禾本-豆科间作水分高效利用研究进展

禾本-豆科间作具有提高作物的水分利用效率,优化土壤水分分布,促进作物生长等优点。基于禾本-豆科间作下的光能利用、氮素利用、耗水量、水分利用效率、种间关系,综述了禾本-豆科间作水分利用的特点和机理。通过与土壤改良、不同灌溉方式,智能检测技术相结合,分析了目前禾本-豆科间作模式下水分利用的不足之处。结果表明,目前禾本-豆科间作水分利用效率方面的研究主要侧重于作物搭配、空间布局和耕作方式,可与灌溉管理和土壤改良结合,利用智能检测设备,实时精准的对作物、土壤和环境等因素进行监测,以便进一步了解作物生态生理过程,水分迁移规律以及不同种间的竞争和互补性的协同作用,以便形成禾本-豆科间作水分高效利用管理模式。

旱区间作水分高效利用机制探讨

间作系统充分利用光热水肥资源具有高产高效特征,在旱区得到了广泛应用。综合国内外间作群体水分利用的研究成果,论述了间作具有水分优势的高效利用机制。间作系统减少土壤蒸发、提高作物蒸腾、降低棵间蒸发与耗水量的比值,增加土壤水分的有效性,提高作物根系对土壤水分的吸收利用,进而提高水分利用效率。间作系统的水分利用机制包括生态位分离减少竞争以促进资源的充分利用、水力再分配调节作物及邻体作物土壤的水分条件缓解旱区作物的水分胁迫。间作系统水分利用的影响因素包括作物种类、种植密度和空间布局、水肥管理和耕作措施。针对研究中的不足,指出未来间作系统水分高效利用研究应关注以下方面:不同区域间作群体增产和节水的规律;水分与源库关系及对种间关系的响应;量化水分与根系生长的关系,建立间作作物对水分吸收的模型;地下部对间作水分优势的响应。

新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI)。结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05。在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大。

小麦水分高效利用种质的筛选方法探讨

讨论了抗旱性和水分高效利用的区别,认为可以用类似研究抗旱性的方法比较不同小麦种质的水分利用效率,筛选出具有水分高效利用特性的小麦种质。此方法引入了干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数的概念。通常具有水分高效利用特性(水高效)的小麦种质的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都应大于1.05;水分利用效率低(水低效)的种质的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都在0.95以下;其它属于水分利用中等效率(水中效)种质。通过新疆的抗旱鉴定试验和新春2号品种在生产实践中的抗旱性表现和水分高效利用特性,说明了该鉴定方法的适用性。

小麦水分高效利用分子育种研究进展

干旱缺水是引起全球作物减产的主要自然灾害。小麦水分高效利用遗传改良是一个重大课题。本文对小麦水分高效利用分子标记、功能基因克隆鉴定、转基因、分子设计育种等方面的国内外研究进展进行了综述。在小麦中已经鉴定出A组染色体上存在控制水分利用效率的QTL;开发出与TaSAP1等基因紧密连锁的功能标记;克隆了转录因子基因TaWRKY并对其抗旱抗逆功能进行了鉴定;转HVA1和DREB等基因的小麦可以明显提高水分高效利用能力;利用水旱地品种进行轮回杂交结合分子标记辅助选择育种技术进行了小麦水分高效利用分子设计育种初探。以上研究进展为小麦水分高效利用遗传改良提供了理论依据和技术支撑。

不同早熟陆地棉品种抗旱及水分高效利用特性研究

研究15个北疆近些年推广面积较大和新审定陆地棉品种的抗旱性和水分高效利用特性,通过分析田间干旱和充分灌溉两种处理皮棉产量,计算各品种皮棉产量的干旱产量指数(DYI)、丰水指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下稳产、高产,具有水分高效利用特性的陆地棉品种3个:新陆早48号、新陆早35号和新陆早45号。

水分高效利用抗旱小麦品种筛选研究

通过旱棚和大田对12个旱地小麦品种进行了抗旱鉴定和水分利用效率评价。试验结果表明,按照抗旱指数将12个品种分为4个类型:运旱23-35、运旱22-33属于极强类型;西农928、运旱21-30、洛旱2号、临旱51329、长6359和晋麦47属于中等类型;运旱20410、衡水7228属于弱类型;临旱51241、洛麦9769属于极弱类型。筛选出水分高效利用抗旱品种运旱23-35、运旱22-33、临旱51329、晋麦47等4个品种。

