超高产冬小麦冬前光合性能研究初报

为明确冬小麦冬前光合性能的动态变化及其影响因素,为通过栽培措施调控培育冬前壮苗提供研究依据,用光合测定仪在田间条件下对每公顷产量9t左右的超高产冬小麦冬前叶片的光合性能进行了初步研究。结果表明:4个冬小麦品种不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(TR)和气孔导度(gs)的变化趋势相似,都是在测定始期或稍后出现最高值,之后逐渐下降,并受到冬前初次剧烈降温的影响而骤降至低谷,之后又有所回升。不同叶位个光合参数的回升幅度有所不同,高位叶的Pn较低位叶回升明显,而低位叶的TR和gs较高位叶回升明显。Pn,TR和gs与有关生态条件的相对变化方向及相关分析表明,冬前叶片Pn和gs受气温和光合有效辐射(PAR)的双重影响,而TR主要受气温的影响。不同叶位之间,叶片光合性能的综合能表现为第3叶>第1叶>第2叶>第4叶,它们之间的差异主要由叶面积不同产生。     

不同化控剂对夏玉米农艺性状和产量的影响

试验结果表明:玉米施用化控药剂后,可降低玉米穗上部分节间长度,降低株高10.0~53.7 cm,增加基部节间粗度,增强玉米抗倒伏能力。但是,过度降低株高会造成不同程度的减产。     

基于Sentinel-2卫星数据的灌区农田土壤水盐协同反演

土壤含水量（soil water content, SWC）和土壤含盐量（soil salt content, SSC）是影响作物生长和农业生产力的重要因素。光学卫星图像已成为SWC和SSC估计的主要数据源。然而,在SWC或SSC变化较大地区,土壤水分和盐分会影响对方对光谱反射率的响应,使得SSC和SWC的反演精度较差。对此,该研究提出了一个半解析性的反射率模型—RVS模型,来模拟植被光谱反射率（R_v）对作物根区土壤含水量和含盐量的响应;并通过构建的RVS模型,对植被覆盖区域的土壤含水量和土壤含盐量进行同步监测。研究表明：RVS模型在反演研究区土壤含盐量和含水量时,精度较为可靠(水分：决定系数R²为0.63～0.74,均方根误差为0.017～0.028;盐分：决定系数R²为0.68～0.75,均方根误差为0.0525～0.0617)。在作物生长过程中,植被光谱反射率对深层土壤的含水量和含盐量的响应比对浅层土壤的含水量和含盐量的响应更加明显,而且随着作物的生长,影响光谱反射率的主导因素从土壤水分慢慢转向土壤盐分和水盐相互作用。该研究在一定程度上揭示了土壤水分、盐分、水盐交互作用对作物光谱反射率的干扰过程,实现土壤水分和盐分的同步监测,对实现区域尺度上土壤含盐量和含水量的精准监测具有一定的意义。     

一个成株抗白粉病小麦-簇毛麦T2DS·2V#6L易位系的选育

白粉病是威胁全球小麦生产的一种严重病害,从小麦野生近缘种发掘成株抗白粉病基因资源对培育持久抗性品种十分重要。本研究从硬粒小麦-簇毛麦01I139（V#6）双二倍体AABBVV-3与普通小麦NAU0686杂交、回交的后代中鉴定到一个小麦-簇毛麦2V#6（2D）异代换系11-2V-1,利用11-2V-1在染色体2V和2D之间产生重组,将11-2V-1与高感白粉病普通小麦NAU0686杂交,F₁自交。利用GISH/FISH和分子标记对F₂世代131个单株进行分子细胞学鉴定,获得了小麦-簇毛麦T2DS·2V#6L易位系11-2V-2、2V#6S端体系11-2V-3和2V#6L端体系11-2V-4新种质。白粉病抗性鉴定发现,所有F₂单株苗期均高感小麦白粉菌生理小种E09,但成株期含有2V#6和2V#6L染色体臂的所有单株均表现高抗（IT=1~2）,而仅含有2V#6S染色体臂或无外源染色体的单株均高感白粉病（IT=7~9）,表明簇毛麦01I139的2V#6L染色体臂上携带成株抗白粉病基因,该基因可能与小麦-簇毛麦T2BS·2V#5L易位系携带的Pm62是等位基因。遗传效应分析表明,T2DS·2V#6L易位染色体在小麦背景传递正常,对主要农艺性状没有显著的负向影响,对穗长、每穗粒数和单株粒重还表现出一定程度的正向效应。因此,本研究创制的成株抗白粉病T2DS·2V#6L易位系11-2V-2为小麦抗白粉病育种提供了新抗源,也为后续簇毛麦2VL上优异基因遗传定位和图位克隆奠定了基础。     

