灌溉量和灌溉时期对宽幅精播冬小麦耗水特性及产量的影响

[目的]研究灌溉量和灌溉期对宽幅精播冬小麦的影响,为华北地区节水农业的发展提供理论依据和技术支持.[方法]2013～2015年通过田间试验,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设宽幅精播和常规种植两种种植方式,研究了不同灌溉量和灌溉时期对宽幅精播冬小麦耗水特性及产量的影响.[结果]随灌水量的增加,农田总耗水量和灌水量占总耗水量的比例也增加,而土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例显著降低;随灌水量的增加,不同种植方式下小麦籽粒产量均有所提高,而水分利用效率(WUE)降低.同一灌溉条件下,与常规种植方式相比,宽幅精播方式的农田总耗水量多,土壤贮水量消耗比例大,籽粒产量较高并具有较高的WUE.[结论]该试验条件下,综合考虑小麦的籽粒产量和WUE,宽幅精播结合灌拔节水+开花水是华北平原冬麦区较适宜的节水种植方式,值得在生产中推广应用.     

灌溉量和灌溉时期对宽幅精播冬小麦耗水特性及产量的影响（英文）

[目的]研究灌溉量和灌溉期对宽幅精播冬小麦的影响,为华北地区节水农业的发展提供理论依据和技术支持。[方法]2013~2015年通过田间试验,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设宽幅精播和常规种植两种种植方式,研究了不同灌溉量和灌溉时期对宽幅精播冬小麦耗水特性及产量的影响。[结果]随灌水量的增加,农田总耗水量和灌水量占总耗水量的比例也增加,而土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例显著降低;随灌水量的增加,不同种植方式下小麦籽粒产量均有所提高,而水分利用效率(WUE)降低。同一灌溉条件下,与常规种植方式相比,宽幅精播方式的农田总耗水量多,土壤贮水量消耗比例大,籽粒产量较高并具有较高的WUE。[结论]该试验条件下,综合考虑小麦的籽粒产量和WUE,宽幅精播结合灌拔节水+开花水是华北平原冬麦区较适宜的节水种植方式,值得在生产中推广应用。     

羊白细胞介素-18成熟蛋白的酵母表达和生物学活性研究

为了研究重组羊白细胞介素(gIL)-18在酵母系统中的高效表达,进一步阐明该重组蛋白的生物学活性,以含有gIL-18基因的重组质粒为模板进行PCR扩增,构建重组表达质粒pPICZ-gIL-18,转化于毕赤酵母GSll5,以甲醇诱导表达,经sDS-PAGE和western blot分析证实了重组蛋白的表达,分泌的重组gIL-18表达量为100 mg/L.经纯化后用MTT法和MDBK-VSV法检测表达的重组IL-18体外生物活性,利用免疫试验检测了重组蛋白对羊痘疫苗的免疫增强作用.实验结果表明,该蛋白具有诱导MDBK细胞分泌IFN-γ和刺激PBMC增殖的生物学活性,比活性为1.5×105 u/mg.体外具有增强羊痘疫苗的活性.毕赤酵母分泌表达的重组gIL-18具有良好的生物学活性,为gIL-18作为免疫佐剂和免疫治疗剂的大规模应用奠定了基础.     

花生不同种植方式对田间土壤微环境和产量的影响

在大田条件下,采用随机区组设计了春播覆膜(CBFM)、春播露地(CBLD)、麦田套种(MT)、麦田露地(MTLD)、夏播覆膜(XBFM)和夏播露地(XBLD)6种花生种植方式。研究了不同种植方式对花生田间土壤物理性状、土壤微生物量碳、活跃微生物量、土壤呼吸及花生产量的影响。结果表明,花生不同种植方式对土壤微环境和花生产量具有明显影响。花生春播覆膜和麦田套种种植提高了土壤孔隙度、毛管和非毛管孔隙度,增加了细菌和放线菌数,降低了土壤容重和真菌数,提高了土壤微生物量碳、活跃微生物量及土壤呼吸速率,有利于土壤养分的分解和有效化;花生覆膜种植可明显增加荚果产量,春花生覆膜的增产作用大于夏花生覆膜,麦田套种的花生产量最低。因此,在一年一熟的春花生产区应以覆膜种植方式为主;在小麦花生一年两熟的花生产区,可以推广收麦后直播花生的种植方式。     

灌水量对小麦籽粒粉含量和相关酶活性及水分利用效率的影响

在2004-2005年和2005-2006年小麦生长季,设置不同的灌水时期和灌水量处理,研究了小麦籽粒产量、籽粒淀粉含量、淀粉合成相关酶活性和水分利用效率。结果表明,全生育期不灌水条件下,籽粒中的可溶性淀粉合酶(SSS)和淀粉粒结合态淀粉合酶(GBSS)活性在灌浆初期显著升高,在灌浆中后期显著降低,同时灌浆后期支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦显著降低。拔节期和开花期每次灌水60 mm有利于小麦在灌浆中后期保持较高的SSS和GBSS活性,提高灌浆后期籽粒中的支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量;灌水量进一步增加时,灌浆中后期的SSS活性显著降低,GBSS活性升高,灌浆后期的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量升高。在两个生长季中拔节期和开花期每次灌水60 mm处理的土壤贮水消耗量较高,水分利用效率最高和籽粒产量较高。在此基础上增加灌水量时,开花至成熟阶段0~60 cm土层的土壤含水量显著升高,土壤贮水消耗量降低,籽粒产量无显著变化,水分利用效率和灌溉水利用效率降低。     