棉花水分高效利用株型与群体质量控制

根据多年的研究结果和大面积棉花高产、节水实践经验,总结出了提高棉花水分利用率的株型与群体综合控制指标,提出了主要控制途径和方法,从而充分挖掘作物自身的生物学潜力,为棉花节水栽培和培育棉花抗逆高效品种提供新理论和新策略。

彭阳县马铃薯水分高效利用品种引进筛选试验研究

宁夏彭阳县马铃薯年种植面积稳定在7.5万亩以上,主产区主要分布在东部旱区,为了实现水分高效利用,2019年引进了10个马铃薯品种作了比较试验,结果表明,宁薯18号、青薯9号和宁薯16号的产量较高,分别为3424.0 kg/亩、3360.0 kg/亩和2848.0 kg/亩,生育期120 d以上的中晚熟为主,而且平均单株结薯数超过5个,单薯重超过513 g,商品率60%以上,综合表现良好,适合在半干旱区旱地大面积推广种植,但其他品种还有待于进一步试验.

小麦抗旱水分高效表型指标分析与新种质筛选鉴定

为了筛选与建立适宜于山西省晋中麦区的简易抗旱水分高效(节水)小麦表型鉴选指标,培育抗旱和水分高效利用型小麦新品系,以12份小麦品种(系)为材料,采用干旱和灌溉2个处理,分析主要农艺性状与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数的相关性,产量与抗旱系数、抗旱指数、产量-水分高效利用指数间的相关性。同时利用基因组原位杂交方法对筛选出的小麦-荆州黑麦抗旱节水新品系进行细胞学鉴定。结果表明,公顷穗数与抗旱系数、抗旱指数间呈极显著正相关,相关系数分别为0.796 4,0.859 8(干旱)和0.811 4,0.760 5(灌溉);千粒质量和抗旱指数间呈显著正相关,干旱和灌溉条件下的相关系数分别为0.611 1和0.652 5,因此,公顷穗数、千粒质量可作为直接选择丰产、抗旱性的指标。产量和产量-水分高效利用指数间呈极显著正相关关系,表明可在高产品种(系)中筛选高水分利用率的品种。筛选鉴定出的SY03和SY08为六倍体普通小麦,是小麦抗旱、节水育种的新种质材料。

降雨聚集与水的高效利用研究

降雨聚集与高效利用灌溉水是解决水源紧缺、地形起伏较大的两北三区干旱问题的一种好方法。本文论述了降雨聚集和水的高效利用技术，并提出分坡集流、隔坡利用技术，简述了两种经济且具有巨大发展潜力的节水灌溉技术方法。这些技术的推广和应用，不但可以缓解两北三区的用水矛盾。

内蒙古马铃薯生产体系中水分管理的问题及对策

内蒙古是我国马铃薯的主产区,但是单产却低于全国平均水平,其中水资源短缺和用水技术措施落后是其主要原因。对当地马铃薯水分利用的现状及问题进行了深入剖析,并提出了针对雨养马铃薯的"集蓄保用"和灌溉马铃薯的"3R技术"指导方针,为当地马铃薯持续高产和水分高效利用提供参考。

吉林省玉米生产中水分高效农艺技术途径与模式探索

近年来,吉林省粮食产量逐步提升,已连续8年总产量稳定在350亿kg以上,对保障国家粮食安全做出了重要贡献。吉林省水资源总量相对贫乏,虽然自然降水相对丰富,但时空分布不均,加之气候暖干化,导致的季节性干旱是吉林省农业发展的主要制约因素。此外,长期重用轻养的生产方式造成耕层土壤结构恶化,水分蓄、保、供能力下降,致使粮食增产与水资源紧缺的矛盾十分突出。针对上述生产与技术问题,围绕“以高效利用自然降水为主,节水补充灌溉为辅”的技术原则,开展玉米丰产高效栽培机理和关键技术创新,在半湿润区提出了“蓄水保墒”自然降水高效利用技术,在半干旱区提出了“蓄水保墒+节水补灌”水分高效利用技术,构建了7套适于吉林省半干旱、半湿润区的栽培技术模式,并在生产中示范推广应用。

