谷子种质资源萌发期抗旱性综合评价及抗旱指标筛选

为探究适宜的谷子抗旱性评价方法,以35个谷子品种为材料,设置0.03 mol/L PEG-6000溶液模拟干旱胁迫以及正常浇水2个处理,采用频次分析和相关性分析比较了9个与谷子萌发期抗旱性相关的指标,依据隶属函数求出最适宜的综合抗旱性鉴定标准,并以此为依据对所选品种进行聚类并划分抗旱等级。结果表明:在干旱胁迫下,受试品种谷子的发芽势、发芽率、萌发指数、根干重、根鲜重、芽干重、芽鲜重、芽长和根长均受到不同程度的抑制,干旱对发芽势的影响最大;除萌发系数以外发芽势与其余各指标均呈显著或极显著相关,通过因子分析将9个单项性状指标转化为4个因子,累计贡献率达86.74%。通过隶属函数结合聚类分析将35个谷子品种的抗旱性划分为4级,其中强抗旱型品种7个、中度抗旱型品种15个、干旱敏感型品种9个和干旱极敏感型品种4个。通过回归分析建立了可准确评估谷子萌发期抗旱性的回归方程y=-0.187+0.554x_RBDW+0.550x_RRL+0.264x_RRFW,筛选出相对根鲜重、相对芽干重和相对根长作为谷子萌发期抗旱性鉴定的重要指标。干旱胁迫下,可通过测定这3个指标对不同品种谷子萌发期的耐旱性进行快速准确的鉴定及评价。     

‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响

为探明除草剂‘苯磺隆’对不同谷子品种叶片光合特性的影响,以9个谷子品种为供试材料,10%‘苯磺隆’可湿性粉剂为供试药剂,分别设置112.5(T₁),225.0(T₂,推荐用量)和450.0 g/hm²(T₃)3个用量,以等量清水作为对照(CK),处理21 d后,测定谷子倒2叶的光合荧光参数。结果表明:1)T₁处理未对供试谷子品种的光合系统造成显著影响。2)T₂处理下,‘张杂谷10号’、‘张杂谷13号’、‘黄金谷’和‘龙谷39号’的净光合速率(P_n)与CK相比差异不显著;‘锦谷5号’、‘晋谷21号’、‘中谷9号’、‘豫谷18号’和‘冀谷35号’的P_n分别降低50.64%、60.91%、43.74%、49.62%和54.82%。3)T₃处理下,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合荧光参数与CK无显著差异。‘豫谷18号’和‘晋谷21号’的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)分别高出CK 129.17%和60.87%。‘锦谷5号’、‘黄金谷’和‘张杂谷10号’的调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))分别升高13.73%、10.00%和12.28%。‘晋谷21号’和‘中谷9号’的非光化学反应耗散的份额(E_x)分别高出CK 48.39%和113.33%。而PSII实际光合效率(Y(II))、绝对电子传递速率(ETR(II))、光化学淬灭系数(qP)、吸收光能用于光化学反应的份额(P)和P_n显著低于CK。‘冀谷35号’和‘龙谷39号’的PSI由于供体限制引起的非光化学能量耗散的量子产量(Y(ND))均高出CK 300.00%,‘晋谷21号’的PSI的实际光合效率(Y(I))和PSI的相对电子传递速率(ETR(I))分别比CK降低45.95%和45.26%,‘黄金谷’的Y(I)和ETR(I)分别比CK降低43.59%和43.13%。4)综上所述,T₁处理对所有供试品种的光合系统影响较小。T₂处理,所有供试品种均可通过热耗散消耗多余的激发能。T₃处理,‘张杂谷13号’和‘龙谷39号’的光合系统基本正常;‘晋谷21号’和‘豫谷18号’的光合系统受损伤较严重;其余品种虽然受损伤相对较轻,但叶片的光合色素含量降低,电子传递受阻,能量分配失衡,影响谷子叶片的光合速率。     

列当杂草及其防除措施展望

根寄生杂草列当Orobanche spp.每株可产生大量细小的种子,易于传播,且在出苗前已经对寄主作物造成危害,使列当的防除成为一个世界性难题。本文详述了列当的生活史、为害现状以及防除措施,并突出了生物防除的生态效益与经济效益。基于＂诱捕＂作物及＂捕获＂作物诱导列当种子＂自杀发芽＂理论的防除机制,本文提出了新型可持续生态防除思想,为列当科杂草防除提供参考。     

