Effects of reducing leaf area and tuber number on the growth rates of tubers on individual potato plants

Summary Potato plants (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) were grown in nutrient solution culture in a controlled environment. Growth rates of individual tubers were determined daily by measuring the increase in their volume. Decreasing the source:sink ratio of individual plants by removing half of the leaf area, decreased tuber growth rate per plant by 50%. Increasing the source: sink ratio of individual plants by cooling to 8°C, or by removing individual tubers of known growth rate, increased the growth rate of non-cooled, remaining tubers within 2–4 days. The potential of the tubers to increase their growth rates was not related to the date of tuber removal after tuber initiation. It is concluded that during the phase of linear tuber bulking, tuber growth is neither limited by pathway nor sink, but by the source capacity of the plant.

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Zusammenfassung Kartoffelpflanzen (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) wuchsen in N?hrl?sung unter kontrollierten Umweltbedingungen (14 h Tagesl?nge, 22°C/18°C Tag/Nachttemperatur, 60–80% relative Luftfeuchtigkeit, Licht-intensit?t in Pflanzenh?he ≈380 μE m⁻² s⁻¹). Die Wachstumsraten der einzelnen Knollen wurden t?glich aus ihrer Volumenzunahme bestimmt. Die Auswirkungen von Source- und Sink-Manipulationen auf die Wachstumsraten der Knollen wurden w?hrend der Phase linearen Knollenwachstums untersucht. Eine Reduzierung der Source-St?rke einzelner Pflanzen durch Entfernen jedes 2. Fiederblattes oder eines von 2 gleichwertigen hauptstengeln pro Pflanze bewirkte eine sofortige Abnahme des Knollenwachstums pro Pflanze um 50% (Abb. 4). In den meisten F?llen nahm auch die Wachtstumsrate der einzelnen Knollen an den Pflanzen um etwa 50% ab (Abb. 5). Durch Kühlung einzelner Knollen auf +8°C wurden deren Wachstumsraten im Durchschnitt von 4,5 auf 1,6 cm³ d⁻¹ gesenkt, w?hrend gleichzeitig die Wachstumsraten der ungekühlten Knollen von 2,8 auf 5,2 cm³ d⁻¹ anstiegen (Tab. 1). Das Entfernen einzelner Knollen, die bis dahin durch-schnittlich zu 60% am Gesamtknollenwachstum pro Pflanze beteiligt waren, führte innerhalb von 2–4 Tagen zu einem mehr als doppelt so schnellen Wachstum der an den Pflanzen verbliebenen Knollen, so dass das Gesamtknollenwachstum pro Pflanze nicht signifikant ver?ndert wurde (Abb. 1). Hierbei wurden die Wachstumsraten aller an der Pflanze verbliebenen Knollen erh?ht, wobei Wachstumsraten von mehr als 8 cm³ pro Einzelknolle und Tag erreicht wurden (Abb. 3). Die F?higkeit der Knollen, ihre Wachstumsrate dem jeweiligen Assimilatangebot anzupassen, war nicht davon abh?ngig, zu welchem Zeitpunkt nach der Knolleninduktion (10–30 d) einzelne Knollen entfernt wurden (Abb. 2). Aus den Untersuchungen wird gefolgert, dass in der phase des linearen Knollenwachstums eine Limitierung des Knollenwachstums weder durch den transportweg noch durch die Speicherf?higkeit der Knollen bewirkt wird, sondern durch die F?higkeit des oberirdischen Sprosses, Assimilate zur Verfügung zu stellen.

