甘薯矿质元素吸收与分配特性研究

在大田条件下,研究了甘薯品种北京553不同时期不同器官干物质的积累与分配规律,并分析其中各矿质元素含量的变化情况。结果表明,甘薯干物质前期积累少,中后期快速积累,并逐渐由地上部转移至块根中。各矿质元素在甘薯不同器官的积累量随植株生长而增加,但分配率不同,前期各元素集中于地上部,中后期逐渐转移至块根中。甘薯一生吸收最多的元素是氮、钾和钙,其中氮和钙主要在前中期积累且分布在地上部,钾则主要在中后期积累且分布于块根。微量元素中,甘薯对铁的需求较大,主要时期是生长中期并多分布于地上部。单位产量的需肥规律与矿质元素的吸收规律一致,可以根据需肥规律来指导生产,合理施肥。     

水稻应用控释氮肥的增产效果

通过大田试验,以普通尿素作对照,研究了包膜尿素对水稻产量及其构成因素的影响。结果表明：施用控释氮肥提高了水稻的结实率和分蘖成穗率,增加了单位面积的有效穗数,显著提高了稻谷产量;控释氮占总氮的比例越高,增产效果越好。控释氮占总氮的比例以52%～87%为宜,稻谷增产幅度达7.36%～12.86%。     

干旱胁迫与正常供水钾肥影响甘薯光合特性及块根产量的差异

【目的】干旱胁迫影响甘薯叶片光合特性及块根产量,研究通过施肥缓解干旱胁迫机理可为甘薯抗旱高产栽培提供理论依据。【方法】选用食用型甘薯品种“泰中6号”为材料,以硫酸钾(K2SO4)为供试肥料,水分处理设为土壤最大持水量的60%~70%(正常供水W1)和30%~40%(干旱处理W0); 钾肥设K0、 K1、 K2、 K3四个水平,K2O用量分别为0、 12.0、 24.0和36.0 g/m2。分析不同钾肥用量对不同生长时期甘薯叶片相对含水量、 叶绿素荧光参数、 光合特性及收获期块根产量的影响。【结果】在干旱胁迫和正常灌水条件下,施钾处理均显著增加了甘薯叶面积和叶片叶绿素含量,提高净光合速率(Pn),增加光合产物的生产和积累,提高块根产量和收获指数。两种水分条件下,块根产量均以K2处理最高, 干旱胁迫下K2与K3处理差异显著,正常灌水处理不显著。两种水分条件下,甘薯叶片光合参数对钾肥的响应存在显著差异,干旱胁迫下施钾使叶片水分利用效率(WUE)增大,气孔导度(Gs)降低,气孔阻力增大,蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)降低,水分蒸腾量减少; 而正常灌水条件下上述指标对钾肥的响应趋势相反。两种水分条件下施钾均可以增大叶片相对含水量(RWC),提高实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm),但是干旱胁迫下施钾增幅较大。【结论】干旱胁迫下适量施钾可以提高甘薯的抗旱性,增加甘薯产量,过量施钾使甘薯产量显著降低,而正常水分供应时,稍多钾肥对产量影响不显著。干旱胁迫与正常灌水条件下施钾对叶片光合参数的调控效应存在显著差异。施用钾肥可增大叶面积,提高叶绿素含量和光合性能,调节叶片气孔关闭,增大叶片气孔阻力,减少水分蒸腾损失,增加叶片相对含水量,提高水分利用效率和净光合速率; 施钾还能提高叶片PSⅡ原初光能转换效率和实际光化学效率,减少过剩激发能对光合机构的破坏,提高甘薯叶片的光合能力。干旱条件下钾肥的调节功能优于正常水肥供应。     

