A neural network experiment on the site-specific simulation of potato tuber growth in Eastern Canada

The objective of this work was to optimize a neural network (NN) for modelling potato tuber growth and its in-field variations in eastern Canada. In addition to climatic inputs, the cumulative and maximal leaf area index (LAI) were incorporated to account for in-field scale variability. Soil and genetic parameters were assumed to be integrated in LAI as suggested by earlier work. Each input and combination of inputs was evaluated from the changes they induced in MAE (mean absolute error) and RMSE (root mean square error). Results using data from several replicated on-farm experiments between 2005 and 2008 suggest that a NN model using cumulative solar radiation, cumulative rainfall and cumulative LAI can adequately model site-specific tuber growth. The MAE of the retained model was 209 kg DM ha⁻¹, which represents less than 4% of the mean final tuber yield for the 3 years of the study. Non-linear effects of explicative variables on tuber yield were attested by comparing the results of the NN simulations to those of a multiple linear regression (MLR). The failure of MLR to simulate temporal discontinuities in tuber growth supports the use of a non-linear approach such as a NN to model tuber growth.     

马铃薯试管微型薯在广西岩溶大石山地区的发展潜力研究

在广西大化县七百弄乡进行马铃薯试管微型薯（MT）与普通种薯（CT）,以及与当地主要作物玉米的产量比较试验。结果表明,MT作种薯的生育期较CT的长;马铃薯的商品薯数不受种薯类型的影响;CT和MT作种薯的两年平均产量分别为38450和26300kg/ha,分别是2006年全国马铃薯平均产量的259%和177%;MT作种薯的商品薯鲜重和干重分别是CT的69%和71%;以CT和MT作种薯种植的马铃薯商品薯折干产量1999年分别为6400和4300kg/ha,等于或高于当年8个玉米新品种的平均产量,2000年分别达7500和5600kg/ha,等于或高于当年8户农民的玉米高产示范田平均产量。因此,在广西岩溶大石山地区可以利用MT作种薯来发展马铃薯生产,并可利用该地区作为秋冬种马铃薯的种薯生产基地。     

春马铃薯早收栽培的块茎生育规律

春马铃薯早收栽培是一种早种早收、提高经济效益的栽培方法。通过13个马铃薯品种（系）春季早收栽培的块茎生育规律分析,以期为春马铃薯早收栽培的品种选择提供依据,并对优质品系的春马铃薯早收栽培适用性进行鉴定。结果表明：马铃薯早熟品种块茎前期生长快而后期生长慢,55 d生育期前收获块茎产量具有一定的优势。中熟品种块茎前后期生长均较快,55 d生育期后逐渐显现块茎产量优势。晚熟品种块茎前期生长慢,后期68 d生育期左右才迎来生长高峰。块茎产量主要与平均单薯质量、茎粗、大中薯质量比率和大中薯个数比率有关。AG187为中熟大薯型品系,块茎产量高,大中薯率高,十分适宜作春马铃薯早收栽培。CG366为早熟小薯型品系,单株块茎数多,小薯率高,块茎产量与费乌瑞它相当,十分适宜作小薯型春马铃薯早收栽培的早中期收获。     

甘薯品种光合生理指标与薯干产量之间关系的初步研究

分析了甘薯品种不同生长时期光合生理指标的动态变化规律及其与薯干产量之间的关系。结果表明,甘薯品种的净光合速率（Pn)、总叶绿素含量（Tchl)、叶绿素a含量（Chla)、叶绿素b含量（chlb)、叶面积系数（LAI）随生长进程先上升,达到最大值,然后逐渐下降,蔓薯比值（T／R值）随生长进程呈下降趋势。薯干产量与各光合生理指标之间的相关性分析表明,薯干产量与不同生长期的Pn均呈显著正相关,与Tchl,chla,chlb之间有一定的正相关,与栽后90天的T／R值呈显著的负相关,与前期和后期的LAI呈正相关,而与中期的LAI呈负相关。按对薯干产量的相关程度、其排列顺序为Pn,Tchl,chla,chlb,T/R,LAI。甘薯育种应选育净光合速率高、生育后期总叶绿素含量高、T／R值下降快、前期和后期有效叶面积系数大的品种。     

黄腐酸对秋马铃薯农艺性状及产量的影响(英文)

