间作模式对马铃薯叶片保护酶活性及产量的影响

于2016年与2017年在宁夏南部山区开展马铃薯‖燕麦田间试验,以单作马铃薯为对照,研究了4种马铃薯(P)与燕麦(O)间作行数比[2∶2(P2O2),4∶2(P4O2),4∶8(P4O8)]对马铃薯叶片保护性酶活性与产量的影响。2 a的试验结果表明,整个生育时期中P4O8处理的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)显著高于其它间作处理(P<0.05);马铃薯叶片超氧化物歧化酶(SOD)在块茎形成期最高;整个生育时期中,间作马铃薯叶片的丙二醛(MDA)高于单作(P<0.05);与单作相比间作促进了马铃薯保护酶POD、CAT活性的增加。与单作相比,间作P4O2由于增加了商品薯数,减少了小薯数,从而显著增加了马铃薯产量(P<0.05)。相关性分析表明,在马铃薯的整个生育时期中,POD、CAT和SOD均与马铃薯产量呈正相关关系;MDA与马铃薯产量呈负相关关系,马铃薯功能叶片膜脂过氧化程度越高,越不利于马铃薯的生长发育。马铃薯‖燕麦具有一定的优势,各间作处理土地当量比均大于1,这说明间作比单作的资源利用效率高;其中间作群体P4O2土地当量比(LER)最大,为1.21,其次是间作群体P4O8。综合来看,在马铃薯‖燕麦生产实践中,适宜采用4∶2(P4O2)的间作模式。

马铃薯-燕麦间作条件下施氮水平对马铃薯农艺性状及产量品质的影响

目的:探明马铃薯-燕麦间作和施氮水平对马铃薯农艺性状及产量品质的影响。方法:通过裂区试验,在宁夏半干旱区开展马铃薯4个施氮水平(0 kg·hm^(-2)、75 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)、225 kg·hm^(-2),分别标记为N0、N1、N2、N3)和两种种植方式(间作和单作,分别标记为JP和IP)的大田试验。结果:在单作条件下,N2水平的马铃薯叶绿素含量SPAD值较N0、N1、N3水平增加9.0%、13.0%、10.4%,处理间差异显著(P<0.05);两种种植方式(间作和单作)下的4个施氮水平中,N2水平商品薯率均显著高于N0、N1、N3处理(P<0.05),依次增加了20.0%、27.0%、7.1%和12.0%、19.5%、6.7%。试验结果同时表明,同一施氮水平下间作和单作马铃薯的商品薯率均无显著差异(P>0.05);在间作条件下,N2水平处理的马铃薯块茎淀粉含量、还原糖含量、维生素C含量均最高,且产量与施氮量、淀粉含量、还原糖含量、维生素C含量、粗蛋白含量均呈正相关关系。结论:宁夏半旱区马铃薯宜采用间作模式,不论间作还是单作马铃薯最适的施氮量均为150 kg·hm^(-2)。

燕麦马铃薯间作对燕麦光合特性及产量的影响

为揭示马铃薯-燕麦间作体系中燕麦产量形成的光合机制,在宁夏南部山区,通过田间小区试验,以单作燕麦为对照,在马铃薯-燕麦间作行数比为2∶2(P2O2)、4∶2(P4O2)、4∶8(P4O8)模式下,用灰色关联度评价法对燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度、净光合速率、水分利用效率及叶绿素含量5个光合指标和籽粒产量进行了研究。结果表明,间作总体上提高了燕麦旗叶的蒸腾速率、气孔导度和叶绿素的含量;除成熟期外,间作降低了燕麦的水分利用率;马铃薯和燕麦间作处理的土地当量比均大于1,以P4O2处理最高,为1.21,种间竞争最小,为-0.05,产量相对较高。通过灰色关联度分析,发现P4O2处理表现较优,在燕麦开花期至成熟期等权关联度和加权关联度位次均为1。所以,在马铃薯-燕麦间作体系中,合理减少燕麦行数和增加马铃薯的行数有利于提高间作系统的综合优势,在生产中建议推广种植的马铃薯燕麦间作行比是4∶2。

