Effect of Intercropping Pattern on Stem Borer Infestation in Pearl Millet (<em>Pennisetum glaucum</em>L.) Grown in the Nigerian Sudan Savannah

Fields experiments were conducted at the Department of Crop Protection, Faculty of Agriculture, University of Maiduguri Teaching and Research Farm, Maiduguri during 2010 and 2011 cropping seasons to investigate the effects of intercropping pattern on stem borer pest infestation in pearl millet (Pennisetum glaucum L.) intercropped with ground nut (Arachis hypogea L.). A split-plot design was used to test the intercrop pattern of 1:0 ratio (sole millet), 1:1 ratio (1 millet row to 1 ground nut row), 2:1 ratio (2 millet rows to 1 ground nut row) and 1:2 ratio (1 millet row to 2 ground nut rows). The results obtained showed that the intercrop pattern of 1:2 ratio and 1:1 ratio yielded less stem borer infestation and abundance in pearl millet, and as well supported high panicle weight and grain yield. In addition to recommending either of these two intercropping patterns to pearl millet farmers for more effective stem borer pest management, results further show the need for identification of effective intercropping patterns in other cropping systems.

Innovation of Super Early-Mature Millet Germplasm with Sweet-Stem and Multi-Spikes

A new millet (Setaria italica Beauv) variety, super early-mature millet No.1, was bred by means of gene bank breedingmethod of target characters. This variety has the following outstanding characters. (1) Super early-mature. This varietyonly needs 1550C effective accumulated temperature and can normally maturate in the Bashang Region in Hebei Provinceof Chi na, which can break through the limit zone of millet cultivation and move the cultivation zone northward greatly. (2)Multi-spikes, in addition to the effect tilling at the top, the nodes in the low-middle part also can produce spikes. (3) Sweetstem have high sugar content. The contents of whole-sugar, soluable sugar and deoxidized sugar are 74.8, 200.5, 237.2%higher than the regular varieties respectively. (4) High gross protein content. The content of gross protein is higher thanthe regular varieties by 3.9-30.4%. (5)Changeable grain color. The grain color of super early-mature millet No.1 is red inShijiazhuang, but yellow in the Bashang region. In addition, this variety is characterized by good quality, high yield, andgood synthetic traits

谷子新品种及其轻简高效生产技术的综合评价

冀谷39是国家谷子高粱产业技术体系“十三五”期间的重大研发成果之一,其特点突出且实现了品种经营权转让,但在实际生产过程中出现播种不匀、产量不稳、收割损失以及种植户不认可等问题。为更好解释、澄清上述问题,进一步做好冀谷39及其轻简高效生产技术的示范推广工作,通过开展实地调研,采用STEM系统评价方法,从科学可行性、技术可行性、经济可行性、模式可行性4方面,开展冀谷39及其轻简高效生产技术经济评价。评价结果显示,该品种及轻简高效生产技术推广属可行范畴,并且与其他谷子和玉米相比,在增产、增收以及生态效益方面表现优异。因此建议以政府、科研、经营主体及农户等多方共同协作,实现优质新品种的推广示范,使适应性优良的新品种及高效的配套栽培技术得到更广泛的推广应用。

