旱季灌水对金菠萝产量、品质及糖酸积累的影响

水分是影响果实生长发育的重要因素,水分通过影响植株生长直接或间接来调控果实品质的形成。季节性干旱严重制约菠萝植株生长发育,但旱季灌水对菠萝产量和品质的影响尚不明确。为了探明季节性干旱期菠萝产量和品质对水分输入的响应特征,以金菠萝‘MD-2’为研究对象,在监测旱季实际降雨量的基础上,设计4个增加灌水量梯度水平（W₁ 20 mm、W₂ 50 mm、W₃ 100 mm、W₄ 150 mm）的试验,并以不灌水为对照（CK 0 mm）,分析测定菠萝产量、品质指标以及糖酸组分含量。结果表明,旱季增加灌水可显著增加金菠萝果实产量、平均单果重及商品果率,其中产量最高和最低的梯度水平分别是W₄和CK（W₄比CK增加了45.56%）;随旱季灌水量的增加,金菠萝果实的维生素C、可溶性固形物和可滴定酸度均逐渐减小,可溶性总糖和糖酸比呈现先增大后减少的趋势,其整体表现为W₂>W₁>CK> W₃>W₄,其中W₂的可溶性总糖和糖酸比最高为12.94%和26.95,显著大于CK,其增幅分别为87.26%、64.6%;金菠萝果实的蔗糖含量随旱季灌水量的增加呈现一元二次曲线函数增加（P<0.05）,其比例由CK的38.8%提高到W₄的65.1%,整体表现为W₄>W₃>W₁>W₂>CK;而果糖和葡萄糖含量均随旱季灌水量的增加呈线性函数降低（P<0.01）,二者比例的整体表现均为：CK>W₂>W₁>W₃>W₄。可见,旱季灌水促进金菠萝果实果糖和葡萄糖转化为蔗糖,且改变了其糖种类比例,进而改变了菠萝果实风味品质。随着旱季灌水量的增加,柠檬酸和奎宁酸含量均呈先增大后减小的一元二次函数关系（P<0.05）,苹果酸含量呈极显著的线性函数增加（P<0.001）,且旱季不同灌水量处理间,柠檬酸比例相对稳定均达到50%,而苹果酸比例仅在W₄处理时显著增大,奎宁酸比例在W₄处理时显著减小。综合考虑产量及果实风味品质,旱季进行灌水是非常必要的,且根据实际自然降雨量的多少,适当调整灌溉,使其总供水量保持在300 mm左右可实现雷州半岛地区菠萝果实优质高产。     

水氮互作对工业大麻生长、光合特性及产量的影响

针对籽用工业大麻种植区存在的灌水施氮不合理问题,在大田条件下设置不同水平灌水量和施氮量,探讨作物生长、SPAD值（叶绿素含量）、叶片光合性能、产量及其构成因素等的变化,揭示麻籽产量对水氮互作的响应机制等,为确定适宜的水氮施用量提供理论依据。采用2因素4水平随机区组试验设计,灌溉水平设0（W₀）、60（W₁）、120（W₂）、180（W₃）mm,施氮量设0（N₀）、225（N₁）、450（N₂）、675（N₃）kg/hm²。结果表明：灌水（W₁、W₂、W₃）和施氮（N₁、N₂、N₃）均可显著提高工业大麻株高、茎粗和地上部干物质量数值。SPAD值在不同灌水水平下均表现为N₀123;在不同氮肥水平下表现为W₀123。灌水和施氮都能在一定程度上显著提高工业大麻叶片光合性能。W₃和W₂水平麻籽产量显著高于W₀;N₃和N₂水平麻籽产量显著高于N₀;W₂N₂产量最高,比W₂N₀和W₀N₀分别高11.25%和22.01%。通径分析表明,不同水氮处理导致分枝高、茎粗和分枝数等的改变进而影响产量。旺长期和开花期各灌水60 mm,配合播前施氮肥450 kg/hm²,是籽用工业大麻最佳水氮供应模式,可起到节本增产的效果。     

