黄河流域北部棉区棉花缩节胺化学封顶技术

【目的】探讨黄河流域北部棉区应用缩节胺(1,1-dimethyl-piperidinium chloride, DPC)对棉花进行化学封顶的可行性。【方法】于2012-2014年在河北省河间市瀛州镇国欣科技园和北京市中国农业大学上庄实验站进行,共包括6个独立试验。供试棉花品种为国欣棉3号(GX3)、欣抗4号(XK4)、石抗126(S126)和欣试17(XS17)。DPC化学封顶技术分为单独应用常规DPC化控技术(简称DPC)、将常规DPC化控技术与增效型DPC(简称DPC⁺)相结合(简称DPC+DPC⁺)两种方式,以在常规DPC化控基础上进行人工打顶(简称DPC+MT)为对照。【结果】2012和2013年花铃期(7-8月份)多雨,应用DPC化学封顶技术的棉株较高、新生果枝数较多,其中株高较DPC+MT增加10.6-12.3 cm,果枝数增加5.8-7.9台。2014年花铃期干旱少雨,DPC化学封顶的株高与DPC+MT相比无显著差异,新生果枝数不超过3台。DPC化学封顶对棉花产量的影响不显著,但可发现2012年DPC+DPC⁺的产量表现出降低趋势,且上部果枝成铃少、新生果枝成铃多,群体熟期有推迟现象。2013和2014年DPC+DPC⁺的产量和熟期则与对照相当或略有增减。DPC⁺的应用时间(7月中旬至7月底)和剂量(750-1 500 mL·hm^-2)对棉花株型及产量的影响无显著差异,但应避免在结铃盛期(7月底)应用大剂量DPC⁺(1 500 mL·hm^-2),以防延长后期棉铃的成熟。与DPC+DPC⁺相比,单独应用常规DPC化控技术进行化学封顶在多雨年份或高密度下对棉株的控长强度较弱,而且存在减产风险。【结论】应用DPC进行化学封顶在黄河流域北部棉区基本可行,实际应用时需要根据气象因子和种植密度决定单独应用常规DPC化控技术还是将常规DPC化控技术与增效型DPC的应用相结合。     

雨养条件下植物生长调节剂对冬小麦根系生长和产量形成的调控研究

为了探讨雨养模式下植物生长调节剂协同调控冬小麦根系生长和产量形成的机理,在华北平原雨养条件下,研究烯效唑和矮壮素复配剂以及清水对照对冬小麦产量形成、群体数量和根系生长的影响。结果表明:植物生长调节剂处理显著提高冬小麦穗数和籽粒产量,但是对小穗数和穗粒数没有显著影响。植物生长调节剂可以促进冬小麦冬前分蘖,明显提高生育前期群体数量。植物生长调节剂处理下,冬小麦分蘖期单株根系根长和根表面积显著降低,但是冬小麦单株根直径、根条数、根重和根冠比显著增加。植物生长调节剂处理主要影响冬小麦分蘖期0~30 cm土层的根长密度和0~50 cm土层的根重密度,而对深层土壤中的根长密度和根重密度影响较小。植物生长调节剂可以协同调控冬小麦根系生长和分蘖形成,从而有利于塑造合理群体结构和提高产量。     

新型膦酸盐类化合物(DHEAP)对春玉米植株性状及产量的影响

玉米倒伏和增产被认为是相互制约的2个因素,而作物化学调控技术可以合理协调两者间的关系。以先玉335玉米为试材,研究了1种新的膦酸盐类化合物N,N-二乙基-2-己酰氧基-乙胺(2-氯乙基)膦酸盐(DHEAP)对春玉米植株性状和产量的影响。结果表明,于拔节初期叶面喷施该新化合物的水溶液,可:1)降低玉米株高,显著降低基部伸长节间长度和穗位高度,增加节间直径,且具有明显的剂量-效应关系;2)增强玉米植株第2和第3节间的抗折力,有利于提高植株的抗倒伏能力;3)对穗粒数和千粒重的影响因年份和施药剂量不同而存在差异,总产量增幅在3%~8%之间。通过测定玉米伸长节间内源激素含量,发现DHEAP处理能显著降低生长素(IAA)和赤霉素(GAs)的含量,提高脱落酸(ABA)含量,从而极显著地降低GAs/ABA的比值。推测这可能是该化合物调控玉米植株性状的生理机制之一。     

播种期和密度对不同穗型小麦品种荧光动力学参数及产量的影响

2007-2008年在大田条件下,以两种不同穗型小麦品种为试验材料,研究了播期、密度组合对小麦叶面积系数及生育后期净光合速率、叶绿素荧光动力学参数和产量的影响.结果表明:不同播期和密度处理对不同穗型小麦品种LAI、旗叶Pn、叶绿素荧光动力学参数及产量均存在明显影响,不同穗型小麦品种均表现为晚播高密处理的LAI最小,SPAD值则是早播处理的低.多穗型品种良星99在中播常规播量时其Pn、Fv/Fo和Fv/Fm较大,产量最高,大穗型品种洲元9369也是在中播常规播量时荧光动力学参数的各项指标占优.10月12-19日为适宜播种期范围.     

