Growth and yield responses of upland NERICAs to variable water management under field conditions

This study aimed to investigate the possible causes for inconsistent performances of upland New Rice for Africa (NERICA) varieties in uplands and lowlands, while identifying important determinants in grain yield under deficient soil moisture. We compared the growth and yield of NERICA 1 and NERICA 5 to those of Yumenohatamochi, a Japanese upland variety, and Hinohikari, a Japanese lowland variety, subjected to different water management regimes (continually flooded, supplementary irrigation, and non-irrigation). Under conditions of deficient soil moisture, panicle number per square meter, spikelet number per panicle, and 1000-grain weight of NERICAs decreased, whereas the panicle number of the Japanese varieties experienced little change. In contrast, the grain filling ratio was unaffected by water management, irrespective of variety. The primary source of yield reduction under low soil water conditions was a decrease in spikelet number per panicle, and water stress intensity was the primary factor for the degree of this reduction. Variation in the abortion of secondary rachis-branches caused differences between NERICAs in their spikelet number response to soil moisture deficiency. The inconsistency in NERICA performance across uplands vs. lowlands can be partially attributed to variation in yield response to low soil water conditions. Moreover, water stress intensity and the presence of a water gradient along the vertical soil profile may combine to affect the fluctuation in NERICA performance under upland conditions.     

基于Meta分析评价秸秆覆盖对我国北方半干旱区不同生态区域小麦产量的影响

为了明确秸秆覆盖对我国北方半干旱区不同降雨量和积温条件下小麦产量的影响,利用Meta定量分析方法分析秸秆覆盖和不同秸秆覆盖量对我国北方半干旱区不同降雨量和积温条件下小麦产量的影响。以“半干旱区”、“秸秆覆盖”和“小麦产量”为关键词搜集、筛选并整理1970-2019年公开发表的相关文献,建立综合文献数据库。分析秸秆覆盖、不同秸秆覆盖量、不同年均降雨量和不同年均积温与小麦产量的关系。结果表明,秸秆覆盖可以增加北方半干旱区不同降雨量和积温区域的小麦产量,主要通过增加有效穗数使小麦平均增产12.77%;当秸秆覆盖量为6 000~9 000kg/hm ²时,小麦增产率最高,为14.49%（9.01%~20.52%,CI>95%）;当年均降雨量为200~400mm时,小麦增产率最高,为19.36%（9.86%~28.49%,CI>95%）;当年均积温为0℃~3 000℃时,小麦增产率最高,为19.56%（16.36%~22.39%,CI>95%）。此研究结果可为我国北方半干旱区不同降雨量和积温区域采用秸秆覆盖技术栽培小麦提供理论依据。     

红蓝LED光照强度对茶树生长及生物化学成分的影响

以‘黔湄601’一年生茶树苗为试材,光量比为1∶3的LED红蓝光作为光源,探讨不同光照强度对茶树幼苗生长特性的影响、光合色素及生物化学成分的变化趋势,探索茶树苗生长发育对光强的响应机制。采用LED精准调节光质和光强,设置50μmol·m-2·s-1、100μmol·m-2·s-1、150μmol·m-2·s-1、200μmol·m-2·s-14个处理。结果表明,不同光强处理15 d后,50μmol·m-2·s-1光照强度有利于茶树叶色素含量的增加及Ca/Cb值的降低;100μmol·m-2·s-1光照强度有利于茶树叶茶多酚含量的降低及氨基酸含量的增加,酚氨比值最低;150μmol·m-2·s-1光照强度对茶树叶重增加有促进作用;200μmol·m-2·s-1光照强度有利于茶树叶茶多酚含量的增加和氨基酸、光合色素含量的减少;酚氨比值最高,光合色素含量最低。红蓝LED光照强度过低、过高都不利于茶叶品质形成,综合考虑,100μmol·m-2·s-1光照强度最有利于茶叶功能成分的积累,是茶叶LED光源设施栽培的理想光照强度。本研究结果对于设施茶树种植具有重要的参考意义。     

