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%。     

小型蔬菜穴盘精密播种机的设计与试验

目前,国内温室大棚蔬菜穴盘人工播种费时费力、生产效率低,现有机型对蔬菜穴盘播种适应性差,不能满足中小蔬菜种植户的轻简、低成本要求。为此,设计了一种小型蔬菜穴盘精密播种机,整机采用全气力驱动和气针播种,能连续实现自动进盘、打穴与单粒播种,通过更换播种针头的数量和型号,可适应不同形态蔬菜种子及穴盘规格。为提高样机开发速度和质量,降低生产成本,基于Solid Works软件对关键部件进行了数字化设计与三维建模,建立了小型蔬菜穴盘精密播种机虚拟样机,进而自动生成平面二维工程图进行样机的生产加工。最后,对番茄等蔬菜种子进行播种试验,结果表明:小型蔬菜穴盘精密播种机的单粒率水平在91%以上,满足了蔬菜穴盘精播育苗的要求。     

钾肥基施利于甘薯块根产量的形成

【目的】 研究不同施钾方法对甘薯块根产量形成的影响,可为甘薯高产稳产寻找合理的钾肥施用方法,并阐明其增产机理。【方法】 选取典型的食用型甘薯品种红香蕉和北京553为试材,于2013~2014年两个生长季在山东农业大学农学试验站进行田间试验。设4个施钾处理:不施钾肥（CK）、全部钾肥基施（JS）、全部钾肥封垄期追施（FS）、基施钾肥和封垄期追施钾肥各占50%（1/₂ JS+1/₂ FS）。在主茎第4、5片展开叶上标记13CO₂,24、48和96 h后取样,用质谱仪（Isoprime 100）测定不同部位的13C含量。从甘薯栽秧后50 d开始,每隔20 d取样直到收获。按根、茎、叶、柄四部分分别称重,将主茎自功能叶所在位置至基部等分为三段,取上、下两端用于测定蔗糖含量。收获期测定生物产量和块根产量,计算经济系数。【结果】 甘薯施用钾肥能显著提高生物产量、经济系数和块根产量,增产21.33%~34.38%。各施钾处理之间比较,生物产量差异不显著,经济系数和块根产量差异显著,其中基施钾肥处理的经济系数和块根产量最高。栽秧后50 d,基施钾肥处理植株干物质积累量和功能叶光合产物在块根中的分配率都显著高于其他施钾处理。栽秧后50 d和110 d,基施钾肥处理光合产物源端装载和库端卸载的效率显著高于其他处理,栽秧后150 d,所有施钾肥处理趋于一致。栽秧后50 d,基施钾肥处理光合产物转运效率显著高于其他施钾处理,栽秧后100 d和150 d,施钾肥处理间效果趋于一致。在栽秧后50~130 d,基施钾肥处理的块根膨大速率一直高于其他施钾处理。【结论】 在相同供试土壤和气候条件下,钾肥施用时间越早,越有利于甘薯早发、快长,促进块根早形成、快膨大;光合产物由叶片向块根运转效率的高值持续期越长,越有利于提高光合产物在块根中的分配。因此,全部钾肥基施甘薯经济系数和块根产量最高,是最经济有效的施肥方法。     

干旱胁迫下钾素对甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响

【目的】研究干旱胁迫下施钾量对不同生长时期甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响,为甘薯的抗旱高产栽培提供理论依据。【方法】选用食用型甘薯品种‘泰中6号’为材料,以硫酸钾（K₂SO₄）为供试肥料,水分处理设土壤最大持水量的60%～70%和30%～40%,依次代表正常供水（W1）和干旱胁迫（W0）;钾肥设K0、K1、K2、K3四个水平,K₂O用量分别为0、120、240和360 kg/hm2。分析了不同生长时期甘薯干物质含量、淀粉和可溶性糖含量、内源激素含量及收获期块根产量。【结果】干旱胁迫下甘薯植株干物质含量、块根和淀粉产量显著降低,施钾有利于甘薯植株干物质含量的提高、块根的膨大和淀粉的生成和积累,甘薯植株和块根干物质含量、块根淀粉含量和积累量最大均为K2处理,较K0提高幅度最大分别达到31.7%、43.6%、10.6%和50.6%。相同钾用量条件下,干旱胁迫下块根单薯重显著高于正常灌水,单株结薯数显著低于正常灌水。正常灌水条件下施钾后甘薯叶片可溶性糖含量降低,而块根可溶性糖含量升高,干旱胁迫下施钾使甘薯叶片和块根可溶性糖含量增大,较K0提高幅度最高分别达到31.4%和36.0%。干旱胁迫下施钾后甘薯叶片和块根IAA、ABA、ZR和GA含量显著增大,较K0提高幅度最高分别达到12.7%、15.7%、12.0%、10.4%和21.4%、15.6%、65.7%、13.0%,促进了甘薯植株碳水化合物含量和干重的提高,块根淀粉积累速率增大。【结论】干旱胁迫下施钾促进了干物质向块根的分配,提高了甘薯块根单薯重,从而增加了单位面积甘薯块根产量。干旱胁迫下钾素提高甘薯块根和叶片内源激素（ABA、IAA、ZR、GA）含量,块根内源激素含量的增加促进了块根淀粉的合成和积累,叶片内源激素含量的增加促进了地上部茎叶生长、茎叶干物质积累和叶片可溶性糖含量的增加,增强了甘薯的抗旱性。     

