连作对马铃薯根系生物学特征和叶片抗逆生理的影响

针对连作导致马铃薯生长发育受阻和产量下降等问题,在甘肃省景泰县条山农场设置了不同连作年限的大田试验,从植株自身形态和生理响应方面初探马铃薯连作障碍的可能机制。结果表明：连作明显降低了马铃薯地上和地下部生物量,增加了总根长、根表面积、根尖数和根冠比,且随着连作年限的延长,生物量下降越大,而总根长、根表面积、根尖数和根冠比增加越大,连作5年的总根长、根表面积、根尖数和根冠比比轮作分别增加了39.35%、26.60%、31.67%和70.90%;连作明显增加了块茎膨大期叶片MDA活性, 叶片SOD、POD和CAT的活性随连作年限表现为先上升后下降,从连作3 a开始,叶片MDA活性急剧增加,而叶片SOD、POD和CAT的活性急剧下降;连作1 a和2 a地块的块茎产量差异不显著,但连作3 a后块茎产量较轮作下降了45%以上。由此可见,在当地生态环境和栽培及品种条件下连作的阈值年限可能为2 a,根系生长增加是马铃薯应对连作逆境的主动性适应机制。     

减氮及有机替代对马铃薯根系形态和产量的影响

田间研究减氮及有机肥替代对半干旱区膜下滴灌马铃薯不同发育时期根系生长的影响,并讨论其与产量形成的关系,为马铃薯高产高效栽培提供理论和技术依据。试验以青薯9号为试验材料,以常规施化学氮肥225 kg·hm^-2为对照(CK),设置两个减氮处理施70%化学氮肥(RN)和施50%化学氮肥(LN),以及两个有机肥替代处理80%化学氮肥+20%有机氮肥(LO)和60%化学氮肥+40%有机氮肥(HO)。结果表明,与对照相比,RN处理单株结薯数、中薯率和小薯率均未显著变化,大薯率下降0.32百分点,减产10.93%,HO处理单株结薯数增加了11.77%,大薯率和中薯率分别增加0.43和6.47百分点,增产19.01%。同时,HO处理较对照显著(P<0.05)增加了块茎形成期根长、根投影面积、根体积、根尖数和根分叉数,以及块茎膨大期根尖数。相关性分析表明,产量与苗期、块茎膨大期、淀粉形成期根长,及块茎膨大期根表面积、根体积、根尖数、根分叉数均呈极显著(P<0.01)正相关。因此,以90 kg·hm^-2有机氮和81 kg·hm^-2化学氮做基肥,54 kg·hm^-2化学氮于块茎形成期追施,可有效促进马铃薯根系生长和有效薯块的早期形成,保证单株结薯数及薯块的膨大和产量的增加。     

嘧菌酯提高马铃薯耐旱性的生理基础研究

采用盆栽法,以抗旱性不同的3个马铃薯栽培种为研究对象,于播种前以25%嘧菌酯悬浮剂为沟施药剂处理(A),正常浇水为对照(CK,土壤体积含水量θw:60%~70%),干旱为水分处理(D,θw:30%~40%),以及干旱与药剂共同处理(A-D)。通过测定叶片光合参数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量及马铃薯单株产量与品质等指标,探讨施用嘧菌酯对改善马铃薯干旱胁迫耐受性的生理基础。结果表明:嘧菌酯可有效增强马铃薯叶片净光合速率和气孔导度;在正常水分条件下,施用嘧菌酯可引起叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,具有延缓植株衰老的作用;在干旱胁迫条件下施用嘧菌酯可降低叶片MDA和脯氨酸含量,提高植株耐旱性。A较CK处理青薯9号、陇薯6号和大西洋单株产量分别增加30.74%、59.87%和5.90%,A-D较D处理分别增产15.17%、43.43%和16.49%;A处理青薯9号、陇薯6号和大西洋综合品质得分分别为1.184、2.856和0.621,A-D处理分别为-1.112、-0.240和-0.349。可见,嘧菌酯有利于干旱胁迫条件下马铃薯块茎品质的提高。     

马铃薯新品种农天2 号的选育

农天2 号是以自育品系天99-5-4 为母本，天薯7 号为父本杂交选育而成的马铃薯新品种。从出苗至块茎成熟121 d（天）左右，属晚熟品种。薯块圆形，黄皮黄肉，芽眼浅。单株块茎数3.7 个，大中薯率90.5%。每667 m2 平均产量为1 500 kg，适于甘肃天水、临夏、定西、平凉、陇南等地种植。     