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10 000 kg hm^-2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006-2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240 kg hm^-2 (N240)和270 kg hm^-2(N270)处理的产量分别达9 954.73 kg hm^-2和10 647.02 kg hm^-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78 kg hm^-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005-2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10 000 kg hm^-2时的适宜施氮量为240~270 kg hm^-2,可供生产中参考。     

春玉米群体净同化率(NAR)动态变化特征及定量化分析

对吉林省桦甸地区春玉米群体NAR动态变化进行系统的试验研究,探讨不同玉米品种、不同地区以及不同栽培条件下净同化率(NAR)变化规律。利用归一化方法将最大NAR和播种至成熟天数设为1,以相对NAR(0-1)和相对时间(0-1)为变量建立数学模型。研究结果表明,净同化率在整个生育期呈"M"形双峰曲线,前期峰值出现在拔节期,后期出现在灌浆期,且前期峰值高于后期。对NAR模型进行筛选,变化规律符合4次方数学模型NARR=a+b(TR)+c(TR)2+d(TR)3+e(TR)4;建立春玉米群体相对NAR动态变化数学模型NARR=-0.01+10.54(TR)-39.72(TR)2+52.81(TR)3-23.37(TR)4,r=0.946 1**。利用模型对2006年吉林桦甸的密度试验以及河北廊坊的品密试验进行检验,相关系数分别在0.91～0.93和0.83～0.88之间,均达到极显著相关水平,说明该模型符合东北平原以及黄淮海流域变化规律。净同化率模型的确定可实现作物产量性能方程的数字化、模式化和指标化。     

不同类型甘薯品种块根淀粉粒粒度的分布特征

 【目的】阐明不同类型甘薯块根淀粉粒粒度的分布特征及其与淀粉品质的关系。【方法】选用6个淀粉型品种、5个食用型品种和1个兼用型品种,研究块根中淀粉粒的体积和数目分布、淀粉粒体积和数目分布与淀粉及其组分含量的相关性。【结果】甘薯块根含有小（粒径＜3.36 µm）、中（粒径3.36—19.76 µm）和大（粒径＞19.76 µm）3种类型淀粉粒,其粒径范围为0.39—55.14 µm。淀粉粒体积和数目都表现为双峰分布,低谷粒径均为3.36 µm;其中,粒径＜3.36 µm的淀粉粒体积占总体积的9.8%—18.5%,而粒径＜3.36 µm的淀粉粒数目占总数目的97.7%—99.1%。与淀粉型品种相比,食用型品种粒径＜3.36 µm的淀粉粒所占体积百分比和粒径＜1.00 µm的淀粉粒所占数目百分比较高。块根总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关;支/直链淀粉比率与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关。【结论】食用型甘薯块根中小型淀粉粒所占比例较高,而淀粉型甘薯块根中大型淀粉粒所占比例较高。     

冬小麦低温处理叶片细胞膜透性的QTL定位

为探索冬小麦抗寒性的分子机制,以168个花培3号×豫麦57的双单倍体株系为作图群体,利用已构建含有324个SSR标记的遗传图谱,对电导法测定低温(−18℃)处理后的叶片膜透性进行QTL定位。利用完全区间作图法,在3种环境下共检测到21个与叶片膜透性相关的加性QTLs,分布于1B、2A、3A、3B、5B、6A、6B、6D、7B和7D染色体上,其中4个位点(qCMP-1B-1、qCMP-3B-2、qCMP-5B-1和qCMP-5B-4)遗传贡献率大于10%,属主效基因,其余QTL的遗传贡献率较小,属微效基因。3种环境条件下在5B染色体的Xgwm213–Xswes861.2区间检测到共同位点,与Xswes861.2的遗传距离为0 cM,其中qCMP-5B-1 (环境1)和qCMP-5B-4 (环境3)的贡献率高达17.5%和14.0%。研究结果对于小麦抗寒标记选择和抗寒育种具有应用价值。     

不同播期夏玉米产量性能动态指标及其生态效应

【目的】黄淮海区域不同播期玉米生态因子存在较大差异,光、温、水等生态因子对玉米高产具有重要影响。明确该区域光、温、水等生态因子与玉米产量性能参数的内在关系,可以为该区域玉米高产的实现提供有益的借鉴。【方法】选用早、中、晚3类不同熟期的玉米品种（益农103、先玉335、郑单958和登海661）为材料, 设早播（5/3）、中播（5/28）、晚播（6/22） 3个播期和4个种植密度（4.5、6.0、7.5和9.0万株/hm2）,测定叶面积指数、籽粒产量及其产量构成等指标和记录生育期及田间生态因子。【结果】（1）品种间产量表现为先玉335>郑单958>登海661>益农103;播期间产量表现为早播>中播>晚播。（2）生态因子对不同玉米产量性能指标的影响作用不同,吐丝后有效积温主要影响平均叶面积指数和平均净同化率,生育期日均温主要影响生长天数;降雨量和日照时数主要影响穗粒数和千粒重;生态因子与玉米产量的相关系数大小依次为,生育期有效积温（0.64**）、吐丝后有效积温（0.55**）、吐丝后日均温度（0.51**）、生育期日均温度（-0.49*）、吐丝后降雨量（-0.47*）及吐丝后日照时数（0.42*）;对生态因子与产量进行回归分析,表明生育期有效积温和吐丝后期有效积温对玉米产量的影响最大。【结论】黄淮海区域作物是一年两熟,该区域玉米产量提升的有效途径可通过适期早播、选用中熟品种,增加吐丝后期的有效积温,以保证玉米生育后期充足的有效积温和籽粒充足的灌浆时间。