改善土壤通气性促进甘薯源库间光合产物运转的原因解析

为了明确土壤通气性对甘薯源库间光合产物运转的调控机制,本研究以淀粉型品种商薯19和济徐23为试验材料,设置疏松、对照和紧实3个处理进行大田试验,研究结果表明,与对照处理相比,疏松处理显著提高2个品种的块根产量和经济系数, 2年平均增幅分别为27.03%～38.74%和6.30%～13.05%,紧实处理则显著降低2个品种的块根产量和经济系数, 2年平均降幅分别为17.87%～15.92%和10.83%～15.63%。功能叶13C标记结果显示,疏松处理显著提高块根中光合产物的输入效率。疏松处理显著提高块根中蔗糖和淀粉含量,显著降低地上部器官中淀粉含量和茎中尤其是茎的中下部中蔗糖含量;紧实处理则显著降低块根中蔗糖和淀粉含量,而显著提高地上部器官蔗糖和淀粉含量,且茎中下部蔗糖含量增幅较大。疏松处理显著降低50～150d茎基部与茎顶部间和茎基部与块根间的蔗糖含量差;紧实处理则显著提高茎基部与茎顶部间和茎基部与块根间的蔗糖含量差,且茎基部与块根间蔗糖含量差的变幅大于茎基部与茎顶部间的蔗糖含量差。相关分析表明,茎基部与块根间、茎基部与茎顶部间蔗糖含量差与块根蔗糖和淀粉含量呈极显著负相关。说明改善土壤通气性可促进茎基部光合产物向块根的运转,提高块根中碳水化合物含量,增加块根产量。     

甘薯块根形成和膨大对土壤紧实度的响应机制及与产量的关系

为探讨甘薯块根形成和膨大对土壤紧实度的响应机制及与产量的关系,以源库特征差异显著的食用型甘薯品种"北京553"和"龙薯9号"为试验材料,设置不同的土壤紧实度处理,研究土壤紧实度调控甘薯块根产量的生理生态原因。结果表明,降低土壤紧实度,全生育期耕作层土壤的非毛管孔隙度显著提高。在块根形成期(20～40 d),随土壤紧实度降低,耕作层土壤的最高温度提高、最低温度降低,温度日较差显著提高。在甘薯块根膨大期(45～165 d),与对照相比,疏松处理可以提高块根中蔗糖合酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)活性,增加淀粉含量;提高块根中干物质积累初始势、干物质积累速率和功能叶13C同化物在块根中的分配比例。在收获时,疏松处理显著提高单薯重和收获指数,北京553和龙薯9号分别增产20.01%～24.25%和21.64%～27.78%。     

氮肥施用量对不同紫甘薯品种产量和氮素效率的影响

选取紫甘薯品种浙紫1号、宁紫2号和紫菁2号,设置3个施氮处理,即0 (N0)、75 (N1)和150 (N2) kg hm^–2纯氮,于2013-2014年2个生长季在青岛农业大学现代农业科技示范园进行大田试验,研究不同氮肥用量对块根产量、干物质累积速率、氮素累积量及氮素效率的影响。结果表明,施用氮肥不同程度地降低了浙紫1号和紫菁2号的薯块产量,其中,浙紫1号的N1、N2处理分别较N0处理降低12.64%和13.32%,紫菁2号分别降低3.94%和29.06%;宁紫2号N1处理产量略高于N0处理,两年分别较N0处理提高8.5%和3.4%,而N2处理块根产量显著低于N0处理。茎蔓生物量和氮素累积量随着施氮量的增加而增加,而收获指数、氮素收获指数和氮素利用效率逐渐降低。第1年N1、N2处理的茎蔓干物质累积量分别较N0处理提高2.7%~20%和12.3%~36.4%,第2年分别提高12.6%~51.9%和28.7%~85.5%。相关分析表明,块根产量与氮素效率各指标均呈显著或极显著正相关;而茎蔓生物量与收获指数、氮素收获指数及氮肥利用效率均呈极显著负相关(r = –0.615^**, –0.704^**, –0.663^**)。肥沃土壤上施用氮肥会造成浙紫1号和紫菁2号的茎蔓旺长,光合产物向薯块转运比例降低,导致源库比例不协调,块根产量下降。宁紫2号对氮肥的需求相对较高,施用氮肥75 kg hm^–2时鲜薯产量提高,而施氮量过高时薯块产量降低。因此,紫甘薯在含氮量较高的肥沃土壤上种植时,对氮肥的需求量较低,茎蔓和薯块的协调生长是提高块根产量和氮素利用效率的保障。     

