粉垄耕作对甘蔗光合生理特性及产量品质的影响

为了探明粉垄耕作下甘蔗光合生理特性与甘蔗高质高产的相关性,阐明粉垄条件下甘蔗光合生理特性的响应,以‘桂糖42号’为供试品种,设常规耕作（CK）和粉垄耕作（粉垄）共2个处理,采用田间随机区组设计,每个处理设3次重复。结果表明：甘蔗伸长期,粉垄甘蔗的叶绿素含量、苹果酸脱氢酶（NADP-MDH）活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶（RuBPC）活性分别比常规耕作甘蔗提高5.4%、18.6%、23.5%和30.9%,差异均达显著。此外,粉垄甘蔗的净光合速率（P_n）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（T_r）在伸长期和成熟期也显著大于对照。粉垄耕作下甘蔗单茎重、茎长、茎径、有效茎与理论产量等农艺性状均达到显著差异,单茎重提高32.7%,茎长增加13.1%,茎径增加17.6%,有效茎数量提高5.3%,理论产量增加20741 kg/hm ²;纯度、锤度、蔗汁糖分和甘蔗糖分等工艺品质也均达显著差异,分别提高5.2%、9.0%、14.5%和13.4%。粉垄耕作能提高甘蔗伸长期光合作用相关的酶活性、叶绿素含量和净光合速率等生理指标,提高了光合作用,促进甘蔗生长,提高甘蔗产量与品质。     

季节性干旱下农艺节水措施对甘蔗生长和产量的影响

为探明不同农艺节水措施在甘蔗应对季节性干旱中的作用机制,本研究以‘粤糖94-128’为材料,设置地膜覆盖+有机肥（T1）、保水剂+有机肥（T2）、蔗叶覆盖+有机肥（T3）、蔗叶覆盖+保水剂（T4）4个处理,以常规种植为对照（CK）,研究不同农艺节水处理下土壤水分和出苗率、农艺性状和干物质积累、光合活性和根系指标以及经济性状对季节性干旱的响应。结果表明：干旱胁迫前期土壤含水量表现为地膜覆盖>蔗叶覆盖>无覆盖;T1处理出苗率最高且显著高于CK。2015年,与CK相比,T1处理显著增加株高（18.1%）和+1叶长（30.6%）,T4处理显著增加茎粗（21.8%）,而T2处理的株高、茎粗和叶宽则显著降低;T1处理显著增加+1叶的最大光能利用效率（F_v/F_m）和叶片SPAD值（SPAD-502叶绿素仪测定值）,T3处理显著增加+1叶PSII实际光化学效率（Φ_PSII）,其余各处理与CK之间差异不显著;T1、T2、T3、T4处理的总干物质积累分别增加94.5%、-37.0%、53.4%、79.9%;T3处理显著增加根长密度、根表面积和根数,T2处理各根系指标则显著降低;T2和T3处理单茎重高于T1处理,但有效茎数远低于T1处理,有效茎数高是T1处理高产的主要原因;有机肥处理显著增加田间锤度,T3处理增幅最高。2016年,与CK相比,甘蔗不同处理的农艺性状、生理指标和干物质积累差异不显著;但与2015年相比,T1处理农艺性状指标呈下降趋势,而T2处理则呈上升趋势;各处理+1叶的Φ_PSII均呈下降趋势;T1、T2和T3处理总干物质积累呈下降趋势,而T1和CK则呈上升趋势。T3处理根系生物量和根长密度显著高于CK,主要是由于细根增加所致;T4处理有效茎长显著高于CK,但茎径和单茎重并无显著差异,产量差异源于有效茎数的差异;有机肥处理显著增加田间锤度且各处理的田间锤度与2015年比呈上升趋势。综上,农艺节水措施主要通过在旱季减少土壤水分散失而提高甘蔗出苗率从而增加有效茎数,并通过增加植株干物质积累和促进根系生长以应对季节性干旱,进而保障后期经济性状。     

