耐盐抗旱优质高产棉花新品种‘衡棉1670’的选育研究

抗逆优质丰产棉花新品种的培育及应用是当前棉花生产节水提质增效的关键。‘衡棉1670’是河北省农林科学院旱作农业研究所以中早熟陆地棉品种资源材料‘衡棉210’为母本,以‘衡棉4号’为父本杂交,后代多年南繁北育,经旱棚盐池鉴定选择,在枯黄萎病混生重病地、不防治棉铃虫的高压胁迫下,经过多年连续定向选择育成。其突出表现为抗枯黄萎病、丰产优质、耐盐抗旱节水,适宜在河北省及黄河流域同类生态春播棉区推广种植,2019年8月通过河北省农作物品种审定委员会审定（审定编号为冀审棉20190013）。     

阶段高温对不同小麦品种产量的影响及其耐热性差异研究

为应对小麦高温灾害,筛选耐热丰产种质资源,通过裂区试验,以阶段高温为主区(在开花期、花后5～10 d、11～15 d、16～20 d和21～25 d进行高温胁迫,分别用H_1、H_2、H_3、H_4和H_5表示,以自然生长条件为对照),以品种为副区(选用济麦22、矮抗58、衡4399、淮麦33、石麦22、山农20、郑麦7698和邯6172耐热性不同的8个冬小麦品种),于2016-2017和2017-2018两个小麦生长季,研究了不同阶段高温对小麦产量及穗粒数、粒重等的影响,并分析了不同品种的耐热性。结果表明, H_1、H_2、H_3、H_4和H_5处理的两年平均产量分别较对照下降59.7%、49.5%、26.2%、36.4%和34.5%,穗粒数分别减少17.9、14.8、5.9、1.2和4.0粒,千粒重分别降低0.3、1.8、7.3、13.8和12.6 g。从品种看,自然生长条件下郑麦7698、淮麦33和衡4399的产量较高,石麦22的产量最低;高温条件下郑麦7698、山农20和衡4399的产量较高,淮麦33为受高温影响最大的品种,两年减产幅度均最高;两种条件下郑麦7698、衡4399和山农20的综合产量均较高,淮麦33最低。阶段高温对不同品种的影响不同,且存在年际间差异。2016-2017年度山农20、衡4399和石麦22的H_2处理均较对照增产,但其他阶段高温处理均减产。高温胁迫后郑麦7698的减产幅度在2016-2017年度最小,而在2017-2018年度仅次于减产幅度最大的淮麦33。郑麦7698、衡4399和山农20的两年几何平均产量均较高,淮麦33最低。从热感指数看,衡4399、山农20和郑麦7698的热感指数指标大部分小于1,淮麦33、济麦22、石麦22热感指数指标大部分大于1;其他品种的热感指数指标有的时段高温大于1,有的小于1。综合产量和热感指数指标,衡4399、山农20和郑麦7698的耐热性好,淮麦33、济麦22和石麦22的耐热性较差。     

饲用麦类作物的生物量积累和营养品质动态变化规律

为了探究饲用麦类作物生物量积累和营养品质动态变化规律,2016-2018年在华北平原的河北衡水测定了黑麦、冬性饲用小黑麦、冬小麦、粮饲兼用型小黑麦、燕麦、青稞和春性饲用小黑麦7类麦类作物从拔节期至蜡熟期的生长发育进程、生物量和营养成分含量动态变化。结果显示：黑麦、冬性饲用小黑麦、冬小麦和粮饲兼用型小黑麦一般在5月中下旬达到乳熟期,而燕麦、青稞和春性饲用小黑麦一般在6月上旬。7类麦类作物的平均生物量从拔节期的2.72×10³ kg·hm^-2增长到蜡熟期的10.19×10³ kg·hm^-2,其中冬性饲用小黑麦在各个生育期生物量均显著高于其他6类麦类作物（P<0.05）,较其他6类麦类作物平均提高61.4%。7类麦类作物的粗蛋白含量随着生育期进程逐渐降低,淀粉含量逐渐升高,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量在开花期前逐渐升高,开花期后略有下降。采用Milk 2006综合评价7类麦类作物饲用品质显示,冬小麦从孕穗期后饲用品质优于其他6类麦类作物,吨干物质产奶量较其他6类麦类作物平均提高6.9%。综合生物量和饲用品质及生育期,冬性饲用小黑麦拔节期至蜡熟期hm²产奶量均显著高于其他6类麦类作物（P<0.05）,较其他6类麦类作物平均提高46.3%,综合表现好,适于在华北平原大面积推广种植。     

