潮土与滩涂盐土环境下甘薯块根产量及营养成分差异分析

甘薯[Ipomoea batatas (L.) Lam.]具有高产稳产特性及较好的耐逆能力。为了探究甘薯盐碱地推广的适宜性,本研究对比分析113份甘薯材料在潮土与盐土两种土壤环境下的块根产量,并对其中10份材料的营养成分进行差异分析。结果表明,在含盐量4.4‰的盐土中,约30%的参试材料没有产量,有产量材料的产量平均值相对潮土环境减少79.98%。与潮土相比,除个别材料外(XY153和XY205),盐土中甘薯块根干物率、淀粉含量、蛋白质含量降低,可溶性糖含量增加,具体表现为:盐土中薯块干物率、淀粉含量、蛋白质含量平均值分别减少3.86、6.15、1.73个百分点,可溶性糖含量平均值增加4.38个百分点;盐土中多数材料薯块类胡萝卜素含量降低,平均值相对减少22.34%;除栗子香外,其余材料直链淀粉含量在盐土中均降低,所有材料直链淀粉含量平均值降低1.89个百分点。X射线衍射(XRD)分析表明,普薯32淀粉为C型晶体型,其余材料为CA型晶体,两种土壤环境中的淀粉晶体型无明显差异。此外,筛选到高耐盐品系XY33、XY44,耐盐系数分别为0.69和0.61,可作为耐盐种质利用。本研究结果为甘薯在滩涂盐土中的种植推广提供了理论指导。

甘薯近缘野生种三浅裂野牵牛KNOX基因家族鉴定及其在块根发育中的表达分析

为探究甘薯近缘种三浅裂野牵牛KNOX(ItrKNOX)基因家族在块根发育过程中的作用,本研究在基因组水平对ItrKNOX基因家族进行了鉴定,并利用转录组测序技术对ItrKNOX基因在三浅裂野牵牛Y22块根发育不同阶段的表达量变化进行了分析。共鉴定到分布于10条染色体的12个ItrKNOX基因。进化分析显示,这些ItrKNOX基因可分为ClassⅠ、ClassⅡ和Class M三类,KNOX家族基因的类型和数目在三浅裂野牵牛、三裂叶薯、牵牛和圆叶牵牛这4个甘薯属二倍体物种基因组中都较为稳定,其中三浅裂野牵牛和三裂叶薯的亲缘关系较近。对ItrKNOX基因启动子区进行分析,发现多个与生长发育、植物激素、光和逆境胁迫相关的顺式作用元件。转录组分析显示,在Y22块根发育过程中,不同ItrKNOX基因表达模式不同。其中,Class M基因ItrKNOX12几乎不表达,而ItrKNOX02、ItrKNOX03、ItrKNOX09和ItrKNOX10在整个根部发育过程中持续高表达。从不定根时期到块根发育期,ItrKNOX01~ItrKNOX03、ItrKNOX05、ItrKNOX09和ItrKNOX11的表达量明显上调,ItrKNOX08的表达量明显下调。值得注意的是,ItrKNOX06在块根膨大到直径大于2 mm后表达量才明显上调,ItrKNOX07在不定根和成熟块根中表达水平明显低于发育中的块根。本研究为探索甘薯及其近缘野生种三浅裂野牵牛KNOX家族基因的功能和调控机制提供了参考。

