以 10 个大麦品种为材料,研究了不同浓度(0 mmol/L、30 mmol/L、60 mmol/L、90 mmol/L、120 mmol/L)碱胁迫对大麦萌发相关指标的影响.结果表明,随着碱浓度的增加,所有萌发参数和生长参数均显著降低.熵权法-TOPSIS法-聚类分析结果表明,10 个大麦品种分为 4 个耐碱性类型,其中耐碱性品种 2 个(四川 MS和垦啤麦 8 号).回归分析结果表明,发芽速率、活力指数、根长和根冠比等指标是耐碱性评价有效指标.

为筛选综合性状优异的二棱大麦种质,以216份大麦种质资源为试验材料,通过相关分析、主成分分析、聚类分析等方法进行综合评价.结果表明:单株粒质量、单株粒数、分蘖数、主穗长等性状变异系数较高,千粒质量、株高、主穗粒数、主穗粒质量等性状变异系数较低,总体变异系数在7.91%～22.04%之间,多样性指数在1.90～2.08之间,千粒质量、穗下节间长、株高等性状遗传多样性较高;相关分析结果表明,多个性状间具有相互作用,主穗长与主穗粒数、主穗粒质量显著正相关,单株穗数与单株粒数、单株粒质量显著正相关,主穗粒质量与单株粒质量显著正相关.基于主成分分析的综合评价和聚类分析,将216份二棱大麦分为4类,第Ⅰ类表现为高秆、穗粒数多,第Ⅱ类高秆、穗长、分蘖力强,第Ⅲ类矮秆、穗粒数、粒质量较低,第Ⅳ类矮秆但穗下节间较长,其余性状较低.

为研究施氮量对大麦(Hordeum vulagare L.)生产性能及全株大麦青贮发酵品质和营养价值的影响,本研究以'内农科饲用大麦2号'为试验材料,采用随机区组试验设计,设置施氮量为135 kg·hm-2(N135)、180 kg·hm-2(N180)、225 kg·hm-2(N225)三个处理,每个处理设置3次重复,于大麦乳熟期后进行生产性能测定并调制青贮饲料,青贮45 d后开封检测青贮品质.结果表明:随着施氮量的增加,大麦全生育期延长,N225处理进入成熟期的时间比N135处理延后了10天;N225处理显著增加大麦的分蘖数和有效穗数;随施氮量增加,刚刈割全株大麦原料的干物质含量显著增加(P<0.05),酸性洗涤纤维的含量显著减少(P<0.05);三个施氮处理对全株大麦青贮饲料pH值、乳酸和氨态氮含量均无显著影响,Kaiser评价均为1级.综合分析,全株大麦青贮原料生产没有必要增加施肥来提升栽培成本.

Abstract: Barley (Hordeum vulgare L.) is a globally significant crop and serves as a pioneer crop for improving saline-alkaline soils due to its salt-alkali tolerant properties. However, the response mechanism of barley to alkali stress remains unclear. In this study, two barley genotypes with contrasting performance under alkali stress were selected: the alkali-tolerant SCMS and the alkali-sensitive QT9919. The morphological and physiological mechanisms of these two barley cultivars in response to alkali stress were elucidated. Results showed that alkali stress inhibited germination in QT9919, leading to significant decreases in germination vigor, plant height and root length. On the other hand, SCMS presented stronger water absorbing capacity than QT9919 under all circumstances. Furthermore, starch degradation and sugar metabolism were suppressed by alkali stress in both barley cultivars through down-regulation of genes expression and reduction of enzymes activities involved in the processes of EMP (Embden-Meyerhof-Parnas), tricarboxylic acid cycle (TCA), and pentose phosphate pathway (PPP). Notably, enzyme activity of hexokinase (HK) and malic dehydrogenase (MDH) showed significant changes under alkali stress between the two barley genotypes. This study provides insights into screening barley germplasm with strong alkali-tolerance and holds significant implications for improving and utilizing of saline-alkaline soils.