种茎直接补种对甘蔗宿根性的影响——以2017年广西融水苗族自治县试验为例

研究以品种‘桂辐98-296’(‘GF98-296’)种茎直接补种‘桂柳05-136’(‘GL05-136’)宿根蔗地对甘蔗农艺性状及其经济效益的影响,以解决甘蔗宿根缺株断垄问题,为推广“种茎直接补种新技术”提供科学依据。试验设‘GF98-296’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地（处理A）、‘GL05-136’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地（处理B）、不补种自然状态下‘GL05-136’宿根蔗地（CK）,共3个处理;在‘GL05-136’宿根苗期2~4张叶片时期实施补种,到工艺成熟期调查3个处理甘蔗的农艺性状及其单位面积产量,并进行比较分析。结果表明：处理A产量为79.55 t/hm²,分别比CK、处理B增产19.29、13.91 t/hm²,增幅分别达32.01%、21.18%,且差异达极显著水平;处理B产量与CK差异不显著;直接补种不影响‘GL05-136’宿根蔗的发株、产量和蔗糖分;工艺成熟期时,‘GF98-296’蔗茎的蔗糖分与‘GL05-136’宿根蔗茎的相当。经济效益分析表明,以‘GF98-296’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地,蔗农增收5071.0元/hm²;制糖企业可增加工业产值15 573.0元/hm²。表明‘GF98-296’适宜作为‘GL05-136’宿根蔗地种茎直接补种品种,可进行大面积示范和推广。     

20个甘蔗品种（系）的抗旱性比较

干旱是限制我国甘蔗产量提高的主要原因。采用桶栽和人工控水的方法,对云南省甘蔗主产区临沧市选取的20个甘蔗品种（系）进行抗旱性分析,通过测定苗期和分蘖期的8个抗逆生理指标,以及分蘖率、成活率和株高3个生长指标,采用模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析方法对各甘蔗品种（系）的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫后,甘蔗叶片相对含水量、叶绿素含量、甘蔗分蘖率、株高和成活率呈下降趋势,而甘蔗叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量、质膜透性、SOD和POD酶活性则呈上升趋势。通过模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析可将20份甘蔗品种（系）材料分为3类,其中7个为抗旱品种（系）,6个为中等抗旱品种（系）,7个为不抗旱品种（系）;根据抗旱综合值,7个抗旱品种（系）的抗旱能力排名为：‘桂糖06-2081’>‘柳城05-136’>‘福农38’>‘柳城03-1137’>‘德蔗03-83’>‘云蔗05-49’>‘福农40’。相关分析表明,与甘蔗抗旱性呈显著正相关的指标分别为成活率、株高和叶片相对含水量,呈显著负相关的指标分别为质膜透性、脯氨酸和可溶性糖含量。     

甘蔗姊妹系对低钾胁迫响应的差异分析

以来源于同一甘蔗杂交组合的姊妹系‘粤糖55号’和‘粤糖00-236’为材料,通过对长期低钾胁迫下甘蔗生长、钾含量、钾利用效率和钾吸收效率以及短期低钾胁迫下钾含量、抗氧化酶活性变化的研究,探讨甘蔗姊妹系耐低钾能力的差异。研究结果显示：在长期低钾胁迫下,2个品种的株高、茎径和生物量存在显著差异,‘粤糖55号’表现出显著的下降,而‘粤糖00-236’仅根系生物量显著下降。2个品种的钾含量显著下降,‘粤糖00-236’下降幅度高于‘粤糖55号’,但是低钾胁迫下‘粤糖00-236’的钾利用效率和钾吸收效率均高于‘粤糖55号’。短时间低钾胁迫下,‘粤糖55号’根系钾含量在胁迫48 h后开始下降,而‘粤糖00-236’根系的钾含量在胁迫的24 h已经显著低于对照。‘粤糖55号’根系的MDA含量在胁迫48 h后显著上升,而‘粤糖00-235’则在胁迫的72 h显著上升。‘粤糖55号’的SOD和POD活性在低钾胁迫下表现为下降,而‘粤糖00-236’则在48 h后出现上升。由此可见,同一组合的甘蔗姊妹系在耐低钾胁迫能力上存在显著差异,提高钾的吸收、利用效率和根系抗氧化酶活性有助于提高甘蔗的耐低钾胁迫能力。     

