土壤水分对强筋小麦‘豫麦34’氮素同化酶活性和籽粒品质的影响

 以强筋型小麦(Triticum aestivum)品种‘豫麦34号’为材料,采用盆栽方法研究了土壤水分对氮素同化酶活性及籽粒品质的影响。结果表明：旗叶硝酸还原酶（NR）活性于花后呈下降趋势,且土壤含水量为田间持水量（FC）60%的处理活性最强,其次为40%FC,活性最低的是80%FC。旗叶和籽粒中谷氨酰胺合成酶（GS）活性于开花15 d前均呈下降趋势,15 d后均为上升趋势,各水分处理间酶活性大小关系是：80%FC＞60%FC＞40%FC。各水分处理间旗叶和籽粒谷氨酸合成酶（GOGAT）活性的大小关系同GS。60%FC籽粒产量及品质最优,80%FC产量次之,40%FC产量最低;40%FC品质次之,80%FC品质最低。不同水分处理下籽粒蛋白质含量与叶片NR、GS 和籽粒GOGAT活性均呈正相关,与旗叶GOGAT活性呈负相关。且40%FC和80%FC下籽粒蛋白质含量只与旗叶GS活性相关性达显著水平, 60%FC下蛋白质含量则与旗叶NR和籽粒GS活性均达显著相关,与旗叶GS活性达极显著相关。     

稻米直链淀粉含量测定方法研讨

通过标准碘化色法与改良碘比色法的比较认为改良碘比色法的优点是：既可测定精米粉或糙米粉等粉体材料也可测定精米粒和糙米粒等粒体材料,能将样品的直链淀粉更完全地分离出来,测试误差小,但需时间较长。相同品种不同类型样品直链淀粉的含量测定结果：精米粒＞精米粒和糙米粒＞糙米粉。测试精米粒或精米粉时宜选择强碱KOH,而测试糙米粒或糙米粉时宜选择强碱NaOH。样品量以100mg为宜,但不是100mg时进行品种间的比较仍可考虑采用。     

基于DSSAT模型的长江中下游冬小麦潜在产量模拟研究

为了探明气候变化对长江中下游地区冬小麦潜在产量的影响,基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)AR5提出的BCCCSM1-1(Beijing Climate Center Climate System Model version1-1)气候系统模式输出的基于典型浓度RCP各情景(基准时段baseline、RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5)主要气象要素的逐日模拟数据和历史观测数据。通过DSSAT模型模拟历史时期(2001—2009年)冬小麦的物候期和产量,并计算模拟数据与实测数据二者的均方根误差和一致性指数(开花、成熟期和产量模拟结果的相对均方差根误差分别在0.83%—2.98%之间和7%以下,符合度D均接近于1)明确最优遗传参数,应用最优参数模拟加以验证,完成模型参数区域化。结合历史阶段(1961—1990年)和未来时期(2021—2050年)主要气象要素变化趋势,利用DSSAT模型模拟分析未来30年长江中下游地区气候变化对小麦产量的影响及变化趋势,以期为未来作物生产提供理论依据。结果表明,DSSAT-CERES-Wheat品种遗传参数本地化后能准确模拟冬小麦的生长发育过程及产量潜力。较基准年相比,2021—2050年RCP情景下,冬小麦生育期内≥10℃积温除RCP 2.6情景外呈现逐渐增加趋势,增加幅度为RCP 8.5RCP 2.6RCP 4.5;降水量年际波动都比较大,区域性差异明显;太阳总辐射量较基准年均有所降低,但降低的幅度随着年份的增加逐渐减小,变化率均呈现显著或极显著的增加趋势。除昆山外冬小麦开花期、成熟期较基准年均有所提前,开花期到成熟期天数则随之缩短。仅考虑气候条件时,长江中下游地区冬小麦产量潜力与基准年减少,昆山、英山下降幅度较滁州、钟祥大(3%—59%),且区域差异明显。分析可得,一定范围内冬小麦产量随积温的增加逐渐增加,超过一定阈值时则逐渐减少,其他气候因子增加或减少并不能弥补积温过低产生的负效应。     