外源锌对谷子锌含量、生物有效性及其产量的影响

探究孕穗期喷施不同浓度外源锌溶液对谷子各部位锌含量、锌生物有效性、矿质元素含量及产量的影响,明确谷子外源锌的最佳施用量,为锌肥在谷子上的合理施用提供理论支持。以杂交谷子品种张杂谷10号和常规谷子品种晋谷21号为试验材料,采用大田试验,在谷子孕穗期喷施等量0(CK,清水)、20(Zn1)、40(Zn2)、60(Zn3)、80(Zn4)、100(Zn5)mg·kg-1(以Zn计)硫酸锌(ZnSO4·7H2O)溶液,研究不同浓度锌溶液对锌含量、锌生物有效性、矿质元素含量及产量的影响。结果表明:喷施不同浓度锌溶液均可提高植株各部位锌含量,且随着锌喷施浓度增大,锌含量持续升高,在Zn5处理时达到最大,但含量均未超过国家标准食品中锌限量标准(<50 mg·kg-1);施用不同浓度外源锌后,锌在叶片中分配比例最大,其次为根、茎鞘,在籽粒中分配比例最小;随着锌喷施浓度的增大,籽粒植酸含量及植酸/锌摩尔比均呈先降低后升高的趋势,均在Zn 40 mg·kg-1处理时降低程度最大,与CK相比,晋谷21号分别降低了46.06%、54.31%,张杂谷10号分别降低了35.80%、40.31%;喷施不同锌溶液后,籽粒氮、磷、钾及粗蛋白含量随着锌浓度的增大呈先升高后降低的趋势,在Zn 40 mg·kg-1时达到最高,晋谷21号较CK分别提升了9.26%、40.79%、9.20%、9.26%,张杂谷10号较CK分别提升了5.36%、17.17%、4.58%、5.36%;不同品种谷子喷施不同浓度锌,其穗长、千粒重、穗粒重以及产量与对照相比,均在Zn2处理增加最多,晋谷21号较CK分别增加了7.12%、3.79%、20.69%、21.16%,张杂谷10号较CK分别增加了3.33%、5.16%、14.22%、13.94%。综上所述,外源锌对谷子各部位锌含量、生物有效性以及改善品质、增加产量均具有重要作用,高产高效富锌谷子生产锌的最佳喷施时期为孕穗期,最佳喷施浓度为40 mg·kg-1锌溶液。     

膜间喷施二甲戊灵对谷子幼苗叶片光合特性的影响

以张杂谷10号、晋谷21号为研究对象,在山西省太谷县申奉村试验田进行试验,在膜间进行3,6,9,12 L/hm~2等4个剂量的二甲戊灵处理,期间测定了倒二叶的光合色素含量、气孔导度、净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。结果显示,施用二甲戊灵后,2种谷子幼苗叶片的光合特性参数均产生了不同程度的动态变化,3～9 L/hm~2剂量膜间喷施后,2个品种谷子叶片净光合速率均下降,除张杂谷10号的6 L/hm~2处理与CK间差异显著外,其余剂量与CK间无显著差异,9～12 L/hm~2剂量均对2个品种谷子的净光合速率产生影响。综上所述,膜间喷施二甲戊灵剂量在3～9 L/hm~2时可在张杂谷10号、晋谷21号谷田使用,二甲戊灵剂量>9 L/hm~2时对谷子的光合特性有明显的抑制作用。     

不同区域对谷子农艺性状的影响

为明确两个谷子品种的高产优势区,并探讨如何通过光温获得目标性状,本研究以山西7个典型地域:山西五台县(A1)、山西定襄县(A2)、山西平定县(A3)、山西省农科院高粱所(山西晋中市,A4)、山西省农科院经济作物所(山西汾阳市,A5)、山西省农科院谷子所(山西长治市,A6)和山西高平市(A7)为试验地点,以农大8号和长农35号为材料,对农艺性状进行研究分析。结果表明,不同地域显著影响谷子生育期、主茎高、留苗密度和穗粒重以及产量。品种差异是造成千粒重与穗长的主要因素。农大8号生育期显著小于长农35。由于谷子的分蘖能力可以随环境而自我调节,使得不同地域谷子穗数差异不显著,也使得不同地域谷子穗数与留苗密度的相关性不明显。本试验中穗重与穗粒重是构成产量的主要因素。农大8号的穗粒重与主茎高对地域反应很敏感且跟纬度呈正相关关系。在产量、千粒重、穗数与穗长方面农大8号在7个地域均表现适应,且综合评价结果明显好于对照品种,而长农35号的穗长在山西五台县表现最好,长农35在主茎高方面综合评价优于农大8号。除主茎高方面外,农大8号的抗逆性高于长农35号。在栽培过程中可以通过对光温的控制与调节来协调各因素以调整谷子农艺性状。     

油菜素内酯处理对谷子农艺性状和生理特性的影响

为了明确不同油菜素内酯(BR)处理对谷子生长的影响,2014年采用浸种和叶面喷施的方法,研究BR浸种对晋谷21号和张杂谷5号种子过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,及叶面喷施BR对谷子株高、生物重、POD活性、叶绿素和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,两个品种的POD和SOD活性均随BR浸种浓度的增加呈先增高后降低趋势,分别在0.10和0.05mg/L的处理达最大值;晋谷21号的POD活性高于张杂谷5号,SOD活性无明显差别。两个品种的株高、生物重、叶绿素含量和POD活性均随BR喷施浓度的增大呈先增高后降低趋势;MDA含量却呈先降低后增高趋势。晋谷21号的株高明显高于张杂谷5号,但叶面积和生物重低于张杂谷5号。0.10和0.05mg/L的BR浸种明显提高晋谷21号和张杂谷5号种子的抗氧化能力;叶面喷施0.05~0.20mg/L的BR可显著提高谷子叶片的POD活性和叶绿素含量,降低膜脂化产物,增强谷子的抗逆性,培育壮苗,但对BR处理的反应存在品种间差异。     

