裸燕麦核心种质的抗氧化特性

为了解裸燕麦种质资源的抗氧化特性及其抗氧化作用的物质基础,选用和检测了120份国内外裸燕麦种质。其DPPH清除能力及总酚、生物碱和β-葡聚糖含量的变幅分别为4.34~179.98 mg L^-1、250.99~807.88 mg kg^-1、25.21~347.55 mg kg^-1和0.59%~9.69%,表现出明显的基因型差异,不同来源地和不同种质类型裸燕麦的抗氧化能力和生物碱含量差异较大。采用K-mean cluster快速聚类法将其聚为6大类群,分别由20、39、2、22、12和25份种质组成。燕麦籽粒抗氧化能力与其总酚、生物碱含量呈极显著(P＜0.01)正相关,但与β-葡聚糖含量无显著相关性。表明裸燕麦抗氧化能力与其籽粒中所含的总酚和生物碱类物质密切相关。本研究还筛选出一批高抗氧化的燕麦种质资源,有望用于高抗氧化性燕麦品种的培育。     

不同密度对棉花根系生长与分布的影响

 利用根钻挖掘法研究了大田条件下6个种植密度对棉花根系生长分布的影响。结果表明：1.5万～8.7万株·hm^-2密度水平根干物质质量密度、根长密度在吐絮之前持续增加,而10.5万株·hm^-2处理在盛铃期后出现下降。在盛蕾期至初花期,棉花根干物质质量密度、根长密度均随种植密度的增加而增大;在盛花期至吐絮初期,根干物质质量密度以3.3万株·hm-2处理最高,3.3万～10.5万株·hm^-2处理根长密度显著高于1.5万株·hm^-2。根系垂直分布结果表明,0～30 cm土层内的根干物质质量和根长分别占所测土体中根量的67.80%～97.44%和54.01%～93.33%。低密度处理（1.5万株·hm^-2、3.3万株·hm^-2）的浅层（0～20 cm）根干物质质量密度和根长密度在盛蕾期均低于其它处理,深层（30～60 cm）根干物质质量密度和根长密度在初花期至盛铃期低于其它处理。吐絮初期,各密度处理根长密度在深层土壤有显著差异。     

种植密度对棉花主要群体质量指标的影响

 以转基因抗虫棉农大棉8号为试验材料,设置6个密度水平,研究密度对棉花群体干物质量、LAI、叶层配置及透光率、总铃数等主要群体质量指标的影响。结果表明,最终干物质量以8.7万株·hm^-2最大,达11735 kg·hm^-2;高密度群体最大LAI出现时间比低密度群体早13天左右,但群体透光率以低密度群体较高;结铃率随密度的增加而降低,以1.5万株·hm^-2最大,达43.5%;群体果节量和总铃数分别以10.5万株·hm^-2和6.9万株·hm^-2的群体最多,分别为323.05万个·hm-2和74.06万个·hm^-2;子棉产量以6.9万株·hm^-2最高,为3810.33 kg·hm^-2。只有各群体指标均相对较优才能构成高产群体。     

氮密交互对红小豆干物质积累规律及产量的影响

为揭示氮密交互对红小豆干物质积累规律及产量构成的影响,采用裂区试验设计,通过设置4种不同种植密度和3种施氮模式,研究氮密互作对红小豆干物质积累和产量的影响。结果表明,相同施氮条件下,单株叶片、茎秆和荚果的干物质积累量随种植密度的增加而降低,在密度为14万株/hm~2时干物质积累量最大;单位面积的叶片、茎秆和荚果干物质积累量随密度的增加表现为先升后降,当密度为21万株/hm~2时干物质积累最多,密度高于21万株/hm~2则表现出下降的趋势;相同密度条件下,播种前(基肥)和初花期(追肥)各施纯氮20kg/hm~2时干物质积累量、同化干物质对产量的贡献率和产量均高于其他处理。结果证明,红小豆产量随着花荚期后干物质积累量的增加而显著增加,因此花荚期后干物质的增加对红小豆高产更重要。本研究结果为黑龙江省红小豆高产栽培提供科学依据。     