春梢叶损失对刺梨生长和果实产量与品质的影响机理分析

2017年以3年生的‘贵农5号’刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)为材料,于5月初开花期前采用人工摘叶的方法,对试验树当年春梢进行失叶率20%、40%、60%和80% 处理,以不摘叶的植株为对照(CK),研究失叶后3年中不同失叶率处理对刺梨新梢生长、叶片营养元素含量、果实产量及品质的影响机理,分析摘叶后30 d内的失叶春梢中内源激素含量,存留叶的净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r),失叶当年刺梨果实中影响维生素C和黄酮合成积累的关键酶(GalLDH、MDHAR、DHAR、AAO、APX和PAL、C4H、4CL、CHS)的活性,探究失叶对刺梨生长和果实产量、品质及其相关生理特性的影响机理,为刺梨合理采叶量的确定和因灾失叶的损失评估提供理论依据。结果表明：(1)刺梨春梢失叶后会促进当年夏梢萌发,增加夏梢数量,抑制当年秋梢和翌年、第3年的新梢生长。(2)在摘叶后的30 d内,失叶春梢中IAA和ABA含量迅速降低,GA₁₊₃和ZR含量迅速增加,内源激素的变化对当年夏梢的萌发具有协同促进作用。(3)在摘叶后15 d内,春梢存留叶的P_n迅速增强,之后迅速减弱,失叶春梢存留叶在短期内具有明显的光合作用补偿反应,但难以长期持续。(4)春梢失叶率超过20%后,会导致刺梨植株的养分损失,尤其是叶中的N、P、K、Mg元素的损失极为严重,导致树势衰弱,新梢的正常生长受到抑制。(5)在刺梨果实维生素C和类黄酮物质合成积累的关键时期,果实中GalLDH、PAL、C4H、4CL、CHS的活性均随失叶率的增大而明显减弱,果实中的维生素C和类黄酮物质的含量也随之明显减少。研究发现,春梢失叶率过大会明显降低刺梨叶中的养分含量和果实的产量及品质,且这种不利影响可持续多年;在春季对果叶兼用的刺梨嫩叶进行采收利用时,采叶量应控制在20%内。     

灌溉和种植方式对冬小麦生育后期旗叶光合特性及产量的影响

于2009—2011年通过田间试验,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设等行距平作、宽窄行平作、沟播3种种植方式,每种种植方式下设不灌水(W₀)、灌拔节水(W₁)、灌拔节水+开花水(W₂)、灌拔节水+开花水+灌浆水(W₃)4种灌溉处理(每次灌水量为60 mm),研究不同灌溉和种植方式对冬小麦生育后期旗叶光合特性和产量的影响.结果表明: 随冬小麦灌水量的增加,3种种植方式下小麦花后旗叶叶面积和光合速率均增加,光系统Ⅱ最大光化学效率和实际光化学效率也增加;与W₀处理相比,各灌水处理提高了小麦籽粒产量,但水分利用效率(WUE)降低.同一灌溉条件下,与其他两种种植方式相比,沟播方式小麦花后旗叶光合速率、光系统Ⅱ最大光能转化效率和实际光化学效率均较高,且W₂处理籽粒产量显著高于其他处理.统筹考虑冬小麦的籽粒产量和WUE,沟播结合灌拔节水+开花水是华北平原冬麦区较适宜的节水种植方式.     

不同年际间异子蓬种子大小、萌发能力及结实格局

异子蓬(Borszczowia aralocaspica)为中亚荒漠特有种,在我国仅分布于新疆,其果实具有二型性。对同一生长地2006、2007、2008年异子蓬种子的大小、萌发特性及结实格局进行比较,结果表明:(1)年份和种子类型对种子大小和重量均有显著影响(P<0.05)。(2)2种类型种子具有不同的萌发行为,褐色种子萌发率高(>90%),萌发速度快,而黑色种子萌发率低(2006年的萌发率为31%),萌发速度慢;2种类型种子的萌发指数在不同年际间均差异显著。(3)不同年际间,种子总数、褐色种子数、黑色种子数均具有极显著差异(P<0.001),且随个体的增大黑色种子的比例逐渐减小,褐色种子的比例逐渐增大,并且黑色种子数目均高于褐色种子数目。该研究为深入认识异型种子的生态适应对策提供理论基础。     

