聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂对东北春谷光合生产特征及产量的调控效应

为探究聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(polyaspartic acid-chitosan,PAC)对东北春谷光合生产特征及产量的调控效应, 2020—2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展大田试验,以张杂谷13号(Zhangzagu 13,Z13)和华优谷9号(Huayougu 9, H9)为材料,设置常规氮素(CN)和PAC配合氮素(PN)的不同施氮量(0、75、112.5、150、225和337.5 kg hm^(-2))全基施处理。结果表明,随氮素用量增加,两品种谷子旗叶净光合速率、SPAD值、可溶性蛋白含量以及净同化速率、光合势、群体生长率等群体指标均呈先升高后降低趋势。同一氮素用量下, PN处理可提高谷子花后旗叶SPAD值及可溶性蛋白含量,提高花期及灌浆中期旗叶净光合速率,同时提高谷子净同化速率、光合势和群体生长率,促进群体光合产物积累,且上述各项指标在中、低氮水平(75、112.5及150 kg hm^(-2))下提高效果更为显著。PN处理后, Z13在2020年和2021年的增产幅度分别为11.24%~21.55%和8.65%~14.22%, H9两年的增产幅度分别为5.53%~15.75%和10.43%~16.17%。相关性分析表明,谷子产量与净同化速率、光合势、群体生长率及净光合速率均呈显著或极显著正相关。综上, PAC配合氮肥全基施能提高东北春谷光合生产能力和产量,可作为我国谷子生产中重要的增产增效技术措施。

药用植物诱变育种研究进展

诱变育种作为一种快速创新药用植物种质资源的新方法,经过诱变获得变异的材料不仅可为新品种的选育提供丰富的种质资源,还可为研究生理生化过程、挖掘新基因以及解析代谢合成通路提供宝贵的材料。通过查阅国内外相关文献,总结诱变育种在药用植物种质创新方面取得的研究成果,提出研究中存在的问题,并提出了相应的建议,旨在为药用植物种质创新与良种选育提供参考。

乙矮合剂对谷子茎秆抗倒伏能力及产量的影响

2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站,以张杂谷13号为材料,设置乙矮合剂(ECK)的不同喷施时期(拔节期单次处理,拔节期+抽穗前期双次处理)和不同喷施剂量处理(0.90、1.35、1.80和2.25L/hm^(2)),探究了ECK对谷子茎秆抗倒伏能力与产量的调控效应。结果表明,随ECK喷施剂量增加,谷子株高、重心高度、节间长度、倒伏率和倒伏指数呈降低趋势,茎粗、单位长度节间干重及节间抗折力呈增加趋势。谷子茎秆理化特性分析结果表明,随ECK喷施剂量增加,基部第2节间纤维素含量呈下降趋势,半纤维素和木质素含量呈先上升后下降趋势,拔节期和抽穗前期双次喷施ECK处理后上述指标变化更为显著。在拔节期和抽穗前期各喷施0.90L/hm^(2)ECK的双次化控处理下,谷子较对照增产幅度最高,2020和2021年增产幅度分别为10.33%和28.04%。综上所述,合理施用ECK能够改善谷子茎秆形态和理化特性,增强抗倒伏能力,提高产量。

聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂对谷子光合特性、氮素利用率及产量的影响

为探究全基施背景下聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(polyaspartic acid-chitosan,PAC)对东北春谷光合特性、氮肥利用效率及产量的调控效应,本研究以“张杂谷13号”和“华优谷9号”为材料,于2020年和2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展裂区试验,以PAC为主区处理,不同氮肥施用量为副区处理,共设置0、75、112.5、150、225和337.5 kg·hm^(-2)6个氮肥水平。结果表明:相同施氮量下,与常规氮肥处理相比,PAC配施氮肥处理显著提高了2个谷子品种氮肥表观利用率,增大了叶面积指数和花后旗叶SPAD值,显著提高花期及灌浆中期旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,降低旗叶胞间CO_(2)浓度,促进干物质积累,提高产量;张杂谷13号在2020年和2021年的产量增幅分别为11.24%~21.55%和8.65%~14.22%,华优谷9号两年的产量增幅分别为5.53%~15.75%和10.43%~16.17%;PAC有效缓解了全基施施肥方式造成的谷子生育后期脱氮早衰,减少了由于氮肥利用效率低下造成的氮素流失;PAC配合氮肥全基施可作为一项绿色、增产、增效的栽培技术应用于我国谷子生产。

聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂对东北春谷农艺性状、产量及氮素利用的影响

针对东北春谷区肥料全基施背景下氮肥吸收、同化和利用效率低、流失和浪费严重的问题,2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站,以张杂谷13号和华优谷9号为材料,设置裂区试验,聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(polyaspartic acid-chitosan,PAC)处理为主区,氮肥梯度为副区,探究全基施背景下PAC与常规氮肥配施对东北春谷氮素利用的调控效应和增产增效机制。结果表明,相同施氮量水平下,与常规氮肥处理相比,PAC处理可增加2个谷子品种的株高、茎粗和叶面积指数,改良穗长、穗粗、单穗重和单穗粒重等穗部性状,提高花期和花后植株干物质积累量,提高谷子氮素积累量及氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥表观利用率,最终提高产量。2020年张杂谷13号和华优谷9号增产幅度分别为11.24%~21.55%和5.53%~15.75%,2021年增产幅度分别为8.65%~14.22%和10.43%~16.17%。上述调控效应在中、低氮水平(75.0、112.5、150.0kg/hm2)下效果更为显著。综上所述,PAC配施氮肥可作为一项增产增效的全基施生产技术应用于我国东北春谷区。

PAC对谷子花后土壤氮素供应和叶片抗氧化特性的影响

全基施肥方式会造成作物全生育期内营养供应失衡,导致生育后期缺氮早衰。为探究聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂(PAC)保障谷子(Setariaitalica)花后氮素供应和调控叶片抗氧化特性的机制,建立全基施肥背景下东北春谷防衰增产的生产技术,于2020–2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站开展大田试验,以谷子品种张杂谷13号和华优谷9号为材料,设置常规氮素(CN)和PAC配合氮素(PN)6个氮素水平(0、75、112.5、150、225和337.5 kg·hm^(–2))播种前进行全基施肥处理。结果表明,与常规氮肥处理相比,相同施氮量下,PAC处理后,两品种谷子花期和灌浆中期0–20cm和20–40 cm土层土壤硝态氮和铵态氮含量升高,花后叶面积显著增大,叶面积降幅减小;花后0–40天旗叶超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性升高,丙二醛含量降低。因此,PAC有效保障了谷子生育中、后期土壤氮素的供应,提高了叶片抗氧化能力,延缓了叶片衰老进程,进而提高产量。2020年和2021年Z13的增产幅度分别为11.24%–21.55%和8.65%–14.22%,H9的增产幅度分别为5.53%–15.75%和10.43%–16.17%。上述调控效应在低氮和中氮水平(75、112.5和150kg·hm^(–2))下更为显著。综上,PAC配合氮肥全基施可作为一项防衰增产的栽培技术应用于我国东北春谷区。