不同覆膜颜色对土壤温度、马铃薯生长发育以及产量的影响

为了探究不同覆膜颜色对土壤温度、马铃薯生长发育及产量的影响,于2007年4～10月和2017年3～7月,分别在甘肃省民勤县农业技术推广中心试验站和山东省日照市中国农业大学特色马铃薯试验基地开展田间试验,进行了3种覆膜(黑膜：BM、透明膜：TM、无膜：NM)处理。试验结果表明：(1)覆膜可以提高0～20cm土层土壤温度,且透明薄膜的增温效应更为显著,促使马铃薯提前出苗,但出苗率与覆膜颜色没有显示出一致性关系;(2)株高和干物质量均表现为覆膜处理高于无膜处理,且株高在整个生育期大致表现为BM>TM,而干物质量除块茎膨大期外,均表现为TM略高于BM;(3)在2007年,处理间的最终单株块茎产量与产量表现为相同的大小关系：BM>TM>NM,2017年最终单株块茎产量表现为TM>NM>BM,由于出苗率的影响,产量表现为NM>BM>TM。     

不同栽培方式对马铃薯干物质积累、分配及转运的影响

为了定量分析水肥一体化技术和全生物降解膜覆膜技术对马铃薯干物质积累、分配及转运的影响,本研究以马铃薯品种‘荷兰15号’为材料,通过田间试验,分析水肥一体化技术和全生物降解膜覆膜技术对马铃薯干物质积累动态、分配动态、转运动态、根冠比的影响以及不同器官对块茎贡献率的差异。结果表明:全生物降解膜覆膜对马铃薯淀粉积累期以后干物质积累具有促进作用;水肥一体化可以提高马铃薯苗期根冠比,利于形成壮苗;水肥一体化处理(WF1)和全生物降解膜覆膜处理(PF1)的营养器官同化物输入块茎量显著高于常规水肥处理(WF2)和普通膜覆膜处理(PF2),WF1+PF1处理营养器官同化物输入块茎量最大。说明水肥一体化技术和全生物降解膜覆膜技术对马铃薯块茎产量形成具有促进作用。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地马铃薯生育的影响

为减轻农田白色污染,提高旱作区农作物水分利用效率,在内蒙古阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地马铃薯生长发育的影响。不同覆膜处理土壤温度无显著差异。2008与2009年降解膜C水分利用效率分别为73.25与63.05,均高于其他2种降解膜。从马铃薯生长发育来看,3种降解膜处理出苗率均显著高于普通膜,株高和叶片数降解膜处理要显著低于普通膜,商品薯产量和数量不同膜处理无显著差异。降解膜保温效果良好,但保水性能相对较差;多年生产实践表明当地农作物生长发育主要限制因子为水分,所以降解膜在该干旱区的推广还有待考虑。     

引进马铃薯种质资源在干旱半干旱区的表型性状遗传多样性分析及综合评价

马铃薯种质资源缺乏,适宜干旱半干旱条件下生长的品种更为紧缺,引进马铃薯种质是丰富种质资源的有效途径。本文采用Shannon-Wiener’s多样性指数及综合得分(F值)对119份从秘鲁国际马铃薯中心引进的马铃薯材料的表型性状(出苗率、株高、茎粗、叶面积、生育期、单株结薯数、单株产量、商品率、干物质含量和块茎长宽比)进行遗传多样性分析及综合评价。结果表明,参试材料的10个表型性状中生育期遗传多样性最为丰富;茎粗、叶面积、生育期、单株结薯数、单株产量、商品率、干物质含量、块茎长宽比对马铃薯种质资源表型性状综合值具有显著影响,这些指标可用于旱作条件下对马铃薯种质资源的综合评价;综合得分F值与所测经济性状(单株产量、商品率、干物质)具显著相关性,可作为马铃薯种质资源的主要评价指标;引进材料中CIP393228.67和CIP 385561.124在干旱区,CIP304350.95、CIP392797.22、CIP388615.22在半干旱区分别表现出较好的丰产稳产特性。这些材料综合评价较好,可有效补充中国马铃薯种质资源。     