吡虫啉对番茄幼苗根系活力及生理生化指标的影响

本论文以70%吡虫啉水分散粒剂为研究药剂,以番茄为研究试材,通过室内盆栽法研究了不同剂量的吡虫啉对番茄植株生长量的影响,以及对番茄体内过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和番茄根系活力进行了测定。结果表明70%吡虫啉水分散粒剂分别以有效成分用量1.0、1.5、2.5、3.0mg/株和5.0mg/株5个剂量处理番茄幼苗,在处理后30d测定番茄展开叶片数、株高、主根长、地上和地下部分鲜重,随着药剂浓度的增加,各测定指标呈现先升高后降低的变化趋势,其中以2.5mg/株剂量影响最大,与清水对照比差异显著。测定不同浓度的吡虫啉处理番茄后30d叶片及根系中CAT、SOD的活性和根系活力,结果表明不同剂量的吡虫啉均对番茄叶片和根系的CAT、SOD活性和根系活力有一定的影响,其效应并不是随药剂浓度的增加而增加,与清水对照比以2.5mg/株剂量各生理指标活性增加最大,超过2.5mg/株的剂量有下降趋势。     

播期与密度组合对不同穗型小麦品种花后旗叶光合特性、籽粒库容能力及产量的影响

为给在近年冬前积温增加的情况下冬小麦的种植选择适宜的播期和密度,在山东莱州大田条件下,以两种不同穗型小麦品种为试验材料,研究了播期、密度组合对小麦叶面积系数及生育后期旗叶光合特性、籽粒库容能力和产量的影响。结果表明,播期和密度组合处理对不同穗型小麦品种LAI、旗叶光合特性、籽粒库容能力及产量均存在明显影响,两个小麦品种的旗叶光合特性均以中播两密度处理（10月19日播种,密度分别为180万和270万株·hm-2）的表现较优,潜在库容大,籽粒充实指数高,粒叶比值大,最终产量高。综合来看,本试验条件下,10月12日至19日可作为当前冬小麦适宜播期,大穗型品种比多穗型品种更适宜密植,多穗型品种密度应在120万~180万株·hm-2（播量60~90 kg·hm-2）,而大穗型品种应在180万~270万株·hm-2（播量90~135 kg·hm-2)。     

冠菌素诱导冬小麦幼苗抗旱性的初步研究

为研究不同冠菌素浓度对冬小麦抗旱性的诱导效应,以两个冬小麦品种为材料,研究了不同浓度冠菌素对20%PEG-6000模拟干旱条件下幼苗生长及其抗旱性指标的影响.结果表明,无论是抗旱性品种长武134还是水分敏感型品种陕253均表现相同的趋势,即:0.01 μmol·L-1和0.1 μmol·L-1的冠菌素预处理有利于幼苗叶片维持相对含水量,提高可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量;对增加幼苗干重和根系长度、提高根冠比、扩大根表面积、特剐是提高根系活力有显著效应.由此说明,冠菌素能诱导小麦幼苗提高抗旱能力.     

棉花盐胁迫应答基因GhCPK5的克隆及序列分析

本研究克隆了1个陆地棉新的钙依赖蛋白激酶基因GhCPK5(Genbank登录号为:HM002634)。GhCPK5基因组DNA序列全长3 031 bp,包含一个1 707 bp的开放阅读框,具有7个外显子和6个内含子。GhCPK5可能定位于细胞核内,有568个氨基酸残基,分子量为63 ku。氨基酸序列分析表明,陆地棉GhCPK5与杨树PtCPK5同源性达到89%,同样包含完整的激酶结构域和4个EF-hand结构域。RT-PCR分析表明,该基因在根、茎、叶等组织中表达;在盐胁迫处理下,GhCPK5在各组织的表达量明显上升。     

黄河流域棉区北部留叶枝棉栽培的适宜密度研究

以中等密度(6.0万株.hm-2)下的传统整枝为对照,于2004—2005年研究了密度(1.5万~12.0万株.hm-2)对留叶枝棉产量和品质的影响。结果表明,随密度增加,留叶枝棉的子棉产量和单位面积铃数先升高后降低,但在3.0万～9.0万株.hm-2范围内无显著差异;单株铃数、铃重和纤维的麦克隆值则随密度增加显著下降。中等密度下,留叶枝棉的子棉产量在降雨较少的2004年与对照相当,但在降雨较多的2005年减产13.4%。在黄河流域棉区北部,留叶枝棉栽培的适宜密度为6.0万株.hm-2左右,多雨年份要注意防止群体过大造成郁闭。     

ACC处理对不同基因型玉米幼苗响应氮素供给的调控效应

乙烯对玉米生长发育与形态建成具有重要调控作用,但乙烯对玉米氮素吸收与积累调控效应缺乏深入研究,局限了乙烯在玉米丰产高效栽培中的应用。本研究以郑单958、瑞福尔1号和德美亚3号3个玉米品种为试验材料,比较研究不同基因型玉米植株对氮素供给的响应差异,结合外源添加乙烯合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylicacid,ACC),分析乙烯对不同基因型玉米氮素吸收的调控效应。研究结果表明,在低氮条件下,氮素敏感型品种(德美亚3号和瑞福尔1号)比郑单958叶片缺氮表型明显,对ACC处理敏感,而且ACC处理抑制玉米植株地上和地下部的生长和干物质积累;ACC处理抑制了低氮下叶片叶绿素合成,降低叶片可溶性蛋白积累,促进玉米叶片早衰,其中ACC处理郑单958叶片叶绿素和可溶性蛋白含量均显著高于德美亚3号和瑞福尔1号;进一步研究发现,低氮处理抑制乙烯合成关键酶基因ZmACS7和ZmACO15的表达,降低乙烯含量,ACC处理促进低氮条件下ZmACS7和ZmACO15基因的表达,提高乙烯含量;低氮处理抑制玉米根系中ZmNRT2.1表达,但ACC处理促进低氮下玉米根系中ZmNRT2.1表达,其中郑单958根中ZmNRT2.1表达在低氮条件下显著高于德美亚3号和瑞福尔1号。研究结果表明乙烯通过调控玉米植株乙烯合成关键酶基因和ZmNRT2.1表达,调节了氮素吸收与分配,影响了植株生长,其中氮素敏感性品种比持绿型品种对乙烯更为敏感。