子茎秆理化特性分析结果表明，随ECK喷施剂量增加，基部第2节间纤维素含量呈下降趋势，半纤维素和木质素含量呈先上升后下降趋势，拔节期和抽穗前期双次喷施ECK处理后上述指标变化更为显著。在拔节期和抽穗前期各喷施0.90L/hm² ECK的双次化控处理下，谷子较对照增产幅度最高，2020和2021年增产幅度分别为10.33%和28.04%。综上所述，合理施用ECK能够改善谷子茎秆形态和理化特性，增强抗倒伏能力，提高产量。     

三江平原不同玉米品种茎秆特性比较与抗倒伏品种筛选

为明确三江平原抗倒伏玉米品种的茎秆特性,筛选出优良的抗倒伏玉米品种,本研究以‘L38P05’、‘先玉1219’、‘德美亚3’、‘A6565’、‘C2235’、‘J6518’、‘迪卡556’、‘P5697’、‘中单859’和‘垦沃6’10个玉米品种为试验材料,比较不同玉米品种的倒伏情况、产量表现和茎秆形态特征、力学特性及其与倒伏的相关性。结果表明,玉米的株高、穗位高、穗高系数、节间抗折断力与倒伏率无显著相关关系,不适宜作为评价玉米植株抗倒伏能力的形态指标和力学指标;基部节间的茎粗系数、穿刺强度、压碎强度可作为抗倒伏玉米品种筛选的依据,测定第2～第4节间更有意义。该区域正常年份下,基部2～5节间平均穿刺强度80 N/mm2以上和第2～第4节间平均压碎强度390 N/mm2以上的玉米品种具有较强的抗倒伏潜力。综合各品种的倒伏情况、茎秆性状和产量,筛选出适合三江平原机械化种植的优良抗倒伏玉米品种为‘德美亚3’、‘先玉1219’、‘C2235’和‘迪卡556’。     

外源硒对谷子产量因子及硒含量的影响

对谷子叶面喷施亚硒酸钠,研究苗期、抽穗期和灌浆期喷施不同浓度硒对谷子产量及其构成因子的影响,以期确定亚硒酸钠的最佳喷施浓度和最佳喷施时期,为种植生产富硒谷子提供科学依据。以春播区常规种长农35号、夏播区品种冀谷20号和抗除草剂杂交谷子晋谷50号为试验材料,采用裂区设计,设置6个供硒水平,清水为对照,分别在谷子苗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施亚硒酸钠。结果:与对照相比,适量的外源硒可以提高谷子产量,具体表现为随着施硒浓度的增加谷子产量先增加后减小,以喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理产量达到最大。抽穗期喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理晋谷50号、冀谷20号、长农35号产量与对照相比分别增加4.9%、4.6%和1.2%。喷施低浓度硒对产量构成因子有促进作用,过高浓度的外源硒抑制谷子生长发育,抽穗期穗长、穗粒重在喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2或/和67.84g/hm~2处理与对照差异显著,喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2处理的株高与对照差异达到显著水平;叶面喷施外源硒能够提高谷子子粒硒含量,且随着喷施硒浓度的增加谷子子粒硒含量增加。喷施时期对子粒硒含量的影响为灌浆期>抽穗期>苗期,在摄入硒的安全范围内,灌浆期喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2,晋谷50号子粒硒含量达到0.297g/hm~2,比对照增加8.6倍。喷施合适剂量的亚硒酸钠可以提高谷子产量和硒含量且对产量构成因子有增益作用,叶面喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2为最佳喷施用量。谷子抽穗期喷施硒对产量及构成因子有极大促进作用,灌浆期喷施硒可以显著提高谷子子粒硒含量。     

喷施赤霉素对甜高粱控蘖效果的影响

为了研究喷施赤霉素溶液对甜高粱田间分蘖数和倒伏的影响，试验以‘晋甜杂3号’为试验材料，分别于2~6叶期5个时期叶面喷施浓度为50、100、150、200、250、300、400、500、750、1000 mg/L的赤霉素水溶液，喷施清水作为对照。结果表明：喷施赤霉素后，甜高粱苗期分蘖数显著减少，不同处理时期间，6叶期分蘖数最少；在5个喷施时期内，处理间最少分蘖数分别较对照减少32.2%、30.6%、25.8%、43.5%、89.5%，最佳控蘖浓度均在250~300 mg/L范围内；相关性分析表明，苗期分蘖数与田间倒伏率呈显著正相关，与产量呈极显著正相关；喷施赤霉素可以显著增加甜高粱生物产量，但是控蘖效果越明显增产效应越弱，且本试验各处理并未造成减产。因此，甜高粱6叶期喷施250~300 mg/L的赤霉素水溶液可以有效控制甜高粱苗期分蘖数，增加其抗倒伏性，并且较对照产量保持稳定。     

