6个谷子品种的适应性及光温敏感性分析

为了探究谷子品种的区域适应性,为谷子新品种培育提供参考,以‘豫谷18’、‘豫谷31’、‘豫谷32’、‘豫谷35’、‘豫谷38’、‘豫谷42’为试材,依据全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验调查结果,运用变异系数、高稳系数、回归系数、光温相对敏感度等多种分析方法,对6个品种进行适应性及光温敏感分析。对各品种不同区组内的农艺性状进行统计分析,同时比较了区组间各品种不同性状的变异系数。结果表明6个谷子品种均能适应2个及以上的不同生态区组,尤其是‘豫谷18’在4个不同的生态区组均表现出高产、稳产和广适的特性;6个品种生育期在西北春谷早熟区组均较长,单穗重、单穗粒重和千粒重在西北春谷早熟区组、西北春谷中晚熟区组较高,穗长在东北春谷区组较长,产量及株高和出谷率没有明显的趋势;区组间各品种农艺性状的变异系数均是千粒重最小,抽穗期最大;以夏谷区为参照,‘豫谷18’单穗重、单穗粒重敏感度在不同区组均为最弱。‘豫谷18’在4个不同的生态区组均表现出高产、稳产和广适的特性。

施氮对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响

氮肥不合理施用在导致资源浪费的同时,还会影响花生正常生长发育和产量品质的形成。探究不同施氮量对夏花生产量、品质及氮素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,可以为花生高效科学施用氮肥提供依据。本研究在2021—2022年于河南省焦作市温县布置氮肥用量田间试验,供试品种为‘豫花22’,设0 kg·hm^(−2)、45 kg·hm^(−2)、90 kg·hm^(−2)、135 kg·hm^(−2)和180 kg·hm^(−2)5个氮肥用量处理,于成熟期测定夏花生荚果产量和品质指标,并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片叶绿素相对含量值(SPAD值)、冠层光合有效辐射和冠层温度,采集植株样品分析植株氮积累量和根系形态。结果表明,随施氮量增加,两年花生荚果产量均呈“线性+平台”趋势变化,适宜施氮量分别为150 kg·hm^(−2)和113 kg·hm^(−2),施氮处理两年平均增产18.86%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量均随施氮量增加呈“先升高后趋于稳定”的趋势变化。与不施氮相比,施氮处理籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量两年平均增幅分别为7.51%、3.10%和10.08%,效果显著。通过Logistic生长曲线回归拟合,得出施氮处理通过提高花生氮素最大积累速率和平均积累速率,加速快速积累期与吸收峰值的出现,进而提高花生氮素最大积累量;适量施氮提高各部位氮素吸收积累量,促进氮素向荚果中分配。各生育期冠层最高温度、最低温度与平均温度均随施氮量的增加呈先降低后增加的趋势;花生叶片SPAD值与冠层吸收性光合有效辐射量和分量在施氮量为135 kg·hm^(−2)时显著增加,施氮后花生各生育期根系总长、总表面积、总体积和根平均直径分别增加41.03%、22.36%、38.71%和12.19%。氮肥利用率在施氮量为135 kg·hm^(−2)时最大,氮肥农学效率和氮肥偏生产力随施氮量的增加逐渐降低。合理施氮可显著提高夏花生产量、改善品质、促进氮素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施氮量为110~150 kg·hm^(−2)。