甘蔗F1群体构建及主要农艺性状遗传变异分析

分离群体是进行作物遗传图谱构建、性状遗传研究、性状调控关键基因挖掘和种质资源创新利用的重要基础。本研究利用‘崖城94-46’和‘新台糖22号’杂交获得了209个杂交单株,通过SSR标记鉴定真假杂种和剔除病死单株,获得了1个包含145个杂交后代的F₁群体。F₁群体主要农艺性状遗传变异分析表明,8个性状都存在双向超亲现象,变异系数范围为9.23%~56.78%,8个性状的频数分布均呈连续正态分布,均为由多基因控制的数量性状。相关分析和逐步回归分析表明,甘蔗丛重与株高、茎径和丛有效茎显著正相关,决定系数为0.92;丛糖含量主要由株高、茎径、锤度和丛有效茎4个因素决定,决定系数为0.94。研究结果为利用甘蔗F₁群体开展遗传研究奠定基础,同时为甘蔗育种中重点选择性状确定提供参考。     

机械化生产下不同品种甘蔗养分吸收与利用效率分析

本研究从高效生产角度出发,采用田间试验,分析机械化生产下4个甘蔗品种新植和宿根的干物质积累、养分积累及养分利用效率。结果表明,‘桂糖42号’茎干物质积累量和干物质积累总量最高,比其他品种分别增加819.66~4273.69 kg/hm ²和1232.14~5863.38 kg/hm ²,而‘桂柳05136’和‘桂糖29号’的较低;不同品种N、P₂O₅及K₂O积累总量分别为133.79~196.82、35.99~47.29、233.31~311.57 kg/hm ²,其中‘桂糖42号’均显著高于‘桂柳05136’;不同品种每生产1 t蔗茎需要N、P₂O₅、K₂O分别为1.57~2.03、0.43~0.48、2.72~3.21 kg,其中‘桂柳05136’的均较低;N、P₂O₅、K₂O的经济效率和生理效率以‘桂柳05136’最高。不同品种宿根干物质积累量、养分积累量及养分经济效率和生理效率明显高于新植。因此,‘桂糖42号’的生物产量性状较好,‘桂柳05136’的养分效率较高。     

不同甘蔗基因型在南宁蔗区的适应性表现

为探讨不同甘蔗基因型在南宁蔗区的适应性表现,筛选出适合在南宁蔗区种植的优良甘蔗新品种。以新台糖22号为对照,10个不同甘蔗基因型为试验材料,在南宁市隆安县丁当育种基地进行品种比较试验,对参试品系的农艺性状、蔗茎产量、甘蔗蔗糖分和公顷含糖量进行分析。试验结果表明:总体适应性综合表现最好的为桂糖04-112、桂糖04-153和桂辐98-296,这三个参试材料农艺性状、产量及蔗糖分均超过对照;桂糖04-2278表现为早熟高糖稳产,梢腐病发病率高;其他基因型表现一般。     

不同施肥水平对新植甘蔗农艺性状的影响

‘桂糖58’号(GT58)是广西甘蔗的主推品种，‘桂糖29’号(GT29)是广西目前宿根性最好的品种，探讨这两个品种对肥料的需求特性，可以为指导该品种在蔗区科学管理提供理论依据。以‘GT58’和‘GT29’为供试材料，在分蘖前施用不同水平的肥料T1(0%:0 kg/hm²)、T2(25%:562.5 kg/hm²)、T3(50%:1 125 kg/hm²)、T4(100%:2 250 kg/hm²),研究不同施肥水平对新植甘蔗生长、产量、糖分等农艺性状以及土壤理化性质的影响。结果表明，‘GT58’在不同施肥水平下甘蔗产量顺序为：T3>T4>T2>T1,其中T3和T4分别比对照T1提高了12.67%和11.11%(P <0.01);‘GT29’不同施肥水平下甘蔗产量顺序为：T2>T3> T4>T1,但是各处理间差异不显著，即不同施肥处理对蔗产量没有显著影响。从品种来看，‘GT58’的产量高于‘GT29’,但是糖分低于‘GT29’。综合考虑甘蔗生长、产量品质及肥...     

