屏山县烤烟间套作黄豆模式研究

为进一步增加烟农收益,充分利用耕地资源,突破烤烟与同科其他作物共患病虫害、跨年度轮作受到耕地面积限制等因素,探索出适合屏山县烟区的套作生产模式,在屏山县中都镇新坪村进行了烤烟间套作黄豆的栽培模式研究。结果表明,烤烟、黄豆套作模式可有效提高烤烟对花叶病和根茎类病害的抗病能力,增加总收入。     

不同采烤方式对川南烤烟上部烟叶产质及效益的影响

结合川南烟区生产实际,以上部烟叶为试验材料,开展常规分次采烤、一次性不带茎采烤和带茎采烤3种采烤方式在烘烤用时、用工成本、能耗成本、烤后质量等方面的对比试验。结果表明:与不带茎采烤和常规分次采烤相比,上部叶一次性带茎采烤的烤后烟叶结构疏松、色度较强、颜色多橘黄,身份多为稍厚至中等,油份多,上等烟提高了4.21和12.46个百分点,下等烟下降了0.51和8.23个百分点,均价分别提高了1.62元·kg-1和3.4元·kg-1,经济效益较好,具有一定的推广应用价值。     

玉米杂交种苗期耐低氮指标的筛选与综合评价

为探明耐低氮玉米杂交种的苗期筛选鉴定方法,筛选出耐低氮能力强、可推广应用到生产上的玉米杂交种,本研究采用蛭石和珍珠岩盆栽、Hoagland营养液培养方式,以西南地区生产中应用的51个玉米杂交种为材料,对供试品种进行了2年的低氮胁迫苗期筛选试验。结果表明:低氮胁迫对各玉米品种苗期主要形态、生理指标均有显著影响,但影响的程度在指标间和品种间均有较大差异。根据相对值变异系数大小,筛选出叶面积、氮积累量、根冠比、地上部干重、根体积、根干重和单株干重7个指标作为耐低氮能力的评价指标。以7个指标归一化的变异系数为权重进行耐低氮能力模糊隶属函数综合评价,并与用全部指标(第1年为13个指标,第2年为25个指标)模糊隶属函数评价和主成分分析法评价的结果进行比较,7个指标评价结果与全部指标综合评价结果基本一致,得出的耐低氮能力强和弱的前10个品种的重合率分别达90%和80%,说明筛选指标的代表性和评价方法的可行性。本研究表明上述7个指标可以作为玉米苗期耐低氮能力评价指标,并筛选出‘正红311’、‘成单30’、‘黔北2号’等适宜于中国西南丘陵山区种植的耐低氮品种。     

不同作物秸秆覆盖对川南烤烟产质及效益的影响

为探明适合四川川南烟区烟叶生产中作物秸秆覆盖种类,通过地膜与不同作物秸秆覆盖的大田对比试验,研究了不同作物秸秆覆盖对高低海拔地区烤烟农艺性状、经济性状、烟叶产质及效益的影响。结果表明,秸秆覆盖能不同程度地提高烤烟产质量,稻草覆盖亩产量、亩产值、上等烟比例等经济指标最高,综合效益以稻草覆盖最高,麦秆覆盖次之,无覆盖栽培（对照）的最低。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。     

转录组分析不同砧木对嫁接烤烟抗青枯病的影响

为研究不同砧木对烟草嫁接苗抗病性的影响,明确抗病材料云烟87(Y87)作为砧木提高接穗红大金元(HD)对青枯病抗性的机理,采用劈接加生料带缠绕法以易感青枯病品种HD作为接穗,以HD和Y87作为砧木,分别构建HD/HD和HD/Y87嫁接烤烟苗,然后测量HD/HD和HD/Y87保护性酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的变化,最后利用高通量测序技术和Illumina HiSeqTM 4000测序平台,提取5株HD/HD或HD/Y87 mRNA,反转录构建总cDNA文库,测序,过滤低质量Reads后,用TopHat2比对参考基因组,用Cufflinks和DESeq软件获得基因表达量和差异表达基因。结果发现,不同取样时间HD/Y87 PAL活性均显著高于HD/HD,4个样品分别得到48 414 474～48 697 874条Clean Reads和38 272～40 938条基因,但HD/Y87发生选择性剪切事件数高于HD/HD;比较HD/Y87和HD/HD两组间基因表达量,得到3 904条差异基因,其中3 096条基因上调,808条基因下调;在上调基因中有参与木质素合成的3条编码苯丙氨酸解氨酶基因, 5条Myb家族转录因子基因, 5条编码多酚氧化酶基因;还有2条病程相关蛋白基因和3条相应的ERF转录因子基因等。这些结果表明,Y87作为砧木能够提高接穗HD PAL活性和多种抗性基因(包含木质素、多酚及病程相关蛋白)表达量,从而提高接穗红大金元对青枯病等病害抗性。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性的影响