施钾对夏玉米产量、钾素积累动态及光温生理特性的影响

为给夏玉米科学施钾提供参考依据,2021—2022年在河南省温县开展钾肥用量田间试验,以‘隆玉369’为试验材料,研究0 kg∙hm^(−2)(K0)、40 kg∙hm^(−2)(K40)、80 kg∙hm^(−2)(K80)、120 kg∙hm^(−2)(K120)和160 kg∙hm^(−2)(K160)5个钾(K2O)肥用量对夏玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、冠层光合有效辐射、冠层温度和抗氧化酶活性等理化指标及钾素利用效率的影响。结果表明:2021年和2022年施钾处理分别增产4.9%~6.6%和7.4%~9.6%,且产量增幅随钾肥用量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势,最佳施钾量分别为80 kg·hm^(−2)和87 kg·hm^(−2)。施钾可提升夏玉米株高、叶面积和叶片SPAD值,促进夏玉米生长发育和干物质积累。Logistic方程拟合表明,钾素吸收总量与最大积累速率以K80、K120最佳,分别较K0提高22.5%、28.3%与29.2%、37.5%,此外,最大速率出现时间缩短3~4 d。进一步研究表明,施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)可有效增强夏玉米群体光合有效辐射分量,降低冠层温度,提升超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。综上所述,施钾可提高夏玉米产量,促进夏玉米生长发育和钾素吸收利用,增强各生育期光温生理特性和抗氧化酶活性,豫北夏玉米适宜施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)。

施磷对夏花生产量品质、光温生理特性及根系形态的影响

探究不同施磷水平对夏花生产量、品质及磷素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,为花生高效科学施用磷肥提供理论支持。2021—2022年在河南省温县布置磷肥用量田间试验,供试品种为“豫花22”,设P2O50、30、60、90、120 kg hm^(-2)5个磷肥用量处理。于成熟期测定夏花生荚果产量和品质指标,并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片SPAD值、冠层光合有效辐射和冠层温度,采集植株样品分析植株磷素积累量和根系形态。结果表明,随施磷量增加,2年夏花生荚果产量均呈“线性+平台”趋势变化,适宜施磷量分别为94 kg hm^(-2)和95 kg hm^(-2),施磷处理2年平均增产23.68%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量均随施磷量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势变化。与不施磷相比,施磷90 kg hm^(-2)时籽粒粗蛋白、含油量和氨基酸含量2年度平均增幅分别为11.06%、3.89%和11.58%,效果显著。通过Logistic方程对夏花生磷素积累量进行非线性回归拟合,得出施磷处理通过提高夏花生磷素最大积累速率(V_(m))和平均积累速率(V),延长快速积累期(Δt)与活跃积累期(T_(aas)),进而提高磷素最大积累量(Y_(m));适量施磷提高各部位磷素吸收积累量,促进磷素向荚果中分配。夏花生冠层最高温、最低温与平均温均随施磷量的增加显著降低;叶片SPAD值与冠层光合有效辐射量(APAR)和分量(FPAR)在施磷90 kg hm^(-2)时显著增加;施磷处理夏花生耕层总根长、根平均直径、根体积和根表面积分别平均增加48.50%、16.25%、37.80%和21.88%。磷肥利用率和偏生产力随施磷量增加逐渐降低,农学效率呈先升高后降低的变化趋势。合理施磷可显著提高夏花生产量、改善品质,促进磷素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施磷量为90 kg hm^(-2)。

陕北日光温室甜瓜深冬高产栽培技术

甜瓜喜光,陕北地区光照资源丰富、温差大,适合种植甜瓜。针对陕北地区冬季温度低的实际,在冬季日光温室甜瓜栽培中利用增温补光设备可以提高地温2~3℃,促进甜瓜生长发育,增加产量,使上市期提早10~15 d,经济效益显著。

辐射吸收式泡沫铝日光温室后墙蓄热结构的热工性能

日光温室是北方反季蔬菜生产的重要装备,但目前的日光温室普遍存在成本高、太阳能利用率低及环保性差等缺点。引入泡沫铝作为日光温室的内墙面,研究采用泡沫铝覆盖墙体的温室月度温度变化,同时对典型晴天的温度进行分析,并就甜瓜的生长指标进行表征分析。结果表明,典型晴天时,泡沫铝墙面表面温度较传统的黄土墙面表面温度提高约15℃,温室室内24 h平均温度提高3~4℃。此外,泡沫铝墙面温室内的甜瓜净光合速率较传统黄土墙面温室内的甜瓜提高19.6%。因此,泡沫铝作为蓄热墙体的内侧覆盖材料,能改善温室系统的综合性能,具有成本低、环保性良好等特点。

