施硅量对甜荞倒伏及产量的影响

【目的】通过研究硅肥对甜荞倒伏和产量相关性状的影响,筛选甜荞栽培最适施硅量,为其实现高产、稳产、抗倒伏提供参考。【方法】以宁荞1号(中抗倒伏)为试验材料,2015—2016年在西南大学歇马科研基地进行田间试验,试验设置基施0(CK)、100 kg·hm~(-2)(S1)、200 kg·hm~(-2)(S2)、300 kg·hm~(-2)(S3)和400 kg·hm~(-2)(S4)5种施硅量梯度(Si O2≥25%),研究各生育阶段不同器官硅含量及倒伏和产量相关指标。【结果】(1)根中硅含量高于茎,从盛花期到成熟期先增后减,在灌浆期达到最大值,并且随着施硅量的增加而增加;茎中硅含量从盛花期到成熟期逐渐增加,随着施硅量增加先增后减。(2)总根长、总根表面积、平均根直径和根尖数从盛花期到成熟期逐渐增加;根表面积随施硅量的增加而增加;平均根直径和根尖数随着施硅量增加先增加后减少,S2处理达到最大值。(3)茎秆基部第二节间长度、直径、鲜重和抗折力从盛花期到成熟期逐渐增加;茎秆基部第二节间长度、直径随施硅量的增加而增加;茎秆基部第二节间鲜重和抗折力随着施硅量的增加先增加后减少,均在S3处理达到最大值。(4)木质素含量从盛花期到成熟期逐渐增加,4CL、PAL和CAD活性从盛花期到成熟期先升后降,在灌浆期达到最大值;木质素含量,4CL、PAL和CAD活性随着施硅量的增加先升后降,在S3处理达到最大值。(5)硅肥降低甜荞倒伏级别,显著减小倒伏率;当施硅量在300—400 kg·hm~(-2)时,甜荞倒伏时期推迟到成熟期。(6)产量、单株粒重和千粒重随着硅肥施用量的增加先增后减;单株粒数随着硅肥施用量的增加而增加。【结论】本试验条件下,硅肥基施300 kg·hm~(-2)效果最佳,可在实际生产中推广应用。     

不同氮肥处理对荞麦干物质积累、农艺性状及产量的影响

为探索陕甘宁黄土高原地区栽培荞麦高产最适施氮量,以甜荞品种——西农9976为试验材料,设置4个氮肥水平,2016年施肥水平为:0 (N0)、45 (N45)、135 (N135)和225kg/hm2(N225);2017年施肥水平为:0(N0)、90(N90)、180(N180)和270kg/hm2(N270),比较不同施氮量下荞麦产量和主要农艺性状,分析叶绿素含量和各器官干物质积累的动态变化规律。试验结果表明,不同氮肥处理均能提高荞麦的株高、一级分枝数、二级分枝数、单株花簇数、千粒重和单株粒数,使其产量显著上升;荞麦主茎叶片的叶绿素含量(SPAD)随施氮量增加先上升后降低;荞麦各器官干物质积累量与施氮量呈正相关,但在苗期和初花期,荞麦各器官干物质积累量随施氮量增加呈抛物线。因此,生产上建议陕甘宁黄土高原地区荞麦生长过程中投入180kg/hm2的氮肥,且注重施氮比例及时期,以此达到最佳的生产效益。     

不同水分条件下不同抗旱性苦荞根系生长规律研究

为了探明不同抗旱性苦荞根系形态和生理特性与抗旱性的关系,为干旱胁迫下苦荞高产优质栽培管理及抗旱品种的筛选提供理论依据,采用人工控水的方法,研究并分析了正常供水、重度干旱条件下不同抗旱性苦荞品种迪庆苦荞（耐旱）、黑丰1号（旱敏感）根系生长形态和生理指标变化。结果表明,干旱胁迫显著增加了苦荞根冠比、根系丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量,而最大根长、根体积、根表面积显著降低。随着生育期推进,各处理苦荞最大根长、根体积、根表面积、MDA含量等指标均呈现逐渐增加趋势,根冠比、Pro含量呈现先增后减趋势。品种之间方差分析结果表明,重度干旱胁迫条件下,各测定时期迪庆苦荞的根冠比、最大根长、根体积、根表面积、根系Pro含量均显著高于黑丰1号,MDA含量则显著低于黑丰1号。回归分析表明,不同处理苦荞根表面积、最大根长等指标在测定时期内随时间变化的数学模型均符合指数函数,根体积、MDA含量等指标均符合一元二次方程的规律。干旱胁迫下苦荞根系与地上部分的生长均受到抑制,且表现为对地上部的影响大于对根系;与黑丰1号相比,迪庆苦荞耐旱性更强。     

不同氮肥用量下苦荞灌浆特性及根系形态与充实度变化

以苦荞品种‘晋荞2号’为试验材料,设置不同的氮肥处理,研究了氮肥对苦荞灌浆特性、根系形态、农艺性状、充实度及产量的影响。结果表明：中浓度氮肥处理（MN）对晋荞2号籽粒增重效果最显著;籽粒灌浆过程中的实际百粒重、百粒重理论可能最大值（A）、灌浆起始势（R₀）、生长速率为最大时的生长量（W_max·G）及活跃生长期均以MN处理最高;根系长度、表面积、体积均以MN处理最高,根冠比以低浓度氮肥处理（LN）最高;‘晋荞2号’的农艺性状、充实度及产量各指标基本以LN、MN处理最佳。综上所述,中浓度氮肥处理更利于促进苦荞的灌浆进程,进而提高充实度及产量。本研究为苦荞的高产栽培提供了理论依据和技术支撑。     

