灌浆期不同阶段干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响

为了研究灌浆期干旱对高粱籽粒淀粉积累的影响,以高淀粉高粱品种铁杂17（TZ17）和低淀粉品种辽杂11（LZ11）为试验材料,在灌浆的早期、中期、后期进行干旱胁迫,通过测定2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量指标,研究灌浆期干旱胁迫对高粱籽粒淀粉积累及产量形成的影响。结果表明,2个高粱品种的总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及产量均受干旱影响呈减少的变化趋势。灌浆期不同阶段干旱胁迫对淀粉积累的影响程度主要表现为灌浆早期>灌浆中期>灌浆后期;高淀粉品种（TZ17）比低淀粉品种（LZ11）更易受到干旱胁迫的影响;干旱胁迫下淀粉指标的变异系数依次为直链淀粉>支链淀粉/直链淀粉>总淀粉>支链淀粉,表明直链淀粉比支链淀粉更易受干旱胁迫的影响;灌浆期干旱胁迫影响籽粒淀粉的积累,降低了千粒重,最终影响高粱的籽粒产量。     

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305（高度抗旱品种）的下降幅度显著小于吉杂127（高度干旱敏感品种）（P＜0.05）,锦杂106（中等抗旱品种）和锦杂103（干旱敏感品种）介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关（P＜0.05）,与束缚水含量极显著相关（P＜0.01）。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。     

矮秆高粱辽杂35光合特性与产量构成因素

【目的】通过对矮秆高粱新品种群体光合特性和产量形成规律的研究,为新型高粱品种的选育与推广提供理论依据。【方法】以适于机械化生产的矮秆高粱新品种辽杂35为主要试验材料,分别设置3个种植密度(90 000株/hm~2、120 000株/hm~2和150 000株/hm~2),并以生育期相近的同区域主栽品种中高秆高粱辽杂19作为对照(设置为生产上适宜种植密度,105 000株/hm~2),通过分析测定高粱群体植株形态指标、光合生理指标、环境生态指标和产量构成因素探究矮秆高粱群体的光合特性和产量形成规律。【结果】随种植密度的增加,在群体表现最为繁茂的灌浆期,辽杂35冠层中下部的光照强度、透光率、气孔导度和光合速率显著降低,并明显低于对照品种辽杂19,冠层上部上述各指标间的差异不显著。辽杂35在开花期和灌浆期上数第二片叶的电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q P)、最大光化学效率(Fv/Fm)均随密度增加呈降低趋势,而初始荧光(Fo)呈升高趋势,辽杂19各荧光参数指标均优于中高密度条件下的辽杂35。叶面积指数随着密度的增加呈增加趋势,在开花期达到最大值后逐渐下降,辽杂35密度为150 000株/hm2处理的叶面积指数下降速度最快,但在后期仍能保持较高的叶面积指数;冠层下部叶片SPAD值呈显著下降的趋势。辽杂35高粱在中高密度条件下,其群体中下部形态指标、光合生理指标和环境生态指标劣于辽杂19,可能与其株型有关,其植株矮,但叶片数基本没有减少,叶着生角度未有实质变化。随种植密度增加,辽杂35高粱生物产量、籽粒产量呈增加趋势,单穗粒数呈显著下降趋势,千粒重无显著变化。辽杂35高粱种植密度为150 000株/hm~2时,籽粒产量最高,为9 923.5 kg·hm~(-2),其产量也高于对照辽杂19。【结论】适当提高种植密度是促进矮秆高粱籽粒产量提升的关键,但增加种植密度对冠层中下部叶片光合特性和物质生产可产生负面影响,通过高粱株型改良和肥水密等栽培技术的调节,协调矮秆高粱群体和个体之间的关系,实现群体结构和个体功能的协同增益将是提高矮秆高粱产量的重要途径。