夏季光温耦合对白及驯化苗生长发育及多糖含量影响

为探究白及驯化苗在光温耦合作用下的生长发育变化,为白及夏季适应性锻炼提供科学依据,以2021年6月移栽大棚的白及组培苗为试验材料,在驯化90 d时,设置不同温度(25、30、35、38℃)和波动光[50μmol/(m^(2)·s),2 min;1 000μmol/(m^(2)·s),2 min]处理模拟夏季白及受到的光温胁迫,测定不同驯化时间白及移栽苗生长状况和生理指标。结果显示:白及移栽苗驯化初期,30与60 d的株高没有差异,但是在茎宽、根数、根长、块茎厚上表现出显著差异(P<0.05),随着驯化时间的延长,在90 d时,株高、叶片长、块茎宽和根长存在显著差异,根冠比在90 d内先升后降,块茎多糖含量90 d较60 d增加了51%。随着温度的升高,白及移栽苗F_(v)/F_(m)、Φ_(PSⅡ)、qP、F’_(v)/F’_(m)和ETR均减少,ΦNPQ和NPQ升高。结果表明,夏季高温和波动光会对白及生长发育产生严重危害,不利于白及的移栽驯化。

种植密度对不同生育期玉米品种光温资源利用率和产量的影响

探究不同生育期玉米光温利用、物质生产和产量形成对密度的响应,以期为陕北灌区春玉米密植高产高效栽培提供理论依据。试验于2019—2020年以东单60(中晚熟)和大丰30(中早熟)为试验材料,设置45,000(D1)、60,000(D2)、75,000(D3)和90,000(D4)株hm^(-2)4个种植密度,测定了叶面积指数、冠层光分布、物质生产与转运、光温利用和产量及其构成等指标。结果表明,大丰30和东单60分别在90,000株hm^(-2)和75,000株hm^(-2)密度下达到最高产量18,787.5kghm^(-2)和16,953.0kghm^(-2),较低密度分别提高了37.7%和41.4%,且高产下大丰30籽粒含水率较东单60低11.5%。随着种植密度的增加,群体叶面积指数明显提高,上部冠层光能截获率显著增大,而中部冠层光能截获率显著下降且东单60降低幅度高于大丰30,下部冠层光能截获率无显著差异。对于光能辐射利用而言,大丰30花前截获的光合有效辐射和光能利用率较东单60分别高7.9%、高1.7%;大丰30花后截获的光合有效辐射和光能利用率较东单60分别低9.5%、高14.9%,根据光能利用效率和种植密度的相关关系表明增密对提高大丰30的光能辐射利用率更显著。在D4密度下,中早熟品种大丰30较晚熟品种东单60生育期平均缩短了4.3 d,大丰30的平均有效积温较东单60少25.3℃,而积温利用率提高了25.3%,达到最大干物质积累速率所需积温较东单60少;东单60和大丰30的花前干物质累积量及花后转运率较D1分别提高了26.7%、34.6%和43.7%、55.8%,且大丰30的花后干物质累积量和花后干物质转运率较东单60分别高14.5%和12.3%。可见,中早熟品种大丰30密植下重塑群体结构,改善中部冠层光能截获,增加干物质增长速率和提前干物质达到最大增大速率时期,促进干物质的累积与转运,提高了光温资源利用效率,实现该区春玉米高产高效;同时收获时籽粒较低的含水率,适宜籽粒机收。

日光温室不同光温环境对西葫芦光合效率日变化的影响

研究了日光温室西葫芦植株冬季 (秋冬茬 )、春季 (冬春茬 )经弱光温度历程后的光合效率日变化 ,并通过通径分析探讨了两季节主要外界环境因子对植株光合效率的影响大小。结果表明 :冬季西葫芦叶片净光合速率日变化在 3种较弱光温水平下 ,一天中均表现为单峰曲线 ,峰值出现在一天中光照最强的 14:30左右 ,春季西葫芦在 3种较强光温水平下均呈双峰曲线。两季节总的趋势表现为 ,相同时间、相同遮光处理水平下春季净光合速率始终要高于冬季。通径分析表明 ,冬季 3种较弱光温水平下Pn对温度的敏感程度高于光照强度的 ,而在春季较强光温水平下 ,光照强度对Pn的直接及间接作用均最大。