菠萝PEPC基因家族生物信息学分析

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC）在C₄和景天酸代谢（CAM）光合途径吸收CO₂过程中发挥重要作用,并参与各种非光合作用过程,包括果实成熟、气孔开放、碳氮相互作用、种子形成和萌发以及调节植物对逆境胁迫的耐受性。菠萝为典型的景天酸代谢途径（CAM）植物,为了解磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）在菠萝景天酸代谢途径（CAM）中的作用,本研究鉴定到3个菠萝PEPC基因,按照基因描述命名为AcPEPC1、AcPEPC3和AcPEPC4,进化树分析结果AcPEPC1和AcPEPC3为植物型PEPC（PTPCs）蛋白,序列同源性较高且基因结构、保守结构域及保守基序均一致。AcPEPC4为细菌型PEPC（BTPCs）蛋白,与AcPEPC1/AcPEPC3间的序列同源性低。组织表达分析表明AcPEPC1菠萝叶片表达量较高,而AcPEPC3和AcPEPC4在菠萝花和果实表达量较高。     

陆地棉杂交组合F1、F2竞争优势研究

以6个陆地棉品种（系）为亲本，采用NCⅡ交配设计配制9个杂交组合，对杂交组合F₁、F₂的表型性状、产量性状以及纤维品质性状进行比较分析。结果表明：大部分组合F₁和F₂在单株果枝数和单株结铃数存在一定竞争优势，F₂铃重和衣分存在竞争衰退现象，导致F₂皮棉产量较F₁明显降低。但有些强优势组合的杂种优势在F₂中仍能很好延续，其中组合5的F₂籽棉和皮棉产量较F₁提高，说明组合5的F₂在产量方面具有一定杂种优势，可以利用其F₂的杂种优势。     

新疆奎屯垦区棉花杂交F2纤维品质一致性分析

2020年于新疆奎屯垦区试种了4个棉花杂交F₂材料（中棉所86 F₂、QS杂-16 F₂、鲁棉研24号F₂和鑫瑞819 F₂）和2个常规棉品种（惠远720和新陆早61号），以单株为单位进行纤维品质一致性分析。结果表明，各杂交F₂纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂伸长率的变异系数相对较小；马克隆值、断裂比强度、短纤维率3项指标的变异系数相对较大。常规种纤维品质更能保持较好的一致性；杂交F₂更易表现出1项或数项纤维品质指标变异系数较大的现象。鑫瑞819 F₂与对照惠远720及其他杂交F₂相比纤维品质相对一致，这说明可筛选出各项纤维品质指标较整齐的甚至某些纤维品质指标一致性优于常规种的棉花杂交F₂用于大田生产。     

基于耐盐指数STTI的柳枝稷F2代群体耐盐性分析

杂交育种是植物耐盐新品种选育的重要途径之一,而对杂种F₂代耐盐能力的综合评价至关重要。本研究以柳枝稷（Panicum virgatum）F₂代的53个单株为研究对象,以亲本材料Alamo、Dacotah和F₁代的DA90、DA120为参照,采用沙培法,在250 mmol/L NaCl的胁迫条件下进行耐盐性分析。在盐处理24 d后,测定电解质外渗率（EL）、相对含水量（RWC）、干重（DW）、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）,通过对耐盐指数STTI进行主成分分析和隶属函数分析,结果表明:柳枝稷F₂代的不同材料间耐盐能力存在显著差异。亲本Alamo的耐盐能力较高,亲本Dacotah的耐盐能力较差,F₁代的DA90和DA120的耐盐能力中等,F₂代的耐盐性有明显分离,表现在6份F₂代材料的耐盐能力强于耐盐亲本Alamo,7份F₂代材料的耐盐能力弱于不耐盐亲本Dacotah。主成分分析结果得到3个主成分,累计贡献率达87.47%。聚类分析将57份参试材料分为5类,分别代表不同耐盐程度的类群。隶属函数分析表明,F₂代的39、45、27、48、35、53、7号耐盐性最强,该结果为柳枝稷耐盐相关性状的遗传图谱构建、QTL定位、柳枝稷耐盐育种奠定了基础。     