宁南山区种植模式和施氮量对马铃薯农艺性状及产量的影响

为研究种植模式(马铃薯燕麦间作)和施氮水平对马铃薯农艺性状及产量方面的影响,进行3种种植模式(马铃薯单作、燕麦单作和马铃薯燕麦间作)和4个施氮水平(0,75,150,225 kg/hm^2)的裂区试验设计,旨在揭示种植模式和施氮量对马铃薯农艺性状及产量的影响规律以及种植模式和施氮对马铃薯农艺性状和产量的贡献程度,为进一步深入研究间作系统中氮素的运移提供一定的理论基础。研究结果表明,同一种植模式下,各施氮处理马铃薯株高、茎粗、干物质积累速率和叶绿素含量(SPAD)均随着生育时期的推进呈现先上升后降低的趋势,且表现为施氮作用的影响要高于种植模式。施氮处理下马铃薯产量均高于不施氮处理,间作增加幅度大于单作,施氮对产量的贡献程度要大于间作,与对照相比,单作施氮处理产量分别增加1.73%,10.29%,3.97%;间作施氮处理产量分别增加8.68%,31.23%,15.33%;施氮水平与间作种植模式交互作用下,马铃薯产量差异显著(P<0.05),不施氮间作产量低于单作,可能是由于两者间的种间竞争作用所致。不同施氮水平下,间作系统的土地当量比(LER)均大于1,间作优势明显,马铃薯燕麦间作的种间竞争力均小于0,燕麦的竞争能力强于马铃薯。马铃薯产量与每穴块数、每穴薯质量和大薯数呈正相关。综上,种植模式和施氮水平对马铃薯农艺性状和产量都有影响,并且施氮贡献效果要优于种植模式。

施氮量对间作马铃薯植株氮素累积及产量的影响

针对宁夏南部山区马铃薯大面积连作,导致马铃薯氮素利用率低下以及晚疫病发病率高和用、养地矛盾突出等问题,于2018年5-10月在宁夏海原县开展田间试验,采用裂区试验设计,主处理为0、75、150、225 kg·hm^-24个施氮水平(分别为N0、N1、N2、N3处理);副处理为2种种植模式(马铃薯单作和马铃薯‖燕麦),研究施氮量对间作马铃薯氮素积累及产量的影响。研究结果表明:单作马铃薯最大氮素累积速率出现在块茎形成期前后,间作马铃薯最大氮素累积速率出现在块茎膨大期前后,N2处理的氮素积累效果相对优于其他处理。单作马铃薯施氮150 kg·hm^-2处理的氮素收获指数(NHI)分别较N0、N1、N2处理提高7.46%、8.54%、6.11%,间作马铃薯施氮150 kg·hm^-2处理的NHI分别较N0、N1、N2处理高2.08%、8.87%、2.40%,间作模式下氮肥农学利用率(AE)、氮肥生理利用率(PE)、氮肥利用率(NUE)均高于单作,并且施氮150 kg·hm^-2处理的AE、PE、NUE分别较N1和N3处理高33.98%、49.08%,41.83%、85.53%,55.15%、94.83%,各施氮处理间PE、NUE差异显著(P<0.05),种植模式间氮肥农学利用率差异极显著(P<0.01)。随施氮量的增加,单作模式下,各施氮处理马铃薯产量分别比不施氮对照增加1.73%、10.29%、3.97%;间作模式下,各施氮处理马铃薯产量分别比不施氮对照增加8.68%、31.23%、15.33%;在施氮水平与间作种植模式交互作用下,马铃薯产量差异显著(P<0.05),间作马铃薯的施肥增产效果明显优于单作。

马铃薯燕麦间作和施氮对马铃薯干物质累积、产量及品质的影响

基于宁南山区马铃薯连作障碍、用养地矛盾导致产量低下等问题,通过设置4个氮水平和2种种植模式的裂区试验,研究间作和施氮对马铃薯干物质累积参数、产量及品质的影响规律,为提高马铃薯产量、缓解连作障碍提供一定的理论依据和技术支撑。研究表明,单作马铃薯施氮处理较不施氮处理干物质量积累最大速率分别增加17.26%、27.41%、26.14%,间作施氮处理分别增加10.38%、33.69%、41.10%。与不施氮处理相比较,单作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低57.44%、85.09%、31.92%,干物质积累速率最大时生长量分别增加84.75%、8.41%、50.43%;间作模式下干物质活跃积累时间随施氮量分别降低7.04%、16.9%、15.50%,干物质积累速率最大时生长量分别增加18.28%、22.57%、30.96%。间作和施氮对干物质积累和产量的提升明显,其中以间作施氮150 kg·hm-2和225 kg·hm-2处理最佳。通过对产量模拟得出间作马铃薯最佳施氮量为154.08 kg·hm-2,理论产量可达到34674.7 kg·hm-2。与不施氮处理相比,间作下还原糖含量随施氮量的增加分别增加4.26%、2.71%、1.16%,淀粉含量分别增加0.53%、49.13%、26.85%,施氮处理间粗蛋白含量、淀粉含量、可溶性糖含量差异显著,施氮及间作交互作用下还原性糖含量差异显著;对产量和品质因素进行主成分分析,表明间作施氮处理综合值高于单作且施氮150 kg·hm-2处理下最高。马铃薯燕麦间作施氮在干物质累积、产量及营养品质方面均优于单作,间作马铃薯施氮量宜为150~154.08 kg·hm-2。

