3个苎麻品种三年间产量及其构成因子的变化研究

通过田间试验,研究了苎麻(Boehmeria nivea L.)品种中苎1号(Zhongzhu No.1)、多倍体1号(Tri-1)和湘苎3号(Xiangzhu NO.3)株高、茎粗、分株数、有效株率、鲜皮厚度、鲜皮出麻率6个产量构成因素和鲜皮产量、原麻产量在2017-2019年变化特征和趋势,并对苎麻产量构成因素与苎麻产量之间进行了相关性分析。结果表明,3年田间试验中3个苎麻品种的鲜皮产量和原麻产量变化趋势不同。随着年份增加,湘苎3号的原麻产量和鲜皮产量呈明显上升趋势;中苎1号的鲜皮产量有明显上升趋势,但原麻产量上升趋势不明显;多倍体1号则是鲜皮产量呈上升趋势,上升幅度与中苎1号相近,而原麻产量则变化趋于稳定。3个苎麻品种鲜皮产量的变异系数按照大小排列为:湘苎3号>多倍体1号>中苎1号,分别为12.43%、6.00%和4.83%;原麻产量的变异系数为湘苎3号>中苎1号>多倍体1号,分别是10.01%、9.63%和6.62%,3个苎麻品种的株高、分株数、有效株率与原麻产量呈极显著正相关(P<0.01),相关系数按大小顺序依次为分株数(r=0.71)>株高(r=0.62)=有效株率(r=0.62);苎麻的株高、茎粗、分株数和有效株率与鲜皮产量呈极显著正相关(P<0.01),相关系数r分别为0.72、0.48、0.72和0.64。     

钾对苎麻碳氮代谢及纤维产量和品质的影响

本试验应用砂培和田间试验方法,研究了两个施氮水平上钾对苎麻碳氮代谢及纤维产量和品质的影响。砂培试验结果表明,适量的钾能促进苎麻的光合产物在体内的运输。主要体现在施钾处理苎麻体内非还原糖含量增加,叶与茎或皮之间非还原糖浓度陡度下降。适量的钾还有利于苎麻对氮的吸收和转化,过量的钾则有抑制作用,但其效果与溶液中供氮水平有关,一般在低氮条件下比较明显。田间试验结果表明,施用钾肥(全年亩施20公斤或40公斤氯化钾)能增加原麻产量,但是同一钾肥用量在不同施氮水平上的增产效果以及亩施20公斤氯化钾对苎麻纤维产量和品质的影响均无显著差异。而钾对苎麻纤维品质的影响则与施氮水平有关,即只有在氮肥用量适当时,施用钾肥才能改善纤维品质,如纤维支数增加,原麻含胶率下降等。     

苎麻修复重金属污染土壤研究现状

植物修复技术适用于中、低浓度污染土壤的治理,具有良好的生态效益。苎麻对重金属具有较强的耐受和吸收能力,是一种修复重金属污染土壤潜力较大的目标植物。综述了苎麻作为修复作物的特点,对镉、铅以及其它重金属的抗性,对重金属污染土壤的修复效果,并对苎麻修复重金属污染土壤研究前景进行了讨论。     

不同配方叶面肥对苎麻生长及生理特性的影响

本研究共设计了4个不同的叶面肥配方,以苎麻中苎1号和多倍体1号为试验材料,通过室内盆栽试验探讨了不同配方叶面肥对苎麻生长及生理特性的影响。结果表明,不同配方叶面肥均能促进苎麻植株的生长及叶片SPAD值、根系活力、根系过氧化物酶（POD）活性等生理特性的提高,且以腐殖酸复合叶面肥效果最好。与对照相比,苎麻叶面施肥后生长加快,长势变旺;3次叶面施肥后,中苎1号叶片SPAD值较对照提高了24.2%～41.0%,多倍体1号提高了12.3%～32.6%;根系活力和过氧化物酶活性明显提高,并达到极显著水平。     

苎麻根际土壤水浸提液化感潜力评价

【目的】通过苎麻根际土壤水浸提液有机化合物的分离鉴定及生物学实验,探讨了苎麻败蔸与化感作用的关系。【方法】运用气相色谱-质谱联用技术 (GC-MS),对苎麻根际土壤的不同极性有机溶剂萃取液进行了物质成分分析;采用室内生物测定方法,研究了不同浓度苎麻根际土壤水浸提液对萝卜、油菜、拟南芥 3 种植物的化感效应;并应用实时定量 PCR 技术 (QPCR),测定了不同浓度根际土壤水浸液处理后拟南芥其抗逆基因 RD29A (AT5G52310) 和 RD29B (AT5G52300) 及生长素合成相关基因 YUC1 (AT4G32540) 的相对表达水平。【结果】四种不同极性有机溶剂萃取液经 GC-MS 检测共鉴定出 51 种有机化学物质,包括烃类及其衍生物、甾类化合物、苯甲酸及其衍生物、酚类、萜类、含氮类等已被报道具有化感活性的化合物。不同浓度苎麻根际土壤水浸液对 3 种不同植物的下胚轴长及根长的化感效应具有差异性,随着浸提液浓度增加,对油菜及拟南芥抑制作用越显著,但对萝卜的影响不显著。QPCR 检测结果表明,拟南芥的 RD29A、RD29B、YUC1 这 3 种基因的表达量随水浸提液浓度增加均降低。【结论】苎麻根际土壤中含有抑制自身生长的潜在化感物质豆甾-4-烯-3,6-二酮,2,5-二叔丁基苯酚,邻苯二甲酸二乙酯,6,6-二甲基-1,3-庚二烯-5-醇,羊毛甾-8,24-二烯-3,22-二醇。高浓度苎麻根际土壤水浸提液对供试三种植物下胚轴长及根长具有抑制效果,因此,连作导致的化感物质累积可能是连作导致苎麻败蔸的原因之一。     

