种业振兴背景下推进新疆小麦育种工作对策研究——以新疆农业科学院为例

小麦是新疆的第一大粮食作物,对保障国家粮食安全和新疆社会稳定发挥了举足轻重的作用。文章概述了新疆小麦生产现状,系统分析了新疆农业科学院小麦育种工作取得的主要成效,梳理了目前新疆小麦育种工作面临的生态类型多、研发投入少、人才匮乏、创新能力不足、企业缺乏科技竞争力等困难和问题,并从明确新疆小麦发展战略定位、加大政府公益性小麦育种投入力度、加强种质资源创新、加强种业创新团队建设、完善“科企合作”政策支撑体系等方面提出了推进新疆小麦育种工作的对策建议。

北疆地区粮食作物熟制问题研究

对北疆地区粮食作物熟制的研究表明，在露地栽培、８０％保证率下有效积温（≥１０℃）达３６００℃和３４５０℃，无霜期１７４ｄ和１６９ｄ的区域可在早熟小麦后复种特早熟玉米和特早熟大豆；北疆地区发展粮食作物复种的潜力有限，粮食作物种植制度的发展应以一年一熟为主，一年二熟或二年三熟为辅，间、混、套作和复种等多种形式并存。

新疆粮食作物高产开发的基本思路与发展战略

本文以“南棉北粮”为基本出发点，从南北疆的基本情况和粮棉分布入手，通过深入分析找出了目前新疆粮食作物高产开发存在的主要问题。

新疆高粱种质资源萌发期抗旱性综合评价

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各高粱品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:在干旱胁迫下,高粱的各萌发指标均受到影响。其中,相对发芽势与萌发抗旱指数相关性最强,前3个主成分累计贡献率为78.328%,分别反映高粱在干旱胁迫下的生长、萌发及发育情况。根据综合得分将207份种质划分为5类,即高度抗旱种质12份、抗旱种质28份、中等抗旱种质87份、干旱敏感种质64份和高度敏感种质16份。筛选出高粱萌发期抗旱性鉴定的重要指标为相对芽鲜重、萌发抗旱指数、相对干物质转运率,建立了可准确评估高粱萌发期抗旱性的回归方程,为高粱萌发期抗旱性种质筛选提供理论依据。

新疆谷子种质资源评价及产业研究进展

【目的】综合评价谷子种质资源农艺性状,为新疆谷子资源收集、评价和利用提供科学依据。【方法】运用统计学方法汇总。【结果】利用聚类分析和主成分分析方法,对参试资源农艺性状的遗传多样性进行综合评价。应用SSR分子标记研究新疆谷子种质资源的遗传多样性,从分子水平明确新疆谷子种质资源遗传多样性的特点、亲缘关系和遗传背景等,采用UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似数为0.75处,124份谷子种质资源被划分为4个类群。通过SSR聚类分析,结合表型性状筛选鉴定出12份适宜新疆不同生态区种植的谷子优异种质。目前,即主要采用杂交选育、诱变等常规手段,分子标记为辅。【结论】新疆生产的小米色泽金黄、口感粘香,主要营养成分蛋白、淀粉、脂肪、硒等含量超过国内多个省(市、自治区)。新疆小麦、玉米、棉花等生产上使用的中耕机、割晒机、联合收获机经过改装调整可应用于谷子田间管理和收获等环节,结合研制出的谷子精量穴播器,使新疆谷子生产从播种到收获实现全程机械化。

小麦耐盐种质研究方法及进展

由于受工业发展和人类社会活动的影响,次生盐碱地面积不断扩大,严重威胁粮食的产量和品质,而培育、种植耐盐品种是目前缓解土地盐渍化最为经济有效的措施。本文作者归纳了小麦耐盐种质资源发掘和利用等方面的研究进展,概括了国内外盐渍化土壤分布现状、土壤盐渍化对植物生长发育的影响及小麦耐盐性研究方法、进展和小麦耐盐相关基因的QTL定位研究进展,总结了小麦耐盐种质筛选方法及小麦耐盐相关QTL定位。研究小麦各生育期耐盐的相关性状,筛选耐盐小麦种质资源,挖掘与耐盐相关的基因位点,可以为小麦耐盐育种提供参考和依据。