马铃薯产量与主要农艺性状的相关性及灰色关联度分析

以2013-2016年3轮贵州省马铃薯区试六盘水试点38个马铃薯品种(系)的主要农艺性状为研究对象,分析了主要农艺性状与产量的相关性和灰色关联度结果表明:在相关性分析中,株高与单株块茎质量、平均单薯质量和大中薯率、单株块茎数与单株块茎质量、单株块茎质量与平均单薯质量和大中薯率、平均单薯质量与大中薯率之间均极显著正相关,而主茎数与平均单薯质量和大中薯率之间均极显著负相关;生育期与株高呈显著正相关,而单株块茎数与平均单薯质量呈显著负相关;其他性状间呈正相关或负相关,且未达显著水平;产量与株高、单株块茎质量、平均单薯质量和大中薯率之间均呈极显著正相关。在关联度分析中,鲜薯产量与各农艺性状之间的关联度依次为:单株块茎质量大中薯率平均单薯质量株高单株块茎数出苗率生育期主茎数。单株块茎质量、大中薯率、单薯质量和株高这4个主要性状与产量性状关联度较高,关联系数均大于0.7571,是影响产量的主要因素。因此,马铃薯在高产栽培和新品种选育方面,选择主茎数和株高适中、单株质量大、平均单薯质量大和大中薯率高的品种(系)是马铃薯获得高产和选育高产品种的有效途径。     

连作对甘肃中部沿黄灌区马铃薯干物质积累和分配的影响

甘肃省中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯生产基地, 因集约化种植带来连作障碍问题已严重影响到农业产业的健康发展, 所以探索连作对马铃薯块茎产量形成的影响与机理十分必要。根据田间定位试验, 以前茬为玉米的地块作对照,设连作1~5年处理, 采用常规方法,调查连作对马铃薯产量、干物质积累和分配以及花后干物质积累和转运的影响。结果表明, 与对照相比, 短期(1~2年)连作未表现连作障碍现象, 连作第3年, 块茎产量显著下降, 降幅达21.68%~75.67%, 单薯重量变化是产量下降的直接原因; 马铃薯整株和块茎的干物质积累均表现出明显的“S”型曲线特征, 连作缩短干物质快速增长期时间和减少干物质平均积累速度; 也影响马铃薯植株干物质在不同器官间的分配比例, 特别是明显增加根系干物质分配比例。在块茎产量的形成过程中, 长期连作导致营养器官花前贮藏干物质向块茎转运的贡献增加, 而花后同化产物向块茎直接输入的贡献降低。长期连作条件下马铃薯植株库源关系的失衡是导致块茎产量降低的主要原因。     

减氮追施和增密对全膜覆盖垄上微沟马铃薯水分利用及生长的影响

优化垄沟配置方式、种植密度和施肥方式可显著提高降水利用效率、作物产量和水分利用效率。以西北半干旱区全膜覆盖垄上微沟种植马铃薯,设置49,500株hm–2(低密度)和64,500株hm–2(高密度) 2个播种密度,传统施肥(PM)、减量追施(PMN)、有机肥替代(PMO) 3个施肥模式,随机区组设计。研究施肥和密度对马铃薯不同生育期土壤温度、阶段耗水量、产量及水分利用效率的影响。结果表明,增密对土壤温度、叶绿素相对含量(SPAD)和产量无显著影响,但降低了花前耗水量、单株地上生物量和水分利用效率,提高了叶面积指数(LAI)和花后耗水量。在块茎膨大期,高密度处理的LAI较低密度增加了3.64%～15.01%;花后耗水量在2015—2016年较低密度增加了6.50%～48.52%。与PM处理相比, PMN和PMO均能提高花前土壤温度、现蕾期-块茎膨大期的马铃薯叶片SPAD值和LAI,其中LAI在花期增加了10.42%～44.26%。PMN和PMO降低了花前耗水量,增加花后耗水量和地上生物量,在块茎膨大期地上生物量较PM增加了6.95%～49.85%。PMN能提高低密度马铃薯的块茎产量和水分利用效率(WUE),2015—2017年产量较PM和PMO分别提高了9.96%～20.87%和13.64%～17.61%,水分利用效率提高了5.46%～20.81%和13.25%～45.24%。因此,增加密度对产量和水分利用效率无显著影响,但化肥减量追施或有机肥替代均可显著促进马铃薯花后耗水和提高LAI,使马铃薯块茎产量和WUE显著增加,是西北黄土高原半干旱区增产增效的养分管理模式。     

