兰州地区玉米/大豆带状复合种植品种配置试验

在兰州市皋兰县城关镇明星村(海拔1 754 m)、榆中县城关镇李家庄(海拔1 879 m)和永登县柳树镇柳树村 (海拔2 032 m)不同海拔条件下,以玉米/大豆带状复合种植模式为研究对象,3个紧凑型玉米品种(巡天1102、金穗3号和龙源3号)和6个熟期接近的大豆品种(系)(冀豆17、中黄30、齐黄36、陇黄2号、晋豆19和XD2015-6)为试验材料,采用单因素随机区组设计,筛选兰州市不同海拔条件下适宜于机械化作业的玉米、大豆间作品种,以期提高生产效率和经济效益。试验结果表明,因生育特性的差异,各品种农艺性状及产量在不同海拔条件下不同,间作玉米品种金穗3号在皋兰、榆中和永登表现均最好,产量平均分别为12 561.8 kg/hm2、11 954.3 kg/hm2和11 011.8 kg/hm2,间作大豆品种晋豆19在皋兰和榆中产量最高,分别为1 941.7 kg/hm2和1 691.7 kg/hm2;中黄30和XD2015-6在较高海拔的永登县则表现较好,产量分别是1 523.1、1 505.2 kg/hm2。综合考虑玉米、大豆适宜机械收获的农艺指标及产值和效益,建议在该区域选用玉米品种金穗3号和大豆品种中黄30或XD2015-6间作组合较好。     

玉米/大豆带田大豆密度对其农艺性状及产量的影响

选用3个不同类型大豆品种,在玉米大豆带状套作模式下研究了大豆种植密度对其田间主要农艺性状及籽粒产量的影响。结果表明,随种植密度增加,大豆株高、底荚高度趋于升高,有效分枝、单株荚数、单株粒数与单株粒重趋于下降,播种密度对荚粒数、百粒重无明显影响。套作大豆产量与种植密度呈二次抛物线变化趋势。在该套作模式下,晋豆19、中黄30、晋豆23的最佳种植密度分别为21.7万株/hm2、22.3万株/hm2、17.9万株/hm2。     

小麦株高发育动态QTL定位及其与水分环境互作遗传分析

株高是影响小麦产量的重要农艺性状,对生境水分极为敏感。为探讨小麦不同发育时期株高数量性状遗传与水分环境互作,本研究利用抗旱性强的冬小麦(Triticum aestivum L.)品种陇鉴19与水地高产品种Q9086杂交,重组近交系(RIL)群体120个株系为供试材料,测定两试验环境(甘肃镇远和兰州)雨养(干旱胁迫,DS)和灌溉条件下不同发育时期株高,采用条件复合区间作图法进行株高发育动态数量遗传位点(quantitative trait loci,QTL)分析。共检测到26个条件加性QTL(A-QTL)和56对上位性QTL(AA-QTL)。在A-QTL中,Qph.acs-1A-1、Qph.acs-4B-2、Qph.acs-5A-1、Qph.acs-5D-1、Qph.acs-6B-2和Qph.acs-7D-1在开花期前能重复表达,且有相对较高的贡献率(H2(A))(7.39%~31.04%)。AA-QTL主要由非显著加性效应的位点间互作形成,贡献率(H2(AA))在1.38~24.27%之间,这些AA-QTL效应对后期株高有显著影响。有61.54%的A-QTL和58.93%的AA-QTL分别参与了水分环境互作,在雨养条件下普遍具有降低株高的效应。条件A-QTL的加性效应在拔节期最大,随后逐渐降低,更多的体现出上位性效应。说明控制小麦株高发育的数量性状基因易与水分环境发生互作,且在小麦不同发育阶段有不同的时空表达模式。本研究结果可为小麦抗旱遗传研究与分子改良提供基础资料。     

水肥对旱区马铃薯水分利用率的影响

采用裂区试验设计,以施钾水平为主处理,补水时期为副处理,研究了补充供水和钾素处理对马铃薯不同层次水分利用效率的影响,结果表明:马铃薯生育期耗水主要集中在80cm土层深度内,80cm土层以下土壤含水量变化不明显,基本不被马铃薯吸收利用。在氯化钾为150kg/hm2及苗期补水条件下,群体水平和产量水平水分利用率(WUE)均最高,分别为41.71和94.21kg/(mm.hm2),单叶水平WUE最低,但产量均为最高值(36324.97kg/hm2)。     

种植方式与密度对旱作大豆产量和水分利用效率的影响

在大田条件下研究了不同种植方式与密度对旱作大豆产量和水分利用效率影响。结果表明,地膜穴播处理的产量较露地沟播与露地条播籽粒产量分别增加25.8%、32.5%,水分利用效率较露地沟播与露地条播分别提高11.1%、14.2%。在不同的播种方式下,地膜穴播、露地沟播和露地条播的最适宜密度分别为13.9、22.9和22.1万株/hm2。     

覆膜种植方式对旱作大豆生长发育、产量及水分利用效率的影响

针对甘肃东部旱作区年降水量少、季节分布不均及大豆生产春季干旱严重等问题造成大豆产量不高、水分利用率低等生产实际,以露地平播为对照,研究全膜覆盖沟播、半膜覆盖沟播、半膜覆盖平播、膜侧播种等4种不同覆膜种植方式对旱作大豆生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,全膜覆盖沟播使大豆提前出苗5天,生育期缩短12天,促进了大豆生长发育进程;大豆各生育阶段株高、叶面积指数和干物质积累量均高于其他处理。全膜覆盖沟播能够有效协调大豆营养生长与生殖生长的关系,增加地上部分生物量,促进光合产物向籽粒转移,有利于灌浆和高产,连续4年平均产量和水分利用效率分别为2680.8 kg/hm²和7.30 kg/(mm·hm²),较露地平播提高40.9%和53.4%。因此、全膜覆盖沟播可作为甘肃东部旱作区大豆生产的高产栽培模式,对提高旱作区大豆降水利用效率和高产田创建具有重要意义。