不同施氮水平下硅肥对谷子抗倒伏能力、产量和品质的影响

[目的]倒伏严重影响谷子产量和品质。探究不同施氮水平下硅肥提高谷子茎秆强度、产量及品质的作用,为谷子高产高效施肥提供技术方案。[方法]以晋谷21和张杂13为供试谷子品种,在山西太谷进行大田试验。在常规施氮量N_(1)(180 kg/hm^(2))和高施氮量N_(2)(450 kg/hm^(2))下,分别设置不施硅、施用硅酸钠(Si_(1),SiO_(2) 68.85 kg/hm^(2))和硅钙肥(Si_(2),SiO_(2) 67.2 kg/hm^(2)),共6个处理。在谷子成熟期测量其株高、抗倒伏能力相关指标、光合特性、产量和品质相关指标,并观察茎秆横切面显微结构。[结果]N_(1)水平下,施用硅肥降低了谷子基节长度,增加了茎粗、茎秆抗折力和穿刺力,晋谷21和张杂13两品种前五基节的节间长度分别降低了4.1%~30.1%和9.5%~11.5%,茎粗分别增加5.3%~19.4%和13.0%~34.1%;晋谷21抗倒性在N_(1)-Si_(1)处理较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加37.4%和35.8%,张杂13在N_(1)-Si_(2)处理时较强,第一、第二基节抗倒伏指数较N_(1)-Si_0处理分别增加136.0%和94.7%。N_(2)水平下,施用硅肥后晋谷21和张杂13前五基节的节间长度分别降低了9.6%~30.3%和10.6%~14.9%,茎粗分别增加了9.56%~23.9%和16.2%~31.0%,茎秆扁平度降低。硅钙肥对谷子茎秆强度影响大于硅酸钠,N_(2)-Si_(2)处理晋谷21的第二基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加97.9%、77.6%和83.3%,张杂13的第一基节抗折力、穿刺力和抗倒伏指数比N_(2)-Si_0分别增加74.0%、66.8%和128%。施硅后谷子茎秆中机械组织增厚,维管束数量增多且排列均匀,向茎秆中心延伸,且在N_(2)水平下,硅钙肥作用效果优于硅酸钠。硅可促进谷子穗码发育,增加穗粗、穗粒数和千粒重,在高氮水平下硅钙肥处理使晋谷21和张杂13的产量分别增加23.8%和24.0%。施用硅肥能够提高谷子脂肪、蛋白质和氨基酸含量,在高氮水平下可以降低谷子直链淀粉/支链淀粉值。[结论]在高氮条件下,施用硅钙肥使谷子前五基节长度降低,茎粗增加,机械强度增加,进而提高抗倒伏能力;施用硅肥还可增加光合速率和蒸腾速率,促进物质积累和运输,增加产量,改善品质。

风载荷对单株谷子茎秆变形的影响

[目的]风载荷是影响谷子倒伏的重要因素之一,该研究旨在通过分析风载荷对不同品种谷子茎秆的力学特性关系,研究风速、谷子品种对茎秆变形量、倒伏角度的影响。[方法]于2023年开展室内风载试验,研究了‘张杂谷16号’‘长杂谷466号’和‘晋谷21号’单株茎秆在不同风速下的变形规律。[结果]风速、品种对谷子茎秆水平变形量的影响均显著,且风速的影响大于品种;同一品种谷子茎秆的水平变形量随着风速的增加而增加,随谷子茎秆高度的增加而增加,最大变形量出现在茎秆顶端;同一风速作用下,不同品种谷子茎秆的变形量不同,晋谷21号变形量最大,最大值在风速为6 m·s^(-1)时达到26.45 cm,张杂谷16号变形量最小,最小值在风速为2 m·s^(-1)时达到1.64 cm。风荷载作用下茎秆的力学模型简化为一端固定一端约束,一端自由的等截面弹性杆在轴向压力、侧向均布载荷及杆自由端弯矩作用下的纵横弯曲模型,茎秆水平变形量可用二次多项式拟合。根据倒伏角度与风速之间的关系,预测不同品种的茎秆抗倒伏风速,张杂谷16号发生倒伏的临界风速为8.51 m·s^(-1),长杂谷466号发生倒伏的临界风速为9.34 m·s^(-1),晋谷21号发生倒伏的临界风速为6.96 m·s^(-1)。[结论]谷子茎秆在风载荷作用下变形受风速与品种影响,不同品种谷子倒伏的临界风速不同。该研究为不同品种谷子的抗风载荷性能提供理论依据。