不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性

以矮秆玉米品种登海661 (DH661),中间型玉米品种超试3号(CS3),高秆玉米品种鲁单981 (LD981)和先玉335 (XY335)为试验材料,研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明,不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著,其差异主要表现在开花后,随株高的增加,开花后的干物质积累降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低,叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明,不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低,中、下部叶片的光合产物转移率相对提高,而上部叶片的转移率有所下降,高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高,中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同,高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高;矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。     

施氮量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量的影响

 在滴灌条件下进行了不同氮肥用量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量影响的大田试验研究,试验中设置3个施氮（N）（270、360和450 kg·hm^-2）水平和2种滴灌施肥频率（5和10 d）。研究结果表明,不同氮肥用量和施肥频率显著影响杂交棉的干物质重、氮素积累量和子棉产量。在中氮（360 kg·hm^-2）和低氮（270 kg·hm^-2）水平下,增加滴灌施肥频率可显著促进杂交棉生长,增加干物质和氮素积累量;但是氮肥用量较大（450 kg·hm^-2）时,滴灌施肥频率对棉花的生长影响不大。因此,在杂交棉的水肥关键时期,适当地提高滴灌施肥频率可以提高棉花产量。     

水稻(Oryza sativa L.)a-淀粉酶基因的进化及组织表达模式

α-淀粉酶在植物特别是谷类萌发种子淀粉降解中具有重要作用。水稻α-淀粉酶基因的结构、进化和表达研究已有报道,但是,多集中于OsAmy1和OsAmy3这两个亚族内基因间以及发芽种子中。不同亚族间的基因结构、进化及更多组织和时期的表达特点尚缺乏细致研究。本研究通过TblastN同源性比对及保守结构域分析揭示水稻基因组含有11个α-淀粉酶基因。生物信息学分析、系统进化树构建及半定量RT-PCR分析表明,该家族基因在结构上发生了明显的分化,具有清晰的进化层次,OsAmy5A和OsAmy4A是家族中较原始状态的基因;在表达和功能上也发生了明显分化,进化水平较高的基因发生了明显的时空表达特异性分化。OsAmy1A、OsAmy3A及OsAmy3D和OsAmy3E分别在保证种子植物世代传递、维持种子休眠过程中胚的微弱生命活动及保证种子萌发过程中能量的稳定持续供应上具有重要作用。     

河南植棉区施氮量对麦棉两熟产量及氮肥利用率的影 响简

 研究了河南植棉区麦棉两熟施氮量对两季产量和氮肥利用率的影响。结果表明,施氮能显著提高小麦产量、总有效穗数和穗粒数,籽粒千粒重随施氮量增加而降低;商丘和内黄试验点小麦最高产量所需的施氮量分别为201.4 kg·hm^-2和187.2 kg·hm^-2,经济最佳施氮量分别为163.0 kg·hm^-2和134.9 kg·hm^-2。施氮也能显著提高棉花产量和单株成铃数;适量施氮可提高铃重;商丘和内黄试验点棉花最高产量所需的施氮量分别为244.4 kg·hm^-2和224.2 kg·hm^-2,经济最佳施氮量分别为225.9 kg·hm-2和207.0 kg·hm^-2。小麦氮肥利用率以施氮量180 kg·hm^-2最高。麦棉两季氮肥利用率,商丘试验点随施氮量增加而降低;内黄试验点以施氮量390 kg·hm^-2最高。小麦、棉花氮肥偏生产力、农学利用率均随施氮量增加而降低。     