广西地不容块根化学成分及其酪氨酸酶抑制、杀虫活性研究

目的研究广西地不容块根化学成分及其酪氨酸酶抑制、杀虫活性。方法广西地不容块根70%乙醇提取物采用Sephadex LH-20、MCI、ODS、半制备HPLC、HSCCC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。以左旋多巴为底物,测定酪氨酸酶抑制活性。以柑橘木虱防治效果为指标,评价杀虫活性。结果从中分离得到12个化合物,分别鉴定为延胡索乙素(1)、去氢克班宁(2)、crebanine(3)、stephanine(4)、liriodenine(5)、piperumbellactam A(6)、sinoacutine(7)、(+)-salutaridine N-oxide(8)、bisnorargemonine(9)、(+)-corytuberine(10)、sebiferine(11)、palmatrubine(12)。化合物5~7对酪氨酸酶IC 50值分别为(0.1702±0.0101)、(0.7663±0.0331)、(0.5193±0.0075)mg/mL。化合物2~5、7、8、10~12对柑橘木虱的防治效果在(19.33±0.57)%~(77.15±0.45)%之间。结论化合物2、5、6、8~12为首次从该植物块根中分离得到,6、9为首次从千金藤属植物中分离得到。化合物5~7具有较强的酪氨酸酶抑制活性,7、8、10具有较强的杀虫活性。

节水灌溉对块根作物和土壤微生物影响的研究进展

我国是人均水资源匮乏的国家,节水灌溉对于绿色农业和经济社会的可持续发展具有重要现实意义。本文围绕节水灌溉对块根作物产量与品质、农田土壤微生物的影响,阐述当前研究进展,并提出亟待解决的关键问题,以期为块根作物增产提质和水资源高效利用提供理论依据。

肥水处理对一年生何首乌块根产量的影响

为探明一年生何首乌生长的水肥田间管理方法,以大棚盆栽何首乌为试材,用氮、磷、钾、水4因素3水平正交试验设计L^(9)(3^(4))方法,测定一年生何首乌产量及最大块根重量。结果表明,氮、磷、钾、水4个因素对何首乌块根产量的影响,其主次顺序依次为土壤持水量、磷肥、氮肥和钾肥;水和磷两个因素对何首乌产量的影响达到了极显著水平,而氮与钾两个因素未达到显著水平;产量随土壤持水量的增大呈先上升后下降的趋势,最大产量出现在水因素为W_(2)时,为297.86 g/株;各处理何首乌最大块根重量在24.57~80.95 g的范围内变化;何首乌最大块根重量与其产量呈极显著正相关。一年生何首乌产量适宜土壤水分含量为65%田间持水量,磷肥单株每盆需要P_(2)O_(5)2.16 g。

月均气温对三叶青林下容器栽培苗光合特性及其块根总黄酮含量的影响

文章比较了2015—2019年五府山月均气温对三叶青林下容器栽培苗光合生理及其块根总黄酮含量的影响。结果表明,2015—2019年,五府山1月的气温最低,2—6月气温逐渐提升,7—8月气温达到最高值,9—12月气温逐渐下降。随着1—6月气温逐渐提高,五府山三叶青林下容器栽培苗叶绿素含量SPAD值、净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、气孔限制值(L_(s))、瞬时羧化速率(CUE)、初始荧光(F_(o))、最大荧光(F_(m))、光下最小荧光(F′_(o))、光下最大荧光(F′_(m))、稳态荧光(F_(s))、PSⅡ最大光能转化效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率(F′_(v)/F′_(m))、光化学淬灭系数(q P)和块根总黄酮含量显著提高(P<0.05),胞间CO 2浓度(C_(i))、水分利用效率(WUE)和非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降(P<0.05);气温在7—8月达到最高值,五府山三叶青林下容器栽培苗叶绿素含量SPAD值、P_(n)、G_(s)、T_(r)、L_(s)、CUE、F_(o)、F_(m)、F′_(o)、F′_(m)、F_(s)、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、ΦPSⅡ、F′_(v)/F′_(m)、q P和块根总黄酮含量达到最大值,C_(i)、WUE和NPQ达到最低值;9—12月气温逐渐下降,五府山三叶青林下容器栽培苗叶绿素含量SPAD值、P_(n)、G_(s)、T_(r)、L_(s)、CUE、F_(o)、F_(m)、F′_(o)、F′_(m)、F_(s)、F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、ΦPSⅡ、F′_(v)/F′_(m)、q P和块根总黄酮含量显著下降(P<0.05),C_(i)、WUE和NPQ显著提高(P<0.05)。本试验结果可为三叶青林下容器生态栽培提供气象因子(气温)依据。

