不同产量水平鲜食型甘薯品种产量形成及品质差异分析

旨在研究不同产量水平的鲜食型甘薯品种生长发育、产量形成及品质的差异,为高产优质鲜食型甘薯品种的选育提供借鉴和指导。以2 个不同产量水平的鲜食型甘薯新品种‘泰薯14’和‘烟薯25’为材料,测定2 个品种不同生长时期茎叶生长、块根膨大速率、以及收获期产量和品质性状,分析其差异。结果表明,‘泰薯14’茎粗、蔓长、茎叶鲜重和单株叶面积均高于‘烟薯25’,‘烟薯25’的地下部发育早于‘泰薯14’,而‘泰薯14’生长后期地下部发育快于‘烟薯25’,栽苗后80 天‘泰薯14’块根单薯重和单株薯重均显著高于‘烟薯25’;‘烟薯25’的块根商品薯率高于‘泰薯14’,‘泰薯14’块根产量高于‘烟薯25’,薯干产量低于‘烟薯25’。‘泰薯14’的干物率、淀粉率和可溶性糖含量显著低于烟薯25,β-胡萝卜素含量显著高于‘烟薯25’,食味评分低于‘烟薯25’。茎叶较长的功能期使‘泰薯14’具有更大的高产潜力,而‘烟薯25’的品质及食味优于‘泰薯14’。     

甘薯高产栽培技术研究

甘薯是云阳县的主要粮食作物之一,但长期以来不能获得丰产。通过对甘薯育苗方式、栽插时间、栽插深度、栽培方式与发根速度、块根增重动态、叶面积变化、T/R比值变化、块根产量等关系的研究,发现双层膜育苗、早栽、浅插、垄作有利于甘薯生长、薯块形成和膨大,增产显著。在此基础上提出了壮苗、早栽、浅插、垄作等甘薯丰产栽培技术。     

栽插方式和密度对鲜食型甘薯品种干物质积累分配、块根产量及品质的影响

为了确定鲁中丘陵薄地鲜食型甘薯适宜的栽插方式和密度,在大田条件下,以济薯26(J26)和龙薯9号(L9)为供试品种,每个品种设置直栽(S)和水平栽(H) 2种栽插方式,各栽插方式下设置不同栽插密度37 500(D1),52 500(D2),67 500株/hm~2(D3),研究了不同栽插方式和密度对鲜食型甘薯干物质积累分配、产量和品质的影响。结果表明,增加密度可提高两品种生长中后期植株干物质积累量,显著降低相同栽插方式下济薯26生长中期侧枝叶的干物质分配比例。相同栽插方式下,D2处理可降低龙薯9号生长后期侧枝茎干物质分配比例,并显著提高两品种生长中期的块根干物质分配比例。直栽方式下,D2和D3处理显著提高济薯26生长后期块根干物质分配比例。相同栽插方式下,D2和D3处理显著提高两品种块根可溶性糖含量和淀粉含量,D2处理可显著提高两品种块根产量。与直栽相比,水平栽显著提高济薯26生长前期D2处理和后期D2和D3处理下、龙薯9号生长中期相同密度下的植株干物质积累量;有利于提高济薯26 D1处理下、龙薯9号各密度下的块根可溶性糖含量,提高两品种单株薯重和块根产量。综合考虑产量和品质,水平栽+D2处理是本试验条件下的最优处理组合。     

施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响

为探究施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响,以‘心香’和‘商薯19’为试验材料,设置0kg hm^-2 (CK)、57.5kghm^-2 (N1)、115kghm^-2 (N2)3个氮肥(N)处理在栽插当日施用。在栽插后60、80、100、120和140 d取样,研究了施加氮肥后甘薯块根膨大过程中淀粉的含量、糊化特性、流变特性、凝胶质构特性及淀粉酶活性的变化规律。结果表明,(1)在块根膨大过程中,施用氮肥可显著提高2个甘薯品种淀粉含量。块根膨大前期施氮显著降低‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,后期显著降低‘商薯19’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,显著提高‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值;(2) 3个处理下,淀粉凝胶硬度和咀嚼性随块根的膨大逐渐降低。在块根膨大后期,N2处理可显著提升2个品种的淀粉凝胶硬度;(3)2个品种淀粉凝胶呈现弹性性质, N1、N2处理可提高‘心香’的储能模量和损耗模量,降低‘商薯19’的储能模量和损耗模量;(4)块根膨大前期,施氮降低2个品种α-淀粉酶...     