膜间喷施乙草胺对张杂谷10号生理特性及产量的影响

[目的]本研究旨在探明在覆膜谷子田膜间喷施乙草胺对谷子苗期生理特性与产量的影响。[方法]试验以张杂谷10号为研究对象,采用完全随机区组设计,5月23日播种,5月24日通过膜间喷施不同剂量(0 L·hm~(-2),2.25 L·hm~(-2), 4.5 L·hm~(-2), 6.75 L·hm~(-2),9 L·hm~(-2))乙草胺,在苗期测定谷子叶片中的POD、SOD活性,MDA含量,施药45 d杂草防效以及成熟期产量构成指标。[结果]从生理指标来看,各处理下谷子叶片SOD、POD活性随着喷施乙草胺剂量的增加呈先升高后降低的趋势,随时间的延长POD、SOD活性仅9 L·hm~(-2)剂量较对照差异显著(P0.05),而各处理MDA含量显著高于对照,随时间的延长各处理间与对照相比均无显著差异;从杂草防除率来看,各处理杂草防除效果随剂量增加而增加,在9 L·hm~(-2)剂量下达到最大,杂草防除率为97.18%;从产量来看,各处理产量随剂量增加呈先升高后降低的趋势,在2.25 L·hm~(-2)剂量时达最大值,较对照显著增加13.89%(P0.05),其中除穗重显著增加外,其它产量构成指标与对照相比均无显著性差异,而在6.75、9 L·hm~(-2)剂量下产量较对照相比显著降低25.28%,39.31%。[结论]在膜间喷施2.25 L·hm~(-2)乙草胺最为适宜,谷子生长发育安全且除草效果较好,产量增加,可推荐谷田膜间施用,而喷施6.75 L·hm~(-2)、9 L·hm~(-2)乙草胺其杂草防除率高达94%以上,但会造成减产,应谨慎喷施使用。     

除草剂使它隆不同兑水量对谷子生理生化指标及杂草防效的影响

采用盆栽和大田试验相结合的方法,研究不同兑水量(450.0、225.0、112.5 L/hm2)的20％使它隆乳油对张杂谷10号、晋谷21号幼苗倒2叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、产量和阔叶杂草防效的影响.结果表明,使它隆处理初期,谷子叶片的SOD、POD、CAT活性及可溶性蛋白含量均随兑水量的减少呈先升高后降低趋势,且均高于对照;其中兑水量为225.0 L/hm2时,与对照差异显著.随着兑水量的降低,使它隆对阔叶杂草的防除效果先升高后降低,且防效随着施药后时间的延长而降低;兑水量为225.0 L/hm2时的防除效果最好,且对谷子产量无显著影响.综上所述,225.0 L/hm2兑水量的使它隆处理初期会引起谷子体内抗氧化酶系统的应激反应,显著提高抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量,对大田阔叶杂草的防除效果最好.     

叶面喷施亚硒酸钠对谷子籽粒含硒量及品质的影响

大田试验,在谷子灌浆期叶面喷施不同剂量的Na2SeO3(0,0.038,0.075,0.113,0.150,0.188和0.225kg·hm-2),研究其对常规谷子品种(晋谷21号)和杂交谷子品种(张杂谷10号)的籽粒含硒量和品质的影响。结果表明,叶面喷施硒肥可提高谷子的籽粒含硒量,改善籽粒品质。晋谷21号与张杂谷10号的籽粒硒含量均随喷施亚硒酸钠浓度的增加而显著提高,0.225kg·hm-2亚硒酸钠处理达到最大值,分别为0.331和0.226mg·kg-1,是对照处理的17和13倍。与对照相比,晋谷21号籽粒粗蛋白质、可溶性糖、淀粉含量均随着施硒量的增加呈先升高后降低趋势,而可溶性蛋白质含量呈先降低后升高再降低趋势,0.150kg·hm-2浓度时均达最大值,分别显著提高了5.81%、42.68%、27.87%,109.73%;张杂谷10号籽粒粗蛋白质、可溶性蛋白质、可溶性糖含量随着施硒量的增加呈先升高后降低趋势,粗蛋白质与可溶性蛋白质含量在0.188kg·hm-2浓度处理时达最大值,分别显著提高6.88%、165.98%,可溶性糖含量在0.113kg·hm-2浓度处理时达到最大,提高了47.50%,淀粉含量随着施硒量的升高而增大,0.225kg·hm-2浓度时显著提高了43.06%。综合2个谷子品种的5个品质指标,叶面喷施0.150kg·hm-2亚硒酸钠为宜,可以有效提高谷子籽粒中硒含量和品质。