秋耕覆盖对马铃薯生长及水分利用效率的影响

在宁南旱区,采用免耕、深松、翻耕结合秸秆、地膜等覆盖耕作措施,以翻耕不覆盖为对照,研究覆盖耕作模式下休闲期土壤的蓄水保墒效果、马铃薯生育期土壤水分的变化特征及对作物生长、产量及水分利用效率的影响.结果表明:在休闲末期,不同覆盖耕作处理下0~200 cm土层土壤蓄水量均比休闲初期明显提高.与翻耕不覆盖处理相比,免耕覆盖地膜、深松覆盖地膜和翻耕覆盖地膜处理0~200 cm土层土壤蓄水量分别比对照处理提高7.6%,9.3%和8.0%.马铃薯生育前期,覆盖地膜结合不同耕作措施下0~200 cm土层土壤蓄水量最高,生育中后期覆盖秸秆结合不同耕作处理对0~200 cm土层土壤保水效果最佳.覆盖地膜结合不同耕作处理能促进马铃薯生育前期的生长,生育中后期以覆盖秸秆结合不同耕作处理促进作用最为显著.不同覆盖耕作处理均能提高马铃薯的产量和水分利用效率,增产效果以免耕覆盖秸秆、深松覆盖秸秆和翻耕覆盖秸秆处理最为显著,分别较对照组增产51.2%,42.8%和35.3%,水分利用效率分别比对照组提高50.0%,42.3%和32.3%.可见,覆盖秸秆结合不同耕作处理的增产效果和提高水分利用效率最高.     

滴灌量对新疆高产春玉米产量和水分利用效率的影响研究

通过设置不同灌溉量处理,研究新疆滴灌高产玉米(≥15 000 kg/hm2)的需水规律及其灌溉量对产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,两年两地(伊宁县、奇台)均表现为玉米产量随着灌水量增大而显著增加,灌水量显著影响穗粒重,而对收获穗数无显著影响;相同灌水量不同基因型间的耗水量无显著差异,但同一基因型不同灌水量处理间的耗水量均表现为随着灌水量增大而显著增大;同一灌水量不同基因型的水分利用效率有差异,不同基因型间均表现出较低灌量处理的水分利用效率较高。综合考虑产量和水分利用效率,现行高产田灌溉量减少10%或20%,可在不影响产量的同时达到节水的目的。     

氮肥追施方式对不同类型土壤玉米养分吸收及利用的影响

2010~2012年在吉林省中部地区(公主岭)和西部地区(白城)通过田间试验,研究追施氮肥方式对不同类型土壤玉米产量、养分吸收和利用的影响。结果表明,与一次性基施氮肥处理相比,2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理均显著的提高玉米产量,公主岭试验点提高幅度为5.4%~12.0%,白城试验点提高幅度为5.2%~10.0%。在不同追肥方式中,垄沟追施氮肥处理玉米产量均高于垅侧追施氮肥处理,提高幅度为1.4%~2.0%。适宜的氮肥追施方式可以提高玉米养分吸收总量和氮肥农学利用率、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力等指标,与一次性基施氮肥处理相比,2次追施氮肥处理和3次追施氮肥处理上述指标均有显著提高,其中公主岭试验点以N(2∶1∶2A)两次垄沟追氮处理最高,白城试验点分别以N(2∶1∶1∶1A)3次垄沟追氮处理最高,2次追施氮肥处理与3次追施氮肥处理间差异不显著。     

基于元分析的大豆含硫氨基酸相关基因挖掘与信息学分析

提高含硫氨基酸组分是大豆品质改良的重要目标之一。本文借助Consensus Map 4.0高密度大豆遗传图谱,整合了33个含硫氨基酸QTL,并采用元分析方法,确定了8个含硫氨基酸Meta-QTL。通过QTL序列共线性区间分析,在Meta-QTL内筛选到7条用于候选基因发掘的基因组序列。利用基因功能注释,得到16个含硫氨基酸相关基因,包括6个氨基酸合成途径酶基因、1个11S大豆球蛋白A5A4B3亚基基因及9个调控基因。其中调控基因分别编码F-Box、PPR及转录因子3种蛋白。13个基因在NCBI数据库中分别有表达谱及SNP信息。大豆含硫氨基酸候选基因分析,可以为功能标记的开发和分子辅助育种提供有用信息。     