谷子SiPRR73基因在不同光温组合条件下的可变剪切分析

【目的】通过系统的可变剪切分析揭示SiPRR73参与谷子光温互作调控的可能机制。【方法】利用RT-PCR技术从“延谷11号”克隆生物钟基因SiPRR73,克隆低温(15℃)条件、自然条件、4个光温组合条件下的SiPRR73基因序列进行可变剪切分析。【结果】扩增片段经克隆、测序以及序列拼接后得到2928 bp的cDNA序列,包含2283 bp的CDS区域,编码760个氨基酸。可变剪切分析表明只有低温(15℃)和低温长日照(22℃、15 h光/9 h暗)条件下检测到的SiPRR73-1和SiPRR73-3剪切体具有完整的编码区,因而具有完整的REC和CCT结构域;自然条件和低温短日照(22℃、9 h光/15 h暗)条件检测到的SiPRR73-2、SiPRR73-4剪切体均缺失CCT结构域;高温(27℃)条件无论长日照还是短日照SiPRR73均形成缺失REC和CCT结构域的SiPRR73-5、SiPRR73-6两种剪切体。【结论】SiPRR73基因通过可变剪接的方式参与谷子的光温互作调节。

高原气候下西藏不同熟期甘蓝型春油菜光温资源利用效率比较分析

为了充分协调产量潜力与气候资源高效利用的关系,研究高原气候下不同熟期甘蓝型春油菜的光温利用效率,选用3个不同熟期甘蓝型春油菜品系,设置4个播期,分析不同播期下西藏甘蓝型春油菜的生长发育及产量形成规律。结果表明:随着播期的推迟,参试油菜生育期间的温度升高,达到有效积温的天数较少,参试油菜生育期缩短;其中苗期、蕾薹期和花期较早播呈缩短趋势,角果成熟期有延长趋势。晚播油菜的茎秆伸长期雨热充足,参试油菜的株高较早播有增加,而茎粗有降低;晚播造成参试油菜前期营养生长不足,成熟期干物质积累较早播下降。晚播油菜生育后期遇持续降雨造成成熟期油菜的有效分枝数、单株有效角果数和单株粒重的降低,较早播油菜明显减产。播期改变了参试油菜的光、温利用效率,早熟品系NY16在B2播期(2021年3月15日)下光、温利用效率较高,分别为0.081 g·MJ^(-1)和1.017 kg·hm^(-2)·℃^(-1);中熟品系NY28和晚熟品系NY52均在B1播期(2021年3月8日)下光、温利用效率较高,分别为0.1 g·MJ^(-1)、1.282 kg·hm^(-2)·℃^(-1)和0.134 g·MJ^(-1)、1.712 kg·hm^(-2)·℃^(-1)。同一播期下中晚熟品系的光、温利用效率大于早熟品系。因此,适时早播可促进甘蓝型春油菜光温利用效率的提高,促进产量形成,早熟品系在3月15-22日,中晚熟品系在3月8-15日播种适宜。西藏一年一熟种植制度下,为充分协调生态条件与生产潜力关系,一定无霜期范围内,中晚熟品系的选育和利用可有效提高甘蓝型春油菜产量。

不同降水年型下光温变化对旱地春小麦产量的影响

为探究气候变化对旱地春小麦产量的影响机制,基于甘肃省定西市安定区1970—2017年的气象数据,运用APSIM模型模拟分析日平均温度、日平均辐射量变化对不同降水年型旱地春小麦产量的影响,并对小麦产量的可持续性、高产性和稳产性进行分析。结果表明:在相同光温条件下,小麦的产量、高稳系数、可持续性指数均表现为湿润年>平水年>干旱年,降水量的增多可持续、稳定地提高小麦产量。当温度降低2℃,干旱年、平水年、湿润年的辐射量分别在降低10%~基准值、降低10%~增加10%、降低10%~增加20%区间内增加时,小麦产量增加。通径分析结果显示,辐射量的增加可减轻温度升高造成的小麦产量减少,但辐射量的升高所导致的增产不能补偿温度升高所导致的减产。