种薯切块芽位及不同催芽、拌种方式对马铃薯农艺性状的影响

以早熟新品种兴佳2号脱毒种为试验材料,采用L16(54)正交表三因素四水平设计,探索马铃薯种薯切块芽位+赤霉素(GA)催芽试剂浓度+薯块拌种方法组合对马铃薯农艺性状和产量的影响。结果表明,马铃薯产量与出苗率和主茎数有显著正相关关系,与单株块茎重有极显著正相关关系,与株高有不显著的负相关关系;种薯切块方式显著影响种薯出苗率,极显著影响马铃薯单株块茎重;种薯拌种方式显著影响出苗率,赤霉素催芽浓度显著影响植株主茎数。综合分析,筛选出以确保顶芽优势的纵切切块作为种薯,用10mg/L浓度的赤霉素处理15min,草木灰+多菌灵+农用链霉素拌种播种,可显著提高马铃薯单产产量,减少种薯成本投入,提高经济效益。     

覆膜方式和保水剂对旱作马铃薯土壤水热效应及出苗的影响

为了探讨内蒙古阴山北麓地区旱作马铃薯生产中适宜的覆膜种植方式,以克新1号马铃薯品种为试验材料,采用田间小区试验的研究方法,研究了露地平播(CK)、平作行上覆膜种植(PZHS)、双垄全膜覆盖沟播(QFM)、起垄覆膜膜侧种植(QLMC)4种不同覆膜方式和保水剂对旱作马铃薯土壤水热效应及出苗的影响。结果表明,QLMC和PZHS两种覆膜方式有利于升温,而QFM有利于保温,且施用保水剂的昼夜温差较不施保水剂的各处理小口0一10cm土层含水量表现为QFM>QLMC>PZHS>CK,其他土层均表现为QLMC>QFM>PZHS>CK;同种覆膜方式下,0~40cm土层,施保水剂的土壤含水量均高于不施保水剂的土壤含水量,但40cm以下土层呈相反变化。覆膜种植和施保水剂均可提高旱作马铃薯出苗率,缩短出苗时间。相关分析表明,马铃薯出苗率与0~20cm土壤含水量呈极显著正相关关系,与0~20cm土壤温度呈正相关关系。本试验条件下,起垄覆膜膜侧种植可作为旱作马铃薯覆膜栽培中首选的种植方式。     

不同种薯处理对旱地马铃薯生长发育的影响

种薯的播前处理是改善农作物品质、提高产量的一项重要措施。为了解旱地条件下不同种薯处理对旱地马铃薯生长发育的影响程度,对6个处理不同生育期的植株形态、产量性状和水分利用效率进行了研究。结果表明:催芽处理出苗期较对照提前3d,出苗率提高36.9%;催芽处理能够促进马铃薯植株生长和干物质积累,株高、单株平均叶面积和单株干重均明显高于其他处理;催芽处理下马铃薯产量和水分利用效率表现最高,分别较对照高出14.9%和15.6%。因此,催芽处理是较适宜的旱地马铃薯种薯处理方法。     