缩节胺和矮壮素对燕麦生长发育和产量的调控效应

为研究燕麦的抗倒伏特性,提高燕麦产量,以燕麦品种冀张莜7号为试验材料,以喷等量清水为对照（CK）,拔节前选择晴朗无风天气叶面喷施不同浓度的缩节胺（2.0、2.5、3.0和3.5mL/L）和矮壮素（2.0、4.0、6.0和8.0mL/L）进行化控处理试验,探讨不同浓度的缩节胺和矮壮素对燕麦生长发育的调控作用及对产量的影响。结果表明：喷施缩节胺和矮壮素均能降低燕麦株高,增加茎粗,提高茎秆中全钾和可溶性糖含量,增强抗倒伏能力,提高产量。喷施3.5mL/L缩节胺的增产效果最好,比CK增加34.94%;喷施4.0mL/L的矮壮素增产效果最好,比CK增加20.95%,且喷施缩节胺的效果优于矮壮素。     

种植方式对不同地区张杂谷10号抗倒伏特性及产量的影响

探讨种植方式对不同地区张杂谷10号抗倒伏性和产量的影响,为谷子抗倒伏和高产栽培提供理论依据。试验于2020年在山西省定襄县、太谷区和泽州县进行,以张杂谷10号为试验材料,设置覆膜穴播（MX）、膜侧条播（MT）、裸地穴播（LX）和裸地条播（LT）4种种植方式,分析种植方式对不同地区张杂谷10号茎秆第1和第2节间抗倒伏特性及产量的影响。结果表明,张杂谷10号的株高和重心高度表现为覆膜处理高于裸地处理。在定襄和太谷试验地,MX处理的第1、第2节间倒伏指数和节间长度最高,MT处理的第1、第2节间机械强度、节间充实度、木质素和纤维素含量显著高于其他处理;不同种植方式下,张杂谷10号产量表现出相同的趋势,即MX>MT>LX>LT,但MX与MT处理差异不显著。在泽州试验地,覆膜处理的倒伏指数显著高于裸地处理;LT处理的节间机械强度、节间干密度和节间充实度高于其他处理;裸地处理的木质素和纤维素含量显著高于覆膜处理;裸地处理的产量高于覆膜处理,且LX与LT处理之间差异不显著。综上所述,种植方式对不同地区张杂谷10号植株倒伏相关指标及产量形成有较大影响,在定襄县和太谷区适合张杂谷10号高产抗倒伏的种植方式是膜侧条播,在泽州县的最佳种植方式是裸地条播。     

烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响

以中抗倒伏甜荞品种宁荞1号为材料,设置0、100、200和300 mg kg^–1烯效唑干拌种处理,研究倒伏习性、产量、茎秆抗折力、倒伏指数、茎秆形态特性和茎秆解剖结构的变化,探讨烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能的影响。结果表明,烯效唑干拌种对甜荞茎秆抗倒性能有显著影响。随烯效唑干拌种浓度的增加,产量、茎秆抗折力、第2节间粗、第2节间干重、节间充实度、机械组织层数、机械组织厚度、茎壁厚度、维管束数目和维管束面积先增加后降低,倒伏率、倒伏指数、株高、茎秆重心高度、茎秆鲜重和第2节间长先降低后增加。当烯效唑干拌种浓度为200 mg kg^–1时,能有效优化甜荞茎秆结构,改善茎秆质量,减小倒伏风险,增加产量。     

腐植酸对干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

为探讨腐植酸（HA）对干旱胁迫下谷子抗氧化系统的调节机制,以晋谷21号和张杂10号为材料,采用浸种法研究了不同浓度腐植酸（0、50、100、200、300mg/L）对干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环的影响。结果显示,100和200mg/L腐植酸处理显著提高了干旱胁迫下谷子幼苗叶片抗坏血酸过氧化物酶（APX）和脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）的活性,促进了抗氧化物质AsA和GSH的再生,使AsA/DHA和GSH/GSSH值增加,有效缓解了活性氧的积累。研究表明,腐植酸可通过提高AsA-GSH循环相关酶活性及抗氧化物质含量,缓解干旱胁迫对谷子幼苗造成的氧化损伤,从而提高谷子的抗旱性。     

播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响

于2001－2002年在安徽农业大学试验农场研究了不同播种密度对冬小麦茎秆形态特征和抗倒指数的影响。结果表明：播种密度大小显著影响茎秆形态特征、植株C/N比大小和茎秆抗倒指数,小麦茎秆形态特征与植株的抗倒性密切相关。其中,基部三节间的健壮程度与小麦抗倒关系最为密切,相关程度为：第2节间＞第1节间＞第3节间。茎秆健     

春播谷子成熟期抗倒伏性研究

试验以长谷4号、长生13和晋谷21为材料,在成熟期（乳熟期、蜡熟期和完熟期）测定7个性状指标,分析其与倒伏性的关系。结果表明,3个品种的倒伏指数均以黄熟期最大,乳熟期最小;从基部第2节间~第6节间,倒伏指数依次增加,抗倒伏性依次降低。相关性分析表明,基部第2节间倒伏指数与重心高度和单株穗鲜重呈显著正相关,与株高、单株鲜重和基部第2节间长度呈正相关,与基部第2节间直径和基部第2节间机械强度呈负相关,但都未达到显著水平。通径分析结果表明,各性状对倒伏指数的直接影响从大到小排序为：基部第2节间机械强度、单株鲜重、重心高度、株高、基部第2节间直径、基部第2节间长度和单株穗鲜重。由研究结果可见,基部第2节间机械强度和重心高度可作为评价谷子成熟期抗倒伏性的通用指标,对选育抗倒伏谷子新品种具有重要指导意义。     