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。     

干旱胁迫下钾肥对甘薯产量形成及钾素分配利用的影响

旨在研究干旱胁迫下钾肥对甘薯不同时期生长发育、产量和钾素分配利用的影响,以食用型甘薯品种‘泰中6号’为材料,以硫酸钾(K2SO4)为供试肥料,水分处理设正常灌水(W1)和干旱处理(W0),分别为土壤最大持水量的60%~70%和30%~40%;钾肥(K2O)施用量分别为0g/m~2(K0)、12g/m~2(K1)、24g/m~2(K2)和36g/m~2(K3)4个水平,测定茎叶生长指标、光合势、块根膨大速率、干物质质量分数、产量和钾素质量分数等。结果表明,施钾可以促进甘薯茎叶生长和产量提高,随着施钾量的增加,正常灌水下,甘薯茎叶生长指标、结薯数和产量在K2和K3处理均高于K1;而干旱胁迫下K2和K1处理均高于K3。正常灌水下甘薯光合势和块根膨大速率随施钾量的增加而增大,最大为K3处理,干旱胁迫下最大为K2处理。干旱胁迫下甘薯植株地上部器官中钾质量分数均高于正常灌水,块根中相反,且甘薯钾肥利用率显著低于正常灌水。干旱胁迫下施钾有利于甘薯茎叶生长,增强单株光合势,同时,植株茎叶钾素质量分数增大,渗透调节能力增强,从而提高甘薯的抗旱性;施钾增大干物质向块根的分配,提高块根产量,而且干旱胁迫下甘薯的适宜施钾量低于正常灌水。     

番茄专用基质缓释肥料研制及其生物学效应

应用不同的胶粘剂制备了三种基质缓释肥料,通过缓释效果和安全性评价,筛选出基质缓释肥料2作为番茄专用基质缓释肥料。研究了番茄专用基质缓释肥料的生物学效应,结果表明：番茄专用基质缓释肥料提高了各个生育时期尤其是结果后期番茄植株的根系活力;增加了后期产量所占比例,极显著地提高了果实产量;既提高了果实糖／酸比和维生素C含量,又降低了果实硝态氮含量;同时,大幅度提高了氮素的利用率。     

覆膜栽培对甘薯幼根生长发育、块根形成及产量的影响

选用济徐23为材料,进行2年的大田试验和一年的盆栽试验,研究2种覆膜栽培对甘薯生长前期幼根生长发育和吸收能力、分化根内源激素含量和封垄期单株块根鲜重的影响及其与产量的关系。结果表明,覆黑色膜和覆透明膜处理与对照相比,均显著(P<0.05)增加甘薯秧苗栽植后10 d和20 d的幼根数量、总长度、鲜重、表面积、体积和幼根根系的吸收面积、活跃吸收面积,其中的幼根数量、鲜重、体积、幼根根系的吸收面积、活跃吸收面积在2种覆膜处理间差异显著(P<0.05),覆黑色膜优于覆透明膜;2种覆膜处理显著(P<0.05)提高秧苗栽植后10 d的根系活力,且覆黑色膜优于覆透明膜。同时,在块根分化期(秧苗栽植后20 d和30 d)2种覆膜处理显著(P<0.05)提高了分化根的ZR含量,促进初生形成层的活动和块根形成;在块根膨大初期(秧苗栽植后40 d)2种覆膜处理显著(P<0.05)提高分化根的ABA含量和显著(P<0.05)降低分化根的GA含量,促进次生形成层的活动、淀粉积累和块根膨大,其中,块根膨大初期2种覆膜处理ABA和GA含量差异显著(P<0.05),均覆黑色膜处理效果最好。在2年的大田试验中,2种覆膜处理与对照相比,均显著提高了甘薯封垄期的单株有效薯块数和单薯鲜重,覆黑色膜的单株有效薯块数高于覆透明膜,而覆透明膜的单薯鲜重显著(P<0.05)大于覆黑色膜处理。覆黑色膜和覆透明膜处理2011年分别增产10.71%和5.76%,2012年分别增产12.99%和7.45%。     

不同排种量对甘薯采苗量和薯苗质量的影响

为了明确排种量对甘薯采苗量和薯苗质量的影响,以商薯19(S19)和烟薯25(Y25)为试验材料,采用平排的方式,设置10、15、20、25 kg/m² 4个排种量,其中25 kg/m²为常规排种量,从采苗量、薯苗质量、薯苗生长特性和薯苗群内环境条件(温湿度和光照强度)等方面进行分析。结果表明：S19和Y25的采苗量均随排种量的增加表现先升高后降低的趋势,以20 kg/m²排种量处理最高,分别为2 124株/m²和986株/m²,较10、15、25 kg/m²处理分别显著增加107.4%、19.1%、10.1%和100.4%、45.4%、8.6%;Y25叶片净光合速率、茎部剪切力和拉伸力也均以20 kg/m²排种量处理最高,分别较25 kg/m²排种量处理显著增加16.54%、25.4%、44.5%;S19和Y25薯苗壮弱比、茎部机械力、茎部木质素含量及叶片、叶柄和茎干率也都是20 kg/m²...     

有机-无机缓释肥对番茄产量和氮肥利用率的影响

利用盆栽试验研究了有机-无机缓释肥料对番茄产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与施用等NPK无机养分对照比较,施用缓释肥料B显著提高氮肥利用率,增加肥料氮在果实和叶片中的分配率;并且有利于后期产量形成,增产17.13%。施用缓释肥料A2提高氮肥利用率,增加肥料氮在根系和叶片中的分配率;并且有利于后期产量形成,增产16.33%。施用缓释肥料A2,氮肥利用率和产量的增幅均较小。