甘薯CIN基因家族鉴定及影响块根膨大关键CIN基因的挖掘

细胞质转化酶(CIN)催化蔗糖不可逆地水解为葡萄糖和果糖,在模式植物根系生长发育中发挥着重要作用。目前尚未对甘薯CIN基因家族进行研究,更不清楚CIN在甘薯块根膨大中的具体作用。本研究系统鉴定了甘薯CIN基因家族的种类和数量并分析其蛋白质理化性质、染色体定位、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式元件,同时,分析甘薯CIN家族基因在不同组织部位进行的表达特异性分析及其在不同类型根系中的表达水平和酶活性,初步筛选出在甘薯块根膨大中发挥重要作用的关键候选CIN基因。结果如下:(1)从甘薯(Ipomoeabatatas)基因组中共鉴定出12个IbCIN基因(IbCIN1-12),分布于8条染色体上,编码蛋白质的氨基酸数量范围为417~825 aa,分子量范围为46.60~93.75 kDa,等电点范围为4.83~7.17。(2)系统发育分析发现IbCIN可分为3个亚组,其中α1亚组1个,α2亚组3个,β亚组8个。α1、α2亚组成员之间在保守基序和基因结构上差异较小、相对保守,而β亚组成员之间则差异较大,表明β亚组的IbCIN基因可能在功能上更为多样,可以参与更多的生物过程。此外,IbCIN1、IbCIN7、IbCIN10、IbCIN12与拟南芥和木薯根系发育相关CIN基因的亲缘关系较近,推测其可能与非块根类型根系发育密切相关。(3)IbCINs在不同组织部位(幼叶、成熟叶、茎、花、60 d块根)和不同类型根系(白色纤维根、红色纤维根、柴根和60 d块根)中的表达水平分析表明,IbCIN4、IbCIN8和IbCIN11在块根中的表达水平最高,同时块根中的CIN酶活性也显著高于非块根类型根系,推测这3个基因可能在甘薯块根膨大中发挥着重要作用。(4)生物信息学分析进一步揭示IbCIN4、IbCIN8和IbCIN11可能通过调控蔗糖转运和代谢、光周期反应、赤霉素信号转导等途径和机制来共同促进甘薯块根的发育。本研究可为后续通过转基因技术等手段深入研究甘薯CIN基因的功能奠定基础。

定植早期多效唑处理对甘薯块根发育及其蔗糖代谢的影响

施用多效唑(PBZ)可显著提高甘薯块根产量并改善其品质,同时蔗糖分解酶在甘薯块根发育中发挥着重要的调控作用。但目前尚不清楚PBZ调控甘薯块根发育的生理生化机制,更不清楚蔗糖代谢在其中发挥的具体作用。本研究以海南鲜食甘薯主栽品种高系14为材料,研究栽培早期(定植后20~30 d)喷施PBZ对其块根产量、单薯鲜重和单株结薯数,以及不同发育阶段(定植后30、60、90、120 d)块根中的淀粉和可溶性糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)含量、蔗糖分解酶活性及其基因家族成员表达水平的影响,以明确PBZ调控甘薯块根发育的蔗糖代谢相关生理生化机制。结果表明:(1)PBZ可通过提高块根单薯鲜重而不是单株结薯数来增加甘薯产量,同时还可以增加块根中的可溶性糖含量和淀粉含量,改善块根品质;但PBZ的增产和改善品质的效果仅发生在处理后的定植早期(定植后30~60 d),在定植后期(定植后90~120 d),PBZ处理对产量和品质无显著影响。(2)PBZ处理显著增加块根的蔗糖合成酶(Sus)、细胞壁转化酶(CWIN)和细胞质转化酶(CIN)活性,但对液泡转化酶(VIN)活性无显著影响。与CWIN和CIN相比,Sus活性上升的时间更早、幅度更大,即PBZ处理下Sus的活性在定植后30 d即显著上升,而CWIN和CIN的活性在定植后60 d才显著上升;在其他时期(特别是定植后期),PBZ处理对Sus、CWIN和CIN活性均无显著影响。(3)对Sus、CWIN和CIN基因表达量的测定表明,在块根中表达的5个Sus基因(IbSus2、IbSus5~7和IbSus9)的表达量在块根发育早期(定植后30 d)均受到PBZ的显著诱导。此外,在块根中表达的7个CIN基因中有3个CIN基因(IbCIN3、IbCIN7和IbCIN8)、在块根中表达的3个CWIN基因中有2个(IbCWIN2和IbCWIN4)基因的表达水平在定植后60 d受到显著诱导。但在其他时期(特别是定植后期),PBZ处理对相关基因家族成员表达水平均无显著影响。结合前人的研究结果,推测PBZ处理下Sus表达和活性增加的时间更早、幅度更大,可以促进淀粉的快速积累和块根的快速膨大,而随后CWIN和CIN表达和活性的上升则可增加块根中的可溶性糖含量,改善甘薯品质,同时为淀粉的合成和块根的膨大提供一定的能量供应。本研究还鉴定出上述3种蔗糖分解酶基因家族中受PBZ诱导表达的特定成员。PBZ对甘薯块根产量、品质、蔗糖分解酶活性及其基因表达水平的影响主要发生在PBZ处理后的短时期内,随着时间的延长,PBZ对上述指标的影响逐渐消失。因此,生产上为了提高甘薯产量,有必要在全生育期进行PBZ处理。上述研究结果可为下一步通过品种选育和栽培措施等手段实现优质、高产甘薯生产提供理论依据。