Assessment of resistance to lodging of landrace and improved cultivars in foxtail millet

Lodging results in serious yield and quality reductions in foxtail millet (Setaria italica). Among summer crops, foxtail millet is a high density and soft stalked crop that is prone to lodging. Field selection for lodging resistance is difficult because the occurrence of lodging depends on the environmental conditions. A practical method for the evaluation of lodging is not available for foxtail millet, so an understanding of lodging-associated traits and identifying a suitable method to assess lodging are essential to select for lodging resistance and to predict the risk of lodging in a cultivar. In the present study, six stem and root traits associated with lodging was measured in the field and lodging coefficients were determined to evaluate lodging resistance in landrace and improved cultivars. Based on the results of correlation analysis, lodging coefficient is a suitable indicator for field selection for lodging resistance in both classes of cultivars tested for breeding purpose. Statistical analyses demonstrated that lodging was associated with stem quality rather than plant height and internode length at the stem base. The most important trait that directly impacted on lodging coefficient was mechanical strength of the stem and plant height in the landraces, while the weights of the above- and under-ground tissues, in combination with mechanical strength of the stem, were the most important contributors to lodging coefficient in the improved cultivars.     

重穗型水稻植株抗倒伏能力的研究

以18个不同穗重型水稻品种为材料，研究了重穗型水稻植株的抗倒伏能力及其与茎秆的物理性状、机械组织特性的关系。结果表明：重穗型品种单穗重大、产量高与其株高的适当增加密切相关。重穗型品种由于单穗重和株高的增加，弯曲力矩加大，但抗折力也明显提高，故而其茎秆抗倒伏能力并未降低。重穗型品种茎秆抗折力强的主要原因     

谷子和玉米叶片光合荧光参数对烟嘧磺隆胁迫的响应差异

为探明谷子和玉米对烟嘧磺隆胁迫差异的光合生理机制,采用盆栽试验,选用谷子（张杂10号和晋谷21号）及玉米（迪甜8号和农大108号）为试验材料,在四叶一心期喷施5个不同剂量的烟嘧磺隆,分别在处理后7d和15d测定幼苗株高、叶面积、SPAD值、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、叶片最大光化学产量（F_v/F_m）、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光化学猝灭系数（q_P）和非光化学猝灭系数（NPQ）的变化。结果表明,除7.5g/hm²的烟嘧磺隆处理之外,张杂10号、晋谷21号和迪甜8号的株高、叶面积、SPAD值、P_n、G_s、T_r、F_v/F_m、Y(Ⅱ)和q_P在用药后7d和15d时均显著低于对照,各指标在用药浓度15.0~60.0g/hm²处理之间的下降幅度均随烟嘧磺隆剂量的升高而增大;而C_i和NPQ却呈相反趋势。在15.0~120.0g/hm²处理之间,处理后7d和15d农大108号的所有指标均与对照差异不显著。综上所述,谷子对烟嘧磺隆的抗性弱于玉米,品种间也存在差异,部分原因是烟嘧磺隆显著降低了敏感品种叶片的叶绿素含量,虽然增加了光能热耗散,但PSⅡ功能还是受到抑制,导致光合能力下降。     

氮肥水平和种植密度对冬小麦茎秆抗倒性能的影响

以中穗型小麦品种山农15为材料,在2个氮肥水平(180 kg hm^-2和240 kg hm^-2)和2个密度(150×10⁴ hm^-2和225×10⁴ hm^-2)下,研究了抗倒性能相关的形态学特征、茎基部节间化学组分、抗倒指数（茎秆机械强度/茎秆重心高度）、木质素合成相关酶活性和籽粒产量的变化特点,以及抗倒指数与形态学和生化指标的相关性。结果表明,施氮水平和种植密度间存在显著的互作效应,当施氮水平由180 kg hm^-2增至240 kg hm^-2或种植密度由150×10⁴ hm^-2增加到225×10⁴ hm^-2时,茎秆重心高度、基部节间长度显著提高,基部节间直径、厚度、充实度、机械强度和抗倒指数显著降低,同时茎秆基部节间纤维素含量、木质素含量显著减少,含氮量显著升高,碳氮比(C/N比)以及木质素合成相关酶活性显著降低。逐步回归分析表明,氮肥水平对小麦抗倒性的影响大于种植密度。本试验条件下,氮肥水平180 kg hm^-2和种植密度为150×10⁴ hm^-2的处理穗数较低,但穗粒数和千粒重显著高于其它处理,因而籽粒产量最高。建议在降低氮肥用量至180 kg hm^-2的同时降低种植密度至150×10⁴ hm^-2,可在增强植株抗倒伏能力的同时获得高产。