新疆小麦高产优质育种的进展与策略

本文在回顾与总结新疆小麦育种工作主要进展的基础上，针对目前存在的问题，提出了加快新疆小麦高产、优质育种的几点具体对策。

新疆自然库存13年的春麦种子活力的初步测定

新疆气候干燥,气温较低,适于种子的长期自然库存,新疆农科院对此早有报导。本文旨在通过对我院自然库存13年的春麦种子活力的研究,进一步为在新疆自然库存条件下保存种质资源提供依据。

墨西哥小麦品种在新疆的利用和评价

墨西哥小麦品种在新疆春播,表现早熟,耐肥,抗倒,抗锈能力较强,丰产性较好。70年代后期至80年代中期,墨麦在新疆栽培面积逐年扩大。但由于墨麦不耐高温及大气干旱,易早衰,故近年来直接用于生产的面积逐渐减少,而合有墨麦血缘的、吸取了墨麦优点的改良品种不断育出,并成为新疆当前春麦生产的主栽品种。墨麦及其衍生品种在新疆今后春麦生产及品种改良中,仍具有重要价值。

端正育种方向 调整育种策略 保证麦类育种不断取得成功

石河子大学农学院农学系麦类作物育种课题开展研究40多年来,不断总结经验教训,逐渐端正育种方向,经常调整育种策略与技术路线,使麦类育种取得显著成绩,自1997年以来先后自育成功或引种成功春小麦、啤酒大麦及小黑麦新品种16个,均通过新疆维吾尔自治区品种审定委员会审定或登记。

在毕业实习中实行“定向”与“挂职”的初步尝试

近几年,我院农学专业与植保专业的学生,在毕业前都要进行12-14周的定向和挂职毕业实习,初步尝试,取得一些有益的经验。 一、定向实习 近十年来,农学系在毕业实习的组织上经历了一系列变化:最先,在一二个团场范围内,实行小分散实习;进一步,在以北疆地州为主在更大范围内实行大分散实习。植保88班有10名来自陕、甘、宁的学生,考虑到他们毕业后仍回到本省(区)工作,而这些省(区)与新疆的自然条件及生产条件差异较大,所以从1988年起这些同学分别组成实习小组回本省(区)进行毕业实习。从1989年开始,农学专业部分新疆学生以地。

春小麦感光性遗传的初步研究

小麦是数量长日植物,其不同品种对日长反应的敏感程度不同。利用在广东冬季补充长光照条件下比自然短光照条件下的提前抽穗促进率,可以间接表示不同杂交组合的感光性强弱。用感光性强弱不等的春小麦亲本配置出的杂交组合,其子代与亲代,下代与上代的感光性之间存在着密切相关。如果要选育广适性的感光性弱的品种,最好双亲都选用感光性弱的材料,至少亲本之一的感光性要弱。在短光照条件下,杂种后代感光性不同的类型明显分离,抽穗天数遗传力较高。在F_2代根据抽穗早晚对感光性进行选择就可以得到较可靠的效果。因此,利用在广东冬繁时的短光照条件,可以选择出感光性弱而适应性广的春小麦材料。

新春2号、解放3号的形态、解剖结构及生理特性

观测表明,春小麦耐肥品种新春2号和耐瘠薄品种解放3号的植株形态、解剖结构和生理特性均有很大差异。前者分蘖较少,株型紧凑,节间短粗,叶片叶肉厚,气孔频率大,维管束面积大,硝酸还原酶活力及根系活力小,后者则相反。这些可以作为春麦品种耐肥性的间接鉴定指标。

辛勤耕耘 无私奉献

我于60年代初期自愿由北京来新疆工作,已在祖国西北边陲从事高等农业教育工作近30年,为边疆建设献出了最宝贵的青春与年华。同样,当大批知识分子“一江春水向东流”的时候,我也没有为来新疆工作后悔过。我认定自己的事业在新疆,我始终怀着满腔的热情在这里耕耘,在这里奉献。

氮肥对新疆高产棉花叶片叶绿素荧光动力学参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术 ,对不同氮肥用量条件下棉花叶片光能吸收、传递、转换特性进行了研究。结果表明 ,适量追施氮肥 (30 0kg·ha-1)改善了棉花叶片光合功能 ,提高了PSII的活性和光化学最大效率及PSII反应中心开放部分的比例 ,使表观光合作用电子传递速率和PSII总的光化学量子产量提高 ,降低了非辐射能量耗散 ,使叶片所吸收的光能较充分地用于光合作用。这种改善光合功能的作用与品种有密切关系 ,新陆早 6号响应较为敏感 ,而新陆早 7号响应不敏感。

