河北省荷斯坦种公牛遗传缺陷分子检测

遗传缺陷病对奶牛的生产和繁殖能力具有重要影响,如果不及时检测和筛选,可能会导致胚胎死亡和犊牛畸形,进而影响牛场的经济效益。为了保障荷斯坦牛的良种选择和群体遗传改良,加强对遗传缺陷病的检测是非常关键的。本研究利用微流控SNP芯片技术,对河北省种公牛站的38头荷斯坦种公牛冻精进行了9种遗传缺陷基因筛查,并对其分布情况进行探析。结果显示,CVM、HH1、HH3、BS、HH5、HH6遗传缺陷的携带率分别为2.60%、2.60%、10.50%、2.60%、7.90%和5.30%,未发现HH4、BLAD和HCD的携带者。结果表明,河北地区种公牛群体中存在一定比例的遗传缺陷携带者,为避免遗传缺陷给奶牛生产带来不利影响,建议牛场在使用冻精时,应采取科学的选种选配措施。

种植密度对河北夏玉米生理成熟后茎秆抗倒能力及产量的影响

河北地区由于受光热资源限制,夏玉米收获时籽粒含水率普遍偏高,成为阻碍机械粒收技术推广应用的重要因素。虽然通过延迟收获可降低籽粒水分,但茎秆倒伏问题将进一步增加粒收难度。基于此,本试验于2019年选择迪卡517(DK517)、京农科728(JNK728)和豫单9953(YD9953)3个适宜机械粒收的品种为材料,以郑单958(ZD958)为对照,2020年新增张单258(ZD258)、张粒178(ZL178)和郑原玉432(ZYY432)3个品种,并设置3个种植密度,分别为6×10^(4)(D1)、7.5×10^(4)(D2)和9×10^(4)株·hm^(-2)(D3),研究品种间及种植密度对生理成熟期倒伏率、茎秆形态特征、解剖特征、力学特征及产量的影响。结果表明,试验所选品种除了对照ZD958,其他品种均于吐丝后67 d籽粒含水率降至25%以下,达到了GB/T 21962-2008标准中机械粒收对籽粒含水率的要求,其中YD9953和ZL178在吐丝后67 d的籽粒含水率比吐丝后25 d平均降低了35.1和42.0个百分点。在生理成熟期,相同密度下YD9953、ZL178、ZYY432的总倒伏率显著低于其他品种,其中在D1和D2密度下的总倒伏率均低于5%,符合机械粒收对倒伏率的要求。分析倒伏相关性状发现,株高和穗位高对密度的响应因品种而异;各品种茎秆基部第3节间单位体积干重和抗折力均随密度的增加而降低。D3密度下,ZL178的节间单位体积干重与D1相比,降幅最小(7.9%)。D2密度下,YD9953、ZL178和ZYY432的抗折力比均值分别提高28.7%、21.5%和28.4%;相同密度下ZL178、JNK728、YD9953的维管束数目和木质化程度高于其他品种。相关性分析发现,倒伏率和纤维素含量与抗折力呈显著正相关(R^(2)=0.70、0.51),可作为评定玉米茎秆抗倒伏能力的关键指标。D2密度下ZL178和YD9953的产量与对照ZD958差异不显著但高于其他处理。综合考虑品种脱水特性、产量和站秆期间抗倒伏能力,ZL178和YD9953在密度7.5×10^(4)株·hm^(-2)下能够兼顾高产和抗倒。本研究结果可为河北夏玉米光热资源限制区推广机械粒收提供理论参考。