氮钾配施和栽插密度对甘薯干物质积累及产量形成的影响

以兼用型甘薯品种苏薯15号为材料,采用田间小区试验,研究了不同栽插密度与氮、钾肥配施对甘薯产量和干物质积累的影响。结果表明:不同的氮、钾肥施用量和栽插密度对甘薯干物质积累和经济产量的形成有较大影响。薯干产量与干物率、基部分枝数呈显著正相关,与蔓薯比呈极显著负相关,与茎粗呈显著负相关;薯块干物率与最长蔓长、茎粗、基部分枝数都呈负相关关系,其中与茎粗呈极显著负相关。供试18种处理组合中低氮低钾低密度处理经济产量最高,蔓薯比最佳;在对块根干物质积累的影响效应中,施钾量>栽插密度>施氮量,且施钾量和栽插密度有显著的互作效应;施氮量和栽插密度是影响地上部干物质积累的主要因素。因此,生产中保持合理的栽插密度是获得高产的基本条件,欲通过增加栽插密度来获取超高产的可能性不大。从本试验来看,纯氮120 kg/hm2、K2O180 kg/hm2与栽插密度4.95×104株/hm2的肥密组合有利于苏薯15号发挥其高产潜力。     

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。     

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。     

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’。     

高抗甘薯茎线虫病新品种──鲁薯78066

高抗甘薯茎线虫病新品种──鲁薯７８０６６鲁薯７８０６６系山东省农业科学院以青农８号为母本，安薯１号为父本，通过有性杂交系统选育而成。该品种叶色绿，顶叶淡绿，叶形浅复缺。薯块萌芽性好，出苗数量较多。地上部生长势强，茎粗，秧蔓较短。块根膨大速度比徐薯１８...     

脱毒甘薯的生长特性和生理特点分析

为加快推广甘薯脱毒技术，选用没类型甘薯品种脱毒薯进行试验研究和示范。结果表明，脱毒甘薯具有栽后发根返苗快，植株健壮，封垄旱，基部分枝多，茎蔓生长速度快，叶面积指数提高，茎叶产量显著增加，结薯早，膨大快，块整齐而集中中等生长特性；并具有叶绿素分量提高，Ｔ／Ｒ值减小，经济系数高等生理特点。大面积示范与小区试验结果一致，鲜薯产量达２７７０ｋｇ／６６７ｍ＾２，比ＣＫ增５０５ｋｇ，增产２２．３％，干率提高５     