以79份六棱大麦种质为材料,进行产量相关性状的遗传多样性分析,以期为新品种选育提供种质基础.通过相关性分析、方差分析、主成分分析和聚类分析对表型性状进行综合评价,结果表明,各参试材料间各性状差异显著,变异范围在11.66％～26.82％之间,遗传多样性丰富;单株粒重变异系数最大,为26.82％,表明其遗传变异最为丰富,株高变异系数最小,为11.66％;不同性状间遗传多样性指数分布范围为1.91～2.09,多样性指数以主穗粒重最大,为2.09,单株穗数最小,为1.91;相关性分析结果表明,各性状之间存在不同程度的相关性;方差分析结果表明,株高、主穗长、主穗粒数、主穗粒重、单株粒数、单株粒重和千粒重在不同基因型间差异均达到极显著水平;通过主成分分析,筛选出株高、主穗长、主穗粒数、主穗粒重、单株粒数、千粒重和单株粒重等适合作为六棱大麦种质评价指标;聚类分析将79份大麦种质材料分为4类.

土壤盐碱化已成为影响我国农业生产和生态安全的重要问题,筛选耐碱大麦(Hordeum vulgare)种质对于盐碱土地的开发与利用具有重要意义.为了解大麦萌发期耐碱性差异和生理响应特征,对199份大麦材料进行碱胁迫下的种子萌发试验,并对不同耐碱基因型大麦材料进行萌发期耐碱生理响应试验.结果表明:大麦种质在萌发期耐碱性差异显著,筛选出发芽率、发芽指数、活力指数、芽长和根长可作为大麦萌发期耐碱性评价指标.基于主成分分析的综合得分F值与熵权模糊隶属函数法的综合指数Z值进行聚类分析,将199份大麦种质分为4类,包括耐碱性类群(43份)、中度耐碱类群(96份)、碱敏感类群(35份)和极端碱敏感类群(27份),其中耐碱性最强的品种为'2011C/26',其次为'鄂大麦259'.不同耐碱基因型大麦碱胁迫下的生理响应分析表明,耐碱基因型与碱敏感基因型相比具有较强的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性,抗坏血酸-谷胱甘肽循环的运行效率高,且积累的丙二醛含量较少.

[Objective]To systematically understand the production and application value of new barley variety Mengpimai 5 in the hope of providing favorable data support for its wide application.[Methods]Based on the multi-point regional test and production test data of Mengpimai 5 for many years,the high and stable yield and adaptability of Mengpimai 5 were analyzed by comparative analysis,high stability coefficient method,genotype grouping method and adaptive parameter method,and the correlation between yield factors was clari-fied by combining with the path analysis of yield related traits.[Results]In the production demonstration,the average yield of Mengpimai 5 was 4,395.2 kg/hm2,which was 19.5％higher than that of the control,and the yield point rate was 87.5％.In the two-year regional test,the high stability coefficient was the largest,the coefficient of variation was the smallest,the adaptive parameters were less than 1,the 1000-grain weight was 53.8 g,the full grain was 93.45％,the germination rate was 98％,the malt extract was 80％,the Kurbaha val-ue was 40.5％,the saccharifying power was 435 WK,and the α-amino acid was 153 mg/100g.Among the yield components,grain number per plant(0.667)had the greatest direct impact on yield,followed by effec-tive panicle number(0.543)and 1,000-grain weight(-0.41).Grain number per plant and effective pani-cle number had a positive effect on yield formation of Mengpimai 5,while 1,000-grain weight had a negative effect on yield formation.[Conclusion]Mengpimai 5 has high and stable yield,strong adaptability,and its quality index meets the national standard of high-quality malting barley.It is suitable for planting in the mid-dle-eastern and western Inner Mongolia and spring wheat areas with similar ecological conditions.In order to ensure the maximum yield effect of Mengpimai 5 and promote its large-scale popularization and application,the basic seedlings should be increased as far as possible,but the cultivation density should be paid attention to prevent lodging.At the same time,timely fertilization and irrigation at tillering stage can promote effective tille-ring.