果袋颜色对番茄果实微环境及产量和品质的影响

为确定果袋颜色的生态学和生物学效应,以JYK番茄为试材,采用不同颜色果袋进行套袋处理,以不套袋为对照,研究了不同颜色果袋内微环境的变化及其对果实生长发育、产量和品质的影响.结果表明：不同颜色果袋均具有降低光强、提高温度、增加湿度的作用,并均可促进番茄果实膨大,增加单果质量,促进果实提早成熟.其中,以黑色果袋增温促长效果最好,其果实成熟期较对照提早10 d,单果质量增加27.2%;无色、蓝色及红色果袋处理的果实成熟期分别较对照提早8、3和2 d,单果质量分别增加11.8%、6.4%和4.8%.此外,套袋还可促进果实着色,显著提高番茄红素含量,但所有处理的果实硬度及可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量均低于对照.表明番茄套袋虽增加了产量,但降低了其营养品质.     

转基因抗虫棉的产量、品质及抗虫性比较研究

对36个转基因抗虫棉品种(品系)进行试验,比较了它们的产量、抗棉铃虫和红铃虫特性以及纤维品质之间的差异,并进行综合评价。在不打药的情况下,筛选出252等13份皮棉产量比鄂抗9号显著提高、抗棉铃虫和红铃虫的种质材料,其纤维品质综合性状表现一般。     

CO2浓度增加和不同氮肥水平对冬小麦根系呼吸及生物量的影响

 依托FACE(Free-air CO₂ enrichment)研究平台, 利用特制分根集气生长箱, 采用静态箱-GC(Gas chromatography)法, 连续两年研究 了大气CO₂浓度升高和不同氮肥水平对冬小麦拔节期、孕穗抽穗期和灌浆末期的根系呼吸及生物量的影响。两季结果表明, CO₂浓度升高和高氮 肥量均不同程度地增加了3个阶段的地上部和地下部的生物量, 这有利于增加根茬的还田量; CO₂浓度升高对冬小麦不同生长阶段的根系呼吸影 响不同, 在拔节期影响较小;孕穗抽穗期显著增加了根系呼吸, 2004~2005季分别增加33.8%(148.1 mg N&;#8226;kg^-1 干土, HN)和43.9%(88.9 mg N&;#8226;kg^-1 干土, LN), 2005~2006季分别为23.8%(HN)和28.9%(LN); 而灌浆末期显著降低了根系呼吸, 2004~2005季分别降低31.4%(HN)和23.3% (LN), 2005~2006季分别为25.1%(HN)和18.5%(LN); 高施氮量比低施氮量促进了根系呼吸; 随着作物生长根系呼吸与地下生物量呈显著线性负相 关, 高CO₂环境中的R²变小,表明随着作物生长发育高CO₂浓度降低了作物根系呼吸与地下部生物量积累间的相关性.     

不同CO2浓度变化下干旱对冬小麦叶面积指数的影响差异

叶面积指数是作物生长状况的一个重要表征参数,也是研究陆地生态系统的一个重要的参数.当今世界温室气体排放逐年上升,气候变暖趋势明显,对气候变化敏感的农业将受到影响.在全球变化的背景下,采用农业技术转移决策支持系统(DSSAT)系统,通过在黄淮海平原典型站点模拟3种CO2浓度条件下冬小麦在水分充足和水分亏缺2种情境下的生长过程,分析不同CO2浓度下水分亏缺对冬小麦叶面积指数的影响差异.研究发现,CO2浓度升高对叶面积指数增长有促进作用,且在干旱情况下对叶面积指数的正效应比湿润情况下更为明显,在CO2浓度倍增条件下,发生水分亏缺的作物叶面积指数数倍增长.研究结论有助于分析CO2浓度变化对农作物生长过程的影响,为农田水分管理提供依据,又为估算叶面积指数提出了一种模型的方法.