2010—2020年阴山南北麓主要农作物的光温生产潜力时空变化特征分析

应用逐级订正模型逐日计算2010—2020年阴山南北麓主要农作物玉米、小麦的光温生产潜力,并计算其潜力差。结果表明,2010—2020年阴山南北麓太阳辐射量呈上升趋势,空间变化趋势为西高东低;2010—2020年平均气温呈下降趋势,空间变化幅度不明显;阴山南北麓主要农作物的光温生产潜力在2010—2020年呈上升趋势,空间分布上表现为南高北低,普遍呈增加趋势。2010—2020年,阴山南北麓东部农田实际单产较低,光温生产差由南向北、由东向西递减,光温生产潜力和潜力差较高,具有较大的提升空间。

冬小麦–夏玉米与双季玉米种植模式产量及光温资源利用特征比较

优化传统冬小麦-夏玉米模式并探索新型种植模式是挖掘黄淮海区周年高产潜力,提高资源利用效率的重要途径。本研究以冬小麦-夏玉米传统种植模式为对照(CK),建立了冬小麦–夏玉米优化种植模式(T1)和双季玉米模式(T2),于2009—2012年在河南新乡进行田间试验,对其周年资源分配、产量及资源利用效率进行了比较。结果表明:(1)T1模式通过播/收期调整,协调了两季的光、温资源分配比例(0.7∶1.0和1.4∶1.0);T2模式两季积温基本为均等分配,光照资源分配比例为1.5∶1.0。(2)资源分配的变化引起了产量的变化。与CK比,T1模式周年产量平均增幅为7.8%,其产量的增加主要来自于夏玉米季,T1模式夏玉米季平均叶面积指数(MLAI)、生物量和产量均显著高于CK,且冬小麦晚播并未造成减产。双季玉米(T2)是"双C4作物"的新型种植模式,其第1季的MLAI、生物量和产量均显著高于CK和T1,第2季(除MLAI外)显著低于CK和T1。T2与T1周年产量差异不显著,但显著高于CK,平均增幅为9.2%。另外,T2模式周年日产量显著高于CK和T1,平均增幅分别为53.9%和46.2%。(3)T2模式周年光、温生产效率及籽粒光能利用效率显著高于CK和T1,平均增幅分别为30.5%和23.3%,15.5%和9.7%,30.3%和23.0%。综上所述,T1和T2高产高效模式建立的核心均是充分利用C4作物玉米高物质生产能力的优势,二者的建立为黄淮海区周年产量潜力的挖掘及种植结构调整提供了思路。

不同季节日光温室黄瓜氮磷钾吸收规律的研究

以津新密刺黄瓜为试材 ,研究日光温室秋冬、冬春两个茬口温室内光温环境以及黄瓜对 N、 P、 K的吸收规律。结果表明 :温室内光温环境冬春茬较秋冬茬更符合黄瓜生育的要求。随生育进程 ,黄瓜冬春茬根体积增加较快、根系活力变化呈单峰曲线 ,秋冬茬根体积增加缓慢、根系活力逐步下降 ;植株全 N、P2 O5和 K2 O的吸收速率 ,冬春茬呈增加趋势 ,秋冬茬苗期较低、初花期达最高、结瓜期逐步下降。植株吸收全 N、 P2 O5和K2 O的比例 ,不同茬口不同生育阶段有变化。每 667m2 全生育期黄瓜全 N、 P2 O5和 K2 O吸收量 ,冬春茬依次为 1 2 .96、 1 3 .99和 3 6.43 kg,秋冬茬为 3 .5 6、 2 .64和 8.3 9kg。不同茬口不同生育阶段全 N、P2 O5、K2 O吸收量占总吸收量的比例有变化 ,冬春茬结瓜期占 90 %以上 ,初瓜、盛瓜和末瓜期分别约占总吸收量的 2 2 %、 5 5 %和 1 3 % ;秋冬茬结瓜期占 70 %左右 ,初瓜、盛瓜和末瓜期分别为 3 2 %、 3 0 %和 1 0 %。还分析了引起养分吸收差异的原因 。