[目的]研究黄腐酸对秋马铃薯农艺性状及产量的影响。[方法]分析黄腐酸对秋马铃薯生育期、植株形态、块茎、净光合速率、叶绿素含量、叶面积指数(LAI)和产量的影响。[结果]施用黄腐酸可延长秋马铃薯生育期,增加植株株高、茎粗、叶片叶绿素含量和LAI,提高叶片有效净光合速率、单株薯块数、单株薯块重和商品薯率,从而提高产量。施用黄腐酸后可延长秋马铃薯生育期1~3 d,显著或极显著提高植株株高、叶片净光合速率、单株块茎重和产量。在复合肥减半的情况下施用黄腐酸与复合肥常量施用下的出苗期和成熟期一致、生育期相当、净光合速率无差异性,特别是固体肥和液体肥配施后产量无差异性。[结论]施用黄腐酸后在产量不变的情况下可减少化学肥料的投入,降低化学肥料的面源污染。     

马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量及糖类物质的影响

【目的】分析马铃薯间作玉米模式下马铃薯生长、产量及糖类物质的变化情况,为促进马铃薯与玉米合理间作模式的推广应用提供参考。【方法】采用田间试验方法,设马铃薯单作（对照）和间作（2行马铃薯间作2行玉米）2种栽培模式,结合田间观测与室内测定,分析马铃薯间作玉米对马铃薯生长、产量和糖类物质的影响。【结果】与马铃薯单作相比,马铃薯间作玉米模式下马铃薯的茎粗、单株主茎数、单株匍匐茎和单株根干物质重量及单株结薯数无显著变化（P>0.05）,但间作可提高马铃薯单株分枝数、单株匍匐茎数、单株小叶叶片数、单株叶面积、单株茎叶和单株块茎的干物质重量,并显著提高马铃薯的株高、单薯重、单株产量及复合产量（P<0.05,下同）。随着间作时间的延长,间作马铃薯叶片、匍匐茎和块茎中糖类物质均有不同程度的降低,其中对叶片的影响较大,间作马铃薯叶片的蔗糖、果糖、可溶性糖和淀粉含量在块茎增长期和淀粉积累期均显著低于单作。【结论】与马铃薯单作相比,马铃薯与玉米2∶2行比间作模式下,马铃薯具有一定的生长优势,复合产量显著提高,该间作模式可在实际生产中推广应用。     

马铃薯紫花851不同种植密度对群体结构的影响试验

以马铃薯新品种紫花851为试验材料,研究不同种植密度对其群体结构的影响。结果表明,紫花851种植密度为52500株/ha时商品薯产量最高,达29850 kg/ha;种植密度为75000株/ha时单位面积结薯数最多,达62.4个/m^2;最佳生理质量指标为：出苗后65 d叶面积指数2.40～2.55、出苗后80 d干物质积累量5373 kg/ha。因此,紫花851作商品薯生产时,最适种植密度为52500株/ha;作种薯生产时,最适种植密度为75000株/ha。     

甘薯产量形成动态及蛋白质的分配与积累

根据甘薯产量性状形成动态,将全生长过程分为3个时期:前期为植后60d内,中期为60～90d,后期为90～150d。干、鲜蔓重,中期达最大值,以后下降;干、鲜薯重,前期增长慢,中、后期增长快;生物总产量,受薯重影响大,后期增长较快;薯块烘干率、淀粉率,均以中期增长快,并现峰值;薯块可溶性糖的含量和产量,主要在后期递增。 全生长期内,甘薯各器官蛋白质含量的高低顺序:叶片>吸收根>叶柄>地上茎>块根。各器官蛋白质含量,均以植后30d起呈递减。蛋白质分配主流,随生长期进展,从地上部逐渐转向地下部(块根)。蛋白质积累产量,前期直线上升,中期相对稳定,后期缓升,块根蛋白质积累产量与块根干物率和干、鲜薯重,呈极显著正相关。     

