木薯缓释肥和地膜/地布覆盖对木薯生长的影响

为解决木薯专用缓释肥研制及提高木薯种植效益提供科学依据,于2021年开展大田试验,以不施肥为对照,设置常规施肥、小颗粒单膜缓释肥(C1)、小颗粒双膜缓释肥(C2)及地膜/地布覆盖共8个组合处理,研究不同组合对木薯生长及产量、养分吸收及肥料利用率的影响。结果表明,施肥显著促进木薯植株生长和不同时期的木薯生物量累积及木薯产量;相对常规施肥,施用缓释肥可促进木薯植株生长,鲜薯增产21.3%~53.0%,淀粉增产25.5%~58.1%,肥料利用率提高1.9~27.1个百分点;C1和C2配合覆盖地膜/地布,对促进木薯生长、提高木薯产量和肥料利用率效果更佳,鲜薯增产37.4%~52.0%,淀粉增产39.6%~58.1%;C1和C2相对常规施肥,可降低磷肥施用量,在保证木薯产量的同时将磷肥利用率提高14.0~47.3个百分点。C1和C2均有助于木薯生长和增产、提高氮磷钾肥料利用率,达到减肥增效的作用,配合覆盖地膜/地布的效果更优,以每公顷施用100 kg N、33.3 kg P_(2)O_(5)和100 kg K_(2)O养分含量的单膜小颗粒缓释肥并配合覆盖地布最佳。

不同种植密度与施肥水平对木薯桂热4号鲜薯产量、淀粉含量及产量的影响

采用裂区区组设计探索不同种植密度与施肥水平及交互作用对木薯桂热4号鲜薯产量、淀粉含量及淀粉产量的影响。结果表明,种植密度对木薯桂热4号鲜薯产量、淀粉含量的影响显著;施肥水平对木薯桂热4号的鲜薯产量、淀粉含量和淀粉产量的影响均不显著;种植密度和施肥水平对木薯桂热4号鲜薯产量、淀粉产量影响的交互作用强,处理间差异达极显著水平;在土壤条件为pH 5.1、全氮含量0.087 g/kg、水解性氮含量55 mg/kg、有效磷含量16 mg/kg、速效钾含量145 mg/kg、有机质含量1.66%、阳离子交换量(CEC)13.9 cmol/kg的试验地种植,木薯桂热4号的种植密度12500株/hm2与不施肥(N、P2O5、K2O分别为0、0、0 kg/hm2)处理组合的鲜薯产量、淀粉含量与淀粉产量最高,分别为27501 kg/hm2、24.3%和6680 kg/hm2;综合考虑鲜薯产量、淀粉含量与淀粉产量3个指标对薯农和木薯加工厂的意义,木薯桂热4号的最佳种植密度为12500株/hm2。

茶园生态系统的一氧化氮年排放特征

采用静态暗箱-化学发光法,对亚热带典型茶园不同施肥处理(常规施尿素、施有机肥和不施肥对照)条件下的一氧化氮(NO)排放通量进行了原位周年观测。结果显示:施肥茶园的NO排放量主要集中在3—9月(春夏季)的茶树生长期,占全年排放量的58%~73%;土壤铵态氮含量是茶园在春夏季NO排放通量变化的主要环境控制因素;对照、尿素、有机肥处理的NO年排放量分别为2.85、19.42、17.04 kg N·hm-2,施肥显然大幅度增加了NO排放;与茶农常规施尿素处理相比,施有机肥处理显著降低了约12%的NO年排放量;在整个观测期内,常规施尿素和施有机肥处理的NO年直接排放系数分别为3.68%和3.15%。这些结果表明,我国亚热带茶园可能是一个不容忽视的NO强排放源,对此尚需多地点多年的长期研究进一步证实。

