不同生育时期膜下灌水对花生生长发育及产量的影响

[目的]研究不同生育时期补充灌水对花生生长及产量的影响,为确定花生最有效的灌水时期提供理论依据.[方法]以花育22号、花育25号、花育20号和花育27号为试验材料,在大田人工控制水分条件下,设置开花期灌水、开花期+荚果期灌水、荚果期灌水和不灌水(对照)4个处理,对不同处理下植株农艺性状、光合特性及产量进行测定分析.[结果]不同生育时期补水能显著增加植株主茎高、侧枝长等形态指标,增加土壤含水量和产量,提高叶片光合特性,增加叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度.其中开花期+荚果期灌水能最大程度的增加花生产量,其次是开花期,荚果期灌水对产量的增加最小.单株饱果数的增加和单株秕果数的降低是增加花生产量的主要原因.[结论]开花期+荚果期灌水是提高花生产量最有效的灌水方式.     

花针期灌水对花生植株生长发育及光合物质积累的影响

为了明确花针期灌水后不同品种花生植株生长发育、 产量及构成因素的影响, 以不同花生品种为材料, 在花针期灌水后对不同器官的干物质积累进行了研究。结果表明, 花针期灌水处理对不同花生品种不同农艺性状及产量影响不同, 灌水处理下 ‘花育 25号’ 的主茎高、 侧枝长与其对照间差异不明显,但产量上差异明显; 即 ‘花育 25号’ 各性状和产量对灌水处理的适应性较好,‘花育 20号’ 表现较差。各品种主茎高和侧枝长的生长发育状况可用 Logistic方程很好的拟合, 花针期灌水可使主茎高和侧枝长最大生长速率出现时间(Tm)均提前, 主茎高Tm提前 2~5天, 侧枝长Tm提前 3~7天; 花针期灌水使 ‘花育22号’ 和 ‘花育 25号’ 两品种主茎高的最大生长速率(Vm)分别提高 21.29%、 5.67%, 侧枝长最大生长速率分别升高 3.61%和 5.42%, 却使 ‘花育 20号’ 主茎高和侧枝生长的最大生长速率(Vm)分别降低 15.48%和21.81%。花针期灌水处理下各品种基部茎长和茎粗均于开花后 20天的结荚期达峰值,‘花育 25号’ 、‘花育 20号’ 和 ‘花育 22号’ 三品种基部茎长较对照分别提高 0.30 cm、 0.57 cm和 0.46 cm, 其基部茎粗分别提高 18.33%、 11.11%、 10.34%。花针期灌水使各品种灌水生产效率明显提高,‘花育 22号’ 和 ‘花育 25号’ 灌水生产效率分别为 25.26 kg/mm和 22.6 kg/mm。无论是田间自然条件下还是花针期灌水处理, 均以 ‘花育 25 号’ 产量最高, 分别达 4794.3 kg/hm²和 5030.25 kg/hm²,‘花育 25 号’ 抗性和广适性能力均较强。     

不同水分条件下氮肥对花生根系生长及产量的影响

在防雨棚旱池内以"花育25号"花生为试验材料进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫和充足灌水两个水分条件下,分别设置不施氮肥(N0)、中氮(N1,90kg/hm2)、高氮(N2,180kg/hm2)3个施氮水平,研究不同土壤水分和氮肥条件对花生根系生长及产量的影响。结果表明,与不施氮肥处理相比,两个水分处理下中氮处理均显著提高花生的荚果和籽仁产量,且能显著增加水分生产效率。随土层深度的加深,花生根系生物量在垂直分布上呈递减趋势。根系生物量的垂直分布可用对数函数模型、乘幂函数模型、指数函数模型、多项式函数模型来表示,其中乘幂函数的模拟精度最高。正常供水处理下出现高氮营养浅根化的趋势,而干旱胁迫下施用氮肥增加深层土壤内根系,且中氮显著增加干旱胁迫下根系伤流强度。相关性分析表明花生整体形态性状和40cm以下土层内根长和根系生物量与产量间达显著或极显著相关。干旱胁迫下适量施用氮肥增加深层土壤内根系,是提高干旱胁迫下花生产量的有效方法。     