不同栽培方式和种植密度对“商薯9号”产量及结薯习性的影响

为探究不同高效栽培措施对甘薯生长发育的影响,采用田间试验的方法,研究不同栽培方式和种植密度对甘薯产量及结薯习性的影响。结果表明：水平栽密度60 000株/hm ²处理干物质在薯块中的分配率高于其他处理,斜栽密度60 000株/hm ²与水平栽密度60 000株/hm ²处理产量最高;在对甘薯产量的影响效应中,种植密度>栽培方式,栽培方式与种植密度有极显著的交互作用;直栽处理的鲜薯干物率整体高于斜栽和水平栽,直栽密度60 000株/hm ²处理鲜薯干物率最高,并显著高于直栽密度37 500株/hm ²处理（P<0.05）,在对鲜薯干物率的影响效应中,栽培方式与种植密度有极显著的交互作用;水平栽密度60 000株/hm ²处理的甘薯商品薯率更高,在对商品薯率的影响效应中,种植密度>栽培方式,栽培方式与种植密度有极显著的交互作用。综合以上结果,水平栽密度60 000株/hm ²处理能够取得较高的产量和商品薯率。研究结果可为甘薯高效栽培措施选择提供科学依据。     

栽培密度、肥料对优质鲜食型甘薯‘万薯10号’产量及品质的影响

‘万薯10号’是重庆三峡农业科学院育成的优质鲜食型甘薯新品种,为挖掘该品种的增产潜力及完善高产栽培技术,进一步探求不同肥料、不同密度处理条件对优质鲜食型甘薯产量和品质的影响,特选用优质鲜食型甘薯品种‘万薯10号’开展研究。结果表明,密度和肥料对鲜食型甘薯‘万薯10号’栽培都具有重大的影响作用,并且不同的肥料处理对鲜薯产量、淀粉含量、可溶性糖含量的影响差异极显著;而不同密度仅在淀粉含量上存在差异极显著,鲜薯产量差异显著。2个因素交互作用在淀粉含量存在差异极显著。在‘万薯10号’栽培过程中,肥料因素比密度对甘薯产量及品质的影响更为关键。为达到淀粉高产的目的,必须满足肥料与栽培密度处在一个合适的配比中,试验结果表明,鲜食型甘薯‘万薯10号’在使用腐殖肥525 kg/hm~2、栽插密度为75000株/hm~2的条件下,甘薯产量及各方面品质都处在较优水平。     

植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响

为了探讨植物生长调节剂对甘薯产量和激素含量的影响,以济薯18、徐薯18和商薯0110为试验材料,在开始进入块根膨大期时(移栽后第35天),叶面喷施矮壮素·DA-6合剂和烯效唑,观察植物生长调节剂对不同生长类型甘薯的产量、光合作用和叶片、块根中的激素含量的影响。结果表明,植物生长调节剂处理促进同化物向根部的转运,提高了块根的产量。其中每hm2喷施1 500 m L矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了3个品种的产量,225 g烯效唑处理显著提高了济薯18和徐薯18的产量。调节剂处理对不同类型甘薯光合作用的影响不同,矮壮素·DA-6合剂处理显著提高了徐薯18的光合速率,而对济薯18和商薯0110的光合速率的提高没有达到显著水平,烯效唑处理对甘薯叶片的光合作用没有显著影响。烯效唑处理降低了3个甘薯品种的叶片IAA含量,显著降低了济薯18膨大中期的GA3和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大后期的块根ZR和ABA含量;增加了济薯18和徐薯18膨大中、后期的叶片ABA含量、膨大前、中期块根IAA含量以及整个商薯0110膨大期的块根IAA含量。矮壮素o DA-6合剂处理显著降低了济薯18膨大中期的叶片IAA、膨大后期的块根和叶片ZR含量,降低了徐薯18膨大前期叶片IAA、ZR、ABA、块根ZR含量以及降低了商薯0110膨大前期的叶片GA3和后期的ZR含量;增加了济薯18膨大前期的块根ABA、GA3、叶片ZR、中期的叶片ABA和整个膨大期的块根IAA含量,增加徐薯18膨大前期的叶片ZR、中期的块根GA3和ZR含量、叶片IAA、ABA、后期的块根IAA含量,增加了商薯0110膨大期的块根ZR、ABA、中期的叶片ZR、后期的叶片GA含量。植物生长调节剂处理部分改变了甘薯内源激素的变化动态,促进了地上部同化物向块根的转运,提高了甘薯的块根产量,植物生长调节剂对甘薯光合作用的影响因品种类型而异,并不是影响甘薯块根产量的主要因素。     