东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型的建立初探

 选用辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）为材料,于2009年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26'N,123°14'E）设置棉花种植密度（7.50万,9.75万,12.00万株·hm^-2）和施氮量（0,120,240,360,480 kg·hm^-2）试验,研究不同种植密度下棉花氮临界浓度的变化并建立东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型。结果表明：不同种植密度下棉花氮临界浓度与地上部最大生物量间均符合幂函数关系（N=aW^-b）,模型参数 a ,b 值在不同种植密度下存在差异。同一品种生产相同生物量的需氮量随种植密度的增加而增大,而同一密度下生产相同的生物量新棉33B的氮素吸收量高于辽棉19号。基于氮临界浓度稀释条件下的异速生长参数,氮素营养指数以及动态氮素临界累积量等指标得到的东北特早熟棉区不同群体适宜施氮量的结果一致,表明9.75万株·hm^-2密度下240 kg·hm^-2施氮量为东北特早熟棉区最佳种植密度和施氮量。     

玉米密植群体下部叶片衰老对植株碳氮分配与产量形成的影响

玉米密植会造成花后下部叶片早衰, 为探明其对植株根系性能、碳氮积累分配及产量形成的影响, 采用大田与土柱栽培相结合的方式, 以登海661和郑单958为试材, 分析了密植条件下两品种花后碳氮分配、根系性能和植株干物质积累量的变化。两年结果表明, 玉米密植群体下部叶片早衰导致两品种花后穗位叶叶绿素含量和净光合速率显著降低, 向根系转运的光合产物数量显著减少, 成熟期(R6)的根系生物量、根长密度和根系表面积较CK显著减少。根系性能的下降导致花后氮素吸收量显著降低, 叶片光合速率降低、整株叶片衰老进程加快, 单株籽粒产量显著下降, 登海661较CK低7.61%, 郑单958较CK低8.35%。郑单958的花后叶片衰老要早于登海661, 且叶面积和净光合速率比登海661低, 导致花后干物质积累量和产量较登海661显著降低。可见玉米密植群体花后下部叶片衰老加速了根系衰老, 降低了氮素吸收量, 影响整株绿叶面积和光合持续期, 最终导致花后干物质积累量和籽粒产量降低。     

耕作方法、密度及施氮量对春玉米产量形成的影响

以先玉335为试验材料,采用不同垄作方法、种植密度及施氮量对玉米产量及产量构成因素进行了研究。结果表明:不同耕法中,产量依平播垄管、垄播垄管、平播平管次序递减,与平播平管产量相比,平播垄管与垄播垄管分别增产了34.22%和32.80%;在试验设置的密度区间内,呈现种植密度愈大产量愈低的变化趋势;氮肥用量在112.5kg/hm²和225kg/hm²时,可以获得较高产量,不施氮和施氮量过大都会使产量降低。耕作方法、密度与氮肥可有效调控玉米的干物质积累动态,耕作方法配合适宜的密度与氮肥是确保合理干物质积累量动态的前提,也是高产形成的重要保证。     

套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响

为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明：在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×10⁴~4.0×10⁴株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm²,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×10⁴~4.0×10⁴株/hm²。     

密植条件下玉米干物质和氮及磷养分积累与分配特点

为了探讨山西北部地区推广种植的春玉米品种整株干物质与氮、磷养分积累分配特点,制定适宜该地高产栽培管理措施。2014-2015年在大田条件下以垦沃2号(KW2)、KWS9384(KWS9384)和晋单32号(JD32)为试验材料,研究了春玉米干物质与氮、磷养分积累分配特点。结果表明,KW2在生育期内每株干物质、氮、磷积累量分别为432.95,4.90,5.21 g,均明显高于KWS9384和JD32。其中,较KWS9384分别高15.11%,11.36%和10.15%,较JD32分别高17.55%,27.94%和28.96%;KW2的籽粒产量、整株干物质及氮、磷养分积累量在整个生育期内均明显高于KWS9384和JD32,收获指数三者间无显著差异;KW2籽粒及根系中氮、磷的干物质分配比例高于KWS9384和JD32,因而,其具有更高的矿质元素吸收效率和偏生产力。综合分析认为,在参试的3个春玉米品种中,KW2最适合在密植条件(6.75万株/hm2)下高水肥种植和推广。     

