基于叶面积指数（LAI）的小麦变量施氮模型研究

为探讨基于叶面积指数变化的小麦变量施氮技术,依据养分平衡原理和"作物-土壤-环境-技术"整体原则,采用土壤空间信息数据与小麦需氮量和各生育阶段叶面积指数相结合的方法,设计了小麦播前施氮总量和播后精确追氮的数量模型.根据拔节期和抽穗期小麦的长势,对施氮量的初值进行订正,确定小麦的最适追氮量.在河南郑州市和鹤壁市两地的试验验证结果表明:小麦产量模拟值与实测值间的相关系数分别为0.7799和0.7169,达显著水平.与传统施肥技术相比,在相同产量下,使用模型后每公顷施氮量减少43.5 kg.该研究提出的基于模型的变量施氮技术,可以兼顾天气、地力和作物长势三方面因素,最终实现小麦的精确施氮,对促进精确农业的发展具有重要意义.     

高温干旱复合胁迫对玉米光合生理的影响

以玉米耐高温品种郑单958和高温敏感品种先玉335为试验材料,采用盆栽试验,研究高温、干旱及高温干旱复合胁迫对玉米苗期叶片光合生理的影响,为培育耐高温干旱的优良玉米品种提供理论依据。结果表明,胁迫处理后郑单958叶绿素含量均较自然环境生长（CK）显著减少,且所有处理间差异显著,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大,先玉335叶绿素含量变化与郑单958一致且受胁迫影响减少幅度更大;郑单958叶绿素a/b在干旱和高温干旱复合胁迫下均大于CK,先玉335仅高温干旱复合胁迫下大于CK。胁迫处理后郑单958和先玉335叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和电子传递速率均下降或显著下降,以干旱胁迫下降幅度最大,且干旱和高温干旱复合胁迫下郑单958下降幅度大于先玉335。高温胁迫显著增加了郑单958叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性;干旱及高温干旱复合胁迫对郑单958叶片中PEPCase活性无显著影响,但显著降低了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性。各胁迫条件下先玉335叶片中PEPCase活性均低于CK,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大;Rubisco活性均显著低于C...     

4个玉米品种抗逆性的比较分析

[目的]优良的高产品种通常被证明对生物和非生物逆境、营养元素的配置利用及变化的环境具有较强的抗(耐)性和适应性。[方法]以4个玉米杂交种郑单958、先玉335、鼎优919和伟科702为材料,对其抗倒性、不同温度下的花粉活性、抗旱棚内的全程干旱胁迫及不同氮处理(0和150 kg/hm~2)进行测定和调查,比较分析和评价品种间抗逆性的差异。[结果]成熟期抗倒性的结果表明,不同玉米品种的抗倒能力由高到低依次为鼎优919、郑单958、伟科702、先玉335,其中鼎优919的倒伏率最低,抗倒性最强。不同温度下花粉活力的试验结果表明,先玉335花粉对高温最敏感,鼎优919和郑单958表现较强的抗高温特性。干旱胁迫试验结果表明,先玉335对干旱最敏感,鼎优919、郑单958和伟科702表现出中等的抗旱能力。低氮胁迫的结果表明,鼎优919和先玉335表现出较强的氮利用能力和中等的耐低氮能力,伟科702两项指标均为中等,郑单958为弱。[结论]该研究结果为品种的推广利用、抗逆品种选育和改良提供了参考。     