[目的]探讨大麦可溶性糖与籽粒淀粉积累的关系.[方法]以蒙啤3号、甘啤4号、蒙啤5号、垦啤7号4个大麦品种为供试材料,设0、90、180、270 kg/hm2(分别标注为N0,N1,N2,N3)4个施氮水平,分析灌浆期间不同施氮水平下大麦营养器官可溶性糖和籽粒淀粉的动态变化,研究营养器官可溶性糖输出量对籽粒淀粉积累的贡献,探索各营养器官可溶性糖积累量与籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉积累量的相关性.[结果]4个大麦品种叶片、茎秆、籽粒可溶性糖积累量随着生育时期呈现先升高后降低的变化趋势,在花后21 d达到最大值.随着施氮水平的增加,4个大麦品种叶片、茎秆、籽粒可溶性糖积累量呈现先升高后降低的变化趋势,在N2处理达到最大值.4个大麦品种籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉随着生育时期呈现升高的变化趋势.随着施氮水平的增加,4个大麦品种籽粒总淀粉、直链淀粉、支链淀粉均呈现先升高后降低的趋势,在N2处理达到最大值.营养器官可溶性糖输出量对淀粉积累有重要贡献,4个大麦品种开花前和开花后叶片、茎秆贮藏可溶性糖输出量对淀粉贡献均表现为N2＞N3＞N1＞N0,4个大麦品种开花前和开花后贮藏可溶性糖总输出量对淀粉贡献均表现为N2＞N3＞N1＞N0.4个大麦品种开花前和开花后贮藏可溶性糖输出量均表现为茎秆最大,叶片最小.相关性分析表明,4个大麦品种在不同灌浆阶段,叶片和茎秆花后7、21、28、35 d可溶性糖积累量与籽粒总淀粉、支链淀粉积累量均呈极显著正相关.叶片和茎秆花后7、21、28、35 d可溶性糖积累量与籽粒直链淀粉积累量均呈显著和极显著正相关.[结论]在本试验条件下,营养器官中可溶性糖的积累量、籽粒中淀粉积累量、花前花后营养器官可溶性糖的输出量及其对籽粒淀粉的贡献率达到最大值的最佳施氮量为180 kg/hm2纯氮.

寻求大麦新品种蒙啤麦6号在内蒙古东部区不同播种期、密度与产量的关系,集成在该生态环境下的最佳配套高产栽培措施.试验于2019年和2020年进行.以蒙啤麦6号为试材,采用两因素裂区设计,播种期为主区,密度为副区,共计25个处理组合.结果表明,播种期和密度对蒙啤麦6号产量均有显著影响(P<0.05),播种期以5月20—30日为宜,密度以450～600万株·hm-2基本苗为宜.在此条件下,籽粒产量达到最大,为5039.25～5400.00 kg·hm-2.

蒙啤麦系列品种是由内蒙古自治区农牧业科学院自主选育的一系列大麦品种,蒙啤麦9号是内蒙古又一大麦新品种.该品种以莆大麦8号为母本、01D-23为父本配制杂交组合,利用系谱法选育而成.蒙啤麦9号为春性、二棱、皮大麦,生育期67～99 d,属中熟品种,幼苗分蘖力强,株型紧凑,中抗条纹病、网斑病,具有抗逆、丰产的特点.

为明确大麦新品种"蒙啤麦5号"在内蒙古东部旱区生态条件下的最佳综合配套高产栽培技术模式,以氮、磷、钾以及密度4因素为因子,通过4因素4水平正交回归设计,确定产量与不同肥料密度间关系,筛选最佳配套栽培模式,为大面积推广该品种获得高产高效提供科学依据.在本试验中,"蒙啤麦5号"在内蒙古东部旱作区的生产潜力为7233.1 kg·hm-2,施尿素(纯氮)164 kg·hm-2、重过磷酸钙(纯磷)184.5 kg·hm-2、硫酸钾(纯钾)52.5 kg·hm-2,保苗346.5万株·hm-2,在此条件下,籽粒千粒质量及容重均符合国家标准(GB/T 7416-2008)的酿造标准要求,可以获取籽粒优质高产;选择适宜的肥料和密度技术组合,对"蒙啤麦5号"品种获得高产至关重要.