覆膜穴播方式对旱地小麦田土壤硝态氮和铵态氮积累的影响

为明确全膜覆土穴播栽培方式下旱地小麦土壤氮素的转化规律,采用比色法测定了全膜覆土穴播、传统地膜穴播和露地穴播冬、春小麦苗期、拔节期和收获期土壤硝态氮和铵态氮的含量。结果表明,在一次性基施氮肥后的第3年,0~60cm土层硝态氮累积量随土层深度的增加呈逐渐降低趋势,硝态氮大部分累积在土壤中下层(80~160cm)。随着春(冬)小麦的生长发育,各处理土壤硝态氮含量均呈"S"型变化,在120~160cm土层会出现一高峰值。相比露地穴播,全膜覆土穴播和传统地膜穴播能更好地利用0~80cm土层硝态氮。铵态氮含量在耕层土壤中较高,且随着土壤深度的增加而逐渐降低。全膜覆土穴播和传统地膜穴播减少了春(冬)小麦各生育时期0~60cm土层的铵态氮含量。     

干旱胁迫对柳枝稷生长与生理特性的影响

为研究柳枝稷的抗旱性,利用盆栽试验针对柳枝稷在干旱胁迫处理下的生长与生理特性开展试验.结果表明:1)干旱胁迫显著抑制了柳枝稷的生长,株高、地上生物量、地下生物量都显著降低,根冠比显著增加;2)光合作用受到抑制,光合-光强响应曲线特征参数都显著降低;3)主要渗透性物质如可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸浓度显著增加,抗氧化系统相关酶活性如超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性显著增强.柳枝稷具有较强的抗旱能力,能够一定程度上适应干旱、半干旱地区的不利环境.并采用聚类分析法筛选出Alamo和Kanlow两个抗旱能力强的柳枝稷品种.为柳枝稷在干旱、半干旱边际土地的推广种植奠定了基础.     

转TaNHX2大豆的耐盐性分析

【目的】在盐胁迫条件下,通过对转TaNHX2(小麦Na⁺/H⁺转运蛋白编码基因)大豆的盐害表型、光合作用强度以及产量相关农艺性状的考察,评估其生产应用潜力,以期获得具有一定应用价值的耐盐大豆新种质。【方法】以实验室前期获得并初步鉴定具有一定耐盐性的转TaNHX2大豆T₄代株系为材料,在主茎第二片复叶完全展开时（V₃期）进行草丁膦抗性、PCR和RT-PCR检测。选取阳性植株,在主茎第三片复叶完全展开时（V₄期）进行NaCl胁迫处理,处理期间观察记录盐害表型;待植株长至初荚期（R₃期）测定其光合作用参数;最后,分单株收获已生长至完熟期（R₈期）的大豆植株,考察其株高、节数、单株荚数、单株粒数和单株粒重。其中,昌平春播试验点设置0、150和200 mmol·L^-1 3个NaCl浓度,北圃场夏播试验点设置0和200 mmol·L^-1 2个NaCl浓度,盐害表型观察以及光合作用参数测定只在北圃场试验点进行。【结果】分子鉴定表明外源TaNHX2在转基因后代中成功转录表达,遗传稳定。在无盐胁迫条件下,转基因与受体植株长势相当,叶片大小相似,光合作用强度相近。而在200 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫处理下,转基因与受体植株均出现矮化、叶片变小、光合作用强度降低的现象,但与受体植株相比,转基因大豆株系C12、C21和C19的矮化程度较低,叶片较大,光合作用相关参数数值较大,其中株系C12和C21与受体的净光合速率（Pn）差异具有显著性。另外,无盐胁迫条件下,转基因株系与受体品种自贡冬豆各产量相关农艺性状数值相近,而在昌平试验点设置的150和200 mmol·L^-1 NaCl溶液胁迫下,转基因株系各农艺性状数值均高于受体对照,其中150 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,C12、C21和C19的单株粒重,C19的单株荚数与受体差异显著。200 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理时,株系C12、C21和C19的单株荚数、单株粒数和单株粒重,C12和C19的株高均与受体对照品种存在显著性差异。在北圃场试验点设置的200 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理下,转基因株系C12、C21和C19的株高、C19的单株粒数和单株粒重与受体对照品种具有显著性差异。【结论】在盐胁迫条件下,与受体对照品种相比,转TaNHX2大豆株系C12、C21和C19盐害程度较低,能维持较强的光合作用和一定的产量,其中株系C19在2个试验点的产量表现均较佳,具有较大的育种应用价值。      

