施肥和密度对张杂谷5号叶绿素荧光特性的影响

为揭示光合作用对施肥水平和种植密度的响应机制,以张杂谷5号为试验材料,采用5因素5水平二次通用旋转设计,分析氮、磷、钾、行距和株距对叶绿素荧光参数的影响。结果表明,氮对非光化学淬灭、光化学淬灭、最大光化学量子产量、实际光化学量子产量均有显著影响;在设计范围内,实际光化学量子产量和光化学淬灭随着施氮肥水平的增加均呈先增后降的趋势;随着氮的增加最大光化学量子产量呈直线上升趋势;非化学淬灭参数随着施氮量的增加先减小后增大。磷对实际光化学量子产量和非化学淬灭有显著影响,并且这些指标随着施磷量的增加均呈先增后减趋势。钾对实际光化学量子产量和光化学淬灭都有显著影响。行距对实际光化学量子产量、光化学淬灭和非光化学淬灭参数均有显著影响。氮与钾、氮与株距、钾与株距的相互作用对光化学淬灭和实际光化学量子产量影响显著。磷与行距的相互作用对最大光化学量子产量有显著影响。说明合理的施肥和密植可改善张杂谷5号的光合功能,从而增加作物干物质积累量,提高产量。

不同种植密度对张杂谷5号干物质积累的影响

设4个密度水平(75 000、150 000、225 000、300 000株/hm^2),研究了不同种植密度对张杂谷5号干物质积累的影响,结果表明,张杂谷5号在整个生育期干物质积累呈慢—快—慢型,150 000株/hm^2密度下成熟期单株干物质积累总量为100.82 g/株,穗部干物质质量为79.94 g/株,叶、茎运转率为24.73%、26.82%,叶、茎对籽粒的贡献率为8.55%、14.87%,产量为7 477.37 kg/hm^2,各项指标均高于其他3个种植密度,150 000株/hm^2为张杂谷5号的最佳种植密度。

拿捕净对杂交谷张杂谷5号幼苗生理特性的影响

采用盆栽试验,在张杂谷5号5～6叶期喷施不同体积分数的拿捕净（60,120,240,480 mL/L）,分别于药后7,15,30 d测定其倒三叶的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量及叶绿素质量浓度.结果表明,随拿捕净体积分数的增加,张杂谷5号的SOD,POD活性和MDA含量随之升高,CAT活性先升高后下降,且随时间的延长逐渐升高,而叶绿素质量浓度随拿捕净体积分数的增加而下降,随时间的延长先下降后上升;晋谷21号的保护酶活性变化与张杂谷5号相似,而叶绿素质量浓度随时间的延长下降.晋谷21号在药后10d左右随拿捕净体积分数的增加叶片的萎蔫逐渐加重.试验得出,≤120 mL/L的拿捕净对张杂谷5号谷子生理特性影响较小,晋谷21号在拿捕净60 mL/L时死亡.因此,拿捕净对杂交谷张杂谷5号相对安全,而晋谷21号不能施用.

谷子光合特性及产量最优的氮磷肥水平与细胞分裂素6-BA组合研究

【目的】谷子的干物质90%来源于光合作用,提高谷子群体光能利用,维护中上部叶片较大的光合速率及持续时间对于产量形成十分重要。研究合理施肥对谷子光合特性的影响将为谷子生产提供合理施肥依据。【方法】以张杂谷5号为试材,采用三因素二次通用旋转组合设计进行田间试验。设5个氮水平为22、69、138、207、254kg/hm^2;5个磷(P_2O_5)水平为11、36、72、108、133 kg/hm^2;细胞分裂素6-BA[0.5%(v/v)]于开花期开始,每天16:00左右叶面喷施,连喷4 d。灌浆期调查旗叶叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量。【结果】随着施磷量的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后缓慢下降;随着喷施6-BA浓度的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后下降明显。叶绿素含量受氮、磷、6-BA影响显著,三个因素变化趋势比较一致,随着施氮、磷的用量和喷施6-BA的浓度升高,叶绿素含量均呈先增后降的趋势,产量也随氮、磷、6-BA的水平变化显著。根据一次项对产量的作用方程来看,增产作用磷>6-BA>氮。在供试施用水平内,氮、磷、6-BA对产量的影响均呈抛物线状,随着施磷的增加,产量先迅速增加后缓慢下降,随着施氮量、6-BA用量的增加,产量先迅速增加后下降明显。氮肥和细胞分裂素6-BA之间交互作用对叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量均有显著影响。【结论】在供试条件下,适宜氮磷施用水平配合喷施6-BA可显著增加谷子的叶面积系数、叶绿素含量和净光合速率,超过适宜用量后,降低作用也很明显。氮、磷、6-BA与产量间回归关系极显著,拟合程度较高,可用于实际产量预测。对于张杂谷5号,最高产量为N175.0 kg/hm^2,P_2O_594.3 kg/hm^2,喷施6-BA 11.8 mg/L,预期产量为6629kg/hm^2。