高产优质淀粉型甘薯新品种‘苏薯24号’的选育研究

为了加快淀粉型甘薯新品种‘苏薯24号’的推广应用,总结淀粉型甘薯品种选育的实践经验与心得,通过2012—2014年国家区试多年多点品比试验,以及抗病性等特性综合鉴定评价。结果表明：‘苏薯24号’在2012—2013年国家甘薯长江流域薯区区域试验中,平均鲜薯产量33534.0 kg/hm²,平均薯干产量11130.0 kg/hm²,淀粉产量7549.5 kg/hm²,比对照‘徐薯22’增产18.27%,增产显著;平均块根干物率和淀粉率为33.08%和22.41%,分别比对照‘徐薯22’高2.84和2.47个百分点。2014年国家长江区试生产试验中,平均鲜薯产量31204.5 kg/hm²,平均薯干产量10194.0 kg/hm²;平均淀粉产量 6883.5 kg/hm²,比对照‘徐薯22’增产23.28%。该品种2015年2月通过国家甘薯新品种鉴定。‘苏薯24号’聚合了双亲高产、高淀粉、丰产稳产、综合性状优良等特点,薯干和淀粉产量均较高,抗病和耐储藏性好,在长江流域薯区及周边地区具有广阔的推广应用前景。最后,笔者提出了高淀粉甘薯品种的选育策略是培育骨干亲本与创建核心种质,组配优势群体且加大选择压力,加速育种进程。     

优化施肥对鲜食型甘薯产量、养分利用及土壤性质的影响

为实现鲜食型甘薯提质增效,本试验以‘烟薯25’为供试品种,设置不施肥、习惯施肥、优化施肥、优化施肥+有机肥4个不同处理,研究不同施肥处理对土壤养分及‘烟薯25’的产量效应、干物质分配、氮磷钾吸收利用情况。结果表明：施肥措施可以有效提高土壤养分含量,优化施肥+有机肥处理显著提升‘烟薯25’的单薯重和鲜薯产量,促进生物产量向甘薯块根转运及干物质向块根分配,提高茎叶、块根及总生物量的氮、磷、钾积累量,且氮、钾的产块根效率和收获指数较习惯施肥均有显著性提高。     

钾肥不同施用期对食用甘薯产量和品质的影响

为了探明适宜的钾肥施用量与施肥时期在提高甘薯产量和品质的同时,实现钾肥的高效利用和优化管理。以优质食用型甘薯徐薯32为试验材料,研究3个钾肥用量（0,150,300 kg／hm2）和3个施钾时期（生长早期即栽插后2周内、封垄期和块根膨大初期）处理对甘薯产量及营养成分的影响。结果表明：生长早期施用钾肥300 kg／hm2时,块根鲜薯和薯干产量获得最高值,分别为36495．0,12175．5 kg／hm2。钾肥不同施用期和施用水平对所测甘薯品质性状影响较大,甘薯生长早期追施钾肥有利于淀粉、麦芽糖和蔗糖的积累;低钾处理有利于淀粉及糖类物质的积累,而高钾处理则有利于蛋白质的积累。     

甘薯扩展蛋白IbEXPA2基因克隆和表达分析

扩展蛋白(Expansin)是细胞壁的重要组成成分,参与细胞壁的舒张,与植物器官生长发育密切相关。甘薯是一种块根类作物,其块根不仅是繁殖器官,也是储能器官,因此,开展甘薯块根生长膨大机理研究具有重要意义。本研究在前期转录组学研究基础上,克隆到一个可能与块根膨大相关的扩展蛋白基因IbEXPA2,并进行生物信息学和qPCR表达分析。生物信息分析表明,IbEXPA2编码253个氨基酸,包含DPBB＿1和Pollen＿allerg＿1结构域,具有一段信号肽及23个氨基酸的跨膜结构域。该基因编码的蛋白与三裂叶薯expansin-A4蛋白(登录号:XP＿031109781.1)的同源性最高,为98.03%;时空表达分析表明该基因在甘薯品种‘西瓜红’和‘桂经薯8号’块根中表达显著高于纤维根,‘西瓜红’生长的各个时期块根中表达均显著高于茎和叶,在移栽50 d时表达量最高,为对照纤维根的8.49倍;‘桂经薯8号’生长多数时期在块根中的表达也显著高于茎和叶,在移栽35 d时表达量最高,为对照的8.11倍。推测该基因参与甘薯块根生长膨大调控。     

套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响

为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明：在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×10⁴~4.0×10⁴株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm²,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×10⁴~4.0×10⁴株/hm²。     