氮肥对新疆高产棉花群体光合性能和产量形成的影响

在田间自然条件下 ,研究了施氮肥量对新疆高产棉花群体光合性能及产量形成的调节效应。结果表明 ,在 0～30 0 kg.hm- 1施氮量范围内 ,随追氮肥量的增加 ,群体光合速率增强 ;过量追施氮肥虽然在盛花结铃期有扩大叶面积、增加冠层对光能的截获率和增强群体光合速率的趋势 ,但同时易引起棉株旺长 ,导致生育后期叶面积指数和群体光合速率的迅速下降 ;30 0 kg.hm- 1中等追施氮量下 ,群体光合速率稳定在相对较高水平。群体叶源量随追氮肥量增加而增加 ,过量追施氮肥处理群体叶源量最高 ,但其群体叶源量在生育后期所占比例较小 ;而中等追施氮量不仅有较高的群体叶源量 ,而且群体叶源量在生育后期所占比例高 ,保证了棉铃发育所需大量光合产物 ,棉花产量高。因此 ,提高生育后期的群体光合速率 ,延长其高值持续时间 。

新疆高产棉田氮、磷、钾吸收动态及模式初步研究

对 30 0 0kg·ha-1皮棉高产测定的结果表明 ,棉花叶片、茎枝、蕾铃中的氮、磷、钾含量随生育进程呈明显下降趋势 ,且下降幅度大于 2 0 0 0kg·ha-1对照产量棉田。整个生长期 ,叶片、蕾铃中氮的百分含量明显高于对照产量棉田 ,尤以果枝叶最明显 ;蕾铃中的磷和茎枝的钾百分含量高于对照棉田 ;棉株群体中氮、磷、钾的积累可用Lo gistic曲线方程表达 ,拟合良好。养分吸收最快的时间 :氮约在出苗后 90d ,磷在 92d ,钾则偏早 ,约在出苗后 85d。在 30 0 0kg·ha-1皮棉高产条件下 ,棉株从土壤中吸收的氮、磷、钾分别为 385 .8、2 44 .7和 34 0 .3kg。每生产 10 0kg皮棉和相应的茎叶需吸收氮 12 .5kg、磷 8.0kg和钾 11.1kg。

膜下滴灌对新疆高产棉花群体光合作用冠层结构和产量形成的影响

通过对新疆膜下滴灌棉花节水高产的机理探讨表明 ,限量滴灌 (为新疆目前大田膜下滴灌暂定 375m3 /ha滴水定额的 2 /3)棉田土壤水分亏缺 ,群体光合速率降低 ;群体呼吸速率及群体呼吸占群体总光合的比值在盛花期较高 ,进入盛铃期以后群体呼吸又显著低于适量滴灌棉花 ;叶面积指数低 ,叶片平均倾斜角度大 ,群体散射辐射透过系数和群体直射辐射透过系数增加 ,对光能的截获率降低 ;光合物质累积少 ,但分配到生殖器官中的比例上升快。不同品种对滴水量的反应差异较大 ,新陆早 6号对限量滴灌反应不敏感 ,籽棉产量与适量滴灌棉田差异不显著 ;而新陆早 8号对限量滴灌反应较敏感 ,籽棉产量明显低于适量滴灌棉田。因此 ,在限量滴灌条件下选择新陆早6号种植较适宜 ;在新疆开展抗旱品种选育 。

棉花主要栽培生理参数的高光谱估测研究

应用地物光谱仪获取近地高光谱遥感数据 ,用高光谱技术提取和估计棉花主要栽培生理参数。结果表明 ,棉花叶片具有绿色植物典型的反射光谱曲线特征 ;早衰的棉花反射光谱红谷区谷低变浅 ,最小波段光谱反射率Ro及数值积分面积SRo增大 ,与叶片光合速率呈显著负相关。经逐步回归分析 ,确定的一阶微分光谱值与棉叶叶绿素浓度的最大相关系数是 0 .734 4 (n =2 1) ,发生在 75 0nm波段处 ;群体叶面积指数 (LAI)与归一化差值植被指数 (ND VI)呈很好的对数相关关系 ;红边、蓝边、黄边每边的积分面积积累了多波段信息 ,在估测棉花冠层叶片全氮含量中有较大的应用潜力。研究建立了棉花主要栽培生理参数叶绿素含量、LAI和冠层叶片全氮含量等的遥感估测统计模型。