谷子茎秆切割力学特性试验与分析

为减小谷子茎秆切割力、降低切割功耗,设计了茎秆往复式切割试验台,对谷子茎秆进行不同收获时间、茎秆部位、切割器组合形式、切割倾角、刀片斜角、平均切割速度和茎秆喂入速度的单因素切割试验,并在单因素试验基础上对平均切割速度、切割倾角和刀片斜角3个因素进行响应面试验。单因素试验结果表明:收获期茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随含水率的增大而减小;基部起茎秆极限切应力、单位面积切割功耗总体上随茎秆高度的增加而减小,茎秆茎节极限切应力、单位面积切割功耗较茎秆节间大;茎秆双支撑切割形式较单支撑切割形式极限切应力、单位面积切割功耗小;切割倾角0°～20°时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随切割倾角的增大先减小后增大;刀片斜角0°～48°时,茎秆极限切应力随刀片斜角的增大而减小,而单位面积切割功耗先减小后增大;平均切割速度0. 5～1. 5 m/s时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随平均切割速度的增大呈先减小后平稳变化的趋势;茎秆喂入速度对切割力学特性无显著影响。响应面试验结果表明:试验因素对茎秆极限切应力、单位面积切割功耗影响的主次顺序为平均切割速度、刀片斜角、切割倾角,且最优切割参数为:平均切割速度1. 19 m/s、切割倾角7. 2°、刀片斜角36. 4°,最优参数下茎秆极限切应力和单位面积切割功耗分别为2. 88 MPa、22. 38 m J/mm^2,验证试验值与预测值相对误差不超过3. 5%。刀片斜角对比试验表明:刀片斜角36. 4°较30°(标准Ⅱ型动刀)切割谷子茎秆时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗分别减小了6. 6%、3. 9%。

谷子秸秆生物力学性质试验研究

谷子茎秆自然干燥后可作为饲草直接饲喂骡马类大牲畜,或应用于混合饲料的配料。在粉碎、切段、揉丝等加工装备参数优化中,需要研究其秸秆材料的生物力学性质。本文试验研究了自然干燥后的谷子秸秆材料的生物力学性质,主要测试了弯曲强度、剪切强度、拉伸强度、弹性模量等力学性质指标。试验结果表明,谷子茎秆的拉伸强度较高,抗拉能力接近木质类材料;剪切强度沿节间有变化,根部较强,上面节较低;弯曲强度值反映出的是整体管状截面皱褶弯折失效的极限值;弹性模量随节间位置的变化不大,表明谷子茎秆材料整体比较均匀。结果可为谷子茎秆收获、加工及利用装备设计和农业设施材料利用提供参考。

谷友(10%单嘧磺隆WP)对春谷田杂草的防除效果

[目的]研究谷友(10%单嘧磺隆WP)对春谷田杂草的防除效果,为谷子生产筛选谷友最佳使用浓度提供参考。[方法]研究1 125、1 500、1 875、2 250、2 625、3 000 g/hm26种不同浓度的10%谷友可湿性粉剂对山西长治春播谷子田杂草的防除效果。[结果]3 000 g/hm2处理的株防效和鲜重抑制率最高,且对谷子安全性无影响。喷施45 d后,对单子叶杂草、双子叶杂草的株防效分别为76.0%和93.0%,鲜重抑制率分别为73.3%和94.2%。2 625 g/hm2处理与3 000 g/hm2处理,株防效和鲜重抑制率无显著差异。[结论]2 625 g/hm2处理是春谷生产中谷友使用的最佳浓度。

干旱胁迫对不同谷子品种茎秆力学特性的影响

通过研究谷子在灌浆中后期重度干旱胁迫对不同谷子品种茎秆力学特性的影响,从茎秆力学探讨谷子抗旱的能力。以当前主栽的4个谷子品种为材料,比较干旱胁迫对穿刺强度、茎秆抗折力、压碎强度等抗倒力学指标的影响,评价谷子的抗旱能力。结果表明,干旱胁迫对谷子茎秆力学特性影响显著,朝谷15号抗倒伏力学最强,朝谷58、燕谷18号次之,朝谷14号最弱。