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Résumé Des plantes de pommes de terre (Solanum tuberosum L. cv. Ostara) sont cultivées dans une solution nutritive sous atmosphère contr?lée (longueur de jours 14 h; températures jour/nuit 22°C/18°C; humidité relative de l'air 60 à 80%; intensité du rayonnement photosynthétique à hauteur de la plante ≃380 μF m⁻² s⁻¹). Le grossissement des tubercules est déterminé chaque jour en mesurant l'augmentation de leur volume. Les effets de la source d'assimilation et du puits d'absorption sont analysés pendant la phase linéaire de grossissement des tubercules. Une diminution du rapport source: puits d'absorption est obtenue en supprimant la moitié de la surface foliaire de chaque plante. Le grossissement des tubercules diminue en conséquence de 50% (figure 4). Mis à part quelques exceptions, les taux de croissance des tubercules individuels baissent également de 50% (figure 5). Le refroidissement de certains tubercules d'une même plante à 8°C entra?ne une diminution moyenne de leur grossissement de 4,5 à 1,6 cm³/jour. Dans le même temps, les autres tubercules voient leur croissance augmenter de 2,8 à 5,2 cm³/jour (tableau 1). La suppression de certains tubercules qui avaient contribué pour 60% au grossissement total obtenu par plante, entr?ne une augmentation de croissance de plus de 100% des tubercules restants, ceci en moins de 2 à 4 jours. De ce fait, la croissance totale, par plante n'est pas significativement inférieure (figure 1). Après suppression de certains tubercules, on constate que pour tous les tubercules restants leur grossissement augmente et le taux maximum de croissance atteint 8 cm³/jour (figure 3). Les tubercules ajustent leur grossissement en fonction de l'apport effectif de photosynthèse sans liaison avec la date de suppression de certains tubercules après leur initiation (figure 2). En conclusion, pendant la phase linéaire de grossisement, la croissance des tubercules n'est pas limitée par le puits d'absorption, mais par la capacité de la source d'assimilation de la plante.

     

不同载荷分布型式下轴流泵叶顶间隙流特性研究

轴流泵叶顶泄漏流对水泵内外特性有重要影响,从控制叶片载荷角度建立了轮缘载荷分布型式与叶顶泄漏流的关系。基于三维反问题设计方法设计得到了具有前载、中载和后载3种典型轮缘载荷分布型式的轴流泵叶轮模型,采用三维湍流模拟技术研究了上述3种轮缘载荷分布型式对轴流泵叶顶泄漏流及其诱导的泄漏涡流动的影响。结果表明,相对于轮缘前载型叶轮和轮缘中载型叶轮,轮缘后载型叶轮可有效消除叶片进口附近低压区,有利于叶轮空化性能;小流量工况性能有所提高,有效抑制流量扬程曲线的驼峰现象;同时轮缘后载型叶轮具有更好的小流量工况压力脉动性能。     

广西北部湾经济区生态承载力研究

基于生态足迹的基本理论方法,利用RS、GIS空间技术和手段,从图斑尺度对1990、2000、2005～2010年广西北部湾经济区生态承载力供给进行定量计算和空间格局分析.结果表明:广西北部湾经济区人均生态承载力从1990年的0.726 7 gha/cap,到2010年人均生态承载力减少到0.556 0 gha/cap,20年间人均生态承载力减少0.170 7 gha/cap.广西北部湾经济区生态承载力供给空间分布极不均匀,表现出明显的地带性与局地性,整体以大明山和十万大山为分隔带,两大山脉两侧生态承载力较高.     

甜菜铁素吸收特点及其对光合性能的影响

[目的]揭示甜菜吸收铁素的规律和铁素对甜菜的生理作用,为甜菜合理利用铁素提供科学依据.[方法]在田间试验条件下,研究了甜菜不同生育时期植株吸收铁素的规律和特点,以及叶面喷施铁素对其光合生理指标和相关酶活性的影响.[结果]甜菜植株中铁素含量随生育进程先升后降,最高时期在块根及糖分增长期;随生育进程铁素积累量逐渐增加;甜菜对铁素吸收性能最强的时期在叶丛快速生长期至块根及糖分增长期,在该时期叶面喷施1～5 g·L-1硫酸亚铁溶液,甜菜产量增加5.05％～ 8.87％,含糖率提高0.42％～0.67％,产糖量增加7.74％ ～ 13.29％,且铁素含量、叶绿素含量、光合生产率、CO2同化率及气孔导度均有所增加,核酮糖二磷酸羧化酶和蔗糖磷酸合成酶活性增强.[结论]铁素改善了甜菜光合性能,为块根生长和糖分积累奠定了物质基础.     