不同时期干旱胁迫对甘薯内源激素的影响及其与块根产量的关系

在人工控水条件下, 以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料, 设置全生育期干旱胁迫(DS)、发根分枝期干旱胁迫(DS1)、蔓薯并长期干旱胁迫(DS2)、快速膨大期干旱胁迫(DS3) 4个处理, 全生育期正常灌水(WW)为对照, 研究其对甘薯内源激素及块根产量的影响。结果表明, 与对照相比, 2个品种不同年份的所有干旱胁迫处理的鲜薯和薯干产量均显著下降。其中, DS薯干产量减产幅度最大, 济薯21和济紫薯1号3年平均分别减产44.62%和56.21%; 其次是DS1, 减产32.03%和44.03%; 再次是DS2, 减产30.41%和39.39%; DS3的减产幅度最小, 为13.66%和17.88%。抗旱品种济薯21的减产幅度小于不抗旱品种济紫薯1号。干旱胁迫抑制了甘薯地上部生长及块根的形成和膨大, 两个品种的单株叶片数、蔓长、地上部干重、地下部干重和块根淀粉率, 与对照相比, 各时期均表现为, DS的减少幅度最大, 其次是DS1和DS2, DS3的减少幅度最小。不同时期干旱胁迫均引起叶片和块根中GA、IAA和ZR含量下降, ABA含量上升。地上部干重与叶片GA、IAA和ZR含量呈显著正相关, 与ABA含量呈显著负相关; 地下部干重与块根GA、IAA和ZR含量呈显著正相关, 与ABA含量呈显著负相关。总之, 不同时期干旱胁迫均导致甘薯产量下降, 且胁迫时间越早, 对甘薯内源激素和块根产量的影响越大, 发根分枝期是甘薯对水分最敏感的时期。     

Genotypic variation for root pulling resistance in potato and its relationship with yield under water-deficit stress

Summary An extensively distributed root system may reduce the probability of crop failure during periods of restricted water supply. A quantitative measure of root distribution in the soil profile, i.e. pulling resistance of roots (PR), was tested at two moderately droughted tropical field sites. A total of 250 genotypes were evaluated for PR, 45 days after planting and for tuber yield at harvest at separate sites and years. The need to use genotypes adapted to a specific location for comparisons, across sites or seasons was shown by the results of a random analysis of variance model partitioning across site-season, location, and year effects for PR and tuber yield.A combined PR and growth analysis on 31 early-maturing clones, 7 of which had tubers at the time of sampling, gave significant correlations between PR and root length, dry weight of pulled and residual roots, plant height, number of stems, and in the case of the 7 genotypes with tubers, tuberlet weight and number. A regression model to predict PR based on growth analysis data is presented. Neither tuberlet weight nor number contributed significantly to the prediction once root characters and vigour-related characters were incorporated. Variation for PR among clones was significant and the means ranged from 0 kg/plant to 37 kg/plant during the 3 trials. High PR was evident in both early and late maturing clones. Drought resistance (DR), defined as high yielding ability and high PR under water deficit conditions, of the clones Huinkul and MS-35.22.R was superior to that of the high-yielding and adapted LT-7 check, while moderate levels of DR were confirmed for the clones BR-63.15, Cruza 27, Haille, and MEX-21. Tuber yield and PR under moderate drought were significantly correlated (r=0.569^***), which suggests that the PR method can be utilized to assist in the selection of high-yielding, drought resistant, potato genotypes adapted to tropics.     

鲜食型紫薯新品种‘泰紫薯1号’的选育及生长发育规律研究

为明确紫薯品种生长发育规律,加速紫薯新品种的选育推广,从而为高产优质鲜食型紫薯品种的选育提供借鉴和指导。以‘泰中6号’做母本,开放授粉,育成优质鲜食型紫薯新品种‘泰紫薯1号’,并以‘泰中11’作对照对其生长发育规律进行研究。‘泰紫薯1号’在品比试验中平均鲜薯和薯干产量分别为36867.9 kg/hm²和10911.5 kg/hm²,较对照‘泰中11’分别增产28.4%和27.7%;花青素含量26.21 mg/100 g FW,食味品质总评得分75.5分,明显优于‘泰中11’。‘泰紫薯1号’单株茎叶鲜重及单株叶面积在栽苗后80天达到最大值且明显大于对照品种‘泰中11’,单株鲜薯重在栽苗后40~80天明显小于‘泰中11’,但在80天后明显高于‘泰中11’,块根膨大速率在栽苗后80~100天达到最大值且明显高于‘泰中11’,商品薯率尤其中薯率明显高于‘泰中11’。综上所述,‘泰紫薯1号’产量较高,商品性好,食味品质优,且具有早中期地上部生长旺盛,晚期块根迅速膨大的特点。     