植物Na+/H+逆向转运蛋白与植物耐盐性的研究进展

植物通过外排Na+和液泡区隔化Na+来减少Na+的毒害,这一过程由Na+/H+逆向转运蛋白来完成。通过概述植物Na+/H+逆向转运蛋白的基本特征、与植物耐盐性的关系及其分子生物学研究现状,为阐明植物复杂的盐胁迫机理和利用基因工程手段提高植物耐盐性奠定了基础。     

当归愈伤组织低温保存试验

在３～１０℃的低温条件下对继代９～１０代的当归愈伤组织进行了保存试验。结果表明：当归愈伤组织对低温环境具有较好的内在适应机制，处理后染色体倍性亦较为稳定。同时，培养基的损失量极少，从而延长了每次继代所需的时间周期。     

4UM-640型振动式马铃薯挖掘机的设计与试验

为适应甘肃省马铃薯种植地块小、坡地多的现状,提高马铃薯机械化收获水平,通过对各关键作业部件进行理论分析与设计选型,研制出了一种携有偏心摇臂结构振动挖掘装置,挖掘深度可调节且与手扶拖拉机相配套的4UM-640型振动式马铃薯挖掘机。田间试验表明：该挖掘机收获作业时掘薯、输运顺畅,减阻碎土、土薯分离效果明显,伤薯率为3.6%,损失率为4.1%,明薯率为97.1%,达到了马铃薯机械化收获的相关技术要求。     

外源水杨酸对连作马铃薯生长发育及抗性生理的影响

探讨了不同浓度外源水杨酸处理对连作马铃薯幼苗生长发育、耐连作障碍、抗氧化能力以及块茎营养的影响。结果表明：5年连作导致马铃薯幼苗叶片中叶绿素含量、净光合速率、细胞膜稳定指数、渗透调节物质含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性显著下降,块茎产量和硬度降低,块茎淀粉、Vc、可溶性蛋白含量下降,叶片MDA含量、活性氧水平显著增加,植株生长发育受到显著抑制;在施用外源水杨酸处理后,马铃薯幼苗的相对含水量增高,叶绿素含量、净光合速率、 根系活力和细胞膜稳定指数增强,生长得到促进,植物叶片内渗透调节物质含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性提高,块茎产量、硬度以及块茎淀粉、Vc、可溶性蛋白含量增高,叶片MDA含量、活性氧水平显著降低;比较不同浓度的外源水杨酸处理,以20 μmol·L^-1和30 μmol·L^-1对促进马铃薯连作幼苗生长发育及缓解连作伤害效果最佳,其中对于连作5年的马铃薯,30 μmol·L^-1外源水杨酸处理相比于对照块茎产量相对增加64.4%,而叶片净光合速率相对增加287.0%。可见,适宜浓度的外源水杨酸处理显著减轻了连作障碍造成的伤害,促进了马铃薯植株的生长发育,提高了马铃薯块茎的产量,并改善了块茎的营养与品质。     

高钾肥力土壤增施钾肥对马铃薯的生物效应

为了优化马铃薯生产过程中肥料养分管理和高效利用，于2011年在甘肃省定西市选择高钾肥力土壤布置大田试验，在等氮磷用量基础上，研究了施钾水平（0，120，240，360，480 K₂O kg·hm^-2）对马铃薯产量和品质及经济效益的影响。结果表明，马铃薯商品率、产量和产值随施钾水平的提高而呈先增高后下降的趋势，商品率、产量以K120和K240较高，但纯收入以K120最高；马铃薯块茎淀粉、总糖、还原糖、Vc、蛋白质和干物质含量随施钾水平的提高而呈先增高后下降的趋势，淀粉和总糖含量以K240最高，而还原糖、Vc、蛋白质和干物质含量以K120最高，说明在高钾肥力土壤上适量增施钾肥可以提高马铃薯的产量和改善其品质。本试验条件下，马铃薯最高产量施钾量与经济最佳施钾量分别为162.06 kg·hm^-2和126.44 kg·hm^-2。     

马铃薯新品种农天1号的选育

农天1号是甘肃农业大学与天水市农业科学研究所合作选育而成的马铃薯新品种，母本为天99-5-4，父本为庄薯3号。生育期（播种～块茎成熟）122 d（天）左右，属晚熟品种。薯块圆形，薯皮黄色，薯肉黄色，芽眼浅。平均单株块茎数2.7个，平均单薯质量111.4 g，大中薯率95%，每667 m2产量1 300 kg左右，在甘肃天水、临夏、定西、平凉、陇南、兰州等地均可种植。