陕西关中地区不同跨度日光温室光温环境分析

【目的】针对目前陕西关中地区日光温室跨度结构不规范的现状,开展温室合理跨度筛选研究。【方法】以陕西关中地区普遍使用的跨度分别为8,9和10m的日光温室为研究对象,以该地区的主栽番茄品种"金鹏1号"为观测作物,从环境数据和植株生长2方面分析不同跨度结构温室的光、温性能。【结果】3个不同跨度的温室中,10m和9m跨度温室的平均温度分别比8m跨度温室高2.5和1.5℃,平均光照强度分别比8m跨度温室高2.18和2.01klx,平均空气相对湿度分别比8m跨度温室低0.7%和3.3%。10m跨度温室的采光性能和温度条件较好,室内番茄的产量较高,而9m跨度温室的空气相对湿度较低,保温性能较好,室内番茄的果实品质较好,产量也较高。【结论】综合评价认为,9m跨度温室更适合在陕西关中地区的番茄种植中优先推广应用。

不同光温环境对日光温室黄瓜氮磷钾吸收分配的影响

研究了华北地区秋冬、冬春不同季节茬口日光温室内的不同光温环境对黄瓜氮、磷、钾吸收分配的影响。结果表明 ,温室内黄瓜结瓜期的光温环境变化 ,冬春茬较秋冬茬利于黄瓜根系发育和对氮、磷、钾的吸收分配。冬春茬黄瓜根系生长速率、根系活力均比秋冬茬高。冬春茬黄瓜对氮、磷、钾的吸收不断增加 ,秋冬茬则不断下降。结瓜期的光温环境显著影响氮、磷、钾在黄瓜不同部位的分配。黄瓜生育前期氮、磷、钾以向茎叶分配为主 。

实用光温敏核不育水稻育性稳定性鉴定方法的初步研究Ⅰ．水稻光温敏核不育系育性的光温反应分析

１９９１～１９９４年，在人工气候条件下，通过设宜不同的光温条件对６４个不同类型、不同基因来源的光温敏核不育水稻品系的育性光温反应进行了研究。结果表明：（１）供试材料中未发现典型的光敏雄性不育系，现阶段选育导致不育的起点温度较低的实用型光温敏核不育系是正确的；（２）日均温在２３．８℃以下，光强为４５００１×的低温弱光条件对幼穗发育进度有一定影响，但１５ｄ以内的短期处理影响不明显；（３）不同基因来源或不同类型的光温敏核不育系其育性对温度的最敏感期有差异。

光温变化对再生稻产量的影响研究

通过对重庆竹溪镇再生稻适宜生态条件、光温变化特征以及光温气候生产潜力的分析结果表明，重庆东部地区温度因素是限制再生稻产量的重要因子，平均温度和最低温度与产量之间的关系最为密切，年际变化较小，波动系数为0．1～0．2，而光照条件、天空覆盖度也是影响再生稻产量的重要方面，其年际变化较大，前期（腋芽萌发期）波动系数为0．4～0．7，后期（抽穗～成熟期）为0．7～1．4。研究区域光温资源较丰富，光温生产潜力年际波动幅度虽然很大，距平百分率在-7．2％～4．8％之间波动，但其与实际产量之间仍有很大差距，可通过改良品种、提高农业措施使再生稻获得超高产。

光温生态因子对冬小麦幼穗分化的影响研究

对不同播期3个不同生态类型冬小麦品种幼穗分化进程系统观察研究结果表明,单棱期和二棱期为冬小麦对光温最敏感时期,其他幼穗分化发育时期对光温的反应与品种生态类型有关;试验播期范围内光温生态因子对冬小麦幼穗发育进程的影响作用以温度为主;气候变暖下通过调整播种期可调控冬小麦的幼穗发育进程。