不同生态棉区棉花单铃重的变化及与气象因子关系的研究

采用不同生态区育成的品种 ,在新疆的南、北疆棉区和河北棉区进行“双向异地种植” ,横向比较了不同生态棉区棉花产量库构成的变化。结果表明 ,新疆棉区产量库构成因素中单铃重增加幅度最大 ,南疆和北疆棉区单铃重分别为 5 .89g～6 .5 0 g、5 .4 3g～ 6 .12g ,较河北南宫棉花铃重提高 5 1.16 %～ 2 4 .2 3%。新疆棉区单株结铃数虽低 ,但因收获株数是河北南宫的1.5倍 ,所以单位面积总铃数高于河北。新疆棉花铃重高 ,表明在单位面积株数多的条件下个体生长仍较健壮 ,这主要是因为新疆棉区日照时数多、日温差大 ,光合产物生产与累积多 ,既有利于个体发育 ,又有利于光合产物在棉铃中的累积 ,最终单铃重高 ,这是新疆棉花获得高产的重要生理生态基础。

棉花地上鲜生物量的高光谱估算模型研究

通过测试棉花6个生育时期350～2500 nm波段的冠层高光谱数据,采用连续统去除和波段深度归一化的分析方法,计算出棉花反射光谱550～750 nm波段深度参数（Dc）;同时,将冠层反射光谱数据与棉花鲜生物量进行逐步回归分析,确定了近红外波段763 nm及红光波段670 nm是棉花鲜生物量的2个敏感波段,并组成了高光谱归一化植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI）;基于Dc参数和NDVI、RVI植被指数,建立了棉花地上鲜生物量的5种单变量线性与非线性函数模型,分析表明,RVI的指数函数模型反演的棉花地上鲜生物量的估计值与实测值的相关系数最大（R=0.7289＊＊,RMSE=0.8776）;5种函数模型方程,经检验均达到1%的极显著水平,其中,以指数函数、幂函数和双曲线函数构建的棉花鲜生物量估算模型精度相对较高;该研究采用高光谱植被参数和指数,实时、无损、动态、定量提取了棉花地上鲜生物量,为分析、模拟、评价、预测棉花群体大小,设计理想棉花群体及棉花高光谱遥感估产提供了科学的依据.

不同蛋白含量小麦品种籽粒蛋白质及其组分含量的配合力和杂种优势研究

用 8个蛋白含量不同的小麦品种配成 NC 设计杂交组合 ,对籽粒蛋白质及其组分含量进行数量遗传分析表明 ,小麦籽粒蛋白及其组分含量在品种间表现有一定的差异 ,籽粒蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量主要受加性效应控制 ,清蛋白含量、球蛋白含量主要受非加性效应控制 ;不同亲本不同组合的 GCA和 SCA差异较大 ,在小麦优质育种中应以高蛋白材料作为亲本之一 ,选配组合时最好采用高×高类型或高×低类型 ;在中亲优势测定中 ,除醇溶蛋白表现为正向超亲外 。

膜下滴灌对新疆高产棉花光合特性日变化的影响

在新疆气候生态条件下 ,研究了膜下不同滴灌量对棉花叶片光合速率及叶绿素荧光参数日变化的影响。结果表明 ,不同滴水量处理后 ,限量滴灌 (按新疆目前生产中 375m3 ·ha-1滴水定额的 2 /3)表现为棉田土壤水分亏缺 ,叶片光合速率在一天内的变化表现为上午 9:0 0～ 11:0 0比适量滴灌棉花叶片光合速率低 ,中午 12 :0 0～ 14 :0 0出现严重的光合午休现象 ,下午光合速率恢复。叶绿素荧光参数的变化表现为 ,中午强光、高温引起限量滴灌棉花叶片的可变荧光Fv、PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm ,较适量滴灌棉花降低且幅度大 ;不同品种间表现为新陆早 8号较新陆早 6号的PSⅡ原初光能转换效率下降幅度大 ,表明新陆早 6号具有较好的耐旱性 ;

棉花叶绿素密度和叶片氮积累量的高光谱监测研究

利用非成像高光谱仪,获取棉花不同品种、不同密度冠层关键生育时期的反射光谱数据,应用光谱多元统计分析技术,研究表明,棉花冠层叶绿素密度(CH.D)和叶片氮积累量(LNA)分别在反射光谱762 nm和763 nm处的相关系数达最大值(rCH.D=0.8845**和rLNA=0.7870**,n=47);而一阶微分光谱数据对CH.D、LNA最敏感的波段均发生在750nm处(rCH.D=0.9098**和rLNA=0.9164**,n=47);采用47个建模样本的一阶微分光谱750 nm处的数值与棉花冠层CH.D建立线性相关模型方程,估算47个检验样本的棉花冠层CH.D,再根据CH.D与LNA建立的线性相关方程估算检验样本的LNA,47个检验样本的实测LNA与估测LNA极显著线性相关(r=0.8982**,n=94),模型方程的估算精度达86.3%,实测值与估算值的RMSE=1.0155,相对误差为0.1380。说明基于高光谱数据的棉花冠层叶绿素密度的遥感估测,可以间接用于棉花冠层叶片氮积累量的监测研究。