玉米免耕技术对土壤生态学效应的研究进展

免耕栽培是一种节本增效、环境友好、保护土壤的技术模式。从免耕技术对土壤肥力、土壤水热性能和田间微生物群落的影响三方面梳理国内外关于玉米免耕技术对土壤生态学效应影响的研究文献,发现有研究偏重于免耕栽培技术可以显著提高土壤有机质含量、土壤保水能力和田间微生物活性,显著减少农田氨挥发,降低土壤容重等方面,但我国幅员辽阔,地域差别很大。因此,玉米免耕栽培的研究和应用在地域的综合考虑方面略有不足,今后应根据各地的自然条件和技术水平确定适合当地发展的免耕栽培方式和栽培制度,以实现农业可持续发展。

2009—2018年新疆南疆审定小麦品种特性及推广情况分析

通过明确新疆南疆冬小麦产区21世纪以来审定品种的品种特性,可为区域内品种审定及引进提供参考。对2009—2018年间参加新疆维吾尔自治区南疆区域试验并通过审定的小麦品种的产量、部分农艺性状、抗病性及推广情况进行分析。结果显示:10年间审定的小麦品种单位面积产量水平集中在450~500 kg/667 m^(2),审定品种较对照增产幅度显著增加。农艺性状方面,暂无较对照新冬20号早熟的特早熟品种,株高、千粒质量较新冬20号增加,穗粒数、容重较对照新冬20号减少。6个品种在审定后得以推广,2个品种年度播种面积超过6万hm^(2),1个品种年播种面积达到6.67万hm^(2)。现有引进审定品种推广度低,故需要结合区域需求引进品种,并增加引进品种对区域产业发展的贡献。现有品种审定流程已基本完备,但品质指标需要进一步优化。

冬小麦复播玉米周年粮食生产高产栽培技术

为统筹周年光热资源,创新复播玉米免耕早种晚收轻简技术模式,冬小麦和复播玉米均选择早熟品种,以冬小麦土地精细准备、播种、复播玉米免耕精播施肥为主,配套集成干播湿出、合理密植、水肥一体化精准管理、化学调控、病虫草害综合防控等技术措施,大面积实现冬小麦和玉米周年粮食单产19 500千克/公顷。该技术缩短了农耗时间,提高了水、光、热资源利用效率,减轻了小麦-玉米抢种抢收压力,节本增效,有利于保护耕层土壤生态环境,提升土壤生态服务功能。

喀什地区耐盐碱冬小麦品种(系)筛选研究

为筛选适宜喀什乃至南疆种植的耐盐碱小麦新品种,2022-2023年度自新疆内外引进耐盐碱品种(系)75个,以新冬20为对照,通过变异系数、主成分和聚类分析系统研究了不同品种(系)在新疆喀什地区种植的生育期、农艺性状及产量性状。结果表明,不同小麦品种(系)间穗粒数、有效穗数和产量的变异系数较大,而生育期和灌浆时间的差异较小;相关性分析指出,小麦产量与有效穗数和穗粒数呈显著正相关,千粒重与灌浆速度呈极显著正相关,灌浆时间与灌浆速度呈极显著负相关;主成分分析提取了5个主成分,累积贡献率为72.02%,其中灌浆速度、灌浆时间和产量为主要指标;聚类分析将75个小麦品种(系)分为3大类群,其中亚群II1为超高产型品种(系),有中麦29、华麦9518、鑫麦807、百农1811、济农17、洛旱22、石麦0358、航麦2317、洛麦37和新冬60,平均产量为655.14kg/667m^(2),较新冬20平均增产10.85%,这些品种(系)产量较高、灌浆时间较长、灌浆速度较快、有效穗数较多,可作为今后重点研究及审定推广的品种(系)。

新疆荒漠绿洲区大麦田阔叶杂草化学防除药效评价

【目的】筛选对大麦田阔叶杂草具有较好防效的除草剂,为荒漠绿洲生态区安全高效应用除草剂提供依据。【方法】采用随机区组的方法,调查各药剂处理小区的杂草株数和地上部分鲜质量,评价供试药剂对大麦田阔叶杂草的防除效果及安全性。【结果】药后50 d,20%双氟·氟氯酯WG 19.50 g/hm^(2)、10%双唑草酮OD 37.50 g/hm^(2)、200 g/L氯氟吡氧乙酸EC 210.00 g/hm^(2)、22%氟吡·双唑酮OD 165.00 g/hm^(2)、50%2甲·氯·双氟SC 450.00 g/hm^(2)、87.5%2,4-滴异辛酯EC 577.50 g/hm^(2)、25%辛酰溴苯腈EC 562.50 g/hm^(2)和75%苯磺隆WG 22.50 g/hm^(2)对阔叶杂草灰绿藜和卷茎蓼的株防效和鲜质量防效较好,防效分别为90.87%~96.02%和94.15%~98.08%,各处理株防效和鲜质量防效之间均无显著性差异。【结论】20%双氟·氟氯酯WG、10%双唑草酮OD、200 g/L氯氟吡氧乙酸EC、22%氟吡·双唑酮OD、50%2甲·氯·双氟SC、87.5%2,4-滴异辛酯EC、25%辛酰溴苯腈EC和75%苯磺隆WG可防除大麦田灰绿藜、卷茎蓼等阔叶杂草,且对大麦生长安全,可在大田合理轮换使用。