叶面喷施5-氨基乙酰丙酸对不同密度春玉米生长特性和产量的影响

为探讨5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,ALA）对不同密度春玉米生长发育和产量的影响,以中单909为材料,在玉米9展叶时期叶面喷施100mg/L ALA,以喷施等量清水为对照,在大田条件下研究ALA对不同密度春玉米群体（45 000、75 000、105 000株/hm ²）的作用效果。结果表明：ALA处理下,玉米45 000和75 000株/hm ²密度群体产量分别比对照增加9.7%和4.9%,75 000株/hm ²密度群体千粒重和收获期单株干物质积累量分别增加3.7%和4.3%,花后叶面积指数平均增加6.8%,SPAD值比对照分别平均增加2.5%,净光合速率平均比对照高15.7%。综上所述,ALA处理改善了大田玉米的群体结构,延缓了叶片衰老进程,提高了地上部分干物质积累量,进而提高了玉米单产水平,因此可作为东北春玉米高产稳产的技术措施。     

玉米大豆播期衔接对间作大豆干物质积累及产量的影响

为完善玉米/大豆间作的播期衔接技术,在西南地区寻求合适的玉米、大豆播期。试验在田间采用二因素裂区设计,以玉米/大豆间作模式下3个玉米播期:早播(A1:5月15日)、中播(A2:5月30日)、晚播(A3:6月14日)与3个大豆播期:早播(B1:5月30日)、中播(B2:6月14日)、晚播(B3:6月29日)为对象,研究不同玉米、大豆播期对大豆的干物质积累、器官分配比率及产量的影响。结果表明:大豆开花后作物生长率、单株干物质积累量、荚果分配率和产量均在玉米中播时最高,开花后作物生长率较玉米晚播时高出33.2%;在R4、R6生育时期,单株干物质积累量和大豆荚果分配比率分别比玉米晚播时高32.4%,17.9%和26.3%,23.9%;大豆产量较玉米晚播时高75.7%。玉米中播时衔接不同播期的大豆,其单株干物质积累量、荚果分配比率和产量均在大豆早播时最高,在R4、R6生育时期,大豆单株干物质积累量与荚果分配比率比大豆晚播时分别高195.4%,58.5%和33.9%,26.7%;大豆产量较大豆晚播时高出128.7%。在玉米/大豆间作下,玉米中播(5月30日)间作大豆早播(5月30日),即玉米大豆同时播种时,可提高大豆开花后作物生长率,增加单株干物质累积量、籽粒分配率和产量。     

不同栽培模式下春玉米物质积累与转运特性的研究

为解析不同栽培模式下产量形成差异,密、肥合理调控和选择最佳栽培模式提供理论指导,以‘先玉335’和‘金山27’为供试品种,在西辽河平原研究了农户模式(NH)、高产模式(GC)和再高产模式(ZGC)下春玉米物质积累与转运特性的研究。结果表明,春玉米各生育时期单株干物质积累量均表现为NH>GC>ZGC,且3种模式间的差异随着生育进程推移而增大;春玉米群体干物质积累量则表现为ZGC>GC>NH,且在成熟期不同模式间差异均达到显著或极显著水平。春玉米单株干物质最大积累速率表现为NH>GC>ZGC,群体干物质最大积累速率的大小顺序则与之相反。春玉米各营养器官干物质转移量、转移率及其对籽粒的贡献率总体上表现为NH>GC>ZGC。从各器官的转运情况来看,2个品种叶的转移率高于茎鞘和穗部营养体,且以穗部营养体最小;器官物质转运贡献率‘先玉335’表现为茎鞘>叶片,而‘金山27’则表现为叶片>茎鞘;穗部营养体物质转运对籽粒的贡献率‘先玉335’大于‘金山27’。     

