目的:筛选适宜的可替代传统当归生荒地育苗的熟地育苗床土资源.方法:以撂荒地为对照,对不同药用植物(当归、秦艽、羌活)茬口土壤条件下当归苗栽根系活力、可溶性蛋白含量、相对电导率、氨基酸泄露率、丙二醛含量及抗氧化酶活性进行测定与分析.结果:不同药用植物茬口对当归苗栽根系活力、渗透调节物质含量、细胞膜稳态性、膜脂过氧化程度及抗氧化酶活性具有显著影响,当归重茬及羌活茬口当归苗栽根系细胞酶促抗氧化系统薄弱,且渗透调节能力差,膜脂过氧化程度加剧,质膜稳定性降低,根系活力下降,导致其越冬后发病率剧增.秦艽茬口当归苗栽各生理生化指标与对照差异不显著,其抗氧化系统发达,膜脂过氧化程度小,质膜稳定性强,渗透调节能力大,根系活力强,苗栽越冬后发病率低.结论:秦艽茬口土壤可作为较适宜当归育苗的熟地床土资源.

目的: 研究广藿香不同茬口土壤对其幼苗生长的农艺性状及其植株挥发油和百秋李醇含量的影响,为揭示广藿香连作障碍成因及其缓解连作障碍、提高药材品质提供科学依据.方法: 以正茬、迎茬、重茬土壤为培养基质,在田间移栽广藿香组培苗,测定不同茬口土壤酚酸含量与土壤有机质、全氮、pH 等理化性质,以及广藿香幼苗农艺性状及挥发油和百秋李醇含量.结果: 重茬和迎茬土壤酚酸含量较正茬土壤显著升高,土壤有机质、全氮含量较正茬土显著下降,且重、迎茬土壤之间的上述指标差异显著.与正茬相比,在重茬土壤中生长的广藿香幼苗的各农艺性状显著下降,丙二醛(MDA) 含量升高,挥发油、百秋李醇含量显著减少; 在迎茬土壤中生长的广藿香存活率下降明显,其他各农艺性状较正茬土差异较小,挥发油和百秋李醇的含量小幅度升高.结论: 酚酸类化感物质在土壤中的积累,土壤理化性质的恶化可能是引起广藿香连作障碍的重要原因之一.

目的:通过试验获得轮作周期及新型肥料对蒙古黄芪主要农艺性状[1]及生产效应[2]之影响.方法:采用单因素随机区组一年多点法设计,处理内容6个,重复次数3次,小区面积3 m×7 m.结果:新型肥料在不同轮作制条件下黄芪鲜根平均产量分别为6765 kg·hm-2和4431 kg·hm-2,在3a轮作制土壤条件下施用新型肥料较重茬土壤条件下施用新型肥料可增产52.7％.在3a轮作制土壤条件下建议选择25％凹凸棒矿化复合肥3000 kg·hm-2,在重茬土壤栽培条件下选择25％凹凸棒矿化复混肥3000 kg·hm-2为宜.施30％凹凸棒矿化复合肥3000 kg·hm-2的处理其经济纯收益最高,收益率为9.99元/元,且黄芪甲苷含量最高0.118％,较对照常规化肥0.076％提高了55.3％.结论:蒙古黄芪高产、优质、高效及抗病性好的技术方案是,在3a轮作制土壤条件下选择凹凸棒矿化复合肥25％,在重茬土壤栽培条件下选择凹凸棒矿化复混肥25％为宜.

该试验在玉米单作茬口、玉米-花生间作茬口(间作茬口)、花生单作茬口共3种茬口,以及0 kg P2O5·hm-2 (P0)和180 kg P2O5·hm-2(P1)2个磷水平下,研究了间作茬口与施磷对冬小麦分蘖、叶面积指数(LAI)、干物质积累、光合特性及产量的影响机制,为玉米花生间作与小麦-玉米复种轮作提供理论依据.结果 表明:(1)间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦有效分蘖数、LAI、净光合速率和干物质积累量,并提高了冬小麦旗叶的SPAD值、CO2饱和点、光饱和点及最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、最大羧化速率(Vrmax)、最大RUBP再生的电子传递速率(Jmax)和最大磷酸丙糖利用速率(VTPU),且CE、Vcmax、VTPU的增幅均达到显著水平(P＜0.05),有效改善了冬小麦产量构成,显著提高籽粒产量(P＜0.05).(2)间作茬口较花生茬口提高了冬小麦乳熟期的Pnmax、AQY、CE,增加了穗粒数和粒重,提高了产量.(3)与不施磷相比,施磷180 kg P2O5·hm-2显著促进间作茬口冬小麦生长,显著提高冬小麦旗叶的SPAD值、Pnmax、AQY、CE、Vcmax、Jmax、VTPU和籽粒产量(P＜0.05).研究发现,间作茬口较玉米茬口能有效增强冬小麦旗叶表观量子效率和CO2羧化能力,显著提高小麦花后光合能力,促进冬小麦生长,从而增加穗粒数、粒重和籽粒产量,且间作茬口结合施磷180 kg P2O5·hm-2效果更好.