膜下滴灌对麦茬夏花生出苗质量和产量的影响

以生产上主推的花育22号为材料、大田机械化生产为基础、"干播湿出"技术为重点,研究了膜下滴灌对麦茬夏花生出苗质量和产量的影响。结果表明:与大水漫灌相比,膜下滴灌显著提高花生出苗质量,花生出苗时间提早近1d,烂种率显著降低,出苗率、幼苗整齐度、有效植株率均显著提高,着生第一对侧枝植株数、苗期叶面积和生物量均明显增加,农艺性状明显改善,膜下滴灌对产量提高具有显著效应。     

氮素缓解花生干旱胁迫的生理和转录调控机制

干旱胁迫下氮素施用对植物生长发育具有重要的影响。为明确氮素提高花生抗旱性的生理和转录调控机制,本研究对施氮、干旱及旱氮同存处理下的花生生理指标和根系转录组进行了测定。结果表明,旱氮同存处理提高了干旱胁迫下花生生物量和叶片相对含水量。施用氮肥增加了干旱胁迫下花生根系的总酚和类黄酮含量,提高其过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低其丙二醛(MDA)含量,提高花生抗旱性。转录组分析表明,施用氮肥产生5396个差异表达基因,这些基因主要参与谷胱甘肽代谢、氮代谢和碳代谢相关过程及应激和防御反应。干旱处理和旱氮同存处理下,次生代谢物生物合成、运输和分解代谢及碳水化合物运输和代谢这两类功能差异表达基因富集。旱氮同存处理下酚类代谢物质相关的3种途径中有51个差异基因上调表达, 207个基因下调表达。由此表明,施用氮肥通过调控花生次生产物代谢、碳水化合物代谢等途径提高干旱胁迫下花生植株的抗氧化能力,从而提高花生的抗旱性。     

膜下滴灌氮肥分期追施对花生光合生理和产量的影响

为提高氮肥利用率和优化氮肥施用量,设置膜下滴灌氮肥分期追施试验,探究氮肥运筹对花生光合生理、产量和效益的影响。结果表明,相同氮肥施用量下,分期追施可提高生育后期花生叶片的SPAD、净光合速率和产量,施氮量108 kg·hm~(-2)处理产量最高,72 kg·hm~(-2)处理产量最低。产量与净光合速率、SPAD、叶面积指数间均呈线性正相关,生育前期叶片净光合速率与产量的相关性高于生育后期,但生育后期SPAD值、叶面积指数与产量间的相关性高于生育前期。生育后期维持较高的叶面积指数、SPAD和前期保持较高的叶片净光合速率是氮肥分期追施增产的主要原因。本研究为花生肥料减施、提质增效和实现水肥供需同步配施提供理论指导。     

花生根际土壤细菌群落对干旱和盐胁迫的响应

为明确旱、盐及旱盐双重胁迫对花生根际土壤细菌群落的影响,本研究采用盆栽试验,通过16S rRNA基 因测序技术,研究了花生开花期干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫下花生根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明,花 生根际土壤细菌群落均以放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、未分类菌目（norank_p__Sac⁃ charibacteria）、蓝藻纲（Cyanobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteria）、芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）和β-变形菌纲 （Betaproteobacteria）7个优势菌纲为主。干旱和盐胁迫处理均不同程度提高了α-变形菌纲和蓝藻纲的含量,且对蓝 藻纲的诱导效果较显著,推测蓝藻纲在提高花生胁迫耐受性方面具有重要功能。非生物胁迫影响根际土壤微域环 境,对花生根际土壤细菌群落结构具有调控作用。调节微生物群落结构,改良土壤微域环境,是提高植物胁迫耐受 性的有效途径。     