覆盖物、种植密度及栽插方式对甘薯产量的影响

以榕薯109和榕薯910为试验材料,利用三因素正交设计法研究了不同覆盖物、种植密度及栽插方式对其产量的影响。结果表明,栽插方式对2个甘薯品种鲜薯及薯干产量的影响均最大,达到了极显著水平。当覆盖物为防草无纺布、栽插方式为水平插、种植密度为3500株/667m2时,榕薯109和榕薯910的鲜薯及薯干产量均达到最大值,表明该组合方式最有利于榕薯109和榕薯910实现优质、高产、稳产的目标,可作为该品种的高产栽培技术方案进行推广。     

紫色甘薯新品种引进鉴定及利用

为筛选适宜龙岩市种植的紫色甘薯新品种,采取一年多点完全随机区组试验设计,以“金山57”为对照,2014年夏季引进6个紫色甘薯新品种进行品种比较试验,从农艺性状、经济性状、鲜产、干产、淀粉产量、品质和花青素含量等方面进行筛选鉴定。结果表明：6个紫色甘薯新品种中,2个品种表现较好。其中,‘龙津薯1号’鲜薯产量最高,为39.11t/hm2,薯干产量9.22 t/hm2,淀粉产量5.53 t/hm2,干物率23.57%,淀粉率14.15%,食味评分80.0分,花青素含量17.66mg/100g。‘福薯24号’鲜薯产量其次,为36.30 t/hm2,薯干产量10.82 t/hm2,比对照增产3.32%,淀粉产量7.11 t/hm2,比对照增产6.77%。干物率29.81%,淀粉率19.57%,食味评分84.7分,花青素含量11.95mg/100g。‘龙津薯1号’鲜薯产量高,干物率和花青素含量指标适宜,可以推荐作为紫色地瓜干加工品种在龙岩市推广种植。‘福薯24号’鲜薯产量较高,食味品质好,干物率和淀粉产量高,可以推荐作为鲜食型和紫色淀粉加工型品种在龙岩市推广。‘广紫薯8号’将进一步观测。‘福宁紫3号’、‘宁紫薯1号’和‘徐紫薯2号’等品种均不适宜在龙岩市推广种植。     

高产高淀粉甘薯新品种‘烟薯24号’选育及覆膜栽培技术研究

为了满足中国对高产高淀粉甘薯新品种和对新品种栽培技术的需求,烟台市农科院采用改良杂交法选育优良新品种,并通过国家区域试验进行产量、品质、抗病性鉴定,采用田间对比试验分析法对新品种进行覆膜栽培技术研究。结果表明：‘烟薯24’在2008—2009年国家区域试验中：鲜薯平均32235 kg/hm2,较对照增产9.46%;薯干平均9685.5 kg/hm2,较对照增产18.55%,2010年通过全国甘薯鉴定委员会鉴定。研究得出,‘烟薯24’具有产量高、淀粉含量较高、抗病性强、适应性广的优点,是加工淀粉的优质品种。‘烟薯24’覆膜栽培以黑色地膜效果最好,这主要是因为黑色地膜具有抑制杂草生长,不用喷施除草剂,避免了除草剂抑制地上部生长;地温适宜,不会因前期地温过高,影响薯块膨大;地上下部生长动态、叶面积系数动态、T/R值进展合理,因此能够获得较高的经济产量。     

云南甘薯地方主栽品种收集与脱毒复壮研究

为了更好地促进云南甘薯生产,收集云南地方主栽甘薯品种27个进行田间评价,并对其中的6个品种脱毒后进行田间对比试验。试验表明,有些品种产量较高,如‘普洱黄山芋’,产量达20.04 t/hm²,‘丘北白皮’亦达15.60 t/hm²;有些品种品质较好,如‘研和板栗薯’和‘华坪紫心’等;‘研和板栗薯’、‘建水灰薯’、‘华坪紫心’、‘马龙紫薯’、‘昆明紫薯’和‘建水紫薯’6个品种,脱毒后薯块平均增产幅度为175.8%;其中‘建水灰薯’脱毒后产量达24.00 t/hm²,比对照增产16.0 t/hm²,增幅为200.1%。通过脱毒,可以显著提高目前云南主栽甘薯品种的产量,更好为甘薯生产服务。     

高花青素甘薯新品种‘绵紫薯9号’优化施肥技术研究

为筛选出川中丘陵区高花青素甘薯新品种‘绵紫薯9号’适宜的施肥量,采用三元二次通用组合正交设计方法,研究氮、磷和钾施用量对‘绵紫薯9号’鲜薯产量和花青素含量的影响。结果表明：块根鲜薯产量和花青素含量三元二次回归方程的回归项均达到了极显著水平,干物质率三元二次回归方程的回归项未达到显著水平。3种施肥因素对鲜薯产量的影响依次为氮素>磷素>钾素,对块根花青素含量的影响依次为钾素>氮素>磷素。鲜薯产量大于37500 kg/hm²优化施肥量：氮素207.27~218.22 kg/hm²,磷素97.18~147.11 kg/hm²,钾素207.27~218.22 kg/hm²;块根花青素含量大于102 mg/100 g以上优化施肥量：氮素126.16~158.43 kg/hm²,磷素110.13~136.74 kg/hm²,钾素119.62~151.69 kg/hm²。     

