不同土壤改良剂对番茄生长和土壤肥力的影响

为了筛选有效缓解宁夏设施土壤连作障碍的改良剂,以不添加改良剂为对照,以添加自制酸性改良剂(SM)、矿土改良剂(MS)、硅钙钾改良剂(SCP)、北京紫光酸性改良剂(BJ)、脱硫灰改良剂(DR)、微生物菌剂改良剂(M)为处理,研究不同改良剂对设施连作番茄生长和土壤肥力的影响。结果表明,施用改良剂能显著提高番茄株高相对生长速率,显著降低土壤pH值(P0.05)。施用SCP能显著提高番茄的株高相对生长速率、果实品质、土壤肥力,显著增加番茄产量(5.10%,P0.05);施用BJ能促进番茄增产,显著提高根系活力和果实糖酸比(P0.05);施用MS能显著提高果实可溶性固形物和维生素C含量及株高相对生长率,显著增加土壤速效钾含量和根系总表面积(P0.05)。综上,SCP处理能有效改善土壤肥力,促进植株生长,提高果实品质和产量,为最佳处理。相关性分析结果表明,pH值、磷酸酶活性越高越不利于植株生长和果实品质的提高,有机质、速效氮含量越高越有利于植株生长和果实品质的提高。     

219份甜瓜种质资源的遗传多样性分析

以来自国内外的219份甜瓜种质资源为材料,对其进行形态学标记及分子标记的研究。结果发现,果面覆纹形状、果皮底色、果面覆纹颜色等7个质量性状和果实质量、果实长度、果实宽度等14个数量性状遗传多样性指数均≥1,果肉厚度、果肉硬度、种子宽度等7个数量性状变异系数≥50%,表明本研究所用材料间具有广泛的多样性。利用22对核心SSR标记对甜瓜材料的指纹图谱分析显示,每个标记平均可以检测到5.91个基因位点,平均Shannon′s值为1.07,通过分子水平的聚类与群体结构分析,219份材料被明显划分为厚皮、薄皮和野生3种类型。     

柠条堆肥结合翻耕对设施黄瓜产量和土壤质量的协同影响

研究柠条堆肥结合不同翻耕深度对土壤质量和产量的影响,为西北地区农业废弃资源利用及设施农田稳定健康发展提供理论依据。本研究以设施主栽黄瓜为研究对象,利用连续3茬的田间定位试验,设计传统鸡粪和柠条堆肥两个底肥处理,在此基础上进行不同耕作处理,分别为免耕、翻耕15 cm、翻耕35 cm、翻耕45 cm,共8个处理。分析底肥和翻耕对黄瓜连作土壤养分、酶活性、黄瓜生物量和产量的协同影响作用。结果表明:(1)与传统鸡粪相比,柠条堆肥施用下pH和土壤肥力指数分别显著提升了1.42%和1.84%,土壤EC值、有机质含量、有效磷含量、脲酶活性和磷酸酶活性分别降低了2.61%、5.36%、27.84%、3.51%和3.44%,连续种植后这种差异逐渐减弱,两种肥料处理对黄瓜产量无显著影响。(2)土壤EC值、全氮含量、全磷含量、有效磷含量、脲酶活性均随翻耕深度增加而降低,且免耕和翻耕15 cm处理间的氮素和磷素含量无显著差异,并显著高于其他翻耕处理,而不同耕作处理间黄瓜产量无显著差异。土壤肥力指数随翻耕深度的增加呈先增加后降低的趋势,翻耕15 cm处理土壤肥力指数最高,较其他处理分别显著提高1.20%、5.35%和9.92%。(3)连续种植后土壤有机质和磷素得到累积,且黄瓜产量受栽培季节的影响,秋冬茬黄瓜产量低于早春茬,但土壤肥力变化趋势与之相反。因此,柠条堆肥的连续施用促进了设施黄瓜的增产和土壤肥力的提升,同时结合深翻改善了土壤养分的表层累积,有效缓解了土壤酸化和盐渍化,栽培季节显著影响土壤肥力和黄瓜产量。     