播种模式对新疆小麦干物质积累和产量及水分利用效率的影响

为确定北疆小麦适宜的播种模式,以北疆主栽冬小麦品种新冬18号和新冬41号及春小麦品种新春44号和新春48号为材料,设置晚播冬小麦(10月8日播种,用B1表示)、极晚播冬小麦和冬播春小麦(10月28日播种,用B2表示)以及春播春小麦(4月4日播种,用B3表示)三种播种模式,比较分析了播种模式间小麦的生育进程、总茎数、叶面积指数、光合势、干物质积累量、经济系数、产量及水分利用效率的差异.结果表明,B2处理的冬小麦较B1处理晚熟约7d,生育期缩短162d,出苗率、最高总茎数、LAI、总光合势、干物质积累量及总耗水量分别降低27.6个百分点、17.1%、11.5%、9.6%、3.7%和15.9%,而水分利用效率提高15.7%,平均经济系数和产量与B1处理无显著差异;B2处理的春小麦较B3处理早熟7d,生育期延长约4 d,出苗率、最高总茎数、LAI和总耗水量分别降低28.1个百分点、7.6%、5.2%和12.3%,总光合势、成熟期干物质积累量、经济系数、水分利用效率和产量分别提高6.3%、4.0%、4.5%、24.0%和8.7%;B2处理下冬小麦较春小麦晚熟约4d,生育期延长约3d,出苗率和最高总茎数的平均值分别降低7.9个百分点和7.6%,产量和水分利用效率均无显著差异.极晚播冬小麦和冬播春小麦的平均产量和水分利用效率均较高,其中产量与晚播冬小麦差异均不显著,熟期接近.综合考虑高产和节水及早熟的需求.本试验条件下,冬小麦极晚播和春小麦冬播是北疆地区小麦的适宜播种模式.

新疆小麦地方品种重要功能基因的KASP标记检测

本研究利用10种与表型性状有关的44个高通量KASP(Kompetitive allele specific PCR)分型标记技术,检测了117份新疆小麦地方品种的表型、品质、面粉色泽、籽粒蛋白质含量、粒重、抗逆、抗病等相关基因。结果表明,Ppd-D1光周期位点检测到非敏感材料116份。春化、矮杆基因位点检测中,冬性材料比例97%以上,矮化基因比例96%以上。Glu-A3和Glu-B3的标记检测中,高筋材料的比例仅占1%。有利等位基因Psy-B1中被检测出低黄色素材料,占95.7%;Pds-B1和Psy-A1基因中,以高黄色素材料为主。NAMA1检测出品质相关A1b、A1d类型材料116份。GCP_DUP标记鉴定携带低分子量谷蛋白亚基的材料占97%以上。抗病相关基因中,以抗叶锈病的材料为主。113份材料检测为抗穗发芽类型。

新疆盐渍区水稻品种生育表现与耐盐性筛选

【目的】研究不同水稻品种的耐盐性,筛选出适合新疆盐渍化区种植的水稻品种。【方法】连续2年(2021~2022年)设置不同的盐浓度处理,研究新选育水稻品种全生育期受到不同盐浓度胁迫对其农艺性状和产量的影响。【结果】以C_(100)处理(2021年)和C_(120)处理(2022年)为鉴定标准,新粳14号、新粳香3号、新粳香5号为耐盐性“极强”品种;新粳6号、14GY44-5-1-7、新粳12号、新粳香2号为耐盐性“强”品种;新粳香8号、新稻11号、15GY65-3-2-1、新粳11号、秋田小町、新稻36号、盐丰47、12GY11-5-4-3-1-1、新粳4号、16GY54-2-3-1、新粳9号为耐盐性“较强”品种;新粳10号、新粳13号、15GY114-2-5-3-10、新粳盐02、15GY114-2-5-3为耐盐性“中等”品种;9HR156、新粳18号、越光为耐盐性“较弱”品种;03GY28-1-10-2-2-1为耐盐性“弱”品种。【结论】各生育时期不同水稻品种的秧苗成活率、叶绿素SPAD值、株高均随着盐浓度增加呈降低趋势;各水稻品种在成熟期的主穗长度、主穗结实率、千粒重、单株产量均随着盐浓度增加呈降低趋势,而过高的盐浓度会致使秧苗死亡;相同盐浓度处理下不同水稻品种的耐盐性有差异。综合筛选出的耐盐性“极强”的品种3个,耐盐性“强”的品种4个,耐盐性“较强”的品种11个,耐盐性“中等”的品种5个,耐盐性“较弱”的品种3个,耐盐性“弱”的品种1个。