缓释肥不同施用深度对木薯生长的影响

以‘南植199’为试验材料,选择8、10、15、20 cm 4个不同的施肥深度(种茎的种植深度与施肥深度相同),施用单膜小颗粒缓释肥(C1)和双膜小颗粒缓释肥(C2),以不施肥(C0)为对照,设置C0-8、C1-8、C1-10、C1-15、C1-20、C2-8、C2-10、C2-15等8个处理,通过测定木薯的农艺性状、产量、结薯深度、半幅宽以及肥料利用率,比较2种缓释肥不同施肥深度对木薯生长的影响。结果表明:在C1和C2肥料下,施肥深度15 cm处理的出苗率最高,分别比同种肥料施肥深度8 cm处理的高13.2%、18.0%;在块根形成期(植后79 d)和收获期,C1-15的株高显著高于C2-15的;收获期C1-8的茎粗显著大于C2-8的,C1-10的显著大于C2-10的;C1-10和C2-10的单薯质量、鲜薯产量、淀粉产量、淀粉含量分别为C1、C2肥料下的最高值,C1-10的鲜薯或淀粉产量比C1-8的增产约10%,C2-10比C2-8仅略有增产,差异均不显著;8个处理中,C1-20的氮肥利用率(40.6%)最高,C2-8的磷肥利用率(43.8%)最高,C1-10的钾肥利用率(59.4%)最高。综合分析比较,C1-10为本试验最优处理,推荐在木薯机械化作业时采用8~10 cm的种植深度和施肥深度,如遇干旱天气可适当增加播种深度。

基于JIT思想的关重件工序计划生成算法研究

针对多品种小批量生产的特点,提出了一种基于JIT生产模式的工序计划生成启发式算法,并建立了数学模型。算法采取物料"平行顺序移动"方式,以逆工艺路线的顺序编制关重件的工序计划,编制过程中考虑了工序单件工时跨多个工作日的情况,同时通过设置监控节点来应对在特定生产周期内安排超负荷生产任务的特殊情况。最后给出了算法示例。

不同食用木薯品种(系)商品薯可食率的调查

为了研究不同食用木薯品种(系)的商品薯可食率,开展调查试验,以桂热10号(GR10)、华南9号(SC9)、561、524、p294等5个食用品种(系)的商品薯为试验材料,通过测定木薯的结薯性状、剥皮难易程度,计算商品薯可食率和剥皮效率等。结果表明:561薯长、薯径、内皮厚度均显著小于其他品种(系);GR10薯径显著大于其他品种(系),商品薯质量、可食部分质量仅次于p294,可食率为80.0%,次于561,但剥皮效率显著大于561与SC9;GR10商品薯大薯剥皮效率显著大于中小薯,可食率显著大于小薯。不同食用木薯品种(系)间的结薯性状差异显著,剥皮效率与可食率,商品薯质量、可食部分质量与薯长、薯径,可食部分质量与商品薯质量均呈极显著正相关。

缓释氮肥和AM菌剂对木薯生长和土壤氮素特征的影响

本文利用田间试验技术,研究缓释氮肥和AM菌剂对木薯生长和土壤氮素的影响。结果表明:纯施缓释氮肥抑制了30 d的土壤硝态氮含量。与其他处理相比,基施缓释氮肥+AM菌剂和基施尿素在63 d释放出了最高的硝态氮。土壤硝态氮表现出了先升高再降低后平稳的季节变化,且施肥使其在土壤中出现最高值的时间从对照的30 d增加到63d。土壤速效氮和部分处理的土壤硝态氮与采样时间的关系可用一元二次方程显著拟合。土壤速效氮与硝态氮呈极显著正相关(p<0.01)。土壤铵态氮表现为升高-降低-升高-平稳的季节变化模式。施化肥比不施肥促进了株高,基施缓释氮肥略微提高了木薯茎粗。缓释氮肥配施AM菌剂产量最高,其显著高于尿素基施及不施肥或只施AM菌剂。本研究发现最佳施肥组合为基施缓释氮肥+AM菌剂。