氮肥运筹模式对双季稻植株干物质积累和产量的影响

氮肥运筹是影响水稻生长发育、物质生产及其产量的重要栽培措施。为探明双季稻区不同氮肥运筹模式对水稻植株干物质积累及产量的影响,设计5种施氮模式:早稻和晚稻均不施氮肥(N_0,CK),早稻施N120 kg/hm^2+晚稻施N210 kg/hm^2(N_120+210)、早稻施N150 kg/hm^2+晚稻施N180 kg/hm^2(N_150+180)、早稻施N180 kg/hm^2+晚稻施N150 kg/hm^2(N_180+150)、早稻施N210 kg/hm^2+晚稻施N120 kg/hm^2(N_(210 + 120)),比较研究5种氮肥运筹模式下早稻和晚稻植株干物质积累及产量的变化。结果表明:(1)N_150+180处理植株分蘖数下降幅度平缓,其分蘖数多、成穗率较高;(2)早稻各主要生育时期各处理植株LAI大小顺序为N_180+150> N_150+180> N_(210 + 120)> N_120+210> CK,晚稻各主要生育时期各处理植株LAI大小顺序为N_150+180> N_120+210> N_180+150> N_(210 + 120)> CK;(3)分蘖期至成熟期,早稻和晚稻植株的根系干重分别以N_(210 + 120)、N_120+210处理最高,茎、叶干重分别以N_(210 + 120)和N_150+180处理最高,穗干重均以N_150+180和N_180+150处理最高,且均显著高于CK;(4)各处理水稻的穗总粒数和千粒重均无显著性差异;(5)早稻和晚稻产量均以N_150+180处理最高,分别比对照增加1849. 5和1879. 5 kg/hm^2。因此,早稻施用纯氮150 kg/hm^2和晚稻施用纯氮180 kg/hm^2的施肥模式,有利于增加水稻植株干物质积累,改善产量构成因素,从而获得较高的水稻产量。     

限水条件下灌水量对强筋小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为探究灌水量对强筋小麦花后旗叶衰老和籽粒产量的调控效应,以2个强筋小麦品种(中麦998和中麦1062)为供试材料,设置0 m³·hm^-2(W₀)、450 m³·hm^-2(W₁)和900 m³·hm^-2(W₂)3个灌水量(拔节期和开花期各灌水50%),分析了不同处理下小麦旗叶叶绿素含量、同化物含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性、抗衰老激素含量、蛋白质含量和籽粒产量的差异。结果表明,增加灌水量可延缓强筋小麦花后旗叶衰老。灌浆前中期旗叶叶绿素含量在不同处理间无显著差异,灌浆后期叶绿素含量在W₂处理下最高。W₂处理下小麦旗叶可溶性糖含量显著高于其他处理;旗叶可溶性蛋白含量在花后0～21 d保持较高水平,在花后21～35 d含量逐渐下降,且W₁处理下花后21～35 d旗叶可溶性蛋白含量较W₀处理显著提高。灌水量对花后0...     