为明确不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性,采用大田试验,以玉米耐低氮品种‘正红311’和低氮敏感品种‘先玉508’为试验材料,在6个氮水平下研究花后物质生产及叶片功能特性。结果表明:施氮可显著提高玉米干物质积累、叶面积指数和叶片光合速率,延缓花后叶片叶绿素含量和全氮含量的下降,抑制生育后期叶片C/N值的增加,从而提高玉米的最终产量。耐低氮品种‘正红311’花后干物质积累、叶片光合速率、叶面积指数和产量均显著高于低氮敏感品种‘先玉508’,‘正红311’较‘先玉508’平均提高30.5%、9.2%、35.0%和8.8%。两品种吐丝后叶片叶绿素含量差异显著,耐低氮品种‘正红311’平均较低氮敏感品种‘先玉508’提高4.85%。两品种吐丝后叶片氮含量差异不大,但‘正红311’和‘先玉508’吐丝?成熟期叶片全氮含量分别下降31.5%和34.9%,‘正红311’降幅低于‘先玉508’。两品种花后叶片C/N值差异显著,‘先玉508’较‘正红311’平均提高5.95%。与低氮敏感品种‘先玉508’相比,耐低氮品种‘正红311’花后叶片光合速率更高、叶面积指数更大,而叶片叶绿素含量和全氮含量降幅与C/N值增幅更低,延缓了生育后期叶片的衰老,延长了叶片的功能期,增加干物质积累和产量。施用氮肥可有效提高‘正红311’干物质积累、叶面积指数和产量,延缓其生育后期叶片C/N值升高,而‘先玉508’需要较高的施氮水平才能维持其花后叶片光合速率和全氮含量。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶绿素含量和氮代谢酶活性的影响

主要探讨了氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量和产量的影响,以期为西南地区不同耐低氮性玉米品种的高产高效施肥技术提供依据。采用裂区试验设计,主区为前期筛选的不同耐低氮性玉米品种:耐低氮品种正红311(ZH311)和低氮敏感品种先玉508(XY508),副区为不同施氮量:包括6个氮水平(0, 90, 180, 270, 360和450 kg/hm²)。结果表明,施氮可以显著提高玉米生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性,并最终提高籽粒蛋白质含量和产量。增施氮肥对低氮敏感品种先玉508各生理指标的促进作用较耐低氮品种正红311更明显,但耐低氮品种正红311生育后期叶片叶绿素含量及氮代谢关键酶活性均显著高于低氮敏感品种先玉508,尤其是灌浆中后期和低中氮水平下,使其最终籽粒产量及籽粒蛋白质含量均显著高于先玉508,这可能是其较低氮敏感品种先玉508耐低氮能力强的重要生理机制。     

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。     

氮肥对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响

以前期筛选的不同耐低氮性玉米品种正红311和先玉508为试验材料,通过田间裂区试验研究氮肥(0,90,180,270,360,450kg N/hm~2)对不同耐低氮性玉米品种氮素吸收利用及氮素平衡的影响。结果表明:施氮显著提高玉米的氮素积累、氮素转运和氮素表观损失,而收获指数、氮收获指数、氮素干物质生产效率、氮素产谷效率、氮素吸收效率、氮肥利用效率、氮肥生理效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等随施氮量增加显著降低。与低氮敏感品种先玉508相比,耐低氮品种正红311氮素积累量、氮素转运量和产量更高,而氮素转运率、转运贡献率、收获指数及氮收获指数更低。正红311叶片较高的物质生产能力有利于其生育后期的氮素吸收和物质生产,使其氮肥吸收效率、氮肥利用效率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均显著高于先玉508,而氮素表观损失显著低于先玉508。川中丘陵山区土层瘠薄,土壤保肥保水能力差,随施氮量增加玉米氮素表观损失量和损失率均显著增加,耐低氮品种正红311具有较强的氮素吸收能力,能显著提高氮素的吸收利用效率从而有效减少氮素的表观损失。因此,在川中丘陵山区中低氮水平下推广种植耐低氮品种正红311既能充分发挥其产量优势,又能有效的控制氮素的表观损失。