利用因子分析综合评价9个西藏农家青稞品种的品质

随着青稞加工产业的发展,筛选西藏优质种质资源将有助于培育适宜加工的青稞品种。选取9个西藏农家青稞品种,以藏青25为对照,通过测定31项化学特性指标,建立品质综合评价体系。结果表明:经因子分析提取出6个特征值大于1的主成分,累积方差贡献率为94.65%,其中第1主成分的贡献率为49.81%,主要包含蛋白质及苏氨酸（THR）、脯氨酸（PRO）、丙氨酸（ALA）、缬氨酸（VAC）、亮氨酸（LEU）、苯丙氨酸（PHE）、组氨酸（HIS）、赖氨酸（LYS）、清蛋白、总氨基酸含量等指标;第2主成分的贡献率为13.85%,其中粗脂肪、直链淀粉、膳食纤维、γ-V_E、磷含量具有较大的载荷值。根据建立的品质综合评价模型,优良度得分排序为:藏青25>青21>隆子黑>拉萨长黑>联嘎木>拉萨短白>彭乃嘎布>江热俄久>直孔嘎夏>联木白稞。     

草酸处理对桂七芒果冷害及细胞壁代谢的影响

为探讨草酸处理对低温冷藏下芒果冷害及细胞壁代谢的影响,本试验以桂七芒果果实为试材,采用5 mmol·L^-1草酸溶液浸泡处理,以清水浸泡处理为对照,并于4℃贮藏,分析芒果的冷害指数、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、硬度、细胞壁物质含量、细胞壁代谢酶的变化。结果表明,与对照组相比,草酸处理显著降低了低温贮藏14 d后桂七芒果果实冷害指数、MDA含量、相对电导率、原果胶和纤维素含量,显著降低了低温贮藏28 d后果实的硬度;显著提高了低温贮藏14 d后果实水溶性果胶含量及多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(Cx)活性,显著提高了贮藏21 d后果实β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性。综上所述,草酸处理能减轻桂七芒果冷害,维持采后果实细胞壁降解酶较高活性和水溶性果胶含量。本研究为揭示草酸减轻芒果果实冷害机制提供了依据,可为草酸应用于其他冷敏型果实的贮藏保鲜提供理论参考。     

灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响

为研究灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,通过灌浆初期(S1)和灌浆中期(S2)在田间搭棚进行高温胁迫处理,以未进行高温胁迫的大田小麦作对照(CK),收获后对小麦淀粉黏滞谱、蛋白质组分含量和揉混参数等进行分析。结果表明,与各自CK相比,JM22的黏滞谱参数除回复值和糊化温度降低外,其余参数均升高,XM26的黏滞谱参数除峰值时间外均降低。S1和S2使JM22的峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度、峰值时间分别较CK提高2.81%和18.63%、7.71%和19.51%、11.88%和21.15%、1.88%和12.22%、2.45%和4.08%,且S2均大于CK和S1,S1与CK差异不显著;S1和S2使XM26的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回复值分别较CK降低12.95%和31.21%、1.81%和27.18%、2.50%和22.22%、3.57%和14.39%,其中,S2、S1与CK三者之间的峰值黏度均达显著水平。与CK相比,高温胁迫后JM22的蛋白质含量降低,而XM26升高。两品种各组分蛋白含量均发生改变,S1和S2使JM22谷蛋白含量减少4.52%和6.01%,S1和S2使XM26谷蛋白增加13.66%和17.27%,不可溶蛋白增加28.95%和34.80%,谷醇比也增加。高温处理对两品种面团揉混参数值也有一定影响,S1使JM22和XM26的峰值时间、峰值高度、8 min带宽分别较各自CK显著增加8.50%和42.80%、12.20%和2.80%、26.57%和68.30%,而S2的两品种只有峰值时间同时显著增加,分别增加9.60%和28.50%。本研究结果为优质专用小麦品质提升栽培技术提供了理论基础。     