茵陈蒿精油化学成分及抑菌活性研究

【目的】研究茵陈蒿精油的化学成分、抗氧化能力、抑菌活性和抑菌机理,为蒿属植物精油开发应用提供理论依据。【方法】以采集的茵陈蒿植株为材料,采用气相色谱 质谱联用仪（GC-MS）对其化学成分进行分析;利用1,1-二苯基-2-二硝基苯肼（DPPH）测定茵陈蒿精油的抗氧化能力;采用琼脂扩散法测定茵陈蒿精油对大肠杆菌、破伤风杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞杆菌和荧光假单胞杆菌6种病原细菌和白色念珠菌、黄瓜灰霉病菌、辣椒疫霉病菌、黄瓜枯萎病菌、辣椒炭疽病菌、小麦赤霉病菌、马铃薯立枯丝核菌7种病原真菌的抑菌活性;采用倍比稀释法测定茵陈蒿精油对白色念珠菌及6种供试病原细菌的最小抑菌浓度（MIC)、最小杀菌浓度(MBC)值;采用菌丝生长速率法测定茵陈蒿精油对其他6种真菌的抑制率,并建立毒力回归方程;采用扫描电镜观察茵陈蒿精油对枯草芽孢杆菌和白色念珠菌细胞壁的影响。【结果】GC-MS分析结果显示,茵陈蒿精油共分离出24种化合物,主要成分为蒿酮（37.59%）、乙酸丁酯（22.75%）和桉叶油醇（11.34%）。茵陈蒿精油对DPPH自由基具有良好的清除能力。抑菌活性结果显示,茵陈蒿精油对供试菌株均有较强的抑制作用,供试菌种的MIC值为2.5～80 μL/mL,MBC值为5～150 μL/mL;茵陈蒿精油对病原真菌均有较强的毒力效果,EC₅₀为3.371～10.942 μL/mL。扫描电镜结果显示,茵陈蒿精油破坏了菌株的细胞壁,使菌体内容物渗出,导致菌体形态发生改变。【结论】茵陈蒿精油化学成分丰富,具有良好的抗氧化能力和抑菌能力,在农作物病害防治及食品保鲜方面有较高的应用价值。     

中国畜牧业环境约束的量化分析——基于土地环境承载力和生态足迹

聚焦高质量发展背景下畜牧业环境约束主题,从土地环境承载力和生态环境承载力两个方面量化分析畜牧业环境约束水平,明确中国畜牧业环境约束的时空分异特征以及养殖、需求规模分别同土地、生态环境的匹配程度。采用养分平衡法和三维生态足迹模型分别测算了畜牧业土地环境承载力和生态环境承载力,并进行时空特征分析。结果显示:2001—2018年,土地环境可载猪当量增长45.21%,土地环境承载力指数下降36.07%,畜牧业土地环境承载状况明显好转;人均畜牧业生态足迹和生态承载力分别提升22.81%和42.96%,生态承载强度呈缓和趋势,但截至2018年,畜牧业生态足迹仍高达承载力的2.46倍,生态赤字为2.08×10~8hm~2;综合两维度来看,中国畜牧业仍面临严峻的生态环境压力,区域间环境约束不平衡现象显著,土地环境约束"南重北轻"、生态环境约束"东重西轻",东南沿海地区土地、生态环境承载压力最重。研究表明,中国畜牧业环境约束严峻,但正在趋向缓和状态,特别是土地环境约束明显好转,但生态环境约束形势依然不容乐观,生态环境约束总体要重于土地环境约束且长期未得到足够重视。     

饲料中添加黄藤素对吉富罗非鱼生长性能、抗氧化能力和非特异性免疫的影响

为探究饲料中黄藤素含量对吉富罗非鱼生长、抗氧化能力和非特异性免疫的影响。在基础饲料中添加0(A组)、0.01%(B组)、0.02%(C组)、0.04%(D组)和0.08%(E组)的黄藤素,饲喂平均体质量为0.5g的吉富罗非鱼幼鱼12周。结果表明：（1）饲料中黄藤素的含量对罗非鱼摄食率、末重、日增重系数、饲料系数无显著影响（P>0.05）,E组体增重显著高于对照组(P < 0.05)。（2）随着黄藤素添加量的提高,血清中AKP、T-AOC活性呈上升趋势,其中以E组最高,D组SOD活性显著高于其它各组(P < 0.05),各试验组MDA活性均低于对照组。（3）随着黄藤素添加量的提高,肝脏中SOD、AKP、T-AOC、CAT活性随黄藤素添加量的提高呈上升趋势,E组GSH-Px活性显著高于其他各组(P < 0.05),各处理组MDA活性均低于对照组。（4）C组和D组LZM活性显著高于对照组(P < 0.05),D组巨噬细胞吞噬活性及基因IL-1β表达量显著高于对照组(P < 0.05),C组基因TNF-α表达量显著高于对照组(P < 0.05),血清补体C4活性呈上升趋势,以E组最高。结果表明：饲料中添加0.04%~0.08%黄藤素在维持良好生长性能的同时能有效提高罗非鱼抗氧化能力。     