小麦热激蛋白转录因子C家族基因的结构及其在干旱胁迫中的表达

小麦热激蛋白转录因子在热胁迫和耐热性产生的过程中发挥重要作用。为进一步了解小麦热激蛋白转录因子C亚家族,本研究采用全基因组信息保守结构域比对和进化聚类分析,共鉴定了24个小麦TaHsfC基因,并对TaHsfC亚家族成员染色体定位、基因结构、亚细胞定位、对应蛋白质的氨基酸特点、基因表达进行了分析。结果表明,24个TaHsfCs主要分布在5条染色体上,其中A基因组中有7个,B基因组中9个,D基因组中有6个,另外两个所在染色体位置不清楚。TaHsfCs含有0～2个内含子,其中 TaHsfC1亚族基因含有1～2个内含子, TaHsfC2亚族基因则含有0～1个内含子。聚类分析表明,小麦TaHsfC成员共分为 TaHsfC1和 TaHsfC2两个亚族。24个TaHsfCs成员全部定位于细胞核。在15%PEG模拟干旱条件下,干旱敏感品种矮抗58和耐旱品种晋麦47中有10个TaHsfC基因显著上调表达,其中 TaHsfC2亚族基因的表达量上调倍数均高于 TaHsfC1亚族基因(其中 TaHsfC2j和 TaHsfC2k未在晋麦47中检测到表达量)。本研究可为探索小麦热激蛋白转录因子C家族基因在小麦抗旱中的分子机制提供一定的理论支撑。     

膨润土、褐煤及其混合添加对铅、镉复合污染土壤重金属形态的影响

为研究膨润土与褐煤对铅镉复合污染土壤重金属形态变化的影响,以河南济源某铅冶炼企业周边重金属污染土壤为研究材料,将膨润土(S)、褐煤(P)按1.5%、3.0%、5.0%单独添加和两者混合添加,进行60天的室内培养后,用BCR连续提取法,研究了添加不同含量的膨润土和褐煤对重金属污染土壤中Pb、Cd形态的影响。结果表明,单一添加褐煤能显著降低土壤中Pb、Cd的有效态含量,褐煤添加量5.0%时土壤中铅和镉弱酸提取态含量分别降低了42.60%和25.20%。单一添加膨润土能显著降低土壤中Pb的有效态含量,而对Cd的有效态含量影响不明显。膨润土5.0%和褐煤(1.5%、3.0%、5.0%)混合处理土壤中铅的弱酸提取态含量降幅达44.50%～46.00%,铅的残渣态含量增幅达30.90%～66.80%。褐煤5.0%和膨润土(1.5%、3.0%、5.0%)的混合添加使土壤中镉的弱酸提取态含量降低、降幅达21.70%～26.00%,镉的残渣态含量增幅达81.60%～110.9%。褐煤单一施用对复合污染土壤中Pb、Cd的钝化效果整体优于膨润土,两者配施的修复效果优于其中一种单一施用的效果,且因配施比例而异。     

长江中游稻区水稻产业发展现状、问题与建议

为了解国家调低稻谷保护收购价后长江中游稻区水稻产业发展状况,湖南、湖北、江西和河南4省水稻专家组织开展了相关调研。结果表明,长江中游稻区2018和2019（预测）两年水稻总体种植面积持续缩减,主要是湖南和江西“双改单”和种植结构调整所致,而湖北和河南面积略有增加。稻区内2018年稻谷销售进度明显滞后于上年同期,稻谷价格也不同程度下跌。这主要受国家保护价下调影响。而优质稻谷销售进度和价格受影响较小,其流通表现出更强的市场化。2018年水稻种植人工、地租、化肥和总成本均出现不同程度提高,其中地租和人工成本增加是总成本提高的主要原因。2018年稻米加工企业稻谷收购量、收购价和稻米批发价均不同程度降低。稻区内优质稻和杂交稻种植面积占比均为64%;籼稻面积占比97.6%。不同水稻种植技术应用比例表现为抛秧>手插和直播>机插;再生稻种植面积不断增加,稻渔模式迅猛发展。同时,稻区水稻产业发展面临着农民种粮积极性普遍下降,订单农业发展风险重重,农业基础设施不完善、修缮主体不明确,农业生产社会化程度偏低,稻渔模式无序发展隐患大,农民卖粮难度大、成本高、风险大,区域稻米品牌建设亟待加强等一系列问题。建议政府调整粮食收储政策,加强对农业的政策和补贴支持力度,加强对再生稻和稻渔模式发展的引导,加大科研攻关投入。     