不同苦荞品种花和籽粒空间分布特征及差异分析

以8个苦荞品种为试验材料,研究不同苦荞品种花和籽粒在植株不同部位的分布特征及差异。结果表明,不同苦荞品种花和籽粒总数存在显著差异,其中川荞2号总花数、总籽粒数最高,分别为3 046.6和1 367.8,而川荞1号最少,分别为1 017.6和487.2,品种间总花数和总籽粒数变异系数分别为34.8%、29.0%。不同苦荞品种花和籽粒空间分布呈现相同趋势,均主要分布于分枝上,分别占整株的76.3%和74.2%以上,且均显著高于主茎,分别高68.7%~87.0%和65.2%~84.5%。生产上可通过调控分枝的有效籽粒数来提高苦荞产量。     

苦荞粒形相关性状的遗传分析

利用籽粒大小差异较大的2个苦荞品种的杂交后代开展了与产量具有密切关系的粒形相关性状的遗传规律及其性状间的相关性分析。结果表明,F₂和F₃群体的粒长、粒宽、长宽比和千粒重表现值范围都超过亲本的表现值,并且粒长、粒宽和长宽比的变异系数均小于10%,千粒重的变异系数大于10%。另外,粒长、粒宽、长宽比和千粒重的加性方差均大于显性方差,广义遗传率在F₂和F₃代中分别为0.77~0.82和0.82~0.85,固定遗传率都达到0.80以上。粒形性状间的相关性分析结果表明,粒长、粒宽和千粒重相互间都存在极显著的正相关,粒宽和千粒重,粒长和长宽比的遗传相关系数较大。以上结果表明,具有较高遗传率的粒形相关性状可以在后代早期进行选择,但由于这些性状是数量性状而且受多个基因的控制,因此建议继续繁殖后代到基因型稳定,同时考虑性状间的相关性选拔最为有效。     

温度对红曲菌以荞麦为基质固态发酵产色素的影响

发酵温度是影响微生物繁殖和代谢最重要的因素之一。利用红曲菌以荞麦为基质进行固态发酵,考查发酵温度对发酵产红曲荞麦中的生物量、色价和总黄酮含量的影响。结果表明,在发酵的前6 d,生物量随着发酵温度的升高而增大;6 d之后,30℃条件下生长量增长最快;发酵4 d后产生色素,黄、橙、红3种色素的色价在30℃条件下都增长最快。荞麦基质中的黄酮含量在发酵过程中变化不显著。     

Characteristics of starch synthesis and grain filling of common buckwheat

The common buckwheat ‘cv. Fengtian 1’ (FT1), ‘cv. Yuqiao 4’ (YQ4), ‘cv. Dingtian 2 (DT2)’, and ‘cv. Tongliao (TL)’ were selected to investigate the characteristics of starch synthesis and grain filling. The chlorophyll and chlorophyll a/b contents of leaves in the third stem showed a steady downward trend with the growth of common buckwheat. Whereas, FT1, YQ4 and DT2 showed higher chlorophyll content than that of TL at 7d and 14d. The activity of soluble starch synthase(SSS) and adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase (ADPGP) in the four tested varieties showed a rapid upward trend until 14 days after heading but then rapidly decreased until 21 days after heading. The average adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase activities of FT1, YQ4 and DT2 were higher than TL, while the average soluble starch synthase activities were similar among the four tested varieties. Consistently, the four tested varieties showed rapid accumulation of starch, amylose, and amylopectin during the prefilling stage, but no difference of starch content was found at maturity. The filling process of the four common buckwheat varieties exhibited an “S” curve. The Richards equation was utilized to evaluate the grain-filling process of common buckwheat. YQ4 showed the largest values of initial growth power (R₀). The time reaching the maximum grain-filling rate (t_max.G) of FT1 was the longest, and the maximum grain-filling rate (G_max) of DT2 was the fastest.     

50份苦荞种质资源农艺性状的遗传多样性分析

在定西市农业科学研究院旱地试验基地,对50份苦荞种质资源的遗传多样性进行了田间观测分析,归纳其亲缘关系,以为合理利用苦荞种质资源提供依据。结果表明:1 50份苦荞种质资源间存在丰富的遗传多样性,4个质量性状(粒型、粒色、株型、抗倒性)以粒色的遗传多样性指数最高;6个数量性状(生育期、株高、主茎节数、主茎分枝、千粒重、单株粒重)以单株粒重的遗传多样性指数最高,变异系数最大。2相关性分析和聚类分析表明类群Ⅲ所包括的11份材料具有生育期短、植株较矮、分枝多、株型较为松散、抗倒伏、千粒重和单株粒重高等特性,是选育高产抗倒型苦荞的理想亲本材料。     

关于现代粮食作物农业生产方式发展战略的研究

本文分析了现代农业作物经济可持续发展的关键因素,提出高效低投入生态农业概念及其最佳生产模式。认为多年生粮食作物品种培育和推广,规模化机械化生产,提高复种指数、加强救荒填闲可以获得全年高产和稳产,充分利用作物的多重用途发展相关产业,是现代农业生产高效率的关键基础。由于多年生荞麦等多年生粮食作物的高度抗旱耐瘠薄性和防止水土流失特性,以此为基础的高效低投入生态农业模式特别适合喀斯特山区的农业生产。