长生13不同生育期茎秆性状研究

为明确春谷子长生13的茎秆特性,为抗倒谷子品种选育提供理论依据,研究了长生13分别在乳熟期、蜡熟期和成熟期倒2节至倒6节的节间长度、直径、茎秆机械强度、单株鲜质量、单株穗质量和植株重心的差异。结果表明,从倒2节至倒6节,节间长度依次增加,节间直径和茎秆强度依次降低;随生育期进度,节间长度依次增加,除倒3节外,各节间长度差异未达显著水平(P>0.05);直径先增加后降低,各节间直径差异未达显著水平;倒2节至倒5节茎秆强度先增加后降低,倒6节的各节间茎秆强度依次降低,其中,倒2节在蜡熟期的茎秆强度最大(9.87 kg),倒6节在成熟期的茎秆强度最小(5.02 kg),但各生育期的茎秆强度差异未达显著水平;单株鲜质量和单株穗质量逐渐升高,植株重心增加明显,重心在成熟期达最大,为0.57。

莠去津对春谷田杂草的防除效果

为探讨38%莠去津在春谷田防除杂草的应用,筛选出最适施用剂量以应用于生产,试验针对谷子苗后草害问题,从杂草株数、鲜质量方面比较了1500、3000、4500、6000、7500、9000 g/hm^2的38%莠去津在出苗后茎叶喷施对山西长治春播谷田杂草的防除效果及安全性。结果表明,7500、9000 g/hm^2的38%莠去津株防效和鲜质量抑制率最佳,但药害严重,后期恢复不理想;4500、6000 g/hm^2的38%莠去津对杂草防治效果较好,对谷子安全性无影响。施用4500~6000 g/hm^2的38%莠去津,既可以取得较好的防治效果又不会产生药害,最终达到农药减施的目的。

专用金得乐对夏谷茎秆特性·产量及抗倒性的影响

[目的]专用金得乐对夏谷茎秆特性、产量及抗倒性的影响。[方法]采用大田试验设计,在拔节期对6个夏谷品种分别喷施2 000 mg/kg金得乐,研究其对夏谷茎秆性状及产量性状的影响。[结果]金得乐可以提高夏谷穗粒重和出谷率,对结实率有一定的促进作用,对千粒重影响不大,不同夏谷品种产量增幅为2.23%~15.71%,平均增产270.27 kg/hm2。株高平均降低11.97 cm,降幅5.17%~13.94%,茎杆重心高度平均降低6.5 cm,茎秆4节长度3.47 cm,但不同品种间存在一定差异。穗茎长与CK均缩短,平均缩短0.89 cm。40 cm根重变化不明显。茎秆抗折力增强,增幅为7.86~36.50 g。各处理倒伏系数均不同程度降低,植株抗倒性越强,表明金得乐可有效提高谷子抗倒伏的能力。[结论]该研究对金得乐在夏谷上的生产应用提供参考依据。

农艺措施对谷子产量及抗倒伏力学性能的影响

【目的】明晰栽培条件互作对谷子叶片光合特性、茎秆生物力学性质指标的耦合影响,为运用谷子茎秆生物力学性质进行抗倒伏特性评价,为优化谷子种植栽培条件及抗倒伏优种筛选提供合理农艺措施和理论支持。【方法】采用裂区试验设计方法,主区选取4个在生产中具有代表性的谷子品种,副区为基于不同的播种密度与施肥量、播种密度与水分、水分与施肥量互作处理栽培条件,系统研究了栽培措施对谷子生长发育以及茎秆抗倒伏生物力学性质的影响。【结果】(1)除水分对谷子茎秆节平均直径影响不显著外,谷子品种、施肥量、播种密度及水分4个因素对谷子的产量、光合生理特性及茎秆形态特性均有极显著影响(P<0.001);(2)谷子的千粒重、产量均随施肥量和水分的增加而增加;随播种密度的增加,千粒重呈下降趋势,产量呈现先上升后下降趋势;谷子旗叶SPAD值及最大荧光值(Fm)开花期显著高于灌浆期,开花期旗叶SPAD值、灌浆期旗叶Fm可作为谷子育种的目标性状;(3)播种密度对谷子田间倒伏率的影响最大,其次是水分、品种,施肥量的影响最小;(4)谷子茎秆倒数第二节的抗拉倒力与株高、节平均长度及茎秆节含水率显著负相关,与节平均直径显著正相关。【结论】不同农艺措施互作栽培条件下,单因子对谷子的产量、植株光合生理特性及茎秆力学性能影响最大;选择优良品种、合理密植(≤70万株/hm2)、适当水肥是提升谷子籽粒品质、增加产量、减少田间倒伏率的有效措施。