脱毒甘薯不同世代的生长特性、产量及品质表现

为摸清甘薯不同品种、不同脱毒世代的生长特性、产量及品质差异,以‘遗字138’和‘京薯6号’的试管苗、原原种苗、原种苗、非脱毒苗为试验材料,进行病毒检测、增产效果、品质鉴定及成本效益比较分析。结果表明:脱毒后,甘薯病毒发生率降低,世代数越小,病株率越低,病毒种类越少;脱毒后,苗床甘薯出苗量增加,植株健壮,大田甘薯地上营养生长旺盛,地下结薯数增加,商品薯率增加,但脱毒对甘薯内在品质影响不大。从产量和成本效益分析结果来看,‘遗字138’原种产量26288.4 kg/hm2,较非脱毒对照增产极显著(增产52.1%),增收13288.95元/hm2;‘京薯6号’原种产量11381.1 kg/hm2,较非脱毒对照增产显著(增产53.3%),增收2045.1元/hm2。鉴于‘遗字138’原种突出的增产增收效果,建议用‘遗字138’为主栽品种进行示范推广。     

不同产量水平甘薯品种光合产物分配差异及其原因

选取我国北方薯区主栽的食用型甘薯品种龙薯9号、红香蕉、泰中6号、苏薯8号、遗字138和北京553,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,研究不同产量水平甘薯品种光合产物的分配差异及其原因。在甘薯主要生长时期测定茎蔓各部位蔗糖含量和基部茎粗、在块根膨大过程中对功能叶进行13C标记,探索不同品种13C同化物分配特点,同时研究上述项目与收获指数和块根产量的关系。结果表明,高产品种龙薯9号、红香蕉、泰中6号和苏薯8号产块根均在60 t hm–2左右,而中、低产品种遗字138和北京553产块根在50 t hm–2以下。高产品种的收获指数显著高于中、低产品种。在块根膨大前期高产品种的块根成为光合产物的分配中心,而中、低产品种的块根则在块根膨大后期成为分配中心;在块根膨大前、中期,高产品种13C同化物在块根中的分配比例显著高于中、低产品种,即高产品种光合产物由功能叶向块根的转运能力强于中、低产品种。供试品种茎蔓基部的蔗糖含量均高于顶部,且中、低产品种的蔗糖浓度差大于高产品种;随着甘薯生长发育,中、低产品种茎蔓基部增粗速率高于高产品种。相关分析表明,块根产量与收获指数呈极显著正相关(r=0.98**,2011;r=0.93**,2012);块根13C分配率与块根产量和收获指数均呈显著正相关(0.87*和0.91**,2011;0.92**和0.99**,2012);生长中后期,基部茎粗与块根产量和收获指数均呈显著负相关(–0.78*和–0.83*;–0.88**和–0.95**)。块根成为光合产物分配中心的时间早、光合产物由功能叶向块根的转运能力强是高产品种收获指数显著提高的主要原因,而中、低产品种光合产物由叶片向块根转运能力差的主要原因是块根中光合产物卸载不畅。     

甘薯根系生物学性状的相关性、主成分和灰色关联度分析

为研究甘薯根系生物学性状的内在关系,了解其形成和分化规律,为甘薯标准化栽培和新品种培育提供理论支撑。试验通过温室水培和田间调查相结合的方式,利用统计学方法研究了10个甘薯品种的根系性状。栽后10天,甘薯苗期根系的投影面积、表面积、平均直径和体积等形态性状贡献率最高且达80.56%;栽后20天,根平均直径的贡献率最高且达27.79%。收获后,单株块根总鲜重与倒三节、倒二节块根重量呈极显著正相关,与商品薯数呈显著正相关,与倒二节块根数呈显著负相关,与倒三节块根重量关联系数最高且达0.6595。在栽后15天,苗期根系的投影面积、表面积和体积与单株块根总鲜重之间呈显著负相关;而在栽后25天,苗期根系干重与单株块根总鲜重之间呈显著正相关,苗期根干重、根体积、根长和根平均直径等性状与单株块根总鲜重关联度较大。栽后10天和20天可能是甘薯根系生长、分化的重要时间节点,节间长度和栽插深度影响产量形成,苗期根系生物学特性与收获后块根产量之间有直接关系。