不同绿豆品种花后干物质积累与转运特性

以夏播区高产绿豆品种冀绿2号、安9910和低产品种赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对开花至成熟期间植株茎秆、叶片、豆荚、籽粒等地上部各器官的干物质积累、分配与转运规律进行了研究。结果表明,绿豆开花后,植株地上部总干物质积累和籽粒干物质积累均呈近“S”型增长趋势,花后16~31 d是生物产量和籽粒产量形成的关键时期;主茎开花节位叶片是籽粒充实的主要源器官,对籽粒产量的贡献率最大。不同绿豆品种间差异显著,高产品种冀绿2号和安9910各器官干物质积累和转运能力强,尤其是主茎开花节位叶片干物质合成和积累较多,具有较充足的源,加之其单株结荚数多,具有较大的库容,最终获得了较高的收获指数和籽粒产量。因此,绿豆生产中,选用库容大的多荚、大粒型品种,抓好花后田间管理,延缓主茎开花节位叶片衰老,同时采用去除无效分枝等措施增强源库间的物质运输与分配是提高籽粒产量的关键。     

不同木薯品种（系）农艺性状分析及高产品种（系）筛选

为了解影响木薯产量的主要因素,筛选高产木薯品种（系）,通过主成分分析对10个品种（系）的9个主要农艺性状指标进行量化对比分析。结果表明,10个木薯品种（系）的农艺性状除落叶高度和块根粗无显著差异外（P>0.05）,其余农艺性状间均具有显著差异（P<0.05）,品种（系）SC9、SC124和58-7的农艺性状变异较大,农艺性状中又以单株产量、地上鲜重、鲜薯个数和主茎粗的变异系数最大。鲜薯个数、块根长和块根粗是影响单株产量的关键因子。通过主成分分析提取了2个主成分,累积方差贡献率达88.1%,反映了农艺性状指标的基本信息,其中,鲜薯个数是第1主成分的主导变量,块根长是第2主成分的主导变量。10个木薯品种（系）中,SG-9的综合得分最高,GMT和SC9的产量优势明显,可作为种植推广的品种。     

水稻高产氮高效型品种的根系形态生理特征

选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种,在各自最适氮素水平下,研究了根系形态生理特征的差异。结果表明,较之低产类型品种,高产类型品种在根干重、根体积、根系总吸收表面积、活跃吸收表面积、根系α-NA氧化量及根系伤流强度等方面在各个生育时期均存在着明显的优势,说明生产力的提高伴随着根系形态特征的改善和生理活性的加强。同为高生产力类型品种,因氮利用率的差异根系形态生理特征表现不同。较之高产氮中效类型,高产氮高效型水稻的群体根干重、群体根体积、群体根系伤流强度和根系总吸收表面积均有所降低,而单茎根干重、单茎根体积、单茎根系伤流强度、活跃吸收表面积比及根系α-NA氧化量却有显著或极显著提高。表明适当控制高生产力水稻的群体生长量,促进群体和个体协调发展,着力提高抽穗后单茎根系质量,将是水稻高产和氮高效协调统一的可靠途径。     

不同浓度NAA/6BA配比对不同品种甘薯茎尖培养特性的影响

为明确不同品种甘薯茎尖培养的最佳NAA/6BA配比,设置0.1 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/2.5 mg/L、0.2 mg/L/1.0 mg/L 3组NAA/6BA浓度配比处理,观测不同浓度激素处理对‘北京553’、‘红香蕉’、‘苏薯8号’、‘烟薯25’、‘安吉芋’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’茎尖培养成苗率、愈伤组织直径、不定根数目、叶片数和植株高度的影响,同时调查不同品种试管苗的移栽成活率。结果表明,‘红香蕉’、‘济徐23’、‘渝紫7号’、‘商薯19’在0.1 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘安吉芋’在0.2 mg/L/2.5 mg/L的处理下培养效率最高;‘苏薯8号’、‘北京553’、‘烟薯25’在0.2 mg/L/1.0 mg/L的处理下培养效率最高。因此,在甘薯茎尖培养过程中,不同甘薯品种适宜的NAA/6BA配比存在显著差异,在实际生产中应根据品种特性来进行调整激素的用量和比例。     