干旱和复水对大豆(Glycine max)叶片光合及叶绿素荧光的影响

选用河南省大面积种植的大豆品种豫豆29作为实验材料,通过研究逐步干旱和旱后复水条件下大豆叶片光合、叶绿素荧光等指标随土壤水分的动态变化规律,以期为大豆的水分高效利用提供理论依据。研究发现,在土壤相对含水量高于46.5%时,虽然随着土壤相对含水量的下降,豫豆29仍可以保持它的叶片水分状态;豫豆29的叶片净光合速率在土壤水分中等条件下最大,在土壤相对含水量为64.3%时,它比对照组高出11.2%(P<0.01);在实验的第3d,处理组的土壤相对含水量降为46.5%,叶片水势与对照组相比降低了7.2%(P>0.05),净光合速率为对照组的89.6%(P<0.05),但气孔导度却迅速下降为对照组的44.7%(P<0.01),这说明与叶片的光合和水分状况相比,豫豆29的气孔对土壤水分的匮缺更加敏感。复水后,豫豆29叶片的水势、净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光等值都可以得到迅速的恢复,并在实验的最后接近对照组的水平,这表明豫豆29的叶片光合在水分胁迫解除后有迅速恢复的能力。

作物抗旱节水研究进展

发掘利用抗旱节水基因资源,提高作物的抗旱性和水分利用效率,发展生物节水农业,对于缓解水资源危机,保障国家的粮食安全、生态安全和社会可持续发展具有重要意义。本文综述了作物抗旱节水的基础理论、鉴定评价技术、基因资源发掘与品种选育等方面的研究现状和问题,并探讨了作物抗旱节水研究的发展趋势。

陇东旱塬区果园节水抗旱技术

甘肃陇东旱塬地区具有土层深厚,光照充足,昼夜温差大,无化学污染等优越条件,所产果品以色泽艳丽、糖度高、风味浓郁而著称,是生产绿色果品的理想区域,已成为我国著名的优质苹果、梨生产基地之一。但由于降水及灌溉条件的限制,果园水分高效利用难度增大,水分已成为果品产量和品质进一步提高的限制因子。

菘蓝调亏灌溉研究进展

调亏灌溉是利用作物生理功能进行高效节水的一种灌溉方法。本文就不同调亏灌溉处理对菘蓝光合特性、生长动态指标、作物生产力、耗水特征及作物品质的影响研究进展进行了综述。然而,目前调亏灌溉对菘蓝生长、产量和品质的研究尚不多见,需进一步加强此方面的研究。在此基础上,提出今后菘蓝调亏灌溉研究可考虑从菘蓝调亏灌溉制度优化、水肥耦合效应及水盐运移、生态化学计量学特征及其间套作机理等方面深入开展研究,从而为菘蓝节水、高产、水分高效利用及品质改善提供理论依据。

我国抗旱节水作物新品种研究获重要进展

13前，从科技部传出消息称：国家863计划建立健全了抗旱节水型和水分高效利用型粮食作物、林、草品种筛选、鉴定指标体系和方法。鉴定了3719份作物、林草材料的抗旱节水特性，筛选出约100份抗旱节水的种质材料。筛选作物、林草抗旱节水新品种29个，其中17个品种已经通过国家品种审定委员会审（认）定，参加国家或省级区域试验的新品系约60个。获国家新品种保护权2项，申请新品种保护权12项，申报国家发明专利3项。

抗旱节水小麦分子遗传育种研究进展

干旱缺水等自然灾害会导致小麦产量年度间变幅较大,尤其在小麦主产区黄淮地区更为严重。小麦抗旱节水育种是应对干旱的重大措施。本综述对小麦抗旱节水常规育种、抗旱节水分子遗传育种相关性状QTL定位、抗旱相关功能基因克隆鉴定、转基因等方面的研究进展进行了综述。水旱亲本杂交与异地交叉选择是卓有成效的常规育种方法,通过分子标记鉴定了关于根重、根长、胚芽鞘、高水分利用效率等相关性状的大量QTL;42个抗旱相关基因被克隆并进行基因功能分析和验证,均从不同代谢通路上影响着小麦抗旱性;14个来自不同供体的抗旱相关基因被研究者导入小麦品种后,转基因小麦植株的抗旱能力均得到不同程度的提高,部分植株在产量和其它抗逆性方面也得到提高。以上研究进展为抗旱节水小麦分子设计育种提供了理论依据和发展方向。