秸秆和地膜覆盖对黄土高原旱作小麦田土壤团聚体氮组分的影响

利用田间定位试验研究旱作农田不同覆盖措施对土壤团聚体氮组分的影响。基于黄土高原8年冬小麦覆盖定位试验,试验设置生育期秸秆覆盖(SM)、生育期地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)3个处理。采用干筛法测定团聚体分布特征及不同粒径团聚体中全氮(STN)、微生物量氮(MBN)和潜在可矿化氮(PNM)含量。结果表明:(1)与CK处理相比,2种覆盖处理均未在各粒径团聚体全氮含量有显著变化,但SM处理相较于PM处理提高了0—10 cm土层的1.00～0.25 mm粒径团聚体STN含量(12.88%,P0.05)。(2)与CK处理相比,SM处理在0—10 cm土层中2.00,2.00～1.00,0.25 mm粒径团聚体MBN含量分别提高18.67%,24.05%,20.08%(P0.05),且各粒径团聚体PNM含量分别提高35.13%,30.03%,42.88%(P0.05);SM处理在10—20 cm土层中2.00 mm粒径团聚体MBN含量提高23.02%(P0.05),分别提高2.00,2.00～1.00,0.25 mm粒径团聚体PNM含量28.59%,31.31%,32.48%(P0.05)。(3)PM处理较CK处理提高0—10 cm土层中0.25 mm粒径团聚体PNM含量(32.34%,P0.05)。(4)微团聚体(0.25 mm)氮组分含量均高于大团聚(0.25 mm)氮组分含量,但大团聚体氮组分贡献率为81.88%～87.66%。可见,SM处理可提高土壤表层大团聚体氮组分的贡献率,使更多的氮素储存在大团聚体中,而PM处理对团聚体氮素贡献率的影响作用较小。总体而言,与CK和PM处理相比,SM处理可提高总土壤氮组分含量,提高微团聚体和大团聚体氮组分含量,使更多的氮储存在大团聚体中,促进土壤氮素周转。     

彩色小麦近等基因系籽粒中氨基酸含量的比较分析

氨基酸是蛋白质的基本组成单位,是人体必需的重要营养物质。彩色小麦被认为是一类新型的营养保健小麦品种,但对其籽粒中氨基酸含量的研究很少。本研究首次利用高效液相色谱法比较分析了种植于三个环境中的彩色小麦近等基因系(蓝粒小麦科兴611,紫粒小麦科兴617和白粒小麦轮回亲本济麦22)籽粒中多种氨基酸的含量。结果表明,蓝粒小麦科兴611的必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量及总氨基酸含量均显著地高于紫粒小麦科兴617和白粒亲本济麦22。紫粒小麦科兴617和白粒小麦济麦22相比,必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量及总氨基酸含量相近,甚至低于济麦22。因此,蓝粒小麦籽粒氨基酸含量高的性状,有益于满足人类营养需求,同时可作为育种材料改良小麦品种的氨基酸含量,尤其是提高限制性氨基酸的含量,进而提高小麦的营养品质。     

贵州省不同年代糯高粱品种（系）农艺性状演变分析

以贵州省不同年代酿酒用糯高粱品种（系）为研究对象,采用随机区组试验设计,对其农艺性状、产量构成以及抗性差异进行分析,结果表明：随着年代更替,贵州省酿酒用糯高粱单产逐步提高。新品种（红缨子、黔高8号）较老品系（黑壳糯、红壳糯）平均单产增幅25%以上;穗粒数、穗粒重增加显著,增幅分别为51.7%、62.7%;主穗一、二级枝梗数增加幅度分别为19.8%、62.7%;株高降低24.9%,茎粗增加9.5%;节间数增加0.9个,节间长缩短13.3cm;单株叶面积和叶面积指数增加显著;倒伏率、发病率下降显著,成穗率明显提升。各指标相关性分析显示,产量与穗粒数、穗粒重,穗粒数与主穗一、二级枝梗数呈极显著正相关;产量与株高、倒伏率极显著负相关,与茎粗正相关,相关系数分别为-0.981、-0.970和0.928,株高、茎粗与倒伏率相关显著,相关系数分别为0.964和-0.910;产量与叶面积指数正相关,与发病率显著负相关。总的结果表明,主穗一、二级枝梗数的增加提高了糯高粱的穗粒数,植株株高的降低、茎粗的增加促进了抗倒性的提升,抗病性的提升保证了后期叶片光合作用的持续进行,最终提高了糯高粱产量。