不同类型甘薯品种块根淀粉粒粒度的分布特征

 【目的】阐明不同类型甘薯块根淀粉粒粒度的分布特征及其与淀粉品质的关系。【方法】选用6个淀粉型品种、5个食用型品种和1个兼用型品种,研究块根中淀粉粒的体积和数目分布、淀粉粒体积和数目分布与淀粉及其组分含量的相关性。【结果】甘薯块根含有小（粒径＜3.36 µm）、中（粒径3.36—19.76 µm）和大（粒径＞19.76 µm）3种类型淀粉粒,其粒径范围为0.39—55.14 µm。淀粉粒体积和数目都表现为双峰分布,低谷粒径均为3.36 µm;其中,粒径＜3.36 µm的淀粉粒体积占总体积的9.8%—18.5%,而粒径＜3.36 µm的淀粉粒数目占总数目的97.7%—99.1%。与淀粉型品种相比,食用型品种粒径＜3.36 µm的淀粉粒所占体积百分比和粒径＜1.00 µm的淀粉粒所占数目百分比较高。块根总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关;支/直链淀粉比率与小型和中型淀粉粒的体积百分比呈显著正相关,与大型淀粉粒的体积百分比呈显著负相关。【结论】食用型甘薯块根中小型淀粉粒所占比例较高,而淀粉型甘薯块根中大型淀粉粒所占比例较高。     

结薯数差异显著的甘薯品种生长前期根系特性及根叶糖组分比较

选用结薯数差异显著的甘薯品种商薯19和济徐23,于2013年和2014年分别在大田和盆栽条件下调查生长前期根系生长发育情况,测定根叶糖组分,分析其变化规律及其与单株有效薯块数形成的关系。结果表明,与济徐23相比较,商薯19发根缓苗迅速,整个生长前期均较为侧重吸收根系建成,且秧苗栽后15 d和30 d地上部和整个根系生物量比值(T/TR)相似;而济徐23较早完成不定根的发生(秧苗栽后15 d)和不定根向块根的分化建成(秧苗栽后30 d),封垄期（秧苗栽后45 d）具有较小的地上部和块根生物量比值(T/SR)。2个品种在生长前期根叶中蔗糖、己糖代谢和贮藏糖类多聚物的形成具有显著差异,其中商薯19整个生长前期比济徐23的根系蔗糖/己糖比率显著低,在块根分化建成过程中根叶间具有较高的蔗糖浓度梯度,且根系中存在2种低果聚糖(蔗果三糖和蔗果四糖),秧苗栽后30、45 d叶片淀粉含量显著低;而济徐23在块根分化建成过程中根系仅有蔗果四糖,且与商薯19比,封垄期根系蔗糖/可溶性总糖比率相似而根系蔗糖/淀粉比率显著低。2013年和2014年的大田试验均表明,封垄期商薯19具有显著多的单株有效薯块数和显著高的单株有效薯块鲜重(F=10.71,P=0.0170;F=13.97,P=0.0212),而收获时商薯19具有显著多的单株有效薯块数和显著高的块根产量(F=353.89,P<0.0001;F=88.94,P<0.0001),济徐23具有显著高的平均单薯鲜重(F=10.32,P=0.0124)。     

不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控

【目的】通过甘薯不同时期施用钾肥的大田试验,探讨不同时期施用钾肥对甘薯光合产物运转动力的调控效应。【方法】选用典型的食用型甘薯品种"北京553",以硫酸钾(K2SO4)为供试肥料,于2011 2012年2个生长季在山东农业大学农学试验站进行大田试验。试验处理为:不施用钾肥(CK)、全部钾肥基施(JS)、全部钾肥封垄期追施(FS)和全部钾肥高峰期追施(GS)。分析不同时期施用钾肥对功能叶光合产物的输出能力、运输茎的农艺特性、源-库间光合产物运输的渗透动力(茎顶-基部间碳水化合物、氨基酸和K+浓度梯度)及块根中光合产物积累特性的影响。【结果】施用钾肥可显著提高块根鲜薯产量和干重,提高块根膨大速率,其中,基施和封垄期追施钾肥处理增幅较大。基施钾肥显著降低生长前期(栽秧后50 d左右)功能叶碳水化合物含量和蔗糖/淀粉比值,提高生长中后期(栽秧后110 d、170 d左右)功能叶中蔗糖和蔗糖/淀粉比值,增幅分别为10.01%和27.14%(2011),16.16%和61.57%(2012),提高该时期功能叶蔗糖的输出能力。基施还提高生长前期基部茎粗,两年增幅均在20%以上,增大光合产物运输的横截面积;基施和封垄期追施钾肥处理提高生长中后期分枝数,基施处理两年增幅的均值为36.53%和48.44%,封垄期追施的为19.60%和46.17%;同时,降低生长中后期源-库距离,提高有效距离(51—200 cm)所占比例。茎顶部到基部间氨基酸和K+浓度逐渐降低,施用钾肥能提高该浓度梯度的降幅,提高渗透动力,以基施和封垄期追施效果较好,其中,氨基酸浓度两处理的平均增幅分别为87.58%和39.56%,K+浓度的平均增幅分别为272.81%和75.58%。基施钾肥显著降低生长前中期茎基部蔗糖和淀粉含量,基施和封垄期追施钾肥可显著降低生长后期茎顶部和基部蔗糖含量,同时降低淀粉含量。【结论】施用钾肥可减少生长前期功能叶中淀粉的合成,保证块根中光合产物的充足供应,扩大运输通道的横截面积,提高茎部运输的渗透动力促进茎基部光合产物的卸载,及时形成较强的库,提高生长中后期功能叶蔗糖含量和可运输态(蔗糖)的比例,增加光合产物运输通道数量,降低运输距离,提高运输有效性,并提高茎部运输的渗透动力,促进茎基部光合产物卸载,促进块根的膨大,形成高产。在本试验条件下,基施钾肥处理最优。     