谷子萌发及苗期生理生化指标对铅胁迫的响应

【目的】探究重金属元素铅（Pb）对谷子萌发及幼苗生理生化特性的影响,为Pb污染背景下谷子的安全生产和品质保障提供理论依据。【方法】以谷子品种晋谷21号为试验材料,采用土培盆栽试验,以自然土壤加水为对照（CK,0 mg/kg）,设5个外源Pb浓度处理（50、100、250、500和1000 mg/kg）,分析不同Pb浓度处理对谷子萌发及苗期叶片生理生化指标的影响。【结果】随着Pb浓度的增加,谷子的发芽势、发芽率及发芽指数等萌发指标均受到不同程度的抑制,1000 mg/kg处理的相对发芽率仅有52.5%。叶绿素含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,各Pb胁迫处理均显著高于CK（P<0.05,下同）,Pb浓度为500 mg/kg时,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达最大值,较CK分别增加58.3%、69.5%和64.3%。随着Pb浓度的增加,过氧化物酶（POD）活性、质膜透性、丙二醛（MDA）含量及脯氨酸含量均显著增加,其中POD活性对1000 mg/kg高浓度Pb胁迫尤为敏感。可溶性蛋白质含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,Pb浓度为500 mg/kg时可溶性蛋白质含量达最大值,较CK显著增加54.1%;Pb浓度为1000 mg/kg时,可溶性蛋白质含量急剧下降,与CK相比显著降低14.9%。相关分析结果表明,谷子的发芽势、发芽率和发芽指数均与Pb浓度呈显著负相关,POD活性、质膜透性、MDA含量和脯氨酸含量均与Pb浓度呈极显著正相关（P<0.01）。不同Pb浓度下抗性指标相对值的平均值（敏感性）排序为:POD活性>质膜透性>脯氨酸含量>MDA含量>可溶性蛋白质含量。【结论】谷子在萌发阶段和幼苗时期均会受到Pb胁迫的影响,同时在响应Pb胁迫时,谷子能通过自身生理生化特性的改变提高其适应Pb胁迫的能力,但这种适应性有一定限度。     

微咸水造墒对棉花生长发育及产量的影响研究

采用小区对比试验方法,研究了河北低平原区旱地等雨播种（HD）、播前淡水造墒（S1）以及矿化度为2.2g/L（S2.2）和5g/L（S5）微咸水造墒等不同处理对棉花生长发育和产量的影响。结果表明,棉花生育期内HD处理0～100cm土壤含水率明显低于3种造墒处理;S5处理0～40cm土壤盐分含量最高,但降雨淋洗效果较为显著...     

黑龙港地区不同品种谷子萌发期抗旱性评价

用不同浓度的PEG-6000模拟干旱条件,以12个谷子品种为试材,对其发芽率、发芽指数、活力指数、苗高、根长和鲜重进行比较.结果表明:10％ PEG处理抑制作用不显著,随着PEG浓度的增加,抑制作用显著增强,各品种抑制程度不同.采用平均隶属函数法对干旱胁迫的各指标进行综合评价,得出结论:晋谷21和晋谷41为强抗品种;晋谷42、M 1508、龙谷31、冀31抗、首农35和龙谷25为较抗品种;赤谷99、大同29和20015为弱抗品种;200475为不抗旱品种.     