为探明春大麦可溶性糖含量与籽粒淀粉组分含量的关系,以蒙啤3号和蒙啤5号为试材,设375,450,525,600万株/hm2共4个密度处理,于2018—2019年研究不同种植密度下大麦灌浆期叶片、茎秆和籽粒可溶性糖与淀粉组分含量的动态变化,分析了其对籽粒淀粉组分形成的影响.结果表明,2 a 2个品种各处理叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量随着灌浆进程均呈单峰曲线变化,峰值在花后21 d出现;随着种植密度增加先升高后降低,最大值在525万株/hm2密度处理出现.2 a 2个品种各处理籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量随着灌浆进程呈逐渐上升趋势,随着种植密度增加先升高后降低,峰值均为525万株/hm2处理.相关分析显示,各灌浆阶段叶片、茎秆和籽粒可溶性糖含量与成熟期籽粒淀粉组分含量均呈极显著正相关关系;通径分析显示,对成熟期籽粒总淀粉含量影响最大的是花后21 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到1.0023,0.5804和0.7455;对直链淀粉含量影响最大的是花后35 d叶片、花后7 d茎秆和籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到0.7766,0.4697和0.7156;对成熟期籽粒支链淀粉含量影响最大的是花后21 d叶片、花后7 d茎秆和花后14 d籽粒可溶性糖含量,通径系数分别达到1.0469,0.6382和0.7756.525万株/hm2是该试验条件下提高大麦籽粒淀粉组分含量最适宜的种植密度;花后7 d茎秆和灌浆初期籽粒可溶性糖含量对大麦产量和品质提高具有重要意义.

土壤盐碱化已成为影响我国农业生产的重要问题,筛选耐盐大麦种质对于盐碱土地利用具有重要意义.以292份大麦种质为材料进行苗期耐盐性鉴定,在大麦长至2叶1心期开始胁迫处理,每2d增加1次盐浓度(100-200-300-400-500mmol·L-1)至终浓度达到500mmol·L-1,待表型出现差异后测定各形态指标,采用主成分分析、隶属函数分析和聚类分析,对大麦种质的耐盐性进行综合评价和归类,并采用逐步回归分析建立了耐盐性预测方程,确立了有效的评价指标.结果表明:处理组与对照组各性状评价指标存在极显著差异,除存活天数和萎蔫系数外,其他7个指标的耐盐系数间均存在着不同程度的相关性.基于回归分析,存活天数、萎蔫系数、相对苗高、相对根条数、相对地上鲜重、相对地下鲜重、相对地上干重可以作为大麦苗期耐盐性评价指标.基于耐盐性综合评价结果,筛选到耐盐性品种66份,中度耐盐品种178份,盐敏感品种43份,盐分极敏感品种5份.这些耐盐品种的鉴定可作为大麦耐盐育种的优异种质资源.

蒙啤麦7号(原代号11PJ-004)是内蒙古自治区农牧业科学院作物科学研究所通过杂交育种方式培育出的优质、高产、综合抗性强的大麦新品种,2021年11月申请非主要农作物品种登记.该品种具有分蘖力强、耐水肥、耐密植、抗倒伏、整齐度好、灌浆速度快、成熟品相好等特性.本文主要介绍蒙啤麦7号的选育过程、主要特征特性和高产栽培技术要点,为该品种在内蒙古自治区及邻近省份大面积推广提供技术支撑.

为给大麦高产优质栽培中种植密度的合理选择提供理论依据,以蒙啤3号、甘啤4号、蒙啤5号、垦啤7号4个品种为供试材料,分析了375万、450万、525万和600万株·hm-24个种植密度下大麦干物质和氮素积累、转运的规律.结果表明,随着种植密度的提高,大麦干物质花前积累量呈先升后降趋势,积累率及对籽粒产量的贡献率呈先降后升趋势,茎叶的干物质转运量在525万株·hm-2种植密度下最高.氮素花前积累量和转运量均呈先升后降趋势,花前积累率、转运效率及对籽粒氮素的贡献率呈先降后升趋势.不同种植密度下各大麦品种茎秆干物质转运量均大于叶片,转运效率则表现为叶片大于茎秆,干物质转运对籽粒产量的贡献率以茎秆较高.蒙啤3号和甘啤4号各器官氮素转运量以叶片较高,蒙啤5号和垦啤7号则以茎秆较高;转运效率均以叶片较高;蒙啤3号和甘啤4号氮素转运对籽粒氮素的贡献率以叶片较高,蒙啤5号和垦啤7号则以茎秆为高.在本试验条件下,大麦最高产量的种植密度范围为550万～558万株·hm-2.

施用氮肥可以改善麦类作物的生长环境,从而调控麦类作物生理代谢过程.随着农业现代化进程的推进,未来将按照麦类作物不同生产用途对品质的要求,制定不同的施氮量、施氮时期.综述了施氮量、氮肥运筹对麦类作物淀粉、可溶性糖、蛋白质含量和产量的影响,提出了在保证麦类作物产量和品质的前提下,提高氮肥利用效率的几点建议,以期为麦类作物高产优质栽培提供理论指导.

