新疆农业科学-栏目: 种质资源·分子遗传学·耕作栽培·生理生化·微生物

【目的】 通过白星花金龟虫砂与黄萎病生防菌相结合,研究棉花黄萎病绿色防控技术,分析两者协同作用下不同施用方式对棉花生长发育及防控黄萎病的影响,为棉花黄萎病的绿色防控和棉花产业可持续发展提供参考。【方法】 设置虫砂复合枯草芽孢杆菌(LD-KC)、解淀粉芽孢杆菌(LD-JDF)、哈茨木霉(LD-HC)、中棉菌乐土(LD-ZM)4种组合,分别以虫砂复合生防菌全量基施(TBF)和虫砂基施+生防菌追施(BF+DBM)2种方式施入田间,在棉花全生育期测量生长发育和产量指标,在黄萎病发病期调查棉花黄萎病病情指数。【结果】 BF+DBM组的棉花生长发育指标(株高、茎粗、果枝始节高等)优于TBF组,以LD-JDF和LD-ZM表现较好;BF+DBM组籽棉增产效果明显,显著高于TBF组和对照组(CK),BF+DBM籽棉增产在24.37%~33.40%,LD-JDF组增产最高,增产率达33.40%,其次为LD-HC,增产率为31.10%。黄萎病发生初期,TBF组的病情指数在3.80~5.85,LD-JDF处理对棉花黄萎病的防效较高,达到44.36%,BF+DBM组病情指数在2.50~5.33,LD-HC处理下的病情指数最低,防效为63.40%,黄萎病发生后期,TBF组和BF+DBM组病情指数分别在27.00~31.67、21.67~30.83,均为JDF防效最高,分别达到19.00%、34.98%。【结论】 在棉花整个生育期内,虫砂基施+生防菌追施能有效促进棉花的生长发育,对棉花黄萎病的防治效果较佳,且增产效果较为显著,以LD-JDF增产效果最佳,虫砂基施和生防追施相结合的施用方式。

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【目的】 研究拱棚栽培措施下“干播湿出”对棉花出苗率、生育进程及生长机制的影响。【方法】 于2023年在新疆阿克苏地区沙雅县海楼镇进行田间试验,设播种时间和拱棚栽培2个因素,常规“干播湿出”为对照,共4个处理,播种时间分别为4月7日与4月13日(4月13日是当地大田播种日期),同一播种时间采用“干播湿出”+拱棚、常规“干播湿出”2种栽培方式。分析不同处理下空气温度、土壤水-热-盐、棉花出苗率、生长指标与生理特性的响应特征。【结果】 “干播湿出”+拱棚处理下棚内温度高于大气温度,0~40 cm土层内,随着土层加深,拱棚增温效果逐步减缓,“干播湿出”+拱棚处理较常规“干播湿出”处理灌溉出苗水后0~20 cm土层平均土壤含水率提高1.57%~2.16%,20~40 cm土层平均土壤含水率提高0.46%~2.11%,且“干播湿出”+拱棚处理0~40 cm各层土壤电导率均低于“干播湿出”处理。“干播湿出”+拱棚处理棉花株高、茎粗、地上部干物质积累量显著高于“干播湿出”处理( P<0.05),“干播湿出”+拱棚处理棉花叶绿素含量、净光合速率较“干播湿出”处理分别高12.11%~14.29%、32.74%~41.68%。【结论】 拱棚处理可以使表层土壤增温,提高土壤保水能力,降低土壤盐分含量,提高棉花出苗率,促进棉花株高、茎粗、地上部干物质积累量及叶面积指数的生长,有利于棉花光合作用,且适宜早播对棉花生长的促进作用显著。

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【目的】 筛选出适宜棉花生长发育过程中的喷施噻苯隆时期及喷施次数,分析叶面喷施噻苯隆试剂对棉花生长发育及产量的影响。【方法】 2021年在新疆昌吉回族自治州(简称昌吉州)呼图壁县大丰镇进行叶面喷施噻苯隆试验,以新陆早82号棉花品种为材料,以150 mL/hm²作为喷施标准,T₁、T₂和T₃为喷施1次处理,分别在盛蕾期、花铃期和盛铃期喷施;T₄、T₅和T₆为喷施2次处理,分别在盛蕾期与花铃期、盛蕾期与盛铃期、花铃期与盛铃期喷施。T₇为喷施3次处理,在盛蕾期、花铃期与盛铃期各喷施1次。共设置7个处理,1个清水对照处理。研究叶面喷施噻苯隆的次数及喷施时期对棉花农艺性状、干物质积累与分配、产量及品质的影响。【结果】 T₅处理果枝数和铃数增加,与CK相比,果枝数增加1.8台,铃数增加3个;施药60 d后,T₅处理干物质积累量较CK增加28.94 g,且生殖器官干物质较CK占比较大,增加6.5%;T₅处理的棉花有效铃数较CK增加0.45个,单铃重增加0.37 g,T₆处理的籽棉与皮棉产量较CK分别增产20.7%与17.9%;T₅处理的上半部纤维长度较CK增加0.4%。【结论】 喷施2次噻苯隆,且在盛蕾期喷施对棉花生长发育具有促进效果,盛铃期喷施可以增加棉花的产量,利用噻苯隆作为植物生长调节剂对棉花有积极效果。