季节性干旱下农艺节水措施对甘蔗生长和产量的影响

为探明不同农艺节水措施在甘蔗应对季节性干旱中的作用机制,本研究以‘粤糖94-128’为材料,设置地膜覆盖+有机肥（T1）、保水剂+有机肥（T2）、蔗叶覆盖+有机肥（T3）、蔗叶覆盖+保水剂（T4）4个处理,以常规种植为对照（CK）,研究不同农艺节水处理下土壤水分和出苗率、农艺性状和干物质积累、光合活性和根系指标以及经济性状对季节性干旱的响应。结果表明：干旱胁迫前期土壤含水量表现为地膜覆盖>蔗叶覆盖>无覆盖;T1处理出苗率最高且显著高于CK。2015年,与CK相比,T1处理显著增加株高（18.1%）和+1叶长（30.6%）,T4处理显著增加茎粗（21.8%）,而T2处理的株高、茎粗和叶宽则显著降低;T1处理显著增加+1叶的最大光能利用效率（F_v/F_m）和叶片SPAD值（SPAD-502叶绿素仪测定值）,T3处理显著增加+1叶PSII实际光化学效率（Φ_PSII）,其余各处理与CK之间差异不显著;T1、T2、T3、T4处理的总干物质积累分别增加94.5%、-37.0%、53.4%、79.9%;T3处理显著增加根长密度、根表面积和根数,T2处理各根系指标则显著降低;T2和T3处理单茎重高于T1处理,但有效茎数远低于T1处理,有效茎数高是T1处理高产的主要原因;有机肥处理显著增加田间锤度,T3处理增幅最高。2016年,与CK相比,甘蔗不同处理的农艺性状、生理指标和干物质积累差异不显著;但与2015年相比,T1处理农艺性状指标呈下降趋势,而T2处理则呈上升趋势;各处理+1叶的Φ_PSII均呈下降趋势;T1、T2和T3处理总干物质积累呈下降趋势,而T1和CK则呈上升趋势。T3处理根系生物量和根长密度显著高于CK,主要是由于细根增加所致;T4处理有效茎长显著高于CK,但茎径和单茎重并无显著差异,产量差异源于有效茎数的差异;有机肥处理显著增加田间锤度且各处理的田间锤度与2015年比呈上升趋势。综上,农艺节水措施主要通过在旱季减少土壤水分散失而提高甘蔗出苗率从而增加有效茎数,并通过增加植株干物质积累和促进根系生长以应对季节性干旱,进而保障后期经济性状。     

夏秋两熟复种对不同甜玉米品种产量和品质的影响

在热区鲜食玉米的种植研究中,针对不同复种季节筛选适应性品种的研究还较少,为满足鲜食玉米多样化的生产需求,在云南热区德宏州芒市进行甜玉米夏秋两熟复种试验,选用当地主栽甜玉米品种‘库普拉’（T₁）、‘金中玉’（T₂）、‘高原王子’（T₃）、‘瑞佳甜1号’（T₄）,分析比较各品种两季种植的差异。试验结果表明：两季各品种农艺性状指标差异均达极显著（P<0.01）,T₂、T₄株高、茎粗均高于T₁、T₃,秋播平均茎粗、叶面积指数较夏播分别增长8.78%、16.67%,夏播T₂叶面积指数较T₁增长94.73%,秋播T₄较T₁株高增长71.76%;两季各品种饲用品质指标差异均达极显著（P<0.01）,T₂、T₄的综合饲用品质较好,T₂夏播粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）含量分别增长5.52%、8.93%,酸性洗涤纤维（ADF）含量有效降低5.21%,秋播T₄较T₁粗灰分含量降低40.83%;两季各品种产量产值差异均达极显著（P<0.01）,T₁、T₃产量产值两季均低于T₂、T₄,秋播平均产量较夏播增长24.68%,平均总收益增加57.83%（约3.32万元/hm²）,其中T₂夏播T₄秋播可实现全年果穗总产47.2 t/hm²,茎叶总产42.4 t/hm²,总产值11.35万元。综合季节性及品种表现的差异性,T₂更适合夏播,T₁、T₃、T₄更适合秋播,其中秋播的3个品种综合表现好,依次为T₄>T₃>T₁,T₂夏播、T₄秋播搭配种植可实现效益最大化。     

菠萝灌溉施肥技术研究进展

季节性干旱是限制菠萝增产提质增效的重要原因,发展“以水促肥,以肥促产,水肥高效耦合”的现代灌溉施肥技术,是应对季节性干旱,促进菠萝增产提质增效的重要途径。本文从华南地区季节性干旱时空分布特征、干旱胁迫对菠萝生长发育的影响、我国菠萝水肥管理现状、灌溉施肥技术对菠萝生长发育的影响等4个方面简要阐述了我国菠萝灌溉施肥技术发展的必要性,重点从现代灌溉施肥方式、耗水规律和养分吸收规律等3方面总结了菠萝灌溉施肥技术研究进展,并结合研究进展提出我国菠萝灌溉施肥技术目前存在的问题,探讨未来可能的研究重点和发展方向,为菠萝灌溉施肥技术的研究与应用提供参考。     

