中国谷子产业和种业发展现状与未来展望

谷子起源于中国,是旱作生态农业绿色发展的主栽作物。国家启动产业技术体系十年来,创制出一批抗除草剂、商品品质显著提升、蒸煮时间显著缩短的育种材料;基因组测序、单倍型图谱和高通量转化技术体系构建等推动了谷子产业技术原始创新能力持续提高;育成了一批中矮秆抗除草剂新品种,创新集成了一批适合不同产区的栽培技术,单户综合生产能力提高20倍以上,单产提高90.8%,总产提高85.7%,全程机械化轻简栽培实现了谷子生产方式历史性变革。谷子是完全市场化作物,近十年来总体价格呈上升趋势,产业规模不断扩大,全国地理标志产品发展迅速,正在形成一批区域公用品牌和产业优势区。随着产业发展的带动,品种权保护与转让逐步增多,一批谷子种业开始起步。在乡村振兴和健康中国战略新的时代背景下,谷子的营养、生态、文化属性给中国谷子产业和种业带来了新的机遇;同时中国谷子种业和产业也面临着种子繁殖系数高、品种权落实力度不够、科研和平台建设有待加强、缺乏突破性大品种等诸多挑战。未来中国谷子特色产业发展将助推乡村振兴并带动种业发展;季节性休耕区、压采地下水区的生态需求将促进谷子生产面积呈现恢复性增长;种业、科研、产业融合呈加快发展趋势。攻克谷子种业重大基础科学问题,构建现代生物育种技术体系,培育突破性新品种,实现科研、种业、产业的一体化发展是中国谷子种业的发展方向。中国谷子种业发展必须坚持原始创新、坚持产业需求、坚持服务主产区、坚持差异化发展、坚持市场主体地位。未来中国谷子产业和种业需攻克的重点任务:突破性新种质创新、高效育种技术平台构建、突破性新品种杂交种培育、构建种子生产技术规范和良种繁育技术体系、提升种业管理服务能力、布局优化制种基地、打造种子优势企业。     

连作、轮作对谷子根际细菌群落结构的影响

为探明谷子连作与轮作对土壤细菌群落组成的影响,利用高通量测序技术,结合土壤理化性质及酶活性,比较分析了撂荒地、玉米-谷子轮作、谷子连作2、3 a和5 a土壤细菌群落组成多样性。结果表明：谷子连作与轮作土壤均为碱性,pH为8.26~8.49,碱解氮、有机质、脲酶活性表现为轮作地最高,连作2 a开始降低,连作3 a达最低值,连作5 a又开始回升,速效钾、多酚氧化酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性均是连作土壤高于轮作土壤。谷子连作与轮作土壤细菌在门水平上群落组成比较固定,但不同物种的丰度差异较大;菌群分析发现放线菌门、变形菌门以及酸杆菌门是谷子根际土壤优势菌群;菌群相对丰度在轮作土壤中高于连作土壤的有：变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门以及硝化螺旋菌门,低于连作土壤的有己科河菌门和绿弯菌门;Alpha多样性分析显示各组间菌群差异不显著,Beta多样性分析则显示连作、玉米-谷子轮作地和撂荒地土壤菌群分布差异较大;冗余分析（RDA）表明鞘氨醇单胞菌与pH、有效磷、碱解氮和有机质呈正相关,类诺卡氏菌与pH、有效磷、碱解氮、有机质、脲酶和过氧化氢酶呈正相关,轮作、连作、撂荒地组间根际土壤优势菌存在差异,LEfSe分析确定了谷子根际土壤特定标志物,其中轮作地的优势菌群为鞘氨醇单胞菌和类诺卡氏菌,3 a连作地的优势菌群为土壤红杆菌。综上所述,谷子连作土壤与轮作土壤相比,细菌的ASVs丰度减少,细菌群落分布差异较大;随着谷子连作年限增加,土壤养分呈先下降后上升趋势。     

‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响

为探明除草剂‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响,以9个谷子品种为供试材料,10%‘苯磺隆’可湿性粉剂为供试药剂,分别设置112.5(T₁),225.0(T₂,推荐用量)和450.0 g/hm²(T₃)3个用量,以等量清水作为对照(CK),处理21 d后,测定谷子倒2叶的光合荧光参数。结果表明:1)T₁处理未对供试谷子品种的光合系统造成显著影响。2)T₂处理下,‘张杂谷10号’、‘张杂谷13号’、‘黄金谷’和‘龙谷39号’的净光合速率(P_n)与CK相比差异不显著;‘锦谷5号’、‘晋谷21号’、‘中谷9号’、‘豫谷18号’和‘冀谷35号’的P_n分别降低50.64%、60.91%、43.74%、49.62%和54.82%。3)T₃处理下,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合荧光参数与CK无显著差异。‘豫谷18号’和‘晋谷21号’的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)分别高出CK 129.17%和60.87%。‘锦谷5号’、‘黄金谷’和‘张杂谷10号’的调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))分别升高13.73%、10.00%和12.28%。‘晋谷21号’和‘中谷9号’的非光化学反应耗散的份额(E_x)分别高出CK 48.39%和113.33%。而PSII实际光合效率(Y(II))、绝对电子传递速率(ETR(II))、光化学淬灭系数(qP)、吸收光能用于光化学反应的份额(P)和P_n显著低于CK。‘冀谷35号’和‘龙谷39号’的PSI由于供体限制引起的非光化学能量耗散的量子产量(Y(ND))均高出CK 300.00%,‘晋谷21号’的PSI的实际光合效率(Y(I))和PSI的相对电子传递速率(ETR(I))分别比CK降低45.95%和45.26%,‘黄金谷’的Y(I)和ETR(I)分别比CK降低43.59%和43.13%。4)综上所述,T₁处理对所有供试品种的光合系统影响较小。T₂处理,所有供试品种均可通过热耗散消耗多余的激发能。T₃处理,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合系统基本正常;‘晋谷21号’和‘豫谷18号’的光合系统受损伤较严重;其余品种虽然受损伤相对较轻,但叶片的光合色素含量降低,电子传递受阻,能量分配失衡,影响谷子叶片的光合速率。     