不同玉米自交系对环磺酮的敏感性差异研究

环磺酮是2021年在中国登记上市的玉米田对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)抑制剂类除草剂。为明确环磺酮对不同玉米自交系的安全性,以玉米自交系HB05(‘Mo17’)、HB09(‘PH6WC’)、HB39(‘J525’)和HB82(‘’KH8’)为研究对象,进行了环磺酮胁迫对不同玉米自交系幼苗生长及体内生理生化指标的影响研究。结果表明:环磺酮按有效成分120 g/hm^(2)处理,敏感型玉米HB82和HB39表现出叶片失绿白化,直至干枯死亡,严重影响玉米的生长发育;而耐药型玉米HB05和HB09叶片没有出现受害症状,对生长发育无明显影响。环磺酮按有效成分240 g/hm^(2)处理14 d后,对敏感型玉米HB82和HB39株高抑制率分别为64.63%和63.79%,鲜重抑制率分别为70.06%和66.02%。环磺酮按有效成分720 g/hm^(2)处理14 d后,对耐药型玉米HB05和HB09株高抑制率分别为48.61%和38.05%,鲜重抑制率分别为21.93%和43.63%。环磺酮对耐药型玉米HB05和HB09的IC50值分别为223.50和37.42 mg/L,明显高于敏感型玉米HB82和HB39(对的IC50值分别为13.48和16.13 mg/L)。对叶绿素含量测定结果表明:叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量的变化趋势一致,即随着处理时间的延长,不同玉米自交系体内叶绿素含量呈不同程度的下降趋势,且敏感型玉米下降趋势明显大于耐药型玉米。环磺酮按有效成分120 g/hm^(2)处理7 d后,与0 d相比,敏感型玉米HB82、HB39体内叶绿素总含量较0 d分别下降87.76%和70.55%,而耐药型玉米HB05和HB09分别下降49.86%和33.65%;敏感型玉米HB82和HB39体内类胡萝卜素含量分别下降83.72%和74.02%,耐药型玉米HB05和HB09分别下降40.83%和33.33%。对超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性的测定结果表明:环磺酮胁迫诱导了不同玉米自交系体内SOD和POD酶活性的增加,呈先上升后下降的趋势,其变化幅度为敏感型玉米高于耐药型玉米。综上所述,不同玉米自交系对环磺酮的敏感性存在显著差异,明确不同玉米自交系对环磺酮的耐药性,在生产中可避免环磺酮对玉米产生药害,减少不必要的损失。

冀糯172特征特性及高产优质栽培技术

介绍了甜加糯玉米新品种冀糯172的品种特性、产量性状及高产优质栽培技术,为该品种的生产、推广和加工提供理论依据。

D-草铵膦的除草活性研究

采用室内盆栽法,测定了D-草铵膦对麦苗的抑制作用以及对马唐、牛筋草、苘麻、反枝苋的除草活性,比较评价了L-草铵膦和D-草铵膦的除草活性。试验结果发现D-草铵膦具有一定除草活性,尤其对马唐有相对较高的防效。D-草铵膦对马唐、牛筋草、苘麻、反枝苋的除草活性分别为L-草铵膦的0.33、0.09、0.10、0.001倍。

夏玉米粒位效应对增密的响应及其碳氮代谢特征

为了探究夏玉米粒位效应对增密的响应及其碳氮代谢特征,2020—2021年在河北省农林科学院粮油作物研究所堤上试验站,通过设置不同密度处理(PD1:6.0万株/hm^(2);PD2:7.5万株/hm^(2);PD3:9.0万株/hm^(2))的大田试验,研究了增密对玉米不同粒位籽粒灌浆与碳氮代谢生理特征的影响。结果显示,增密对弱势粒灌浆影响较为明显,其灌浆速率和粒质量差异呈现时间分别自授粉后20~25 d和30~35 d开始。弱、强势粒粒质量比随着种植密度的增加明显降低,与PD1相比,PD3处理的弱、强势粒粒质量比平均降低8.45%。增密明显降低了单株干物质积累量,主要归因于花后干物质积累量的明显降低。通过对弱、强势粒碳氮代谢生理相关指标的分析表明,增密加剧了玉米弱、强势粒间淀粉和蛋白含量差异,同时也加剧了玉米灌浆中期弱、强势粒间蔗糖磷酸合成酶(SPSase)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGase)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性的差异,这主要与增密明显降低弱势粒SPSase、ADPGase和GS活性有关;综上所述,增密通过明显降低弱势粒灌浆充实而加剧玉米的粒位效应,增密限制玉米弱势粒灌浆一方面与其降低花后干物质积累有关;另一方面与其明显影响弱势粒碳氮代谢酶SPSase、ADPGase和GS活性密切相关。

限水灌溉下不同灌溉模式对夏玉米产量和水分利用效率的影响(英文)