利用多元统计分析方法评价甘蔗新品系的抗旱性

评价不同甘蔗品种(系)的抗旱性,为广西不同种植地区提供适宜的耐旱品种和简单高效的鉴定方法。采用桶栽模拟干旱胁迫试验,利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和判别分析法,对17个‘GUC’系列甘蔗品系和两个对照品种‘新台糖22’(CK1)‘、福农39’(CK2)的6个抗旱性指标的抗旱性系数进行综合评价。结果表明:水分胁迫下,不同甘蔗品种(系)的6个抗旱性指标变化程度不同,其中株高(Ph)、相对含水量(RWC)、叶绿素(Chl)含量和脯氨酸(Pro)含量4个指标相互间呈显著正相关,质膜透性(PMP)与丙二醛(MDA)含量呈显著正相关,Ph、RWC、Chl和Pro含量与PMP呈显著负相关;4个主因子代表6个抗旱指标94.12%。据隶属函数综合评价值,品系‘GUC31’、‘GUC17’、‘GUC23’和‘GUC9’的抗旱性高于CK1;其余品系低于CK1但高于CK2。聚类和判别分析将19个甘蔗品种(系)分为3类,其中‘GUC23’、‘GUC21’、‘GUC31’、‘GUC17’和‘GUC8’抗旱性较强;‘GUC1’、‘GUC16’和‘福农39’抗旱性较差。试验中所用的生理指标和分析方法在甘蔗抗旱性评价上简单而有效,可用于未来甘蔗的抗旱性评价。     

20个小粒种咖啡种质氮吸收效率差异分析

为明确不同基因型小粒种咖啡的氮素吸收特性,进一步为遗传改良咖啡氮营养性状提供参考,本研究对同一氮素供应水平下20个小粒种咖啡氮素吸收效率的生理、形态机制进行研究。结果表明：大部分小粒种咖啡种质间叶绿素含量、硝酸还原酶活性（NRA）、根氮、茎氮、叶氮含量差异不显著,且叶绿素含量及NRA与叶氮、总氮累积量和氮吸收效率间相关性不显著;根长、根体积、根表面积均与根氮累积量、总氮累积量、氮吸收效率呈显著正相关;氮素在植株各器官的分配比例依次为：根氮>叶氮>茎氮;聚类分析表明,‘M13’氮吸收效率最高,为84.43%,最低为‘CATUAI’,仅为32.12%,其余种质为58.36%~43.08%。     

高、低糖甘蔗品种苗期糖分含量及代谢相关酶活性分析

以高糖(GT35)和低糖(B8)甘蔗品种苗期不同部位的叶和茎为材料,采用HPLC技术测定蔗糖、葡萄糖和果糖含量,分析2个甘蔗品种叶和茎中蔗糖代谢相关酶活性与糖分含量的相关性和差异性。结果表明:2个甘蔗品种苗期叶中蔗糖含量与SPS和SS-s酶活性呈显著正相关,茎中己糖含量与NI酶活性呈显著正相关,茎中蔗糖含量与SPS酶活性呈显著正相关,而与SS-c、SAI和CIN酶活性呈显著负相关。GT35茎中蔗糖含量显著高于B8,叶中蔗糖含量显著低于B8。GT35茎中SPS和叶中SS-s酶活性均显著高于B8,茎中SS-s和SS-c酶活性低于B8,其中只有幼茎中SS-c酶活性与B8差异不显著。说明苗期叶中高SS-s酶活性,茎中高SPS酶活性,低SS-s和SS-c酶活性,可能是调节高糖甘蔗品种苗期茎中蔗糖积累的重要因素。     