旱季菠萝叶片黄化调查与分析

针对旱季田间菠萝黄化这一生产中的普遍问题，开展旱季菠萝叶片黄化调查和田间菠萝长势情况及土壤温度和湿度的测定，分析其成因，寻找相应的对策。研究表明：滴灌条件下菠萝的株高、D叶长、D叶宽、叶片数、35 cm以上叶片数、叶片生长速度均优于常规管理，而滴灌下由于土壤湿度大、温度低，遮蔽度高是造成植株叶片黄化较少的重要原因。建议在干旱季节采用滴灌或水肥一体化技术，以减少菠萝叶片黄化，保证菠萝植株快速生长，为获取高产奠定基础。     

水氮互作下直播稻结实期冠层小气候与米质的关系

【目的】结实期田间穗部冠层小气候是水稻生长发育最直接的微环境因子,水分和氮肥运筹通过影响水稻群体构建进而影响水稻田间冠层小气候,研究水氮互作对直播稻结实期冠层小气候及稻米品质的影响,可以丰富和完善直播稻水氮管理技术。【方法】以杂交稻F优498为试材,通过淹灌(W₁)、干湿交替(W₂)、旱种(W₃)3种灌水方式及底肥:蘖肥:穗肥质量比分别为5:3:2(N₁)、3:3:4(N₂)、3:1:6(N₃)3种氮肥运筹模式,研究水氮互作对直播稻灌浆结实期冠层温度、光照强度及稻米品质的影响;并探讨水氮互作下直播稻灌浆结实期穗部冠层小气候特征与米质的关系。【结果】水氮互作对稻米加工、外观及食味品质均存在显著或极显著的影响。各灌水方式在150 kg/hm²施氮量下,氮肥后移比例均以占总施氮量的20%最优,且与W₂处理耦合可进一步改善稻米品质。各灌溉方式下,氮肥后移比例增加到总量的60%时,会导致直播稻灌浆结实期温差、总温差、积温、有效积温、光照强度及米质下降。水氮互作下穗部冠层小气候与加工品质及蒸煮食味品质关系密切,温度对整精米率的影响大于光照强度,且有效积温与整精米率相关性最高;光照强度与稻米蒸煮食味品质的外观、口感以及综合评分关系最密切【结论】初步探明,水氮互作会通过改变直播稻冠层小气候进而影响稻米品质。可为直播稻提质丰产增效提供理论依据与实践基础。     

吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮对玉米产量及氮素吸收的影响

设置大田试验,利用吐丝期自然干旱胁迫研究灌水(自然干旱、灌水30 mm、灌水60 mm,分别为W0、W1和W2)和施氮(0、100、200、300 kg/hm~2,分别为N0、N1、N2、N3)对玉米产量、干物质累积与分配、氮素吸收与利用的影响及其耦合效应,并探讨适宜的水、氮组合调控措施。结果表明,吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮均显著影响玉米成熟期的产量、干物质累积量、收获指数、氮素吸收量及氮肥利用效率,且两种措施具有显著的交互作用。W2N3处理的玉米产量最高,达9 666 kg/hm~2。干物质累积量和氮素吸收量随灌水量、施氮量的变化趋势与产量类似,收获指数和氮素利用效率存在明显差异。W0N0和W1N0处理的收获指数相比其他处理显著偏低,说明干旱和缺氮限制干物质向子粒的转运分配。玉米施用氮肥的表观利用率、农学利用率和偏生产力在灌水条件下均显著高于自然干旱条件,随施氮量增加而逐渐降低,均在W2N1处理达最高。     

不同肥料滴灌配施夏玉米产量与氮磷钾吸收利用特性

以郑单958为材料,在滴灌施肥条件下设不施氮(N0)、不施磷(P0)、不施钾(K0)和氮磷钾均施(NPK)4个处理,以传统灌溉施肥方式(施用量同NPK处理)为对照,研究滴灌水肥一体不同肥料配施夏玉米产量与氮磷钾吸收、分配及利用特性。结果表明,滴灌条件下,相较于磷钾肥,玉米对氮肥更敏感。N0处理的产量、干物质积累量、整株氮磷吸收量均显著降低,其叶片钾含量、茎鞘磷含量极显著增加,导致叶片钾积累量、茎鞘磷积累量显著增加。P0和K0处理玉米产量、干物质积累量、植株氮素吸收量均与NPK处理无显著差异,分别导致磷素和钾素吸收量显著降低。不施磷钾肥处理氮素从秸秆向子粒的转运受到限制,子粒含氮量下降,氮素收获指数显著降低。滴灌条件下,氮磷钾肥平衡施用玉米养分吸收均衡、分配合理,物质生产和产量显著高于传统灌溉施肥方式。     