间作种植模式对玉米和大豆干物质积累与产量组成的影响

玉米/大豆间作是中国北方地区常见的一种种植模式。本文通过2个生长季的大田试验,研究了间作种植模式对玉米和大豆的干物质积累与产量组成的影响。试验结果表明,生育前期（播后第79d以前）,不同种植模式下玉米的单株干物质量之间没有显著差异;生育后期,玉米/大豆1:3间作模式下（I1处理）玉米的单株干物质量高于单作玉米,达到极显著水平;玉米/大豆2:3间作模式下（I2处理）玉米的单株干物质量高于单作玉米,达到显著水平,1:3和2:3间作模式下玉米的单株干物质量也存在显著差异。生育期内不同种植模式下大豆的单株干物质量之间没有显著差异。利用Logistic方程拟合了单作和间作条件下玉米和大豆单株干物质积累的动态,相关性均达到极显著水平（P<0.01）。由于边际效应的影响,间作群体内玉米各器官干物质积累量高于单作。不同种植模式下大豆各器官的干物质积累差异不明显。间作玉米的干物质转换率高于单作,单作大豆的转换率高于间作。I1和I2处理间作总籽粒产量比单作玉米的籽粒产量增加约6%,比单作大豆的籽粒产量增加约320%。     

综合农艺管理对夏玉米叶片生长发育及内源激素含量的影响

叶片可直接反映玉米植株的营养状况,是光合作用的主要场所,与干物质积累和产量形成密切相关。本研究以郑单958 (ZD958)为试验材料,以T1代表农民习惯处理; T2代表在T1的基础上,增加种植密度,推迟收获,降低施肥量,并优化施肥时期; T3代表在T2的基础上进一步增加种植密度和施肥量; T4代表在T3的基础上,降低种植密度和施肥量;N代表施氮量处理,设N0、N1、N2和N3分别为0、129.0、184.5和300.0kgNhm~(–2),研究综合农艺管理对夏玉米叶片生长及内源激素的调控作用。综合农艺管理措施包括优化耕作方式、种植密度、施肥量、施肥时期和收获时间等。结果表明,施氮量不足导致IAA、ZR和GA_3含量降低, ABA含量升高,叶片SPAD值、叶面积指数(LAI)及比叶重均显著降低;随施氮量的增加,叶片IAA、ZR和GA_3含量增加,ABA含量降低,LAI、SPAD和干物质积累量均显著增加。综合农艺管理处理可调节叶片内源激素含量,其中T4处理IAA、ZR和GA_3含量较T1处理分别高23.1%、9.8%和14.7%;ABA含量降低12.4%;叶片LAI适宜, SPAD值增加4.2%,最终单株干物质积累量增加12.6%。综合农艺管理在降低施氮量,配合最佳的农艺管理方式下,可调节内源激素含量,增加叶片SPAD和比叶重,有利于单株干物质积累,这可能是促进夏玉米产量增加的重要原因之一。     

种植密度、氮肥和水分胁迫对玉米产量形成的影响

为阐明种植密度、氮肥和水分胁迫对不同玉米品种产量形成的影响,选用6个玉米品种,在两种密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、两种施氮水平(纯氮112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和两种水分(前期干旱控水和正常灌水)处理下进行大田试验,调查玉米源库性状的主要生理参数和籽粒产量。结果表明,在环境压力较小时(低密度、高氮和正常灌水),玉米品种间籽粒产量、源性状(叶面积指数、穗位叶净光合速率和群体源供应能力)、库性状(群体库容量)、源库协调性状(群体库源比值、籽粒灌浆速率和收获指数)以及成熟期干物质积累量和吐丝期至成熟期干物质积累量差异较小,而逆境胁迫下(高密度、低氮和干旱),差异较大。环境压力较大时(高密度、低氮和干旱),叶面积指数、群体源供应能力、成熟期干物质积累量、吐丝期至成熟期干物质积累量、群体库容量和收获指数与籽粒产量呈显著或极显著正相关。由此说明,在玉米品种产量改良中要强化逆境人工选择,以适应自然选择,改善玉米品种逆境下的群体源库性状,增强吐丝期至成熟期叶片的光合生产效率,强源促库,提高逆境下的生产能力和适应性。