马铃薯重要农艺性状的相关性、主成分与聚类分析

为明确国内外马铃薯种质资源在云南大春季的表现,本研究对68份马铃薯品种(系)的出苗率、长势、主茎数、茎粗、株高、开花性、病情发展曲线下面积(area under disease progress curve, AUDPC)、成熟期、商品率、单株块茎数、单株块茎重、平均块茎重、匍匐茎数量、匍匐茎长度共14个农艺性状进行相关性、主成分与聚类分析。结果表明:单株块茎数、AUDPC、单株块茎重、开花性的变异程度较明显,变异系数分别为50.42%、43.91%、39.81%和39.67%;单株块茎重与长势、茎粗、株高、开花性、商品率、平均块茎重、匍匐茎数量极显著正相关,与单株块茎数显著正相关,与成熟期极显著负相关。AUDPC与成熟期极显著正相关且相关系数达到0.802。在主成分分析中,前6个主成分方差累积贡献率为83.290%,可用来代替14个农艺性状指标。聚类分析将68份马铃薯品种(系)分为3个类群,Ⅰ类群表现为晚熟、高抗晚疫病病,Ⅱ类群表现为中熟、中抗晚疫病,第Ⅲ类群表现为早熟感晚疫病。本研究结果为云南大春马铃薯种质资源的合理利用提供了科学依据。     

沟垄和覆膜连作种植对马铃薯生长、产量及品质的影响

为了探明不同沟垄覆膜连作种植对马铃薯生长特征及品质影响的差异,以当地主栽品种‘新大坪’为试验材料,研究了平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜双垄垄播(T2)、全膜双垄沟播(T3)、半膜沟垄垄播(T4)、半膜膜侧种植(T5)6种栽培模式连作种植对马铃薯生长、产量及品质的影响。结果表明,与CK相比,沟垄和覆膜栽培能显著促进连作马铃薯生长,且T3处理促进作用最大;并能显著提高连作马铃薯产量,增产幅度为1.5%~29.8%,其中T2处理产量最高。沟垄和覆膜处理马铃薯薯块氨基酸总量和还原糖含量较CK存在显著差异,其中CK的氨基酸总量最高,T4的还原糖含量最高;而薯块干物质、蛋白质及淀粉含量差异未达到显著水平。     

氮磷钾肥施用量及施用时期对马铃薯干物质积累与分配的影响

以克新13为材料,研究了氮磷钾肥不同施用量和施用时期对马铃薯干物质累积动态及转运分配的影响。研究表明,在马铃薯全生育期内,根、茎、叶干物质的积累量呈单峰曲线,高氮磷低钾处理(T1和T2)茎叶干物质积累量的峰值出现在淀粉积累期,而低氮磷高钾处理(I3和T4)峰值出现在块茎膨大初期;各处理块茎干物质积累量则成线性增加。等量氮肥水平下,氮肥分期施用能增加块茎干物质的积累量和分配比例,收获时,将1/3氮肥在块茎膨大前追施的处理比氮肥全部做基肥处理的块茎中干物质积累量提高5个百分点;与高氮磷低钾处理(T1与T2)相比,低氮磷高钾处理(T3和T4)可增加块茎中干物质的积累量以及分配比例,收获时T3块茎干物质的积累量比T1提高了12个百分点。     

覆膜栽培对土壤温度及当归产量的影响

为探索干旱半干旱区旱地覆膜栽培当归,土壤温度变化特征及其对当归产量的影响。采用单因素随机区组设计,分覆膜栽培与露地栽培,每处理重复3次,测定不同观测时刻、不同土层的露地温度(CK)、膜上温度(A)、膜侧温度(B)、膜间温度(C)的温度变化特征及当归产量。研究结果表明:不同测定位置和不同土层的温度随气温的变化而变化,膜上温度高于露地温度;不同土层土壤温度的月变化为:膜上土壤温度(A)膜侧土壤温度(B)膜间土壤温度(C)露地土壤温度(CK)。膜上、膜侧、膜间和露地土壤温度随土层深度增加而下降。膜上温度最高,膜上土层温度下降最快。覆膜栽培能增加当归的产量,覆膜栽培产量为2975.80 kg/hm2,平均高于露地栽培16.53%。当归覆膜栽培对土壤地温有显著的影响,膜间土层温度适宜当归的增产。     