不同质地土壤应用保水剂效果研究

通过盆栽试验,对保水剂在砂土、壤土和粘土上的保水效果进行了研究,结果表明:(1)对于土壤水吸力变化而言,沙土、壤土分别添加保水剂(SAP)5 g和10 g(即处理B5和B10)均低于不添加SAP(处理B0),但随着SAP用量的增加,水吸力并没有表现出减小的趋势,沙土均30.4 kPa,壤土均80 kPa;粘土在低水吸力范围内与砂土、壤土相似,30 kPa各处理效果不明显。(2)对于土壤含水量而言,沙土的B10处理在含水量上显著高于其它处理,然而综合考虑水吸力和含水量时,沙土在15 kPa水吸力范围内,B10处理虽供水性较强,但土壤持水性变差,B1处理持水性较好,供水性在作物可利用范围内;壤土的处理效果不如沙土,壤土在同一水吸力下,处理B5含水量始终处于较高水平,均高于19%,且在30 kPa的吸力范围有较高的持水性和供水性;粘土土壤水吸力与含水量二者的关系相对比较复杂,B5处理在不同吸力范围内出现相反的保水效果,其机理有待进一步研究。     

甘蓝型冬油菜在西北不同生态区适应性及生理生化反应

选用50个国内外甘蓝型冬油菜品种,在兰州和天水两个生态区进行大田种植,苗期进行田间植物学形态特征统计,越冬前降温期对叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量以及相应光合参数进行测定,研究它们在不同生态区的抗寒适应性和生理生化反应。结果显示:由天水北移至兰州后,各参试品种越冬率大幅下降,证明天水是我国冬油菜分布北界;部分品种形态特征发生变化,78%的叶色加深,52%的叶柄变短,大多数品种的侧裂叶对数由1~2对增至3~4对;胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,平均降幅为1.54%和60.53%,蒸腾速率(Tr)显著升高,平均升幅为44.27%,不同品种的光合速率(Pn)变化存在较大差异;同时,CAT、POD、SOD酶活性、MDA和可溶性蛋白含量都有所升高,其中POD酶活性和MDA含量升高幅度较大,分别为82.59%和48.82%。相关性分析表明,两地的越冬率与POD酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,而与MDA含量呈极显著负相关。     

宁南旱区种植业结构分析与评价

以宁南旱区种植业系统为研究对象,对该区2007—2012年系统生产力与种植业结构和效益进行了动态分析与评价。研究结果表明:粮食作物种植面积稳定在6.19×105~6.29×105hm~(-2)之间;蔬菜面积逐年增加,最大增幅达1.20倍;瓜果类作物面积有所减少,种植业结构由以粮食为主的一元结构逐渐转变为以粮食、油料、蔬菜、其它经济作物为主的多元结构(2012年粮∶经∶饲比例为1∶0.31∶0.12),种植业用地结构渐趋合理。种植业系统生产力明显提高,其中蔬菜产品生产力和经济生产力最高,分别为3.94×104kg·hm~(-2)和1.26×105元·hm~(-2);种植业总产值逐年增加,截止2012年种植业总产值达1.07×1010元,较2007年增加了2.11倍,其中蔬菜产值最高(0.49×1010元),粮食次之(0.34×1010元),油料和瓜果产值较低(0.12×1010元和0.07×1010元),产值结构趋于平衡。总之,宁南旱区经过近年来种植结构的不断优化调整,在调查年度内系统稳定性有所增强,生产效益明显提高。