甘薯PEBP基因家族鉴定以及影响甘薯块根发育候选PEBP基因的鉴定

磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)在植物中广泛存在,在调控开花、种子休眠以及地下储藏器官(如马铃薯块茎和洋葱鳞茎)形成中发挥着重要作用。但目前有关甘薯(Ipomoea batatas)PEBP基因家族成员的研究较少,且尚未有研究系统揭示调控甘薯块根发育的关键PEBP家族成员。本研究首先通过生物信息学分析对甘薯基因组中PEBP基因家族成员的数量和种类进行鉴定,然后通过PEBP基因表达的组织特异性分析、PEBP基因在不同发育时期块根中表达水平的动态变化及其与糖转运蛋白SWEET基因表达水平之间的相关性分析,系统筛选出调控甘薯块根发育的候选PEBP基因家族成员并初步揭示其可能的调控机制。结果如下:(1)从甘薯基因组中共鉴定出15个PEBP基因,聚类分析将其分为4个亚家族:5个FT-like成员(IbFT1~5)、6个TFL1-like成员(IbTFL1~6)、2个MFT-like成员(IbMFT1~2)和2个PEBP-like成员(IbPEBP1~2)。(2)聚类分析结果表明,IbFT5可能会促进甘薯块根发育,而IbTFL3可能会抑制其块根发育。(3)甘薯PEBP基因表达的组织特异性分析表明,在根系高表达的PEBP基因中,只有IbFT5、IbTFL4和IbTFL6不仅在根系的表达水平高于在其他组织中的表达水平,而且和根系中其他PEBP家族成员的表达水平相比,这3个基因的表达水平也是最高的,因此推测这3个PEBP基因可能会促进块根膨大。(4)对上述2种方法得到的4个候选PEBP基因(IbFT5、IbTFL3、IbTFL4和IbTFL6)在不同发育时期块根(定植后30、60、90、120 d)中的表达水平测定结果表明,随着块根的发育,IbFT5、IbTFL4、IbTFL6的表达水平显著上升,特别是在块根快速膨大期(60~90 d),而IbTFL3的表达水平在块根快速膨大期(60~90 d)则快速下降。因此,IbFT5、IbTFL4、IbTFL6可能促进块根发育,而IbTFL3则可能抑制块根发育。(5)伴随着IbFT5、IbTFL4、IbTFL6的表达水平的升高,块根中高表达的5个SWEET基因中有4个(IbSWEET4、IbSWEET11、IbSWEET16和IbSWEET19)的表达水平均呈现不断下降的趋势,这与马铃薯的研究结果相似,表明甘薯PEBP基因可能也是通过抑制SWEET蛋白活性,从而促进糖分通过更高效率的共质体转运途径向块根进行运输最终促进块根发育。综上,本研究不仅确定了甘薯基因组中PEBP基因家族成员的数量和种类,而且还筛选出4个可能影响甘薯块根发育的候选PEBP基因,为进一步提高我国甘薯的产量提供理论依据。