种植方式对盐碱地花生生长发育及产量的影响

在中度盐碱地上进行大田试验,选用3个耐盐能力不同的花生品种（系）,采用垄作覆膜和沟作覆膜2种种植方式,探讨盐碱地花生种植方式对不同品种（系）生长发育和产量的影响,提高盐碱地花生产量。结果表明,不同耐盐能力花生品种（系）主茎高和侧枝长自花针期至成熟期均表现为垄作覆膜种植方式高于沟作覆膜方式;叶片、茎（叶柄）和地上部干物质积累均可用Logistic生长曲线很好的拟合,各相关系数均达显著或极显著水平,最大R2为0.9976。垄作覆膜方式可使耐盐品种（系）叶片和茎（叶柄）的最大生长速率(Vm)分别提高27.54%~41.04%和12.2%~40.06%,叶片最大生长速率出现的时间(Tm)延长2.3~3.3天,茎和叶柄最大生长速率出现的时间(Tm)提前1天左右;使盐敏感品种叶片Vm降低25.71%,叶片Tm提前1.4天,茎和叶柄Tm推迟1.2天。各品种（系）在2种种植方式下的叶面积指数(LAI)高峰均出现在结荚期,耐盐品种‘白沙1016’在垄作覆膜方式下LAI最高达5.52,盐敏感品系HZ17最低仅为3.35。垄作覆膜方式下耐盐品种‘白沙1016’产量最高达3925.65kg/hm2,沟作覆膜方式下盐敏感品系HZ17最低,仅2486.7kg/hm2。耐盐品种‘白沙1016’更适合于盐碱地种植,并采取垄作覆膜的种植方式为佳。但品种自身耐盐能力较种植方式更显重要。     

氮素供应水平对小粒型花生氮素代谢及相关酶活性的影响

花生籽仁蛋白质含量较高,研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,可为花生优质高产提供依据.在大田高产条件下研究了氮素水平对小粒型花生各器官中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量及氮代谢相关酶活性的影响,结果表明,适当提高氮素水平既能增加花生各器官中可溶性蛋白质和游离氨基酸的含量,又能提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶等氮素同化酶的活性,使其达到同步增加;氮素水平过高虽能提高硝酸还原酶和籽仁蛋白质含量,但谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶的活性下降;N素施肥水平不改变花生植株各器官中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化趋势,但适量施N(B2、B3处理)使花生各营养器官中NR、GS活性提高;氮素水平对花生各叶片和籽仁中GDH活性的高低影响较大,但对茎和根中活性大小的影响则较小.     

非充分灌溉对不同花生品种渗透调节物质含量和抗氧化活性的影响

采用防雨棚池栽试验研究不同生育时期非充分灌溉对不同花生品种各生育期叶片膜脂过氧化、渗透调节物质含量和保护酶活性的影响,旨在揭示不同花生品种在不同生育时期对非充分灌溉的响应机制。结果表明,苗期和花针期灌水后,叶片保护酶活性和渗透调节物质含量均有不同程度的降低,随生育期推进和土壤水分降低,其活性升高,但升幅因品种、保护酶和渗透调节物质类型有差异,2个品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性糖(SS)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量均以对水分最为敏感的花针期升幅较大,且‘花育25号’的SOD、CAT、可溶性糖和可溶性蛋白质(Pr)的升幅大于‘花育22号’;结荚期灌水后,各保护酶和渗透调节物质未表现降低。2个品种全生育期灌水处理与苗期灌水处理间的POD、SOD、CAT、SS、Pr和AA差异不显著,但2个品种两处理间Pro和MDA含量存在差异。全生育期水分胁迫条件下,SOD、CAT活性显著低于生育期灌水处理,但SS、Pr、Pro和MDA含量明显升高,尤以‘花育25号’变幅较大。POD活性对灌水时期响应相对较弱,SOD和CAT是花生适应土壤水逆境的主要保护酶。