水氮处理对稻茬小麦籽粒产量及品质的影响

为给稻茬小麦水肥优化管理提供对策,以国审小麦品种兰考198为供试材料,连续两年在河南信阳研究了水（正常和渍水）、氮（0、225和300 kg·hm^-2）处理对小麦产量和品质的影响。结果表明,水氮处理对小麦产量与品质性状的影响表现为氮>水>水×氮。施氮处理可显著提高小麦穗数、穗粒数、产量、籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值,对千粒重影响不大。渍水处理降低了小麦籽粒产量、蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值,但两种水分处理间差异不显著;渍水对产量构成三因素的影响也因年降雨量的不同有所差异,对籽粒容重无显著影响。因此,在当前土壤水分含量相对较高的豫南稻茬麦区,氮肥仍是决定小麦籽粒产量与品质性状的关键因素。     

黄淮南片小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与品质的关系

为了解小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成与品质之间的关系,对177份黄淮南片地区小麦品种(系)的HMW-GS组成及其品质进行了检测。结果表明,177份材料在Glu-A1位点上有3种亚基类型(N、1、2*),在Glu-B1位点上有5种亚基类型(7+8、7+9、14+15、17+18、13+16),在Glu-D1位点上有3种亚基类型(2+12、5+10、5+12),1、14+15、5+10亚基的出现频率分别为73.45%、11.86%和48.02%。1、7+8、17+18、5+10亚基对蛋白质含量、湿面筋含量、峰值曲线面积、峰高、SDS沉淀值、8min带高、8min曲线面积、形成时间、稳定时间都具有较大的正向效应。共检测到19种不同的亚基组合类型,其中1/7+8/5+10亚基组合的小麦品种(系)各项品质指标均较优,其次是1/7+8/2+12亚基组合品种(系),N/7+9/2+12和N/14+15/5+10亚基组合类型小麦的品质较差。     

不同灌水模式对小麦籽粒抗氧化物含量和产量的影响

为明确灌水对小麦产量和营养品质的调控效应,在池栽条件下,以河南主推品种矮抗58为材料,研究了不同灌水模式对籽粒中抗氧化物含量、积累量和籽粒产量的影响。结果表明,小麦生育期间灌水可提高籽粒中抗氧化物含量和积累量,其中类胡萝卜素、类黄酮含量和抗氧化活性均以灌拔节水1水处理最高;类黄酮和类胡萝卜素积累量则以灌拔节水+孕穗水+灌浆水3水处理最高。灌水显著提高了小麦产量,较不灌水处理平均提高37.5%(2012-2013年)和37.2%(2013-2014年),差异达显著水平。相关分析表明,籽粒类胡萝卜素和类黄酮含量与土壤的硝态氮含量呈显著正相关,而与土壤含水量相关不显著,表明较高土壤氮素含量有助于提高小麦籽粒中类胡萝卜素、类黄酮含量,促进抗氧化物积累。     

不同氮效率小麦品种苗期根系氮代谢及其吸收能力差异分析

为了解不同氮效率小麦品种根系氮代谢特征及其吸收能力的差异,明确小麦氮高效利用的生理机制,在水培条件下,研究了氮高效小麦品种漯麦18和氮低效小麦品种西农509的根系氮代谢特征和对NO-3、NH+4吸收的动力学特征。结果表明,漯麦18的根系GS活性、硝酸还原酶活性、游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量均高于西农509;而西农509的根系硝态氮和铵态氮含量高于漯麦18;漯麦18根系对NO-3、NH+4吸收的最大吸收速率(Vmax)显著高于西农509;漯麦18根系对NO-3、NH+4的亲和力(以Km的倒数衡量)低于西农509。结果说明,氮高效型小麦品种根系对NO-3、NH+4的吸收能力和同化能力均显著高于氮低效型小麦品种;小麦根系对NO-3、NH+4的吸收和同化是相互促进的关系。