不同甘薯品种在陕北风沙区的栽培研究

榆林市地处毛乌素沙漠与黄土丘陵沟壑区的交错带,具有甘薯栽培十分有利的沙土和光热条件。为了丰富区域甘薯品种,筛选出优质的甘薯品种,试验开展了8个甘薯品种的田间试验,调查了甘薯的形态特征、农艺性状、结薯特性、生物量。结果表明,横薯1号、绥薯1号结薯特性较优,但产量欠佳,其中横薯1号结薯集中性和中薯率方面优势突出;早丰、日本哈蜜和济薯26具备优质商品薯的基本特征;普薯32产量低且小薯多;澳洲紫白产量高、大薯率高,但结薯特性一般;烟薯25中薯率较高、产量中等,薯皮粗糙,结薯松散。综上,应淘汰普薯32,在评价早丰、日本哈蜜和济薯26营养和食味指标的基础上择优推广,澳洲紫白和烟薯25可作淀粉备选品种,横薯1号和绥薯1号具备可靠的消费群体,应重点开展提质增效方面的研究。     

整薯播种对马铃薯生长发育及产量和品质的影响

以‘克新2号’马铃薯为试材,研究了整薯播种对马铃薯生长特性及产量、品质的影响.结果表明:采用30~50 g整薯播种马铃薯,其植株的生长势强,干物质积累多,有利于马铃薯产量和品质的提高.整薯播种的平均株高、分茎数、结薯数、大薯率分别比对照(切块播种)增加了2.81%2、00%、16.67和7.95%,单株地上干重和块茎干重分别比对照增加了4.65%和57.89%,收获时整薯播种产量比对照提高了29.82%,与对照间差异达到极显著水平(P<0.01).同时,整薯播种的块茎干物质和淀粉含量均显著高于对照,但还原糖含量与对照间差异不显著.     

覆盖方式对春马铃薯生长和块茎品质的影响

在冬闲稻田用白膜覆盖、白膜膜上覆土(简称白膜覆土)、黑膜覆盖、黑膜膜上覆土(简称黑膜覆土)、稻草覆盖等5种覆盖方式栽培马铃薯‘兴佳2号’,分析覆盖方式对马铃薯出苗、生长势、产量和马铃薯块茎品质的影响。结果表明：各覆盖栽培方式出苗均比裸地（对照）早,其中白膜覆盖出苗最早,比对照早17 d;与对照相比,各覆盖栽培方式的植株株高、SPAD值和主茎数增加;块茎产量显著高于对照,其中白膜覆盖产量最高,为34.87 t/hm2,显著高于白膜覆土的,但黑膜覆盖与黑膜覆土间产量差异不显著;不同覆盖方式的马铃薯块茎干物质含量为15.46%～16.74%;黑膜覆土的绿薯率最低,为2.56%;各覆盖方式的马铃薯龙葵素含量4.65～9.76 mg/100 g,其中黑膜覆盖的最低;块茎镉含量在0.029～0.042mg/kg,白膜覆盖的最高。综合来看,黑膜覆盖及黑膜覆土的产量较高,且绿薯率、龙葵素含量低、块茎镉含量不超标,较适合冬闲田早春马铃薯栽培。     

液体有机肥对铅、镉污染下马铃薯重金属吸收及干物质积累的研究

采用盆栽实验,研究了Pb、Cd污染下,一种液体有机肥对马铃薯各器官Pb、Cd吸收量的影响及对马铃薯生长的缓解作用。结果表明:在基施液体有机肥作用下,马铃薯各器官对Pb、Cd的吸收具有明显差异,Pb和Pb、Cd复合污染条件下,马铃薯Pb、Cd吸收情况一致,即根叶茎块茎,而Cd污染下,马铃薯各器官吸收量变化规律为根茎叶块茎;马铃薯的根冠比、干物质累积量和单株产量随液体有机肥浓度增加而增加,且各处理均在有机肥高浓度时达到最大值;马铃薯块茎中Pb、Cd吸收量在研究范围内随有机肥浓度的增加而减少,块茎中Pb吸收量比未施加液体有机肥组降低34.7%,Cd吸收量比未施加液体有机肥组降低52.1%。综上认为在研究范围内,马铃薯底施液体有机肥对Pb、Cd污染均有较明显的缓解效应。Pb污染下块茎中的Pb含量均超标,Cd污染下,块茎膨大期块茎中的Cd含量全部未超标,块茎成熟期部分处理超标,可以通过适当提前收获,降低块茎的Cd吸收,达到安全标准。     