基于葵花杆硫酸铵生物基肥的番茄不同生育期配方肥的效果

有机水溶肥能有效促进作物生长和改良作物特性。针对番茄不同生育期需肥特性不同,本试验以生物基磺酸盐为基础,设计苗期、花期、结果期配方肥,苗期N₂O+P₂O₅+K₂O总量为22,设置E1(12-4-6)、E2(9-4-9)两个N-P-K水平;开花期N₂O+P₂O₅+K₂O总量为50,设置M1(20-8-22)、M2(19-6-25)两个N-P-K水平;膨果期N₂O+P₂O₅+K₂O总量为58,设置L1(15-9-34)、L2(13-7-38)两个N-P-K水平,共8个处理,系统研究其对番茄植株长势、果实品质与产量以及土壤养分的影响,以筛选出能有效提高番茄品质、产量及有效改良土壤养分的配方肥。结果表明,番茄生长前期N-P-K为12-4-6和9-4-9时对植株生长无显著影响;生长中期N-P-K为20-8-22时比19-6-25有利于株高、茎粗、叶片数的增加;生长后期N-P-K为20-8-22(M1)13-7-38(L2)有利于提高茎粗、叶片数、叶绿素含量。E1M2L1和E2M1L2可溶性糖含量最大为5.71%、5.70%,E1M1L1显著低于E1M2L1;E2M1L2可溶性固形物含量最高,较E2M2L2高9.1%;E1M2L2的V_C含量最高,E2M1L1、E2M1L2和E2M2L1次之。E1M1L2显著增加了番茄产量,比E2M2L2最低产量高88.2%,E1M2L1和E2M1L2次之,667 m²产量分别达3 748.60、3 347.81 kg。E2M1L2速效养分含量、EC、pH均表现居中。从产量而言,E1M1L2能够显著增加番茄产量,增加经济效益,但通过主成分分析表明,E2M1L2即苗期总肥量为22,N∶P∶K为9∶4∶9,开花期总肥量为50,N∶P∶K为20∶8∶22,膨果期总肥量为58,N∶P∶K为13∶7∶38更有利于番茄生长,果实品质和土壤质量的提高。     

不同灌水量及频率对番茄品质及糖分累积影响的研究

采用两因素随机区组试验设计,设置4个灌水量(L1,L2,L3,L4)及2个灌水频率(P1,P2),通过对冬春茬和夏秋茬番茄营养品质、糖组分、糖代谢酶及产量的研究,以期探讨灌水量及频率对番茄品质形成机理的影响及综合品质产量最优的合理灌水量及频率。研究结果表明:适当减少灌水量可提高番茄各营养指标含量、糖组分含量、SS和SPS活性以及WUE,但抑制AI和NI活性且降低了产量,而灌水频率对各指标无显著影响;冬春茬可溶性酸、可溶性糖含量、糖酸比、SS和SPS活性、果糖和葡萄糖含量均在L2处理达到了最大,而产量以L4最大,其中Vc、葡萄糖、SS活性等对其品质及产量形成影响较大;夏秋茬L1处理番茄营养品质指标、糖组分含量(淀粉除外)、SS活性显著高于L3、L4,产量仍以L4最大,果糖含量L1处理甚至显著高于L3与L4 1.02倍和1.25倍,其中Vc、蔗糖、NI活性等对其品质及产量形成影响较显著;根据主成分综合品质及产量得出,冬春茬与夏秋茬温室番茄苗期、开花坐果期、盛果期至拉秧分别灌水150、200、400 ml·株~(-1)·d~(-1)与300、600、900 ml·株~(-1)·d~(-1),每天灌水1次或者2次时品质及产量综合得分最佳。     

西葫芦胚囊再生植株快速繁殖及倍性鉴定

以西葫芦胚囊再生植株的茎尖为外植体,系统研究了植物生长调节剂对植株茎尖增殖和增殖腋芽生根的影响,比较了茎尖、根尖及卷须利用染色体计数法进行倍性鉴定的差异,并对气孔密度、保卫细胞叶绿体数与倍性的关系进行探索。结果表明,诱导腋芽最佳培养基是MS+0.50 mg/L6-BA,增殖腋芽生根最适培养基为MS+0.10 mg/L NAA;单倍体和二倍体植株间的气孔密度、保卫细胞叶绿体数的差异均显著,相同面积(100倍显微镜视野面积1.77 mm~2)内气孔数随倍性的增加而减少,气孔保卫细胞叶绿体数随倍性的增加而增加,以7个作为判定倍性的分界指标,叶绿体数小于7个的为单倍体,大于或等于7个的为二倍体,判定单倍体和二倍体的准确率分别达95.73%和94.51%。另外,卷须作为染色体倍性鉴定材料效果好,是根尖鉴定的有效替代材料。     