小米psbA基因5'末端非编码区的结构特征

以小米(Setaria italica)为材料,克隆了含有叶绿体psbA基因的2.2kb EcoRⅠ片段,测定了该基因5＇末端非编码区的核苷酸序列。序列分析显示psbA基因5＇末端非编码区存在着与原核类似的启动子结构,其“-10”区的序列为TATACT,与原核生物“-10”共有基序(Consensus motif)仅相差一个核苷酸;其“-35”区的序列为TTGACA,与原核生物“-35”共有基序完全相同。另外,在“-10”区和“-35”区之间还存在着一个类似真核启动子结构的“TATATA”保守序列。这些结果表明小米psbA基因的启动子既具有原核的特征又具有真核的特征。小米psbA基因的mRNA前导序列长87bp,与高粱完全一致,而比水稻多出了“CTATTTT”7个核苷酸,比小麦、大麦和黑麦多出了“TTTT”4个核苷酸。因此推测在禾本科的C_3和C_4植物之间,psbA基因mRNA前导序列区的差异可能具有普遍性。计算机分析结果显示,以上6种植物的psbA基因mRNA前导序列区内均能形成小的茎环结构,而且这段“CTATTTT”额外序列恰好位于茎环结构中,造成了6种植物间茎环大小的差异。这一小的二级结构可能对psbA基因的表达调控有一定的影响。

谷子主要农艺性状与产量的关系

干旱已成为限制我国粮食增产的主要因素之一。以6个谷子品种为试材,对不同品种的主要农艺性状进行了研究和分析,探讨了谷子不同农艺性状与单株粒质量间的关系。结果表明,不同品种不同农艺性状之间差异极显著;单株粒质量与穗质量显著正相关,与株高、茎粗、穗粗间呈正相关,但不显著,与穗长呈负相关,但不显著。

谷子生育期与茎秆以及穗部性状的关系

谷子的茎秆性状和穗部性状与谷子产量有着密切关系,但对生育期与这些性状的关系缺乏研究。本文基于中国作物种质资源网数据库中谷子资源生育期及主要性状信息,统计740份谷子资源的茎秆和穗部的主要性状指标。利用单因素方差分析,发现主茎长度、主茎直径、单株穗重、单株粒重等性状指标随着生育期的增加而增加,千粒重随着生育期的增加呈现出正态分布,生育期较短的资源在穗部性状上多表现为短刺毛和紧穗的特征。这些结果可为谷子资源的充分利用和相关研究提供依据。

谷子根、茎、叶的显微结构

制作谷子根、茎、叶的连续石蜡切片,观察它们的显微结构.结果表明:谷子的根、茎和叶的显微结构具有单子叶植物所具有的特征,也具有长期适应生存环境而特化的特征.谷子根的表皮脱落得比较早,根的后生木质部形成大的空腔;谷子茎的维管束分散排列在基本组织中,皮层占的空间比较大;幼嫩谷子叶的发育和多数单子叶植物叶的结构一致.

叶面喷施腐植酸钾对张杂谷10号光合特性及产量的影响

[目的]研究叶面喷施腐植酸钾对谷子光合特性及产量的影响。[方法]以张杂谷10号谷子品种为材料,在孕穗期分别喷施不同浓度(0,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%,0.8%)腐植酸钾,对谷子株高、茎粗、叶片SPAD值、光合参数及产量构成进行测定。[结果]不同浓度处理下,谷子株高、茎粗先升高后降低,在0.1%和0.2%浓度时均增加显著,较对照分别增加了3.44%、2.78%和9.93%、17.90%;叶片SPAD值、净光合速率(Pn)均升高,在0.2%浓度时均达最大值,SPAD值较对照平均增加11.8%,净光合速率增加26.38%;胞间CO2浓度(Ci)降低;蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先升高后降低的趋势。穗长、穗粗、穗重、穗粒重、千粒重在喷肥后均增加,码数则先增加后减少,各产量构成指标均在0.2%时最大。[结论]本试验中,孕穗期喷施腐植酸钾浓度为0.2%时最佳,谷子叶片SPAD值、净光合速率及产量构成指标均达到最大。