马铃薯产量组分的基因型与环境互作及稳定性

本研究主要探究基因型和基因型与环境互作(genotype+genotypes and environment interactions, GGE)双标图在马铃薯育种中的应用。综合评价马铃薯品系产量性状在不同环境中的丰产性、稳定性和适应性,筛选出适应不同生态环境的产量性状优良品系。同时评价各试点的区分力和代表性,为试点的选择提供依据。2015年和2016年在甘肃安定区鲁家沟镇、安定区内官镇、渭源县五竹镇3个试点种植国际马铃薯中心引进的101份高代品系和对照青薯9号。收获后记录小区产量、小区大薯产量、小区小薯产量、单株产量、单株大薯产量、单株小薯产量、单株结薯数、单株大薯数、单株小薯数;采用联合方差和GGE双标图对产量性状进行基因型与环境互作分析。方差分析表明,除小区小薯产量在基因型与环境互作效应中无显著差异外,其他产量组分在基因型效应、环境效应和互作效应中均呈现极显著差异(P<0.01)。小区产量、小区大薯产量、小区小薯产量、单株产量、单株大薯产量、单株结薯数环境效应平方和占总方差平方和最大;单株小薯产量、单株大薯数和单株小薯数的基因型与环境互作效应平方和占总方差平方和最大。GGE...     

超高产常规粳稻宁粳1号和宁粳3号群体特征及对氮的响应

2007—2008年对宁粳1号和宁粳3号的丰产示范方进行调查,2008年以宁粳3号为材料进行氮肥用量和前后比例试验,研究常规粳型超级稻超高产群体特征及对氮的响应。结果表明,常规粳型超级稻宁粳1号和宁粳3号抽穗后干物质积累占籽粒产量的70%~80%,茎叶等营养器官的表观转运率少,易高产稳产。足够的颖花量是高产稳产的保证,要达到11.0 t hm^-2以上的产量,颖花数要 ≥ 42 000 m^-2;要达到11.7 t hm^-2以上的产量,颖花数要 ≥ 45 000 m^-2,同时结实率 ≥ 90%,粒重 ≥ 26 mg。超高产群体抽穗期适宜叶面积指数(LAI)为7.0~7.5,叶色呈“黑黄”节奏变化,后期生长速率(CGR)高,收获指数(HI)≥ 0.5。氮肥的适量施用和适当后移,不仅可以保证宁粳1号和宁粳3号生育期“黑黄”节奏变化,建立抽穗期适宜LAI的群体,还可以保持超高产株型特征,提高抽穗后LAI、叶面积维持期、CGR和HI,最终实现超高产量。     

不同木薯品种抗衰老生理与淀粉积累特性研究

以新选056、南洋红、GR891、辐选01、华南124和新选048共6个木薯品为材料,于生育后期分析其叶片过氧化物酶活性、丙二醛、可溶性糖、自由水、束缚水含量以及块根淀粉积累等,以探讨木薯衰老生理与块根淀粉积累的关系。研究结果表明,不同木薯品种生育后期抗衰老生理与淀粉积累特性有明显差异,生育后期茎叶生长和生理机能最旺盛的是华南124,最弱的是南洋红,居中的是辐选01、GR891、新选048和新选056。木薯后期茎叶生长状况对块根淀粉积累有明显影响,过早衰老,降低块根淀粉含量及块根产量;过旺使光合产物大量用于地上部分茎叶生长,而运到地下部的相对减少,从而降低块根淀粉积累和块根产量。因此,木薯生育后期茎叶生长的调控,使其保持在适当水平,是提高木薯块根淀粉积累和块根产量的一项重要措施。同时,生育后期抗衰老生理指标也可作为高产和高淀粉含量品种选育的参考。