【目的】探究不同初始含水量、容重下紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀特征,为埂坎管护措施优化提供依据。【方法】选取三峡库区典型紫色土坡耕地埂坎为研究对象,模拟试验不同初始含水量、容重下埂坎土壤吸水膨胀过程,分析初始含水量、容重对埂坎土壤膨胀量、无荷膨胀率、膨胀速率、膨胀量变化率的影响。【结果】(1)紫色土坡耕地埂坎土壤膨胀量时间曲线可划分为快速线性膨胀(I)、缓慢非线性膨胀(II)、膨胀稳定(III)三个阶段。线性膨胀速率变化范围为0.33%h-1~30.09%h-1,初始含水量越小,线性膨胀速率越快;初始容重越大,线性膨胀速率越慢,线性膨胀阶段历时越长。无荷膨胀率、线性膨胀速率的变化幅度随初始容重升高而增大,随初始含水量升高而减小。(2)同一初始容重下,无荷膨胀率和各阶段膨胀速率均与初始含水量呈显著负相关(P<0.01);同一初始含水量下,线性膨胀速率与初始容重呈显著负相关(P<0.01),线性膨胀阶段持续时长与初始容重呈显著正相关(P<0.01)。无荷膨胀率变化范围为1.25%~16.15%,低初始含水量(100 g kg^(-1))时,无荷膨胀率随土壤初始容重增大而增大,初始含水量超过150 g kg^(-1)后,无荷膨胀率随初始容重增大呈先增(容重1.2~1.4 g cm^(-3))后减(容重1.5~1.7 g cm^(-3))的趋势变化。(3)无荷膨胀率、线性膨胀速率受初始含水量和初始容重的交互作用影响显著(P<0.01),随着初始含水量和初始容重同时升高,无荷膨胀率、线性膨胀速率总体呈降低趋势变化。【结论】适量增大紫色土埂坎土壤容重配合水土保持措施提升埂坎土壤水分含量,可控制土壤膨胀潜势。
为深入挖掘玉米籽粒容重的相关优势基因,以348份包含普通玉米、甜玉米、糯玉米、爆裂玉米等遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体进行全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS),分别对2022年浙江东阳、2022和2023年海南乐东收获的自交系种子进行容重测定和全基因组关联分析,分析不同品种玉米籽粒容重性状差异,挖掘容重相关位点和控制容重的候选基因。结果表明:浙江东阳和海南乐东的玉米籽粒容重性状指标的频率分布呈单峰型曲线,符合正态分布。利用SNP标记全基因组关联分析,以阈值P>8.7筛选出与玉米籽粒容重性状显著相关的SNP位点,2022年浙江东阳地区筛选出SNP位点146个,2022年海南乐东地区筛选出261个,2023年海南乐东地区筛选出705个,重叠SNP位点共67个,最终在相关SNP位点附近筛选出候选基因14个。其中,同时在浙江东阳(2022年)、海南乐东(2022和2023年)不同环境下均检测到的SNP S3_219692500位于Zm00001d044129(Shrunken2)基因区域,该基因为玉米甜度控制基因,即该基因突变后产生超甜玉米,籽粒皱缩,玉米容重下降。