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【目的】 微生物菌剂的作用效果受作物及生态环境的影响较大,筛选适应新疆土壤类型及气候特点的具有促生长、抗倒伏和耐受生物或非生物胁迫等作用的功能菌株,为新疆干旱区农业微生物资源收集与挖掘提供依据。【方法】 采用浸种方式进行小麦盆栽试验,测定单菌及其组合对小麦生长和生理特性的影响。【结果】 从新疆不同生态环境土壤中分离得到9株具有促生功能的菌株,均有不同程度的耐盐碱、耐干旱等特性。在轻度盐碱土中,9株菌小麦发芽率增幅为6.67%~33.33%,株高为6.91%~54.09%,鲜重为15.74%~75.32%,叶绿素含量为27.03%~143.87%;8株菌提高了小麦植株具抗病性的苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶活,增幅为18.06%~89.59%;5株菌提高了小麦植株具抗逆性的过氧化物酶(POD)酶活;3株菌增加了小麦植株与抗倒伏特性相关的木质素含量,分别提高了19.10%、13.77%和8.43%。结合促生、抗倒伏、抗逆性等功能,对其中3株具有不同功能的菌株Y24(类芽孢杆菌属)、SD5(芽孢杆菌属)、L6(盐单胞菌属)进行组合。组合后SD5-L对小麦生长和生理特性的总体效果最佳。发芽率和鲜重较SD5和L6单菌分别增加7.15%和0.00%、133.33%和1.23%,叶绿素、木质素含量分别增加了100.00%和92.03%、5.34%和2.45%,PAL、POD酶活性分别增加了8.25%和44.80%、4.13%和-6.04%。【结论】 在新疆干旱区轻度盐碱胁迫下,促生菌组合后小麦未明显增加株高,但发芽率、鲜重、光合作用、抗倒伏和抗病性等功能效果显著优于单一菌株,不同菌株之间能够协同增效。芽孢杆菌属和盐单胞菌属组合可以发挥菌株更大作用,可促进小麦生长和提高植株的抗逆性。

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【目的】 筛选不同选择目标下最适宜的谷子品种,综合评价适宜不同选择目标的最佳谷子品种。【方法】 2021~2022年分析对比20份谷子新品种的25个农艺性状、产量和品质指标,利用熵权法对各指标赋权,采用DTOPSIS法、灰色关联度分析法评价对不同品种的农艺性状及产量与品质。【结果】 除千粒重外,其余24个指标的谷子品种间差异均达极显著水平。2种分析方法的排序结果与产量排序结果的吻合程度更高,即灰色关联度分析较DTOPSIS法更注重评价产量。C_i最大差异值为30.01%,r_i最大差异值为7.71%,γ最大差异值为11.85%,DTOPSIS法更能体现出各谷子品种的差异性。【结论】 DTOPSIS法和熵权法赋权的加权灰色关联度分析法适用于综合评价谷子品种。半干旱生产区应选择张杂谷16号;各性状更平衡的品种应选择金苗K₂;兼顾产量和各性状平衡的品种应选择济谷22号。

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【目的】 研究播期对谷子品种晋汾107营养及风味的影响,为谷子播种农艺与种质研究及农产品加工提供一定的参考。【方法】 对晋汾107春播谷子和冬播谷子的基础营养物质的检测及脂肪酸的营养分析评价,并采用气相色谱-离子迁移色谱(GC-IMS)技术分别测定与分析春播、冬播谷子挥发性成分,根据挥发性成分的指纹图谱分析不同样品间的差异。【结果】 春播谷子在蛋白质等基础营养物质含量均高于冬播谷子,冬播谷子则在部分维生素及类胡萝卜素含量上高于春播谷子,同时含有的脂肪酸更营养健康。共检出晋汾107春播与冬播中挥发性差异物质共有68种,其中冬播中的风味物质种类更为丰富,而醛类物质含量最为丰富,还含有多种醇、酮、酯及杂环类化合物等。【结论】 播种时间的不同对谷子的营养及风味产生将相应的影响。

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【目的】 分析东北春大豆种质资源的表型特征并筛选优质材料。【方法】 选用209份材料,种植3年,对12个大豆性状进行描述性统计、聚类分析、分段线性回归分析和综合评价等。【结果】 表型变异系数及多样性指数范围指出节数、茎粗和百粒重变化幅度较为稳定,分枝数、虫食重比和单株荚数等9个性状变异丰富;所有性状可被主成分分析浓缩为产量、抗虫、百粒重及株型因子,其中产量因子与株型正相关,与百粒重、虫食粒数和虫食重比负相关;种质资源可划分为4个类群,I类群株型适中且荚数多,II类群植株矮小且单株产量低,III类群株型理想、产量最高,IV类群与I类群相似但抗虫性差;分段线性回归得出理想高产大豆范围在株高102.03 cm、19.93个节数、3.5个分枝、茎粗11.39 mm、豆荚99.73个和粒数286.09个左右,且尽可能不受大豆食心虫的取食;在DTOPSIS(dynamic technique for order preference by similarity to ideal solution)法下,种质资源的综合得分在0.59~0.25,平均得分为0.16。【结论】 东北春大豆资源表型多样性丰富,I类群、III类群可分别用于株型改良和高产育种。株型适中、粒数较多且抗虫是高产大豆的主要特征。Soy194、Soy052和Soy196可作为优异种质运用于大豆育种中。

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