耕层厚度对黄瓜叶片光合荧光与根系生理特性的影响

高度集约化栽培模式下常年机械浅耕可引起土壤耕层变浅、犁底层变厚、土壤质量下降等问题。本试验总土层厚度设计50 cm,耕层分别设定10 cm(PL10)、20 cm(PL20)、30 cm(PL30)、40 cm(PL40)、50 cm(PL50)。在2017年和2018年研究不同耕层条件下黄瓜叶片光合荧光、根系生理和植株生长特性。结果表明,浅耕层(PL10、PL20)显著增大了叶片蒸腾速率(T_r)和初始荧光值(F_o),显著提高了根系过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。中耕层(PL30)显著提高了株高相对生长率(RGH-PH)和茎体积相对生长率(RGH-SV),提高了叶片净光合速率(P_n)、最大荧光值(F_m)、光能转化率(F_v/F_m)和光化学淬灭系数(qP),显著提高了根系活力(RA)和脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量。浅耕层早期果实产量(FY)高于其他耕层,但在中后期显著低于其他耕层,而且深耕层(PL40和PL50)的果实产量与浅耕层相反,2个栽培季节总的果实产量PL30处理均高于其他处理。主成分分析显示,中耕层(PL30)和深耕层(PL50)显著区别于其他处理。综合植株长势和根系特性,土壤耕层深度30 cm有利于浅根系作物黄瓜的生长发育。     

甜瓜黄绿叶色性状的遗传分析及其初步定位

为了研究叶色突变对甜瓜光合性能的影响并定位调控叶色的基因,对厚皮甜瓜黄绿叶色材料M68和叶色正常材料M465进行叶绿素荧光动力参数测定。结果显示,与M465相比,M68暗适应后的最小荧光值Fo、最大荧光值Fm及可变荧光值Fv均显著降低,而Fv/Fm比值显著升高,表明M68叶绿素含量下降导致PSII电子传递的最大潜力及光化学反应能力显著下降,同时PSII最大光量子效率增强。利用M68和M465构建BC1群体,对控制甜瓜黄绿叶色的基因进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明,甜瓜黄绿叶色性状是由1对隐性单基因控制的,命名为yellow-green leaf(ygl)基因。利用分离群体分组分析法(bulked segregate analysis,BSA)对BC1群体中的绿色与黄绿叶色2个混池进行简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)标记筛选,初步将ygl基因定位在甜瓜第11染色体上。ygl基因与两侧最近的SSR标记分别相距0.6 c M (Cm SSR25149)和0.3 c M(Cm SSR25196),物理距离1 180 kb。     

甜瓜侧枝相关性状的QTL定位

以甜瓜长侧枝自交系‘TopMark’和短侧枝自交系‘PI353814’为亲本,构建了F_2群体和F_(2:3)家系。利用92个F_2单株构建了一张包含12个连锁群,353个SSR标记的遗传连锁图谱,覆盖基因组长度为1 565.88 cM,连锁群长度在86.98～186.68 cM,标记间的平均距离为4.44 cM。利用该连锁图谱结合F_(2:3)家系表型鉴定数据,对甜瓜侧枝相关性状进行定位,共检测到6个QTL,分布在连锁群LGⅠ、LGⅢ和LGⅦ上,LOD值介于2.5067～12.5524之间,可解释9.9242%～48.2348%的表型变异率。其中侧枝总长主效QTLlbtl7.1和侧枝均长主效QTLlbal7.1均位于连锁群LGVⅡ的SSR标记CmSSR17145和CmSSR17293之间,贡献率分别为38.5923%和48.2348%。进一步利用186个F_(2:3)家系和新开发标记对主效QTL进行了验证,发现侧枝总长主效QTL lbtl7.1定位在SSR标记CmSSR17251和CmSSR17253之间,与两标记的遗传距离分别为2.5和0.5 cM,可解释41.2742%的表型变异,侧枝均长主效QTL lbal7.1被定位在SSR标记CmSSR17238和CmSSR17251之间,距离两标记分别为1.5和0.5cM,可解释55.1739%的表型变异。