栽插方式对2种类型甘薯茎叶生长、块根产量和商品性的影响

为了明确栽插方式对甘薯生长及产量的影响。以‘泰紫薯1号’和‘泰薯15’为试验材料,研究直栽、斜栽、平栽3种不同栽插方式对2种类型甘薯品种的茎叶生长、T/R值、块根膨大速率、产量及其构成因素、商品薯率的影响。研究结果表明,2个品种鲜薯产量和薯干产量均表现为平栽方式>斜栽方式>直栽方式;在斜栽和平栽方式下2个品种T/R值无显著差异,但显著低于直栽方式;2个品种甘薯块根膨大速率均表现为平栽方式>斜栽方式>直栽方式;平栽与斜栽方式2个品种块根商品薯率均高于直栽方式,平栽方式结薯数和薯块均匀度优于斜栽方式。综上所述,平栽和斜栽方式优于直栽方式,能够提高甘薯鲜薯产量及商品性,其中平栽方式较适用于鲜食型甘薯,淀粉型甘薯可根据种植条件选择适宜的栽插方式。

蒙药用植物赤瓟块根中过氧化物酶的稳定性分析

研究蒙药用植物赤瓟(Thladiantha dubia Bunge)块根过氧化物酶(POD)的活性,确定最适反应温度和pH,并测定其在不同温度条件、pH和保存条件下的稳定性。结果表明,赤瓟块根POD的最适温度为30℃,最适pH为7.2,在不同温度条件下保温30 min时,高于40℃时酶活性开始降低,保温60 min时,高于35℃时酶活性开始降低;该酶的pH稳定性范围为6.6~8.2;室温光照条件下存放1 d后活性开始下降,7 d时活性基本丧失,室温黑暗条件保存3 d后活性开始降低,8 d时活性完全丧失。赤瓟块根POD在30℃、中性条件和黑暗环境中具有较高的活性和稳定性。

微波消解结合电感耦合等离子体质谱法测定4种块根块茎类蔬菜中铬、砷、镉和铅的含量

目的:本文建立了一种结合微波消解与电感耦合等离子体质谱法的重金属检测方法,探讨不同取样方式(根茎肉、全样和表皮)对白萝卜、胡萝卜、马铃薯和生姜中铬、砷、镉和铅含量的影响。方法:通过线性相关性、检出限、定量限、加标回收率和重复性验证检测方法的适用性,并探究不同取样方式对4种块根块茎类蔬菜中重金属含量的影响。结果:在0.5~20.0μg·L^(-1),该方法具有良好的线性关系,且检出限和定量限较低,回收率为90.1%~108.0%,相对标准偏差为0.6%~3.5%。表皮处理组4种蔬菜中检测到最高的重金属含量,且去皮与否对白萝卜、马铃薯和生姜中的铬含量,白萝卜和马铃薯中的砷含量,以及白萝卜和生姜中的铅含量有显著影响(P<0.05)。结论:本方法适用于检测白萝卜、胡萝卜、马铃薯和生姜中铬、砷、镉和铅的含量。重金属主要集中于表皮组织,去皮处理可能显著影响检测结果。

木薯块根饲养番鸭试验与成效分析

为深入了解木薯块根作为饲料饲养番鸭的效果,采用晒干和发酵处理木薯块根组成配方进行试验。以专用饲料为对照,设计3个处理,每个处理60羽55日龄番鸭,单圈散养,饲养周期50 d。观测各组饲料特征,番鸭饲养过程中进食情况、成活率、增重、外观体型、屠体性能、鸭肉品质等,分析饲养番鸭成效。结果表明,木薯饲料饲养的番鸭均能正常生长,外观体型综合表现较好,具有农家番鸭特征;利用木薯饲养番鸭,可减少对玉米、小麦、稻谷等谷物粮食依赖,作为饲料开发具有较大潜力。