硫酸镁浸种对马铃薯生长发育的影响

[目的]研究硫酸镁浸种对马铃薯(Solanum tuberosum L.)生长发育及产量的效应,为马铃薯生产提供有效的镁营养施用理论依据。[方法]以"克新13"马铃薯为材料,采用不同浓度硫酸镁溶液浸种处理。[结果]适宜浓度(0.4%～1.6%)硫酸镁浸种有利于改善马铃薯农艺性状,促进块茎膨大及产量提高。[结论]浓度为1.6%的硫酸镁浸种对改善马铃薯农艺性状,提高产量效果最好。     

中药渣肥配施多种类肥及菌剂对马铃薯生长、产量及品质的影响

为了减少化肥用量,增加马铃薯产量,促进中药渣的科学利用,本文在榆林设置了5个处理的田间试验,调查了马铃薯的生长指标,测定了马铃薯产量和品质。结果表明：化肥基肥减量10%配施中药渣肥、复合微生物肥及菌剂处理（N5）显著增加马铃薯地下茎及匍匐茎的长度、薯块数、商品果产量、块茎还原糖和淀粉含量,显著降低了马铃薯次果产量,相较对照,N5处理马铃薯匍匐茎、薯块数和商品果产量分别增加223.28%、99.40%和49.83%,次果产量降低55.47%。综上,N5有利于马铃薯匍匐茎的生长、增加块茎数目、促进次果向商品果转变,是实现中药渣肥料化利用、化肥减施及马铃薯产量与品质改善的较优施肥技术方案。     

种薯处理对防控马铃薯烂薯病的效果

针对榆林马铃薯产区常年发生的田间烂薯问题,通过防控试验,比较药剂种薯处理和茎叶喷施对控制马铃薯烂薯病害的效果,初步分析导致马铃薯烂薯病害的病原菌种类及初侵染源,为大田防控提供依据。研究结果表明,50%烯酰吗啉种薯处理和茎叶喷施防控的田块,马铃薯产量、薯块商品率及总产值均显著高于农户未防治田块;种薯处理结合茎叶喷雾防控的田块,其马铃薯产量比单纯茎叶喷雾防控田块提高15.7%,纯收入增加27.6%。从田间病薯中未分离出晚疫病菌,表明当地烂薯的发生不是由晚疫病菌引起的。种薯药剂处理作为马铃薯安全生产的一个重要环节,对控制田间烂薯效果明显,可以作为马铃薯病害综合防控技术的关键环节,在陕西榆林马铃薯生产中推广应用。     

A comparison of three methods for estimating leaf area index of paddy rice from optimal hyperspectral bands

This paper follows previous research that identified 15 hyperspectral wavebands that were suitable to estimate paddy rice leaf area index (LAI). The objectives of the study were to: (1) test the efficiency of the wavebands selected in the previous study, (2) to evaluate the potential of least squares support vector machines (LS-SVM) to estimate paddy rice LAI from canopy hyperspectral reflectance and (3) to compare multiple linear regression-MLR, partial least squares-PLS regression and LS-SVM to determine paddy rice LAI using the selected wavebands. In the study, measurements of hyperspectral reflectance (350–2500 nm) and corresponding LAI were made for a paddy rice canopy throughout the growing seasons. On the basis of the wavebands selected previously, models based on MLR, PLS and LS-SVM to estimate rice LAI were compared using the data from 123 observations, which were split randomly for model calibration (2/3) and validation (1/3). Root mean square errors (RMSEs) and the correlation coefficients (r) between measured and predicted LAI values from model calibration and validation were calculated to evaluate the quality of the models. The results showed that the LS-SVM model using the 15 selected wavebands produced more accurate estimates of paddy rice LAI than the PLS and MLR models. We concluded that the LS-SVM approach may provide a useful exploratory and predictive tool for estimating paddy rice LAI when applied to reflectance data using the 15 selected wavebands.     

马铃薯种薯抹芽播种对产量的影响评价

芽生长过长和细弱的种薯,需要抹芽播种,块茎表现出生理年龄老化,干瘪皱缩。抹芽种薯出苗晚,苗期的抗逆性差,植株生长势较弱,早衰。植株主茎细,匍匐茎多,形成块茎小而多,单株产量低、单薯重量低,商品率不高。最终产量降低15.56%~49.97%。单薯重量减少0.008~0.044 kg,单株重量减少0.01~0.22 kg,商品薯率减少12.49%~45.08%。     

滴施不同钾肥对马铃薯生长及产量的影响

在盆栽试验条件下,通过滴灌施肥系统滴施钾肥,探讨了不同钾源对马铃薯生长、产量及品质的影响.结果表明:在本试验条件下,与不施钾肥相比,滴施不同钾肥处理均能显著促进马铃薯的生长、增加产量;滴施不同钾肥对马铃薯植株生物量的积累差异不显著;滴施氯化钾和硝酸钾处理的马铃薯块茎产量差异不显著,但低于滴施硫酸钾处理;而滴施氯化钾和硫酸钾处理的马铃薯块茎中淀粉含量差异不显著.     