多效唑对谷子茎秆特征及抗倒性的影响

为研究多效唑对谷子茎秆性状及其穗颈的抗倒性影响,采用随机区组设计,在谷子拔节期前(A1)、拔节期(A2)和孕穗期(A3)分别叶面喷施300 mg·L^-1的多效唑,以清水作为对照(CK),对谷子主要茎秆性状、倒伏指数、穗颈参数及产量进行测定。结果表明：①与CK相比,施药后谷子植株的生长发育受到明显抑制,喷施时期越早,抑制效果越明显,株高越低,2个品种的株高均在A1处理下达到最小值,同时植株重心高度与株高的比值变化趋势与之相一致。②基部节间茎粗增大,在A1处理时达到最大值。随多效唑喷施时期的推移,各节间长度降低幅度减小,而节间直径则随着节间长度的减少逐渐增大,茎秆充实度明显提高。③随多效唑喷施时期的推移,茎秆各节间的弯曲力矩和倒伏指数渐增,抗折力渐减,抗倒性逐渐减弱,均在A1处理时最好。④穗颈方面,农大8号穗颈含水量、弯曲力矩有明显变化,其中,穗颈弯曲力矩在A1处理最小,穗颈含水量则在A2处理下最低。而张杂10号穗颈除弯曲力矩有影响外,其他指标无显著变化,其中,穗颈弯曲力矩在A1处理时达到最小。⑤影响谷子产量的关键构成是穗重及穗粒重,在A2处理下谷子增产显著,农大8号产量比CK增加7.10%,张杂10号产量比CK增加8.29%。因此,在拔节期喷施300 mg·L^-1多效唑,可提高谷子茎秆充实度,增强抗倒伏能力,增产效果最好。     

钾肥施用量对糜子产量农艺性状及倒伏性状的影响

为明确糜子栽培中钾肥的最佳施用量,以糜子品种赤黍1号为试材,设钾肥施用量0（不施, CK）、60、120、180、240和300 kg/hm2计6个处理,采用随机区组试验设计,调查了不同施钾量对糜子产量、农艺性状和倒伏性状的影响。结果表明：在赤黍1号上施用钾肥,有利于提高籽粒产量,其中施钾量为120 kg/hm2时产量最高;对株高、穗长和节数影响不显著,对茎粗和分蘖数的影响达到了极显著水平,对单丛穗粒重的影响达到了显著水平;能够有效降低倒伏率和倒伏角度,施钾量为120 kg/hm2时倒伏率和倒伏角度均最小。施钾量为120 kg/hm2时能够同时提高赤黍1号的籽粒产量和抗倒能力,赤黍1号栽培中理想的施钾量为120 kg/hm2。     

我国谷子产业现状、发展趋势及对策建议

本文从我国谷子种植面积、产区布局、种植品种、消费类型、加工企业、市场动态等方面介绍了我国谷子产业现状,分析了我国谷子产业存在的问题及发展趋势。最后从强化农机农艺、农牧结合技术配套与集成,提高谷子现代化生产水平;设立谷子科研专项,提高谷子研发原始创新能力;加强对谷子产业发展的政策支持;推动谷子产业环境建设等方面提出我国谷子产业发展的四点建议。     

GPIT生物制剂在中度盐碱地黍稷上的应用试验

生物治理盐碱地方便易行,节约成本。在原平市平地泉村进行了GPIT在盐碱地上的黍稷栽培试验。结果表明,在GPIT生物制剂的作用下,耐盐碱作物黍稷的耐盐碱能力会更加提高,首先保证了苗全苗旺,在此基础上又使植株的光合效率大幅提高,最后导致产量大幅提高,为开发利用中度以上的盐碱地开创了一条新的道路。但GPIT生物制剂在盐碱地作物上的应用,也需要在各项栽培技术配套的情况下才能取得更加明显的效果。     

春谷除草剂筛选及防效研究

选用12种除草剂对春谷田间杂草防效进行了田间试验研究。结果表明,播后苗前进行土壤处理,12种除草剂中有4种致谷苗死亡;其余8种对谷子幼苗均有一定的抑制作用,但拔节前可恢复正常;施药后15,30,45 d调查,莠去津和2,4-D丁酯2种除草剂的防效较好,对双子叶杂草的株防效、鲜质量抑制率、综合株防效、综合鲜质量抑制率均超过80%,莠去津优于2,4-D丁酯。     

半干旱区糜子前氮后移技术验证试验

为了提高半干旱区糜子产量及肥料利用率,研究了前氮后移技术对糜子产量和土壤肥力状况的影响。结果表明:前氮后移技术比常规施肥技术增产4.04%,施肥量减少15.78%,化肥投入节省8.69%。应用前氮后移技术对降低化肥施用量和投入成本、减少环境污染、提高产量具有显著促进作用。     

糜子品种不同行距和不同密度处理下对其产量及农艺性状的影响

以糜子生产上正常行距33cm,留苗密度7万株/667m2为对照,研究糜子在不同宽行距处理下,667m2保苗3万株的稀播密度,是否能提高其产量的繁殖系数,试图找出一种较好的宽行距处理,从而在糜子的实际生产应用中以取代常规的窄行距,高密度种植,并且在糜子生产中得以大面的推广.