EMS处理对豇豆生长发育的影响

为了使EMS诱变在豇豆育种中发挥最佳效果,获得优质的诱变材料,对豇豆品种‘天畅9号’、‘银豇王’进行了3种EMS浓度、3种处理时间的诱导处理,并对当代的种子萌发、幼苗生长、植株主要农艺性状及生化指标的变化进行研究。结果表明:EMS能导致豇豆种子的发芽力和生长速率下降,叶片变小,而种子浸出液电导率、幼苗SOD活性及可溶性蛋白质含量增加;对银豇王的叶绿素含量、一级分枝数、结荚性有增加倾向,而天畅9号表现相反。处理剂量以浓度0.3%EMS、时间3~4 h为宜。     

我国糖料作物甜菜与甘蔗主要性状指标的比较

从种植面积、单产、含糖、产糖量、原料与制糖成本和制糖企业等方面对我国糖料作物甜菜与甘蔗进行了比较分析。     

Characteristics of starch synthesis and grain filling of common buckwheat

The common buckwheat ‘cv. Fengtian 1’ (FT1), ‘cv. Yuqiao 4’ (YQ4), ‘cv. Dingtian 2 (DT2)’, and ‘cv. Tongliao (TL)’ were selected to investigate the characteristics of starch synthesis and grain filling. The chlorophyll and chlorophyll a/b contents of leaves in the third stem showed a steady downward trend with the growth of common buckwheat. Whereas, FT1, YQ4 and DT2 showed higher chlorophyll content than that of TL at 7d and 14d. The activity of soluble starch synthase(SSS) and adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase (ADPGP) in the four tested varieties showed a rapid upward trend until 14 days after heading but then rapidly decreased until 21 days after heading. The average adenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase activities of FT1, YQ4 and DT2 were higher than TL, while the average soluble starch synthase activities were similar among the four tested varieties. Consistently, the four tested varieties showed rapid accumulation of starch, amylose, and amylopectin during the prefilling stage, but no difference of starch content was found at maturity. The filling process of the four common buckwheat varieties exhibited an “S” curve. The Richards equation was utilized to evaluate the grain-filling process of common buckwheat. YQ4 showed the largest values of initial growth power (R₀). The time reaching the maximum grain-filling rate (t_max.G) of FT1 was the longest, and the maximum grain-filling rate (G_max) of DT2 was the fastest.     

不同土壤含水量下槟榔幼苗形态和生理特性

为了明确土壤水分与槟榔生长之间的关系,从而确定合理的槟榔灌溉技术。以槟榔幼苗为对象,设置5个水分梯度,分别是T₁:(30±5)%、T₂:(45±5)%、T₃:(60±5)%、T₄:(75±5)%、T₅:(90±5)%,测定槟榔幼苗的形态、光合特性以及叶绿素含量和根系活力等指标。结果表明:（1）55%~65%的土壤相对含水量可以提高槟榔幼苗的株高、茎粗、叶面积和叶长,其中槟榔幼苗的株高和茎粗比在25%~35%的土壤相对含水量下分别提高了26.89%、19.89%,并且槟榔幼苗的净光合速率、蒸腾速率均达显著水平。当土壤相对含水量大于65%时,槟榔幼苗的裂叶长不断增加,但叶绿素含量逐渐降低。（2）当土壤相对含水量低于55%时,槟榔幼苗的叶绿素含量和根系活力出现下降趋势,随着土壤相对含水量的不断降低,槟榔幼苗的根冠比不断增加。（3）在30%左右土壤相对含水量下槟榔幼苗叶绿素含量达最低值11.16 mg/g,但水分利用率相对其他处理较高,植株叶片发黄且矮小,根系活力也较小。综上所述,当土壤相对含水量为55%~65%时,有利于槟榔幼苗生长。