富钾土壤中氮、磷肥不同水平对甘薯生长及产量的影响

试验研究了氮肥、磷肥不同水平对甘薯生长发育动态、产量的影响。结果表明,在氮肥试验中,氮水平为75 kg/hm2处理的薯块鲜质量和茎叶鲜质量都达到最大,鲜薯产量达51 519.25 kg/hm2,单株结薯数达5.0个,商品薯率为89.43%,平均单株薯质量为1084.71g;氮水平小于等于75 kg/hm2处理的薯块鲜质量和茎叶鲜质量均随着施氮水平的提高而提高;氮水平大于等于75 kg/hm2处理薯块鲜质量和茎叶鲜质量随着施氮水平的升高急剧下降。在磷肥试验中,磷用量为135 kg/hm2时,鲜薯产量最大,为46 802.35 kg/hm2,单株结薯数为4.65个,商品薯率为91.0%,平均单株薯质量为978.0 g;磷水平低于135 kg/hm2时,随着磷用量的提高产量逐渐增大,磷水平高于135 kg/hm2时,随着磷用量的提高产量降低。合理施肥是甘薯增产增收栽培的有效措施。     

马铃薯块茎蒸煮品质、质构特性及加工型品系筛选

【目的】蒸煮是马铃薯食用最主要的加工方式,马铃薯商业化加工过程中需要对蒸煮加工的品质性状进行定量化分析和分类。根据商业化加工的需求在品种选育中进行蒸煮品质性状的早期选择和筛选,确定蒸煮加工型品种的品质性状特征和相关参数,同时从现有品种和品系中根据商业化加工参数筛选适合不同用途需求的蒸煮品种,是提高蒸煮加工型品种选育效率和方法的有效手段,为制定蒸煮加工型品种选育目标提供基础。【方法】在对马铃薯品种和品系的块茎产量、块茎大小、薯型、薯肉颜色、芽眼深度、抗病性和商品率的初步选择基础上,筛选14个品种和品系进行蒸煮试验,在普通蒸锅中放入块茎蒸煮25 min,蒸熟后,在室温环境冷却20 min,7 d后,分别对蒸煮前后块茎色泽变化、蒸煮前后块茎硬度、蒸煮前后软化度进行测定。同时测定这些品种和品系的干物质含量、淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、游离氨基酸含量、绿原酸含量、柠檬酸含量、抗坏血酸含量,分析以上成分在蒸煮加工过程中变化对品种和品系块茎的风味、色泽和质构特性的影响,确定蒸煮加工型品种的加工参数。【结果】选育蒸煮加工型马铃薯品种,首先考虑田间综合农艺性状要能够满足商业化生产与加工过程工艺流程和加工机械要求。块茎还原糖含量是影响蒸煮风味中甜度的主要因素,含量应控制在0.4%以下。游离氨基酸含量与蒸煮风味中鲜味有关,14个品种和品系的氨基酸含量差别还不能构成显著的风味差别,所有品种和品系的氨基酸含量介于30—70μmol。块茎品种风味构成中的苦味来源主要是糖苷碱含量,蒸煮加工型品种的糖苷碱含量应控制在150 mg·kg~(-1)以下。蒸煮后冷却20 min块茎色泽变化值和蒸煮后7 d的色泽变化值ΔE差值是衡量蒸煮加工型品种色泽变化的重要参数。块茎蒸煮前后的软化度是衡量蒸煮加工型品种质地变化的重要参数。【结论】14个品种和品系块茎蒸煮后的风味、色泽变化、质构特性变化是判定蒸煮加工型品种的重要参数,通过对这些参数的全面分析表明,品种Burbank、Shepody和品系0724-58、0712-66是蒸煮后软化度比较高的品种和品系,而0744-8和0722-26是蒸煮后软化度比较低的品系。