滴灌施肥对幼龄茶树生长和养分吸收的影响

通过田间试验,研究了龙井43、白叶1号品种茶园滴灌施肥对幼龄茶树生长、养分吸收、品质成分等的影响,分析了不同施肥模式下的施肥成本投入情况。结果表明,与常规开沟施肥相比,采用滴灌施肥后,即使在化肥减量25%的情况下,树高、主干直径、树幅都显著增加,修剪物生物量增加明显;茶树对养分的吸收量明显增加,而养分的渗漏损失明显减少,从而提高了养分利用效率。从滴灌施肥的次数上分析,龙井43品种,在试验条件下年施肥次数7次可以达到较好效果,而白叶1号品种,年施14次的效果较好。     

施硅量对旱作水稻产量和干物质积累的影响

【目的】明确直接播种雨养为主的旱作水稻的硅肥最佳施用量并揭示硅肥增加产量的机制。【方法】以绥粳18为材料进行两年大田试验,设计0、15、30、45、60和75 kg/hm ²的有效硅用量(用Si₀、Si₁₅、Si₃₀、Si₄₅、Si₆₀和Si₇₅表示),研究不同硅肥用量对旱作水稻生理指标、干物质转运和产量构成因素的影响。【结果】施加硅肥显著增加了旱作水稻的产量,二次回归方程分析表明施用有效硅量47.68 kg/hm ²可获得最大理论产量,当有效硅用量为30~47.68 kg/hm ²时,硅肥显著提高了根系活力、叶片SPAD值和叶面积指数,协调了茎叶干物质向穗部的转移,延缓了后期叶片的衰老,每穗粒数提高了23.62%~24.63%,千粒重提高了8.94%~10.08%,优化了穗粒结构进而增产38.42%~110.20%;有效硅施用量为47.68~75 kg/hm ²时,生育后期加快了茎叶干物质向穗部转移,加速了叶片衰老,不利于籽粒的持续性灌浆,影响了每平方米穗数、每穗粒数和千粒重进而影响产量。【结论】对于绥粳18而言,适宜吉林省中部地区旱作水稻高产高效的最佳有效硅肥施用量为30~47.68 kg/hm ²。     

减氮和增氧灌溉对水稻产量和氮素利用的影响

【目的】明确减氮和增氧灌溉对水稻生长、产量和氮肥利用的影响。【方法】以3个品种水稻中旱221(旱稻)、中浙优8号(水稻)和IR45765-3B(深水稻)为材料,并设常规施氮量(195.0 kg/hm²)、减施氮量(157.5kg/hm²)2种氮水平和常规淹水灌溉(ConventionalFloodIrrigation,WL)、微纳米气泡水增氧灌溉(Micro-nanoBubbleWater OxygenationIrrigation,MBWI)2个灌溉模式,对比分析了3个品种水稻的茎蘖动态、叶片叶绿素含量、叶面积、干物质量、产量和水稻的氮素吸收利用特征。【结果】研究结果表明,MBWI处理显著增加了水稻产量,中旱221、中浙优8号和IR45765-3B的2年平均产量MBWI处理分别比WL处理增加12.4%、7.5%和6.7%,这可能与水稻有效穗数、每穗粒数密切相关。微纳米气泡水增氧灌溉和增施氮肥用量显著增加水稻叶片叶绿素含量和叶面积,并增加水稻干物质积累量。氮肥和增氧灌溉均影响水稻各氮素利用率指标,与淹水灌溉相比,微纳米气泡水增氧灌溉均可以显著...