播期和密度对冬小麦杂交种衡杂102产量及其构成因素的影响

为了明确冬小麦杂交种衡杂102的高产高效栽培技术措施,为该品种大面积应用提供理论依据,2014~2015年在河北省农林科学院旱作农业研究所旱作节水试验站进行了不同播期与密度组合的产量试验。采用裂区试验设计,播期设10月5、10、15、20和25日5个水平,密度(基本苗数量)设150万、225万、300万、375万、450万株/hm~2以及对照(石4185)6个处理,研究了不同播期与密度组合对衡杂102产量以及产量构成因素的影响;并对不同播期与密度组合的产量进行了回归分析,根据回归方程,对10月5~25日播种,在10月5日播种基本苗数量150万株/hm~2的基础上,每晚播1 d、基本苗数量增加15万株/hm~2条件下,进行了产量模拟,以探索适宜的播期及其相应的种植密度。结果表明:播种期和种植密度均对产量以及产量构成因素具有显著影响,其中,产量随着播期的推迟、种植密度的增加呈先升高后降低的趋势。在一定的播期和密度范围内,衡杂102单位面积穗数随着播期的推迟而减少,随着密度的增加而明显增多;穗粒数和千粒重随着播期的推迟而增加,随着密度的增加而降低,其中,播期和密度对千粒重的影响大于对穗粒数的影响。冬小麦新品种衡杂102的适宜播种期为10月5~16日,相应的种植密度为150万~315万株/hm~2,产量模拟结果与实际测定结果相吻合。     

棉蚜在塑料大棚和日光温室青椒上的分布规律

为了明确棉蚜在塑料大棚和日光温室青椒上的分布规律,运用聚集度指标和Taylor幂方法,对塑料大棚和日光温室2种设施青椒植株上的棉蚜分布情况进行了分析。结果表明:在塑料大棚和日光温室青椒上,棉蚜的空间分布型均为聚集分布,聚集程度随密度升高而增大。棉蚜种群在青椒上的垂直分布规律为上部叶片分布最多,占整个青椒植株虫量的比例达到50%以上;中部次之,下部叶片棉蚜数量最少,但二者差异不显著。     

冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系

为了解冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系,采用大田跟踪对比调查方法,对8个高产冬小麦品种的叶片显微结构、光合特征及产量性状进行分析。结果表明,小麦不同叶位叶片主要由规则环状细胞组成,各叶位叶片规则细胞的平均环数为1.7~4.5环。随叶位升高,叶肉细胞平均环数及上表皮和下表皮气孔密度均有增加的趋势。各品种旗叶叶绿素含量最大峰值出现在5月10日前后;旗叶可溶性蛋白含量变化与叶绿素含量变化相似,最大值陆续出现在5月7-20日。各品种叶片叶肉细胞平均环数和平均光合速率均以旗叶最高。但品种间光合势、叶源量的差异与叶肉细胞和叶绿素含量并不完全一致。品种间产量性状的差异主要表现在生物产量与经济系数上。生物产量与倒2叶光合势呈显著正相关,与倒3叶光合势呈极显著正相关。综上可见,光合性能好且光合产物能够有效转运进入籽粒,是小麦品种获取高产的必要特征。     

晚冬早春田间阶段性覆膜增温促进冬小麦产量提高

针对华北平原北部冬春温度变化与冬小麦生长发育所需适宜温度间的矛盾,以及由此造成的冬小麦相对低产问题,于2012-2013和2013-2014连续两个生长季,通过大田试验研究了晚冬早春搭建棚室阶段性升高田间温度对小麦产量的影响。结果表明,2月20日前后麦田塑膜覆盖每提前1周积温提高23.0~49.7℃,1月下旬至3月上旬的整个升温阶段内可增加积温167.7~176.8℃,从而小麦生长发育提前。塑膜揭除后形成的相对低温环境使后续各生育阶段持续时间延长4~10 d。与常规种植（对照）相比,最早增温处理的开花期干物质产量提高18.8%,叶面积指数提高14.7%,花后光合势增加43.6%,花后净光合速率高值持续期延长10 d以上;返青后各生育阶段的延长促进了干物质积累和向籽粒转移,有效穗数增加48~98万hm^-2、单穗粒数增加3.9~4.5粒、千粒重增加2.5~5.6 g。在全生长季积温较少的2012-2013年度,最早增温处理的籽粒产量提高37.5%,在积温较多的2013-2014年度增产18.2%,并提前5 d成熟。晚冬早春农田阶段性覆膜增温是有效提高小麦籽粒产量的新型方法,提前并延长了生长发育和干物质累积的时间是改善小麦产量构成因素和获得高产的原因。