地膜覆盖谷子干物质分配和转运对种植密度的响应

为明确种植密度对地膜覆盖谷子干物质的分配、转运和产量的影响,本研究以‘陇谷13’为材料,于2021—2022年,在甘肃省平凉市崆峒区草峰镇进行地膜覆盖穴播种植试验,共设置3个密度梯度,行距均为30 cm,穴距分别为：20.2 cm (T1)、16.5 cm (T2)、13.75 cm (T3);以传统露地条播种植(CK)为对照,播种量等同T3,通过测定谷子单株干物质积累量,量化个体和群体干物质积累量之间关系,分析茎鞘和叶的转运量及其对籽粒的贡献和水平。结果显示,本研究中Logistic拟合曲线(R²>0.99)有效反映各处理干物质积累过程。覆膜谷子单株干物质积累量随着密度的增加而降低,T1有利于谷子获得较高单株干物质积累量;增加密度可使覆膜谷子提前进入快速增长期,提高最大增长速率,实现群体干物质积累量增加,T3较T1群体干物质积累量显著提高11.71%;覆膜和密度处理对谷子的千粒重影响不显著,穗粒重T1较T2、T3处理显著提高8.99%～39.03%;T2处理可显著提高茎鞘对籽粒产量的贡献率,T2较T1、T3处理显著提高365.71%、9.71%;T2模式在...     

灌溉模式对冀南植棉区棉花干物质积累分配、产量和水分利用效率的影响

【目的】探明不同灌溉模式对冀南植棉区气候条件下土壤水分、棉花生长发育及产量的影响,确立科学的灌溉模式,提高棉花水分利用效率。【方法】以农大601为试验材料,于2016年和2017年进行大田裂区试验,设置主处理:不覆膜(NF)、覆膜(MF),副处理:畦灌(W1,600 m3·hm-2)、限量隔沟灌Ⅰ(W2,450 m3·hm-2)、限量隔沟灌Ⅱ(W3,300 m3·hm-2),其中覆膜畦灌为当地棉花常规栽培模式,在不同时期测定棉花干物质质量、产量和水分利用效率。【结果】(1)2016年和2017年干物质质量均表现为覆膜处理显著高于不覆膜处理,但覆膜条件下各水分处理间差异不显著。2016年,与NFW1相比,NFW2、NFW3处理的干物质质量分别降低10.56%、15.00%,且达到显著水平;2017年,与NFW1相比,NFW2干物质质量显著提高11.29%,NFW3处理差异不显著。(2)2016年和2017年各处理棉花产量和水分利用效率变化趋势一致。覆膜处理下各水分处理间产量和水分利用效率差异不显著;与NFW1相比,NFW2、NFW3处理产量分别降低10.21%～16.00%、13.63%～18.84%,水分利用效率分别降低8.33%～13.80%、9.72%～14.61%,且达到显著水平;与MFW1相比,NFW1处理产量和水分利用效率小幅降低,但差异不显著;与MFW2相比,NFW2处理产量和水分利用效率分别显著降低12.96%～16.62%、13.73%～16.51%;与MFW3相比,NFW3处理产量和水分利用效率分别显著降低15.04%～16.29%、15.03%～16.31%。【结论】在丰水年和正常降水年份,不覆膜正常畦灌处理(NFW1)能够获得较理想的产量水平,且无残膜污染;在减少灌水量条件下覆膜隔沟灌处理(MFW2、MFW3)也能获得较高产量水平,提高了水分利用效率。     