地黄块根发芽的影响因素研究

地黄作为中药材的瑰宝,广泛应用于各类中药配方中。然而,地黄块根发芽率低的问题导致其产量和质量无法有效提高。为深入探究这一问题,系统分析了影响地黄块根发芽的关键因素,采取现代生物学研究方法设定了不同的温度、湿度、光照等环境变量,细致观察了地黄块根在这些条件下的发芽表现。研究结果表明,湿度和温度是影响地黄块根发芽的主导环境因素,相比之下光照对其发芽的影响较小。综合分析后得出结论,维持适宜的温度、湿度是提高地黄块根发芽率的关键。研究发现,在栽培过程中,适度的逆境处理能够增强地黄抗逆性,促进其生长发育,为地黄的栽培提供了重要的科学依据和技术指导。

中国热带农业科学院在木薯块根采后低压保鲜研究方面取得新进展

近日,中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所(简称中国热科院品资所)木薯加工与综合利用研究团队在低压处理对木薯块根采后贮藏方面取得新进展,从水分迁移、生理生化代谢反应解析了低压贮藏有效抑制木薯块根采后腐烂的机理。该研究结果对木薯采后保鲜产业化应用具有重要意义。

播期对甜菜氮素同化及块根产量的影响

为确定播期对甜菜氮同化及产量的影响,于2019年在东北农业大学阿城实验实习基地以甜菜品种KWS0143为材料进行田间试验,设置4个播种时期:4月7日(S1)、4月14日(S2)、4月21日(S3)和4月28日(S4),比较分析播期对甜菜氮代谢关键酶、氮肥表观利用率、氮肥农学利用率及块根产量的影响。结果表明,随生育进程推进,各播期叶片及根系硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)变化趋势相似,但不同播期间存在差异。叶丛快速生长期,S1与S2处理的叶片及根系NR、GS和GOGAT活性均显著高于S3处理;糖分积累期,S4处理叶片各关键酶活性较S3处理显著升高,S1与S2处理块根各关键酶活性较S3处理显著升高;S1处理氮素积累量和氮肥表观利用率最高,S2处理下块根产量、地下部干重与氮肥农学利用率最高。综上,在此试验条件下4月14日播种可有效促进黑龙江省中部地区甜菜氮素同化进程,提升氮素利用效率,增加块根产量。

根菜类作物块根测定装置的研制

根菜类作物如甜菜、马铃薯等作物营养丰富,适合大面积种植,具有广阔的发展前景。但是,根菜类作物地上与地下生育进程和长势有很大区别,仅观测地上部长势不能准确判断地下部块根的生育进程。为解决实时观测地下部块根的生育进程,满足自动化管理的需要,设计一种块根自动测定装置,该装置由X型测定夹、阻值式变位计、内置导线、数据存储器等部件组成。利用该装置对甜菜块根生长进行田间测定试验,结果表明,该装置能够实时监测出甜菜块根生长状况,可以比较准确地判断甜菜所处生育时期以及块根直径,通过试验调查,所开发的装置对甜菜块根测定误差范围为2%~7%。

一种块根类作物储存前置处理装置的设计

[目的]红薯等块根类作物在储存前需去除表面泥巴和水分,这样在储存时不易腐烂且能保持甘甜口感;然而此项工作一般都是人工在天气较好时进行,收获的红薯需晾晒几天,费时费力、效率低下。为解决此问题,笔者设计了一种块根类作物储存前置处理装置。[方法]该装置包括进料干燥单元、去泥单元和出料单元三部分。进料干燥单元中设计有可调节温度的风机和装有柔性螺旋叶片的搅拌机构,可对红薯边烘干边搅拌,使红薯表面均匀受热从而快速干燥;去泥单元中设有一对转向相反且间距可调的搓泥板,其上装有橡胶手指,橡胶手指随着搓泥板转动的同时也自转,模拟人手的动作揉搓红薯表面干燥的泥巴以使其剥落;出料单元中装有风机并设计了可上下抖动的筛网,进一步抖落红薯表面尘土。[结果]仿真结果表明,该装置可完成对红薯的干燥去泥处理。[结论]设计的装置解决了收红薯晾晒问题(尤其是在阴雨天),提高了红薯储存前置处理工序的工作效率;该装置不仅可用于红薯等块根类农作物表面的干燥和去泥,还可用于土豆等块茎类农作物表面的去泥和干燥,应用前景广阔。