为探明不同茬口及施氮量对冬小麦产量及氮肥利用率的影响,以“豫农211”为材料,采用二因素裂区设计.主因素为玉米单作(SM)、玉米大豆间作(MS)、大豆单作(SS)3个茬口,副因素为N0(0 kg·hm-2)、N180(180 kg·hm-2)、N240(240 kg·hm-2)、N300(300kg·hm-2)4个施氮量.结果 表明:不同施氮水平下,与玉米单作相比,玉米大豆间作和大豆单作茬口冬小麦产量增幅分别为4.74％～10.01％、5.12％～17.05％,且均显著增加;茬口对小麦穗数及穗粒数均有显著影响,对千粒重影响不显著,与玉米单作相比,大豆单作和玉米大豆间作茬口穗数增幅分别为10％～15％、4％～19％,穗粒数增幅分别为2％～21％、4％～20％;施氮量对小麦穗数及千粒重有显著影响,对穗粒数影响不显著;不同茬口与施氮量的交互作用对穗粒数和千粒重差异均达显著水平;同一施氮处理下,茬口处理间氮肥农学利用效率和偏生产力均表现为大豆单作＞玉米大豆间作＞玉米单作,且在N180和N240水平下均达显著水平;结合施氮量与产量拟合曲线,相比玉米单作茬口,大豆单作及玉米大豆间作在保证冬小麦产量的同时降低了氮肥的投入,在生产实践中对不同茬口下小麦施氮量具有指导意义;玉米单作茬口,冬小麦最佳经济产量施氮量和最高产量施氮量分别为243和262 kg·hm-2;大豆单作和玉米大豆间作茬口,最佳经济产量施氮量分别为196和210 kg·hm-2,最高产量施氮量分别为205和222 kg·hm-2.

为探明环境条件影响黄瓜果面蜡粉形成的机制,以‘山农5号’黄瓜为接穗,‘黄诚根2号’南瓜(去蜡粉能力强)和‘云南黑籽南瓜’(去蜡粉能力弱)为砧木进行嫁接,在日光温室不同栽培茬口(冬春茬和秋冬茬)下研究了硅吸收分配和果面蜡粉量差异,并在人工气候室内模拟不同季节环境条件[T1:温度28℃/18 ℃(昼/夜),相对湿度55％/65％,光照强度600μmol· m-2·s-1;T2:温度22℃/12 ℃(昼/夜),相对湿度85％/95％,光照强度300μmol·m-2·s-1],研究其对硅吸收分配和硅转运蛋白基因表达的影响.结果 表明:日光温室栽培条件下,与秋冬茬相比,冬春茬黄瓜商品成熟果实表面蜡粉量显著增加,其中以‘云南黑籽南瓜’嫁接黄瓜受影响较大,自根黄瓜和‘黄诚根2号’嫁接黄瓜受影响较小;相同栽培季节,均以‘云南黑籽南瓜’嫁接黄瓜果面蜡粉量和器官硅含量最多,自根黄瓜次之,‘黄诚根2号’嫁接黄瓜最少.人工气候室内,T1环境下黄瓜各器官硅含量、叶片和根系硅转运蛋白基因表达量均高于T2;相同环境条件下,黄瓜各器官硅含量和叶片硅转运蛋白基因表达量均为‘云南黑籽南瓜’嫁接黄瓜＞自根黄瓜＞‘黄诚根2号’嫁接黄瓜.综上,环境条件改变了黄瓜植株对硅的吸收分配,进而影响果面蜡粉形成,适宜的环境条件有利于减少果面蜡粉量;高温、强光、低湿环境导致黄瓜果面蜡粉量增多,砧木对嫁接黄瓜硅吸收和果面蜡粉形成有显著影响.

目的:通过活体大蒜(garlic)及离体蒜苗(garlic sprout)挥发物对当归(Angelica sinensis)的化感效应,探索大蒜挥发性物质对连作当归存在的化感效应,为当归大蒜间作模式缓解连作当归胁迫提供一定的理论依据.方法:试验通过对当归各生长指标及叶片保护酶系统的测定分析,讨论当归在活体大蒜及离体蒜苗挥发物的影响作用下对连作胁迫、无连作胁迫环境的适应性及抗性生长发育机制.结果:整体分析,连作胁迫条件下离体蒜苗对当归幼苗化感效应处理(DC2)下的当归生长指标、叶片保护酶活性较当归单作(CK1)整体提高17.51％,48.34％;连作茬口种植活体蒜苗与当归间作处理(LC2)下的当归生长指标、叶片保护酶活性较当归单作(CK2)整体提高16.63％,36.65％;即离体蒜苗挥发物较活体大蒜缓解当归连作胁迫作用更显著.结论:无论有无连作障碍胁迫,适当浓度的活体大蒜及离体蒜苗挥发物对当归生长指标及叶片保护酶活性均表现为明显的化感促进作用,其化感促进作用在有连作胁迫条件下表现更显著,因而间作大蒜对当归连作障碍胁迫有一定的缓解作用.