不同水氮处理对膜下滴灌马铃薯产量、品质及土壤硝态氮运移的影响

为了探明不同水氮处理对设施膜下滴灌马铃薯块茎产量、品质及土壤硝态氮运移的影响,采用二因素三水平完全随机区组设计,分别设3个灌水处理(450,900,1 350 m~3/hm~2)和3个氮处理(150,225,300 kg/hm~2)共计9个水氮组合处理,分别于收获期测定马铃薯产量、商品性、维生素C、淀粉、可溶性蛋白、可溶性糖、硝酸盐含量及各生育期不同土层硝态氮含量。结果表明:马铃薯产量及商品率均随着施氮量和灌水量的增加,呈现抛物线趋势变化,在施氮量为225 kg/hm~2,灌水量900 m~3/hm~2时达到最大,分别为35 299.9 kg/hm~2和77.9%。在相同灌水量下,随着施氮水平的增加,维生素C、硝酸盐含量及块茎吸氮量明显增加,在相同施氮水平下,随着灌水量的增加硝酸盐含量和氮肥偏生产力显著降低;同时,可溶性蛋白、块茎吸氮量和氮收获指数呈抛物线变化趋势,且各灌水处理间差异显著。马铃薯各生育期各处理硝态氮含量均为表层土(0～20 cm)最高,且在0～100 cm剖面呈降低趋势,马铃薯苗期及块茎形成期是NO_3~--N向土壤下层移动的主要时期。因此,在设施覆膜滴灌马铃薯种植施氮量应控制在225 kg/hm~2,灌水量900 m~3/hm~2为宜。     

沟垄覆膜对连作马铃薯土壤酶活性、理化性状及产量的影响

以当地主栽品种“新大坪”为试验材料,采用大田定位试验,研究了平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜垄播(T2)、全膜沟播(T3)、半膜垄播(T4)、半膜沟播(T5) 6 种栽培模式对连作马铃薯土壤酶活性、理化性状及产量的影响。结果表明,沟垄覆膜栽培可不同程度提高马铃薯连作田土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性,其中 T2 对 3 种酶活性的提高效果最为显著;沟垄覆膜可降低土壤 pH,从而改善马铃薯根际土壤的理化性状,且以 T2 对土壤化学性质的改善最为明显,沟垄覆膜可不同程度提高土壤电导率;此外,沟垄覆膜栽培还可以显著提高马铃薯块茎的产量,其中T2 增产幅度最高可达 75%。本研究以期为半干旱地区马铃薯连作障碍的克服及提高马铃薯产量提供理论依据。     

氮素形态及供应时期对马铃薯生长发育与产量的影响

选用马铃薯克新1号和费乌瑞它2个品种,于2013-2014年在沙培条件下,研究了氮素形态及供应时间对马铃薯植株生长、块茎形成及发育的影响。结果表明,在块茎形成前供应NO₃-N与NH₄-N两种条件下,马铃薯植株高度、叶面积、叶片SPAD值、整株干物质积累量以及块茎重量无显著差异,而块茎形成后供应NH₄-N的马铃薯叶片SPAD值、植株生长速度及块茎产量均显著高于NO₃-N处理;块茎形成前供应NO₃-N的植株结薯数显著高于NH₄-N处理,但是氮素形态对干物质在马铃薯块茎中的分配比例无显著影响。因此,马铃薯的氮素养分管理应根据商品薯和种薯生产的不同目标,在块茎形成前后分别供应适宜形态的氮素。     

VDAL、Harpin拌种对马铃薯生长发育的影响

马铃薯采用种薯切块播种,拌种十分必要,但现有方法多针对病虫害预防、侧重于化学药剂封闭。为满足马铃薯抗性诱导、绿色投入品增加和农业绿色发展的需求,以马铃薯早熟品种‘希森3号’为材料,选用了通过工程菌发酵工艺制得的VDAL和Harpin免疫诱导蛋白干粉拌种,分别以不同浓度进行种薯处理,与常规化学药剂拌种方法进行比较,用调查统计的方法,获得不同处理对种薯萌发、出苗、植株生长、块茎发育和产量性状等方面的试验数据,综合评价其对马铃薯生长发育的影响。其中,Harpin 0.5ppm和VDAL 3ppm表现较好,与CK相比,早期出苗率提高20%以上,株高分别增高13.73%和9.30%,块茎膨大期的单株块茎重量增加20%以上,产量分别提高20.04%和12.99%。本研究确定了利用VDAL和Harpin进行种薯处理的有益效果,为马铃薯拌种新方法和新产品的研发提供了参考。