新疆南疆春播玉米穗部性状及产量对不同种植密度的响应

通过研究新疆南疆正播玉米穗部性状及产量对不同种植密度的响应,探索适宜南疆的玉米种植密度。以‘天玉1885’为供试材料,分别在南疆平原区和冷凉区设置6个种植密度,研究2个不同气候区域的玉米最佳种植密度。试验结果表明,平原区种植密度为9.00万株/hm^(2)时,田间秃尖率和空杆率最低,分别为7.5%和1.9%,穗行数、千粒重和产量较其他处理高,分别为17.8行、348.7 g和15246 kg/hm^(2);种植密度为7.50万株/hm^(2)和8.25万株/hm^(2)处理下穗长、行粒数、穗粒数和单棒穗重较高,但是有效穗数较低,产量仅为13232 kg/hm^(2)和14859 kg/hm^(2);种植密度为9.75万株/hm^(2)、10.50万株/hm^(2)和11.25万株/hm^(2)的处理,虽田间有效穗数最高,但秃尖率、秃尖长、空杆率、单棒穗重、千粒重较低,不易获得高产,产量仅为14529 kg/hm^(2)、13394 kg/hm^(2)和12282 kg/hm^(2)。冷凉区种植密度为10.50万株/hm^(2)时,穗长、行粒数、单棒穗重、穗粒数较其他处理高,产量表现突出为17997 kg/hm^(2);种植密度为8.25万株/hm^(2)、9.00万株/hm^(2)和9.75万株/hm^(2)的秃尖长、空杆率、有效穗数较其他处理低,虽千粒重较高,但产量不高,为13908 kg/hm^(2)、14429 kg/hm^(2)和15825 kg/hm^(2);种植密度为11.25万株/hm^(2)和12.00万株/hm^(2)的处理,虽有效穗数较高,但穗长、单棒穗重和千粒重较低,导致产量不突出,为16581 kg/hm^(2)和15714 kg/hm^(2)。研究发现,平原区玉米种植密度为9.00万株/hm^(2)、冷凉区玉米种植密度为10.50万株/hm^(2)时,植株可通过自身调节协调个体优势和群体结构,获得较高产量。试验结果为南疆春播玉米高产种植提供了理论支撑。

新疆小麦品种(系)条锈病抗性与抗病基因分析

为明确115份新疆小麦品种(系)对当前条锈菌主要流行生理小种的抗性水平及抗条锈病基因的利用情况,选择CYR32、CYR34两个条锈菌生理小种对供试材料进行苗期鉴定,结合由CYR32、CYR33、CYR34、水源致病类群(Su11-4、Su11-5)、贵农22致病类群(G22-14)构成的条锈菌混合菌种进行成株期抗性鉴定。同时,利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr48、Yr65、Yr67等9个已知抗条锈病基因的分子标记对115个小麦品种(系)进行抗病基因检测。结果表明,在苗期和成株期分别有63个(占54.78%)和60个(占52.17%)品种(系)对条锈菌生理小种具有中抗及以上水平抗性,其中拉瓦得朗、新春28号表现为全生育期抗性。从品种(系)来源来看,供试材料综合抗性表现为自育品种(系)>引进品种(系)>地方品种。经分子标记检测,供试小麦材料中携带Yr10、Yr17、Yr18、Yr65、Yr67的品种(系)分别有20个(17.39%)、104个(90.43%)、92个(80.00%)、114个(99.13%)和25个(21.74%),所有材料中均未检测到Yr5、Yr9、Yr15、Yr48基因。由此可见,115份供试小麦品种(系)具有较高的抗条锈病水平,筛选出的60份表现稳定抗性的小麦种质可作为亲本资源在培育小麦持久抗病品种研究中加以利用。