氮、钾、钙不同配比对木薯生长发育及块根品质的影响

氮、钾、钙为植物生长发育中必需营养元素,均能对木薯生长发育产生影响,如能协调氮、钾、钙营养均衡将有助于作物产量与品质的进一步提高,对木薯的高产优质具有重要的指导意义。以SC9食用型木薯品种为材料,红壤∶蛭石=1∶2为供试栽培介质,设计三因素(氮、钾、钙)两水平(1为高水平,2为低水平)8处理正交试验,以盆栽形式种植100 d(快速生长期)、210 d(块根膨大期)进行氮、钾、钙配比试验,11个月后收获,分析8个处理下木薯光合速率、块根产量、全株总生物量、块根养分含量和品质的差异。结果表明:氮、钾、钙肥对木薯光合速率、总生物量、块根产量、养分含量及品质均有显著影响。在生长发育方面,高氮高钾处理在低钙配合下对叶片光合速率具有显著促进作用。在块根产量方面,高钾高钙处理显著提高木薯全株总生物量;低氮水平显著促进木薯块根产量;氮、钾、钙元素及互作对木薯块根养分含量有显著影响,尤其高钙低氮水平对块根钾含量具有显著的促进作用。在品质方面,低氮水平显著提高块根总糖、蛋白质含量;高钾水平能提高块根总糖含量;低钙水平能提高块根蛋白质含量。因此,木薯施肥应注重减少氮肥的投入,适当与钾、钙肥的合理配比进行施用,才能达到高产优质的效果。综上所述,氮、钾或钙的缺乏或过量,以及相对不平衡,均不利于木薯的生长发育,合理配比施用才能发挥3种元素的最大功能。木薯盆栽试验最佳肥料施用量为氮0.280 g/kg、钾0.210 g/kg或0.420 g/kg、钙0.165 g/kg,该用量的食用型木薯产量相对较高,块根品质较好。

施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响

为探究施氮量对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性的影响,以‘心香’和‘商薯19’为试验材料,设置0kg hm^(-2)(CK)、57.5kghm^(-2)(N1)、115kghm^(-2)(N2)3个氮肥(N)处理在栽插当日施用。在栽插后60、80、100、120和140 d取样,研究了施加氮肥后甘薯块根膨大过程中淀粉的含量、糊化特性、流变特性、凝胶质构特性及淀粉酶活性的变化规律。结果表明,(1)在块根膨大过程中,施用氮肥可显著提高2个甘薯品种淀粉含量。块根膨大前期施氮显著降低‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,后期显著降低‘商薯19’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值,显著提高‘心香’淀粉糊化特性的最低黏度、最终黏度和消减值;(2)3个处理下,淀粉凝胶硬度和咀嚼性随块根的膨大逐渐降低。在块根膨大后期,N2处理可显著提升2个品种的淀粉凝胶硬度;(3)2个品种淀粉凝胶呈现弹性性质,N1、N2处理可提高‘心香’的储能模量和损耗模量,降低‘商薯19’的储能模量和损耗模量;(4)块根膨大前期,施氮降低2个品种α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,但是块根膨大后期提高。因此,施氮量会对甘薯块根膨大过程中淀粉含量及特性产生显著影响。‘商薯19’在115 kg hm^(-2)施氮量下,栽插后120 d时进行收获,有利于甘薯淀粉加工。合理施氮、适时收获有利于甘薯淀粉的积累及其品质提升。