宁南山区种植模式对马铃薯农艺性状、 产量及土壤水热状况的影响

为了研究种植模式对宁夏南部山区马铃薯农艺性状、产量及土壤水热状况的影响,本试验在大田条件下,以青薯9号为试验材料,设置露地平作(CK)、露地小垄单行(T1)、露地宽垄双行(T2)、半膜宽垄双行(T3)、全膜宽垄双行(T4)5个种植模式处理,测定了马铃薯的农艺指标、产量以及土壤的蓄水量和温度。研究结果表明:在T4处理下,马铃薯的株高、茎粗、叶绿素含量(SPAD值)、干物质累积参数均与CK差异显著(P<0.05),有显著的保温保墒作用,且其产量和商品薯率较CK分别提高了84.3%、16.3个百分点;在块茎形成期和块茎膨大期的土壤蓄水量均与马铃薯的各农艺性状密切相关;在苗期和块茎膨大期的土壤温度与马铃薯产量分别呈极显著正相关和极显著负相关。综上,全膜宽垄双行种植模式能够改善土壤水热状况,创造适宜马铃薯生长的环境,有利于宁夏南部山区马铃薯的生长发育。

栽培模式对宁南地区马铃薯生理特性及产量的影响

为探讨栽培模式对宁夏南部山区马铃薯生理特性及产量的影响,确定适应该地区马铃薯生产的最佳栽培模式,以青薯9号马铃薯为材料,采用单因素随机区组试验,对比分析露地平作(A1)、露地单垄单行(A2)、露地单垄双行(A3)、半膜单垄双行(A4)、全膜单垄双行(A5)5种栽培模式下马铃薯抗氧化特性及产量的变化特征。结果表明,起垄覆膜处理可以有效降低马铃薯叶片细胞膜透性、游离脯氨酸含量及丙二醛含量,A1、A2处理马铃薯叶片过氧化氢酶活性与A3、A4、A5处理的差异均达到显著水平,超氧化物歧化酶活性表现为覆膜处理与不覆膜处理间存在显著性差异。A5处理马铃薯产量最高,且较A1、A2、A3、A4处理分别高出83.8%、53.3%、21.4%、12.9%。综上所述,起垄、覆膜处理可以显著提高马铃薯抗氧化特性,进而提高马铃薯产量,且全膜垄作栽培模式下增产效果最佳。

半干旱区不同种植模式对马铃薯淀粉形成及产量的影响

为探明不同种植模式对宁夏南部山区马铃薯淀粉形成及产量的影响,采用单因素随机区组设计,设置露地平作(A1)、露地单垄单行(A2)、露地单垄双行(A3)、半膜单垄双行(A4)和全膜单垄双行(A5)5个处理,研究了不同种植模式对宁夏南部山区马铃薯淀粉形成酶活性、淀粉含量和产量的影响。结果表明,淀粉积累后期A5处理的总淀粉含量较A1、A2、A3和A4处理分别提高34.5%、26.1%、18.5%和12.7%。淀粉积累过程中,淀粉形成酶ADPG-PPase、UDPG-PPase、SSS、SBE和GBSS活性对马铃薯支链淀粉、直链淀粉和总淀粉的积累有直接或间接影响,与马铃薯块茎总淀粉含量的相关系数分别为0.691、0.264、0.514、0.629和0.130。不同种植方式对马铃薯产量有明显影响;A5处理产量最高,A4处理次之,分别较A1处理增产83.8%和62.9%。在宁夏半干旱区,全膜单垄双行种植模式在马铃薯块茎淀粉积累、淀粉形成酶活性提高和增产方面有明显优势。