华北平原水资源短缺问题对传统农业灌溉方式提出挑战。限水灌溉条件下调整优化灌水模式是节约灌溉用水、提高水分利用效率(WUE)和作物产量的重要策略。基于此,本试验在2018—2019年两个生长季,在自动防雨棚内(消除自然降雨的影响)设置不同灌水模式,分析其对夏玉米产量和WUE的影响。本试验采用随机区组设计,设置2种灌水方式:畦灌(BI)和微喷灌(SI)。根据灌水总额和灌水频次分成2组对比模式。等量不等次组(SI-225和BI-225):灌水总额相同[50%耗水量(ET)],灌水频次不同, SI-225灌水频次为6次,分别在出苗(VE)、6展叶(V6)、10展叶(V10)、13展叶(V13)、吐丝期(VT)和灌浆期(R3);BI-225灌水频次为3次,分别在VE、V10和VT。等次不等量组(SI-225、SI-280、SI-352和BI-450):灌水频次相同(6次),灌水总额不同(分别为50%、60%、80%和100%ET),其中SI-225和BI-450为定额灌溉, SI-280和SI-352根据土壤墒情进行测墒补灌。结果表明,与BI-225相比, SI-225产量提高17.7%~20.2%, WUE提高9.2%~12.7%。进一步分析生理指标发现, SI-225通过小定额多次灌溉改善了上层土壤水分状况(0~40 cm),提高光合速率、叶面积指数和干物质积累,进而提高产量和WUE。在相同的灌水频次下,与BI-450相比, SI-225和SI-280产量降低21.2%和12.0%,但由于SI-225和SI-280降低了叶面积指数和呼吸速率,导致生育期总耗水量降低,进而提高WUE。与BI-450相比, SI-352的产量差异不显著(P>0.05),但SI-352通过优化叶面积指数和呼吸速率, ET降低9.8%,灌水量降低21.8%,进而WUE提高5.1%。因此,在限水灌溉条件下(50%of ET),通过提高灌水频次(小定额多次灌溉)可提高夏玉米的产量和WUE;在适度限水灌溉(80%of ET)下,采用微喷测墒补灌可实现稳产量、高水效。该研究结果可为华北平原缺水地区提高农业用水效率提供理论参考。

华北平原基于麦玉轮作的粮薯、粮豆轮作模式碳足迹评价

针对华北平原冬小麦-夏玉米1年2熟长期复种连作导致的低效益、高碳排问题,以及面临保障口粮安全的艰巨任务,基于冬小麦-夏玉米轮作模式,加入甘薯和大豆形成粮薯、粮豆2年轮作模式,以期构建适宜该区域的稳粮、高效、生态种植制度。试验于2019年10月-2021年10月在河北省农林科学院宁晋基地进行,以冬小麦-夏玉米→冬小麦-夏玉米(麦玉模式)为对照,设置冬小麦-夏玉米→冬闲-春甘薯(粮薯模式)和冬小麦-夏玉米→冬小麦-夏大豆(粮豆模式)2种轮作模式,同时进行年际内重复,即冬闲-春甘薯→冬小麦-夏玉米和冬小麦-夏大豆→冬小麦-夏玉米。分析各轮作模式周年当量产量、碳排放和碳足迹差异。结果表明:与麦玉模式相比,粮薯模式的周年当量产量平均增加了29.10%,而粮豆模式的周年当量产量平均降低了6.03%。粮薯和粮豆模式显著降低了由农资生产、运输等过程导致的间接排放,主要降低了由化学氮肥和灌溉耗电导致的碳排放,比对照模式分别降低了40.5%和14.9%。与对照模式相比,粮薯和粮豆模式由氮肥施用导致的N 2 O直接排放量分别降低50.0%和32.4%,氨挥发间接排放量分别降低50.0%和29.6%,氮淋洗间接排放分别降低50.0%和26.4%。麦玉模式、粮薯和粮豆模式的周年总碳排放分别为13361.4,7468.2,10315.0 kg/hm^(2)。粮薯和粮豆模式的周年总碳排放比对照模式分别降低了44.1%和22.8%。与对照模式相比,粮薯和粮豆模式的单位面积碳足迹分别降低了44.1%和22.8%,单位生物量碳足迹分别降低了29.7%和9.4%。综上,将甘薯和大豆加入基于麦玉模式的轮作系统中可降低系统周年碳足迹。因此,从农田系统减排角度,粮薯和粮豆轮作模式可作为华北地区部分替代传统麦玉轮作的理论推荐模式。