以春大麦新品种蒙啤麦5号为研究对象,测定其饲草产量及饲草营养品质指标并进行分析,探讨其在内蒙古西部区的最佳刈割时期.结果表明,随着刈割期推移,乳熟期鲜干比最低,3个刈割期鲜草产量无显著差异,干草产量乳熟期最高,与其他2个刈割期有显著差异.粗蛋白、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、钙、磷含量呈下降趋势,粗蛋白在乳熟期与开花期有显著差异,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维在乳熟期与灌浆期有显著差异;主成分分析,表明在乳熟期刈割时粗灰分、鲜草产量、干草产量、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维较其他时期刈割具有明显优势.综合分析,蒙啤麦5号适宜在乳熟期刈割,可以获得较高的鲜草产量和干草产量,并且主要饲草品质指标较好.

以285份大麦种质资源为材料,在100 mmol·L-1混合碱(Na2CO3:NaHCO3=1:1)胁迫下研究了不同大麦种质资源的耐碱性.结果表明,碱胁迫下,苗长、根长、根条数、地上鲜重、地上干重、根干重和根鲜重均受到不同程度的抑制,以对地上鲜重的影响为最大;相对苗长、相对根条数、相对地上鲜重、相对地上干重、相对根干重和相对根鲜重之间呈极显著正相关(P<0.01),存活天数与相对地上鲜重、相对根干重和萎蔫系数呈显著或极显著负相关(P<0.05或P<0.01).通过主成分分析将9个单项性状指标转化为6个综合指标,累积贡献率为87.201％;以6个主成分的得分值计算综合得分值,并通过聚类分析将285个大麦种质划分为4类耐碱类型,其中,耐碱品种13个,中度耐碱品种94个,中度碱敏感型品种90个,碱敏感品种88个.同时,利用回归分析建立了可用于评价大麦耐碱性的回归方程F=0.0436+0.1613X1+0.2234X2+0.1758X4+0.1654X5+0.1907X6+0.1427X7+0.0896X8+0.0831X9,相对苗长、相对地上干鲜重、相对根干鲜重、存活天数和萎蔫系数可以作为大麦耐碱性的评价指标.

蒙啤麦6号(原代号11PJ-005)为内蒙古自治区农牧业科学院作物育种与栽培研究所通过杂交育种培育的新品种,2019年9月通过非主要农作物品种登记审核.经品系鉴定、品系比较、区域试验及生产示范,均表现高产、优质、酿造品质好等特点.蒙啤麦6号属春性二棱皮大麦中熟品种,生育期66～90 d,株高56.0～84.4 cm,穗长7.1～7.5 cm,主穗粒数20～24粒/穗,千粒质量40.9～54.9 g,籽粒蛋白质含量11.7％.该品种中抗条纹病、网斑病,高感根腐病,抗倒性强,适宜在内蒙古及邻近省份春季种植.

运用正交回归试验设计,研究了肥料和密度互作下蒙啤麦5号灌浆期叶片抗氧化酶活性的变化.结果表明:在氮肥64.5～97.5 kg/hm2,磷肥79.05～135.00 kg/hm2,钾肥26.55～60.00 kg/hm2,种植密度458.00～528.00万株/hm2范围内,增加氮、磷、钾施用量和种植密度均可提高灌浆期蒙啤麦5号叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,超过此范围,则其活性下降.从4个因素的偏回归系数看,其对SOD、POD、CAT活性的影响表现为磷肥>钾肥>氮肥>种植密度,说明灌浆期增施磷肥对蒙啤麦5号抗氧化酶活性的促进作用最明显.在该试验条件下,蒙啤麦5号灌浆期SOD活性最高理论值为241.65 U/g,POD活性最高理论值为1077.92 U/g·min,CAT活性最高理论值为44.83 U/g·min.达到叶片抗氧化酶活性理论最高值的最佳施肥和密度为氮肥(N)102.10～114.30 kg/hm2,磷肥(P2 O 5)95.27～129.98 kg/hm2,钾肥(K2 O)19.52～86.53 kg/hm2,密度447.50～621.93万株/hm2.