目的:探索轮作周期及新型肥料对当归主要农艺性状、抗病性、产量及质量的影响.方法:采用单因素随机区组对比法设计,6个处理:A.绿能有机活性肥:320 kg/667m2;B.绿能有机复混肥:320 kg/667 m2;C.25％凹凸棒矿化复合肥:200 kg/667 m2;D.30％凹凸棒矿化复合肥:150 kg/667 m2;E.25％凹凸棒矿化复混肥:300 kg/667m2;F.常规化肥(CK):(磷酸二铵20 kg+尿素10 kg+硫酸钾8 kg)/667 m2.试验分别在3a轮作茬口地和重茬地上进行.3次重复,小区面积21 m2.结果:在相同施肥条件下3a轮作处理的平均产量较重茬处理提高17.2％;在3a轮作条件下施用25％凹凸棒矿化复合肥的处理其当归产量最高,在重茬条件下施用绿能有机活性肥的处理其当归产量最高,分别为1041.7 kg/667m2和809.9 kg/667m2.在3a轮作条件下施用30％凹凸棒矿化复合肥的处理,阿魏酸含量最高为0.173％,较化肥对照提高22.7％;在重茬条件下施用25％凹凸棒矿化复合肥的处理,阿魏酸含量最高为0.163％,较化肥对照提高27.3％.3a轮作处理当归根系麻口病发病率和病情指数远低于重茬处理.结论:在3a轮作条件下施25％凹凸棒矿化复合肥200kg/667m2,在重茬条件下施25％凹凸棒矿化复混肥300kg/667m2为宜;推广3a轮作制栽培是提高当归产量和品质的有效措施之一.

本试验以气象站常用的20 cm蒸发皿的蒸发量(E.-20)来设计不同灌水量,从生育状况、产量和品质探究了东北地区春、秋两季茬口温室番茄适宜的水-炭管理模式以及利用蒸发皿制定滴灌制度的可行性.试验为裂区试验设计,主因素为灌水量,分3个水平:0.6Ep-20(W1)、0.8Ep-20(W2)和1.0Ep-20(W3);副因素为生物炭量,分3个水平:0(B0)、20t·hm-2(B1)和40 t·hm-2(B2).结果 表明:种植季节对番茄整体状况的影响很大;施加高量生物炭(B2)可以改善春季茬口番茄株高生长缓慢和秋季茬口番茄生理状况、产量及品质较差的现象,并且可以提高春季茬口番茄的产量和品质以及两季茬口的灌溉水利用效率(IWUE);灌水量和生物炭量的增加对番茄的生育状况和产量都产生正向影响;在相同施炭量条件下,当灌水量超过W2水平时,随着灌水量的增加,产量增加不显著且番茄品质下降;最优水-炭管理组合W2B2相较于对照处理W3B0,在春、秋两季茬口减少灌水量20％的条件下,产量分别增加15.6％和20.5％,IWUE分别提升44.5％和50.7％,口感接受度分别提升8.2％和4.5％.本试验利用春、秋两季茬口的每日蒸发皿蒸发量分别与参考作物蒸发蒸腾量和作物耗水量进行分析,均得到极显著的线性相关关系,可将W2B2组合选定为温室番茄适宜的年度水-炭管理模式,该结果可为东北地区日光温室番茄种植提供参考.

开花是植物从营养生长进入生殖生长的重要阶段.油菜早花早熟,可有效解决油菜与其他夏季作物的茬口矛盾.挖掘不同的早花油菜资源,研究油菜早花性状形成的分子机理,可促进利用分子技术快速选育早熟油菜的育种进程.本研究以1个新发现的稳定遗传的特早花油菜迎春一号为研究对象,在覆盖全年9个月的时间中设计了15个不同的播种期,调查其开花特性.结果显示,迎春一号在不同季节播种均可顺利开花,其对低温春化的温度需求更弱于普通春性油菜.将迎春一号与半冬性早花品系FM4和半冬性晚花品系FM5进行比较发现,在10月播种于半冬性生态区种植环境下,迎春一号既能快速进入花期,又表现较好的耐寒性,综合农艺性状表现较好.对迎春一号开展分子生物学试验发现,在高温生长环境下,位于油菜A02、A03、C02和C03染色体上的春化途径关键基因BnaFLC的6个同源拷贝在迎春一号的营养生长阶段均出现了多拷贝基因的同步下调.以半冬性早花品系FM4和半冬性晚花品系FM5为对照,利用50x全基因组重测序技术检测得到与油菜全基因组1064个开花基因相关的16229个SNPs和5842个InDels.其中,迎春一号特异的且会导致开花基因编码蛋白变异的SNPs和InDels分别为69个和34个,包含与BnaFLC基因具有正向调控关系的14个SNPs和4个InDels,最终获得11个潜在候选基因.除了1个BnaFLC基因本身以外,其余基因均处于BnaFLC上游区域,且对BnaFLC基因的表达起正向调控作用.