外源油菜素内酯对谷子2,4-D胁迫的缓解效应

通过盆栽方法,以张杂谷5号为材料,采用EBR和2,4-D两因素完全随机设计,研究在2,4-D胁迫下,外源EBR对谷子各项指标(出苗时间、出苗率、株高、叶绿素含量)的影响。结果表明,通过方差分析,不同浓度的EBR处理之间各项指标均有极显著差异(P<0.01);不同浓度2,4-D处理之间幼苗的株高有极显著差异(P<0.01),叶绿素含量差异显著(P<0.05);两因素的相互作用对幼苗的株高有显著影响(P<0.05),对叶绿素含量有极显著影响(P<0.01),其中,0.1 mg/L EBR与0.5 g/L 2,4-D组合最有利于谷子幼苗的生长,为最佳组合。说明适宜浓度的EBR不仅能够减轻2,4-D对谷子幼苗的抑制作用,还能在一定程度上促进幼苗生长。

谷子新品种比较试验

比较试验结果表明,在干旱非常严重的情况下,6个参试品种中有3个品种比对照长农35号增产,增产幅度为1.6%～10.7%,其中,张杂谷10号产量居首位,平均为7 017.0 kg/hm2,比对照增产678.0 kg/hm2,增产率10.7%;抗旱性、抗倒性强,对黑穗病、白发病等主要病害具有较强的抗性。张杂谷5号产量居第2位,平均为6 604.5 kg/hm2,比对照增产265.5 kg/hm2,增产率4.2%;抗旱性、抗倒性较强,高抗白发病。张杂谷10号和张杂谷5号这2个品种花期集中,灌浆速度快,产量性状好,具有较大的生产潜力。

覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响

在地膜覆盖穴播条件下,选用张杂谷5号为材料,设4.95万、7.50万、15.00万穴/hm2 3个单位面积穴数水平与1、2、3、4苗/穴4个每穴留苗数水平,共12个密度处理,研究不同降水年型和群体密度对谷子分蘖成穗及产量的影响。结果表明:张杂谷5号产量与群体密度的关系表现为"线性加平台"方式;4.75万~11.97万苗/hm2范围内,产量随密度增加呈线性方式增加;13.56万~47.25万苗/hm2很宽的密度范围内,产量对密度的响应表现不敏感,在一个窄幅平台内波动。群体密度相差9.88~10.59倍,张杂谷5号单位面积穗数、穗粒数和千粒重分别相差2.58~3.87倍、2.06~3.00倍、1.03~1.05倍。随群体密度的增加,张杂谷5号每苗分蘖数、每苗成穗数、分蘖成穗率相应减少,密度最高的处理较密度最低的处理,每苗的分蘖数、每苗穗数和分蘖成穗率分别减少2.3~5.2个、2.8~4.9个和37.2~47.7个百分点;群体密度相同时,增加单位面积穴数比增加每穴留苗数能形成更多的分蘖数和穗数。偏丰水年张杂谷5号子粒产量比干旱年高20.3%,原因是单位面积穗数和千粒重的显著增加。偏丰水年,张杂谷5号产量以7.5万穴/hm2和4苗/穴的组合处理最高,较其他处理高3.9%~27.1%;干旱年,产量以15万穴/hm2和1苗/穴的组合处理最高,较其他处理高0.1%~30.5%,而7.5万穴/hm2和4苗/穴的组合处理产量次之。

不同密度、油菜素内酯和2,4-D丁酯对谷子光合特性及产量的影响

采用3因素二次通用旋转组合设计方法,探讨外源24-表油菜素内酯、种植密度、2,4-D丁酯对张杂谷5号光合特性与产量的影响。结果表明,单因素种植密度、2,4-D丁酯用量对叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数和产量有显著影响;单因素24-表油菜素内酯对叶绿素含量和产量有显著影响。在所研究的3个因素中,24-表油菜素内酯和2,4-D丁酯的交互作用对4个指标均有显著影响;24-表油菜素内酯和种植密度的相互作用显著影响叶面积指数和产量。此3因素与产量间回归关系极显著,可用于实际生产预测。使张杂谷5号产量达最大的农艺方案为:24-表油菜素内酯浓度0.127mg/L,种植密度为33.1万株/hm^2,施2,4-D丁酯736.5mL/hm^2,预期产量为6629kg/hm^2。

谷子杂交种与常规种光合和叶绿素荧光特性的比较

为了明确杂交谷的光合优势是否是其产量高于常规谷的一大主因,本研究于2013年对常规谷晋谷21号和杂交谷张杂谷5号的光合和叶绿素荧光特性进行比较。采用完全随机设计,每个品种种植5个小区,在拔节期和灌浆期分别测定各项光合指标。结果表明,在拔节期,张杂谷5号的净光合速率、PSⅡ实际光化学量子产量显著高于晋谷21号;但在灌浆期,张杂谷5号和晋谷21号之间的总叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、PSⅡ实际光化学量子产量、光化学淬灭参数和非光化学淬灭参数都存在显著差异。总体杂交谷在拔节期和灌浆期的光合性能高于常规谷。