土壤通气性对甘薯养分吸收、~(14)C同化物分配及产量的影响

选用鲁薯 7号和徐薯 1 8为材料 ,研究了土壤通气性对甘薯无机养分吸收、14 C 同化物分配和块根产量的影响。结果表明 :改善土壤的通气性可以增加叶片中钾、钙、锰、硼和锌的含量 ,增加块根中钾和钙的含量 ,减少块根中锰、硼和锌的含量 ,促进14 C 同化物由叶片向块根的运转和分配 ,提高块根中淀粉含量 ,极显著地提高了块根的产量。本文讨论了矿质元素在促进14 C 同化物由叶片向块根运输中的作用     

小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系

以抗倒性不同的6个小麦品种为材料,观测了茎秆基部第二节间的木质素含量及苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸: CoA连接酶(4CL)活性以及不同时期茎秆抗折力和倒伏指数的变化,探讨木质素含量与抗倒伏能力的关系。不同小麦品种的茎秆木质素含量存在明显差异。茎秆抗折力大、倒伏指数小的品种(济麦20和济麦22),其茎秆木质素含量高,PAL、TAL、CAD和4CL活性强。相关分析表明,茎秆木质素含量与实际倒伏率呈显著负相关(r = -0.83, P<0.05);与抗折力呈显著正相关(r = 0.86, P<0.05);PAL、TAL和CAD活性与木质素含量呈显著正相关(r =0.78, 0.77, 0.85, P<0.05),4CL活性与木质素含量呈不显著正相关(r =0.39, P>0.05)。研究表明,较高的PAL和CAD活性是木质素含量高的酶学基础,茎秆木质素含量可作为小麦品种抗倒伏性评价的一个重要指标。     

水稻中国91氮素营养特性的研究

应用１５Ｎ示踪技术，通过盆栽试验研究了中国９１和日本晴的氮素营养特性。结果表明，中国９１的增产潜力大于日本晴，但结实率比日本晴低。中国９１之所以有以上特点，与下列特性有关：（１）氮肥利用率较高，氮素分配在穗中的比例较高，分配在营养器官中的比例较低。（２）抽穗到成熟营养器官的氮素转移率较高，结实期的净同化率低。     

有机-无机复合肥对番茄产量、品质和有关生理特性的影响

 利用盆栽试验研究了有机-无机复合肥料对番茄产量、品质和有关生理特性的影响。结果表明,与施用等NPK无机养分对照比较,施用复合肥料B可以提高根系活力和叶片硝酸还原酶(NR)活性,增产17.13％。同时提高果实维生素C和可溶性糖含量,降低果实有机酸含量,增加糖/酸比。施用复合肥料A2可以提高根系活力和叶片NR活性,增产16.3 3％,提高果实维生素C和可溶性糖含量,但有机酸含量增加,糖/酸比略有下降。施用复合肥料A1可以提高果实可溶性糖含量、增加糖/酸比,但有机酸含量增加,且果实维生素C含量和产量的增幅较小。