基于氮磷负荷的淡水池塘河蟹养殖容量估算

于2019年5—11月对4个河蟹淡水养殖实验池塘（T1、T2、T3和T4）水质及河道补给水源水质进行监测,基于氮磷负荷及尾水排放标准,采用2种模型对养殖容量和最佳养殖密度进行估算。结果显示：整个养殖周期内实验蟹塘TN均满足地表Ⅲ类水质标准,TP在养殖前期超标,末期优于Ⅲ类水质标准;以磷排放标准估算,T1、T2、T3和T4在1个养殖周期内的养殖容量分别为4 835、3 894、5 035和4 546 kg,养殖密度分别为12 012、12 249、12 154和16 770只/hm²,4个池塘均可大量增养;以氮排放标准估算,T1、T2、T3和T4在1个养殖周期内的养殖容量分别为3 786、2 999、3 948和3 401 kg,养殖密度分别为9 406、9 432、9 530和12 547只/hm²,T1、T2、T3均可增养50%以上,T4还可增养19.75%。结合4个实验池塘实际养殖状况,该养殖实验池塘河蟹养殖容量为2 006~2 598 kg/hm²,养殖密度为10 229~13 296只/hm²较为适宜;相较于磷排放标准,基于氮排放标准估算的养殖容量偏低,这可能与养殖池塘补给水源水质氮含量超标有关。     

Laboratory-based flight performance of the fall armyworm,Spodoptera frugiperda

In late 2018, the fall armyworm(FAW) Spodoptera frugiperda Smith(Lepidoptera: Noctuidae) made its arrival in China and its populations have since proliferated across most of eastern Asia. While S. frugiperda exhibits a considerable dispersal capacity and engages in long-distance migration, there's only scant information on the species' flight capability. Here, we empirically assessed S. frugiperda flight activity under varying climatic conditions using a flight mill. More specifically, under laboratory conditions, FAW exhibited superior flight performance at 20–25°C and 60–90% relative humidity(RH). When quantifying flight performance over five consecutive nights(i.e., 10 h/night), all flight parameters initially increased and then gradually dropped and FAW adults attained a total flight distance, duration and velocity equal to 63.73 km(48.42–94.12 km)(median, quartile range), 24.12 h(20.87–27.73 h) and 2.73 km h~(–1)(2.13–3.33 km h~(–1)), respectively. Our work constitutes a first comprehensive assessment of S. frugiperda flight performance and provides baseline information for future efforts to forecast spatiotemporal changes in its geographical distribution, movement patterns and invasion trajectories. Such can ultimately permit a timely and targeted deployment of area-wide pest management measures against this newly-invasive pest in China and across eastern Asia.     

水资源制约的东营市人口经济承载规模评价

水资源是区域自然资源的重要组成部分,水资源承载力是判断水资源是否满足区域社会发展的重要指标。水资源短缺已经成为制约许多地区发展的关键因素。区域水资源承载潜力的评估,对区域经济发展规划的制定与产业布局调整具有重要参考价值。本研究在探讨水资源承载力概念的基础上,利用水资源供需平衡原理,结合东营市水利发展规划,对东营市人口、经济承载力进行评估。结果表明:水资源承载人口呈现周期性变化,可承载人口高峰分别在2010年和2030年出现,达到200.48万、169.859万,可承载人口低谷出现在2015年为158.572万;研究时段内,供水保障率为50%时2005~2013年人口、GDP均处于可载状态,其他年份为超载状态;供水保障率为75%时,人口和GDP基本处于超载状态。