化学调控对谷子茎秆性状及其籽粒产量的影响

【目的】通过在谷子不同生育时期叶面喷施多效唑和乙烯利,探讨两种植物生长调节剂配合喷施对谷子茎秆特征、抗倒性、灌浆及产量的影响,为谷子的化学调控和高产栽培提供理论依据。【方法】试验以张杂谷10号为供试材料,设多效唑浓度为300 mg/L分别在拔节期前、拔节期、孕穗期喷施,乙烯利浓度为400 mg/L分别在孕穗期、抽穗期以及灌浆期喷施,并测定谷子的形态指标、茎秆机械强度、穗颈节间性状、灌浆速率及产量。【结果】与对照相比,除A3B3、A3B1处理外,其他各处理茎粗均有所增加,其中在A_(1)B_(2)处理时达到最大,茎秆N1、N2和N3节间的茎粗显著增加了11.96%、12.72%和9.61%。茎秆节间长度则在A_(1)B_(2)处理时达到最小值,N1、N2、N3和N4各节间长度较对照显著缩短了47.61%、41.75%、44.75%和32.29%。谷子茎秆的各节间干质量同样以A_(1)B_(2)处理增加幅度最大,N1、N2、N3和N4各节间干质量分别较对照增加43.42%、55.84%、42.69%和31.95%。因多效唑与乙烯利对株高的影响,植株重心高度随之变化,表现为随株高的下降,重心高度渐降,在A_(1)B_(2)处理时最低,较对照显著降低36.04%。除A3B1、A3B3处理外,其他各处理的谷子基部各节间弯曲力矩和倒伏指数较对照减少,抗折力增大,抗倒伏能力增强,各参数均在A_(1)B_(2)处理时最佳。穗颈节间方面,谷子穗颈节每厘米干物质量在A_(1)B_(2)处理时最大,与对照相比增加54.54%,穗颈节含水量也随之变化,较对照降低33.12%。同时穗颈节弯曲力矩减少,抗折力增大,均在A_(1)B_(2)处理时最好。在灌浆中期,各处理的灌浆速率均达到最大,其中以A_(1)B_(2)、A_(2)B_(2)、A_(2)B_(1)处理效果最明显。产量方面,A_(1)B_(2)、A_(2)B_(2)、A_(2)B_(1)处理的产量较对照显著增加了23.82%、19.31%、8.35%,其他处理不显著,但A3B3、A3B1处理下谷子产量显著低于对照,分别减少6.51%、9.05%。与产量趋势相一致,穗质量、穗粒质量、千粒质量同样在A_(1)B_(2)处理时达到最大,但A3B3、A3B1处理下谷子穗粒质量显著低于对照,A3B1处理下的千粒质量较对照也显著降低。【结论】张杂谷10号在拔节期前或拔节期喷施300 mg/L多效唑后,在抽穗期再喷施400 mg/L乙烯利最适宜,而在孕穗期喷施多效唑后,孕穗期或灌浆期再喷施乙烯利会造成减产。

优质高产易机收谷子新品种长生13优良特性及生产潜力分析

为解决山西省春谷区缺少优质高产及适宜机械化作业的品种,针对性选择夏谷矮秆种质材料,构建不育群体,再与春谷区优质材料沁州黄杂交,定向选育成谷子新品种长生13,于2015年通过山西省品种审定委员会认定,2018年通过国家非主要农作物品种登记。长生13高产稳产品质优,植株矮壮易机收,在生产上配套轻简化栽培技术,适宜在山西省春播中晚熟区以及河北承德、甘肃天水、陕西延安等气候类型相似地区推广种植。