新疆大豆生产与布局历史演变分析

新疆种植大豆历史悠久,是我国优质大豆产区。文章基于1 952—2023年新疆大豆生产统计和调研数据,运用描述性统计分析方法,从新疆大豆生产规模与产量、大豆空间生产布局及主要种植模式3个视角对新疆大豆生产在不同时段的发展变化特点和总体演变趋势进行分析。结果表明,新疆大豆生产规模和总产量先后经历稳中有增、大幅扩张、稳定发展、萎缩、恢复增长5个阶段,生产规模扩张对大豆产量贡献率均高于50%。单产变异系数高于全国及美国平均水平,但其贡献率整体较低。大豆生产由以地方为主转变为以兵团为主,空间布局由以昌吉州、塔城地区、伊犁州直为主转变为北有伊犁州直、南有喀什地区的新局面,种植模式由以早熟春播大豆为主转变为夏播为主,春播为辅。

PEG处理下新疆冬小麦品种幼苗期生理指标的抗旱性研究

【目的】了解小麦苗期的抗旱生理性状的变化,明确新疆不同品种小麦幼苗期抗旱性差异,为小麦苗期抗旱材料的筛选与评价提供可借鉴的性状指标及抗旱品种的选育提供理论依据。【方法】以11个新疆主栽小麦品种为材料,经过渗透胁迫处理(20%PEG6000),研究小麦幼苗期生长变化及部分生化指标(叶绿素、脯氨酸、过氧化物酶、丙二醛)的变化。【结果】旱胁迫处理后,各品种的小麦幼苗生长缓慢,叶绿素含量均降低,叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量(MDA)、过氧化物酶活性(POD)不断上升,不同品种的指标差异达到显著水平;同时利用隶属函数分析了不同小麦基因型苗期对水分胁迫响应的形态生理差异,初步评价了11个小麦品种苗期的抗旱性。【结论】小麦抗旱性是一个综合性状,用单一指标或某一类指标评价小麦抗旱性可能不够客观。试验采用隶属函数评价小麦的抗旱性,苗期抗旱性较好的品种是新冬35号,其次是新冬22号与新冬32号。

新疆小麦品质生态区划研究

【目的】研究新疆小麦种植区的品质性状与生态因子,明确不同品质类型小麦的最佳种植区域,评述新疆小麦品质区划。【方法】选用新疆强筋、中强筋、中弱筋3种筋力类型的15个冬、春小麦品种,在新疆34个冬、春小麦典型区域进行试验,根据各区域的地理因子及小麦抽穗至成熟期的气温、降雨量和日照时数对品质性状的影响进行典型相关分析,明确地理因子与气候因子对小麦品质的影响,评述不同生态区的小麦品质类型。【结果】冬小麦3种品质类型间的籽粒蛋白含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、拉伸阻力、延伸性、最大拉伸阻力9个品质指标差异均达到显著水平,春小麦3种品质类型间的小麦强筋类品种湿面筋与中弱筋差异不显著,强筋类品种吸水率与中弱筋差异不显著,其它品质指标显著大于中强筋类和中弱筋类;3种品质类型间中强筋类的粉质参数和拉伸参数变幅较大,其次为强筋类,中弱筋类变幅则较小;强筋类小麦品种的品质性状受环境的影响大于中弱筋小麦品种。从典型相关变量看,品质性状与生态因子间存在显著的相关关系,各生态因子对品质性状的影响程度不同。在小麦抽穗至成熟期间冬、春麦各品质性状与上述生态因子间存在显著的相关关系,但各生态因子对冬、春麦品质性状的影响程度不尽一致,冬小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最高温度和纬度;春小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最低温度和海拔。【结论】确定了强筋、中强筋、中弱筋小麦在新疆的种植区域,描述了新疆小麦品质区划种植图。

新疆红枣的太阳能干燥工艺研究初探

【目的】摸索新疆红枣的太阳能干燥工艺。【方法】以库车灰枣为试验材料,以烘房、晒架制干为对照（CK）,考察9月下旬至10月期间5HT-2农副产品太阳能干燥装置的工作情况,并根据气候条件及原料特征,开展红枣的太阳能干燥工艺研究。【结果】在9~10月该装置集热温度平均为46.6℃,温升为23℃,适宜进行红枣的太阳能干燥;产品色泽、风味品质及洁净度较好;当水分25%时,红枣脱水速率平均为2.39 kg/d,干燥时间为7~10 d,干燥周期较普通晒架法缩短25%,排湿用电为10~20（kw.h）/t,与人工烘房干燥用煤1 000 kg相比,能耗可大幅下降。最后针对性地提出了相关工艺要求。【结论】采用5HT-2农副产品太阳能干燥装置进行红枣太阳能干燥是可行的,集热温度适宜,产品感官、卫生指标较好。