优化井渠轮灌下秸秆覆盖对夏玉米根系分布与产量影响

为探究夏玉米根系分布及产量对优化井渠轮灌模式下秸秆覆盖的动态响应，设置“渠井渠”灌溉模式下常规覆膜（FM）、秸秆表覆（BF）和秸秆深埋（SM），全渠水灌溉的常规覆膜为对照（CK）4种处理，于2018年和2019年在河套灌区开展了不同耕作模式田间试验。结果表明，CK处理夏玉米根系分布呈浅宽型，根长密度随土层加深而降低，根长密度集中点在表层0~20cm；优化井渠轮灌模式下，常规覆膜（FM）根长密度集中点在10~30cm，提高深层根长密度不显著；秸秆覆盖显著提高根长密度（P<0.05），BF处理根系呈宽浅型分布，根长密度集中点在0~20cm，较CK处理的0~20cm土层根长密度提高19.6%（P<0.05）；SM处理根系呈深扎型分布，根长密度集中点下移至20~40cm，显著提高大于40cm土层根长密度，较CK提高91.7%（P<0.05）；各处理水平方向根长密度近似呈以植株为中心的标准正态分布，分布半径约15cm；优化井渠轮灌模式显著降低夏玉米生育期耗水和提高水分利用效率（P<0.05），但FM和BF较CK平均减产10.1%和1.3%；SM综合效果较佳，较CK平均增产8.9%，水分利用效率平均提高41.4%。该研究可为河套灌区合理安全利用地下微咸水资源、丰富井渠轮灌理论体系及节水增产提供借鉴。     

毛竹茎秆快速生长相关基因PeHSD1的功能探究

毛竹是中国最重要的经济竹种,也是世界上生长速度最快的物种之一。研究毛竹快速生长机制对促进林木类植物快速生长的研究有重要意义。本研究通过毛竹全长均一化cDNA文库的筛选得到一个使模式植物拟南芥出现类似抑制生长表型的基因,该基因为11β-羟类固醇脱氢酶家族基因PeHSD1。11β-羟类固醇脱氢酶家族基因是糖皮质激素的代谢酶,是糖皮质激素水平的关键调节器和催化剂。本研究首先对PeHSD1进行了基因结构和遗传进化分析,发现PeHSD1基因与拟南芥同源基因最相近。通过在模式植物拟南芥中过表达这个基因发现过表达植株出现矮小、叶片卷曲等表型。有趣的是毛竹PeHSD1基因在毛竹根、茎、和笋等各个组织中广泛表达,并且在毛竹竹秆快速生长过程中动态表达。本研究首次分析了PeHSD1基因的功能,揭示了毛竹PeHSD1基因具有独特的功能和多样的表达模式,为后续探索毛竹茎秆快速生长的分子机制提供了依据。     

河套灌区枸杞种植下微咸水代表性盐离子浓度限值研究

为确定适宜枸杞灌溉的微咸水代表性盐离子浓度限值，于2019—2020年在河套灌区下游开展NaCl、CaCl₂、CaSO₄、NaHCO₃、Na₂SO₄ 5种代表性地下水盐分类型和4种浓度水平(质量浓度0.1、0.5、2.0、4.0 g/L)的田间交叉试验。结果表明：在相同矿化度下，外源NaCl、NaHCO₃影响下枸杞生育期受渗透胁迫、次生胁迫最强，外源CaCl₂质量浓度低于2.0 g/L能够缓解枸杞渗透胁迫，外源CaCl₂、CaSO₄质量浓度低于4.0 g/L能够缓解次生胁迫。枸杞干果产量、百粒干质量随外源NaCl、Na₂SO₄、CaSO₄质量浓度升高而降低，在0.1 g/L时达峰值，随外源CaCl₂质量浓度升高呈单峰分布，0.5 g/L时最高。枸杞果实中总糖含量、黄酮含量、氨基酸总量随外源CaCl     

河套灌区代表性地下水盐分与灌水量对枸杞产量及品质的影响

为明确不同微咸水水质下枸杞种植效益较高的灌水量范围，揭示枸杞干果产量、外观品质、营养品质在微咸水不同盐浓度和灌水量下的变化规律，该研究对河套灌区不同代表性地下水盐分与灌水量组合下的枸杞干果产量、外观品质、营养品质进行综合评价。基于L8（41×24）正交表在河套灌区开展2 a田间试验，共设置8个处理，灌水量为4个水平（60、70、80和100 mm），典型盐（NaCl、CaCl2、NaHCO3、Na2SO4）浓度设置为2个水平（分别按研究区地下水中离子浓度的1、2倍水平调配）。结果表明：1）干果产量、百粒干质量、果形指数、鲜干果比、黄酮含量受灌水量影响较大；产量、总糖含量受NaCl影响较大，随NaCl升高而降低；类胡萝卜素、甜菜碱、氨基酸总量受CaCl2影响较大，随CaCl2浓度升高而升高。2）综合评分发现，高灌水、高CaCl2的T8处理营养品质贴合度Cpi和种植效益贴合度Ci最高，而高灌水、高NaCl浓度的T5处理两指标均最低。Ci分别与Ca2+、Na+浓度极显著正、负相关（P<0.01），与Cl-显著负相关（P<0.05）。Ca2+主要促进枸杞营养品质发展，与黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱、氨基酸总量极显著正相关，Na+、Cl-主要抑制产量、外观品质，分别与干果产量、百粒干质量极显著、显著负相关。3）高斯回归发现，Na+、Ca2+、Cl-浓度分别为34.8～38.8、15.3～15.6、50.9～55.9 mmol/L的微咸水较适宜，单次灌水96.9～97.9 mm下种植效益贴合度Ci>0.7；基于与Ci显著相关的Na+、Ca2+、Cl-浓度，提出了不同离子条件下枸杞种植效益较高的灌水量。研究结果可为河套灌区因地制宜利用微咸水、提高枸杞种植效益提供科学依据。