种植密度对不同穗型冬小麦品种结实特性和产量的影响

为了明确种植密度对冬小麦结实特性和产量的影响，于2020-2021年以大穗型品种衡观35和多穗型品种济麦22为试验材料，设置4个种植密度水平，分别为每公顷基本苗180万（D180）、300万（D300）、420万（D420）和540万（D540）株，比较分析了不同种植密度下冬小麦小花结实、籽粒空间分布特征和产量的差异。结果表明，随着种植密度的降低，衡观35主茎穗上部和I分蘖穗下部、济麦22主茎和I分蘖穗中上部小穗位的结实粒数呈增加的趋势。降低种植密度促进了两个品种穗中部小穗位弱势小花、上部和下部小穗位强势小花的结实。衡观35主茎穗中上部和I分蘖穗中部小穗位的结实粒数均高于济麦22。开花期穗干重与可孕小花数呈显著正相关。低种植密度处理下开花期穗干重的增加为其获得较高的穗粒数奠定了良好的物质基础。种植密度对千粒重影响不显著，但显著降低了衡观35的穗数。由于产量构成三要素的协调作用，两个品种均在D300处理下获得了最高产量，但与其余种植密度处理间差异均不显著。综合来看，在保证穗数的前提下，适当降低种植密度会促进冬小麦主茎和分蘖穗结实，进而增加穗粒数和产量，可节约生产成本，有利于冬小麦绿色高产高效生产。     

再生水灌溉对土壤表层大孔隙的影响

再生水是农业灌溉重要的水资源，但作为灌溉用水，因其所富含的营养物质含量和有害物质浓度不同，其对土壤基本物理性质及土壤内部孔隙的影响也存在一定差异，为探明不同水质再生水灌溉下土壤的退化情况，该研究进行了为期1.5a的室外大田灌溉试验，对比4种不同水质（W1：预处理后的生活污水，W2：再生水1，W3：再生水2，W4：自来水）灌溉后土壤的多项基本理化性质的变化情况，包括：pH值、电导率（electrical conductivity，EC）、钠吸附比（sodium adsorption ratio， SAR）及土壤大孔隙和大孔隙结构等。结果表明：1）再生水灌溉1.5a后与淡水灌溉相比，土壤SAR和Na⁺含量等理化指标均有一定提高，但除SAR及pH值指标有显著提高外，其他指标变化差异并不显著（P<0.05）不同水质再生水短期灌溉均不会造成表层土壤盐碱化。2）再生水灌溉后土壤的总孔隙度变化并不显著，但不同水质再生水灌溉显著增加了表层土壤的大孔隙度和大孔隙连通性（P<0.05），较W4处理，W1、W2和W3处理的大孔隙度（等效孔隙直径D>50 μm）分别增加了120.76%、131.23%和49.69%，连通孔隙占比和连通性指数也均有所增加，但再生水灌溉也显著堵塞土壤内微小孔隙，进而影响土壤水力性质。3）土壤孔隙网络模型结果表明，再生水灌溉后土壤连通性出现了明显改善，孔隙间的连接通道数量显著提高，孔隙网络发育更加复杂，土壤透气性有所增强。综上所述，短期再生水灌溉并不会导致土壤的严重退化，但从长远灌溉发展的角度看，W1水质处理对土壤是有害的，而适当的调低水质标准，对土壤的负面影响并不显著，甚至在一定程度上改善了土壤的通气性。     

基于遥感生态指数的阿克苏地区生态质量时空变化及其驱动力

为及时全面地监测阿克苏地区生态环境质量的时空变化，基于谷歌地球引擎(GEE)平台，利用MODIS多光谱传感器2005年、2010年、2015年、2020年的遥感数据构建遥感生态指数(RSEI),运用Moran指数、地理探测器等方法探究阿克苏地区生态环境质量时空演变及影响因素检测。结果表明：(1)2005—2020年阿克苏地区RSEI由0.24增至0.27,生态环境质量呈波动上升趋势，RSEI高值区主要分布于阿克苏地区北缘以及中部绿洲区，低值区主要分布于沙漠、戈壁等地。(2)2005—2020年，RSEI全局Moran指数为0.80～0.87,表明阿克苏地区RSEI呈较强的正相关；其聚集分布以高—高(H—H)和低—低(L—L)分布为主。(3)各因子对空间异质解释力(q值)在2005—2020年存在不同程度变化，土地利用和降水为关键影响因素。同时，相比单因子，交互探测的影响力均大于单一因子的作用强度。研究结果可为当地生态环境保护提供数据支撑及方法借鉴。