定位试验下败蔸对苎麻产量及产量构成的影响

通过连续7年定位试验,研究了败蔸对中苎1号(Zhongzhu-1)、多倍体1号(Tri-1)和湘苎3号(Xiangzhu-3)产量及产量构成因素的影响,并对原麻产量与株高、茎粗、分株数、有效株率、鲜皮厚度、鲜皮产量和鲜皮出麻率共7个主要产量构成因素进行了相关性分析、多元回归分析和通径分析。结果表明,7年定位试验下3个苎麻品种的平均败蔸率达到14.71%,原麻产量比高产期下降14.94%。随着年份增加,苎麻株高、有效株率和鲜皮出麻率呈上升趋势,线性拟合结果为株高年增长0.0181 m,有效株率年增长0.2925%,鲜皮出麻率年增长0.1792%;苎麻茎粗、分株数、鲜皮厚度、鲜皮产量和原麻产量呈下降趋势,线性拟合结果为茎粗年降低0.0089 cm,分株数年降低0.1057×10⁴株/hm²,鲜皮厚度年降低0.001 mm,鲜皮产量年降低0.6439×10³ kg/hm²,原麻产量年降低0.3634×10² kg/hm²。苎麻原麻产量与产量构成因素的相关系数大小顺序依次为:鲜皮产量(r=0.9108)、株高(r=0.4226)、鲜皮厚度(r=0.4176)、分株数(r=0.2777)、有效株率(r=0.2640)、鲜皮出麻率(r=0.1235)和茎粗(r=0.0395),其中株高、鲜皮厚度和鲜皮产量与原麻产量呈极显著正相关(P<0.01),分株数和有效株率与原麻产量呈显著正相关(P<0.05)。在苎麻产量构成因素中,鲜皮产量对原麻产量的直接通径作用最大(P=1.0446),鲜皮出麻率的直接通径作用次之(P=0.4262);株高、茎粗、鲜皮厚度、分株数和有效株率对原麻产量的直接通径作用都相对较小,但通过鲜皮产量对原麻产量有较大的间接作用。     

基于无人机遥感图像的苎麻产量估测研究

本研究旨在探索一种利用无人机-RGB系统提取的苎麻株高和可见光图像光谱信息估测产量的新方法。试验于2019年在湖南农业大学耘园苎麻基地进行,利用无人机搭载高清数码相机获取二季苎麻苗期和成熟期的图像。首先利用Pix4Dmapper生成苎麻冠层2个生育期的数字表面模型和高清数码正射图像;然后基于数字表面模型采用"差分法"计算试验小区的平均株高(DSM-based H);基于正射图像提取试验小区RGB通道均值,进而计算遥感图像数码变量和植被指数,分析苎麻种质间的图像光谱表型性状和产量株高比性状的差异性与多样性;最后采用逐步回归方法建立苎麻产量预测模型,并对各项产量解释因子进行相关性分析。结果表明:(1)基于无人机-RGB系统遥感株高与实测株高显著相关(r=0.90),修正遥感株高的均方根误差为0.04 m。(2)苎麻产量与株高信息存在极显著相关性(r=0.91),而与图像光谱表型相关性不明显。(3)融合遥感图像株高和种质特征差异构建的苎麻产量估测模型精度较高, R²=0.85, RMSE=0.71。因此,基于无人机遥感图像的苎麻产量估测是可行的,这对苎麻种质特征评价和产...     

高通量表型技术在作物干旱胁迫中的应用研究进展

干旱胁迫是限制作物生长的重要因素之一。在全球气候变暖的大环境下，干旱造成大量作物产量损失，使得世界范围内粮食安全受到威胁。为应对这一问题，必须实现生产过程中作物水分含量的实时监测，以指导合理灌溉。同时有必要加快选育耐旱、抗旱的作物品种，以保证干旱胁迫下农业的可持续稳定发展。近年来，借助遥感技术、光谱技术、机器学习技术的集成能力，基于高通量表型技术的作物生长监测研究取得极大进展，为干旱胁迫下，大规模作物水分含量快速、无损、精确研究提供可能。高通量表型技术在作物干旱胁迫中的应用有助于指导精准灌溉，提高作物水分利用效率，并帮助育种学家快速筛选耐旱作物品种，辅助优质作物改良。系统阐述了高通量表型技术的原理以及其在作物干旱胁迫中的应用进展，以期为相关研究提供参考。     

全生育期模拟覆盖旱作水稻的生理反应

为寻求合理调控旱作栽培水稻生长发育的理论依据，采用土培试验研究比较了覆盖旱作水稻与传统淹水栽培水稻生理变化的差异。结果表明，水稻旱作后苗期根系活跃，吸收面积增加，叶片叶绿素a,b含量及其总量均显著增加，但两者比值不变，根系和叶片硝酸还原酶及硝态氮明显增加，光合速率显著降低。进入抽穗期后，旱作水稻叶片叶绿素a,b含量及其总量仍显著高于淹水处理，且两者比值比淹水处理低0.12，根系和叶片硝酸还原酶及硝态氮仍高于相应淹水处理，特别是旱作水稻根系累积大量硝态氮，光合速率接近。水稻旱作后内源激素变化显著，与淹水处理比较，旱作水稻孕穗期叶片ABA，根系ABA和根系GA1／3显著增加，叶片GA1／3，叶片iPA和根系iPA显著减少，叶片IAA略有增加，而汕优63根系IAA显著增加，85－15根系IAA，显著减少。进入乳熟期，叶片IAA，根系iPA和叶片GA1/3显著增加，叶片ABA和根系ABA均不同程度减少，根系GA1／3，根系IAA，叶片iPA的变化因品种不同而明显不同。