生物有机肥、枯草芽孢杆菌对木薯生长及土壤性状的影响

【目的】通过大田试验,研究生物有机肥(BF)、枯草芽孢杆菌(BS)、缓释氮肥(SRN)对木薯生长和土壤养分、酶活性等的影响。【方法】试验设置不同生物有机肥(BF)施用量(BF1,5 t/hm^(2);BF2,10 t/hm^(2))、不同枯草芽孢杆菌菌剂(BS)浓度(BS100,100倍稀释;BS200,200倍稀释)、SRN及减肥处理(75%CF)、尿素处理(1次施用,UN1;2次施用,UN2)等组合共13个处理。【结果】BF2+75%CF处理比BF2+SRN处理显著(P<0.05)降低了土壤碱解氮含量;在施用SRN情况下,BS100处理显著提高土壤速效钾含量;BF2在施尿素时显著提高土壤速效钾含量;BF2+75%CF处理比SRN显著提高土壤速效钾含量。BS+SRN、BF+SRN、BF2+75%CF处理均比SRN显著提高土壤微生物生物量碳。在施用SRN的情况下,BS100、BF2处理显著提高土壤酸性磷酸酶活性。SRN、UN2处理木薯产量分别比UN1处理显著提高20.5%和21.7%,BS和BF处理在施尿素或SRN情况下均能显著提高木薯产量。相比常规施肥,BF和BS配合减肥或缓释氮肥可提高氮肥利用率(10.9%~21.5%)和钾肥利用率(11.4%~28.9%)。【结论】缓释氮肥1次施用与尿素2次施用的增产效果相当。在施用SRN的情况下,BF提高了土壤蔗糖酶活性、BS提高了土壤速效钾含量,二者均提高SMBC、酸性磷酸酶活性、木薯产量。在减施化肥的情况下,BF可提高土壤速效钾含量、SMBC、木薯鲜薯产量。BF、BS处理均可提高木薯氮、钾肥利用率。

增施中微量元素肥料对木薯生长及产量的影响

为探讨增施中微量元素肥料在木薯种植中的作用,在大田条件下,以南植199、桂热9号为材料,设不施肥、常规施肥及增施中微肥(穴施、叶面喷施及浸种)等不同处理,研究增施中微量元素肥料对木薯生长及产量的影响。结果表明,施肥可促进木薯生长并增加鲜薯产量及淀粉产量。品种间中微量元素肥效存在差异,增施熟石灰、硫酸镁、叶面喷施硼砂、综合处理及钙镁磷肥处理能显著提高南植199鲜薯产量;其中,钙镁磷肥处理鲜薯增产39.7%,淀粉增产达到51.3%;其次为增施熟石灰处理鲜薯增产35.6%,淀粉增产44.8%。而桂热9号增产效果为综合处理鲜薯增产10.6%,淀粉增产32.5%;穴施硫酸镁淀粉增产21.2%;钙镁磷肥处理鲜薯增产10.0%。综上所述,本试验条件下主要增产因素为镁和钙;因此木薯种植中施用中微量元素肥料应考虑品种差异和不同施用方式差异;尿素+钙镁磷肥+氯化钾替代常规施肥中尿素+普通复合肥+氯化钾可有效提高木薯鲜薯产量及淀粉产量。

根袋法获取木薯根际土壤及其细菌群落特征研究

为了获取木薯根际土壤并研究其细菌群落特征,加深对木薯根际微生态的认知,开展根袋试验,以粘土和砂质壤土根袋内不同土壤质量(100~500 g)为处理。结果表明,根袋内土质量影响株高,但不影响茎叶重。根袋内100 g土的速效养分受到根系强烈影响,其中铵态氮和速效钾显著高于根袋外。Illumina Hiseq高通量测序结果表明,细菌优势菌门包括变形菌门(31.272%)、放线菌门(25.753%)、酸杆菌门(12.761%)、绿弯菌门(8.799%)等。2种土壤根袋内细菌α多样性增加,粘土细菌丰度也增加。RDA分析表明,土壤速效磷与放线菌门和绿弯菌门正相关,与变形菌门负相关;速效氮、速效钾、铵态氮、硝态氮与芽单胞菌门、酸杆菌门、Parcubacteria等负相关,与厚壁菌门、蓝藻门、梭杆菌门、拟杆菌门正相关;从根袋内外土壤速效养分和土壤细菌多样性综合判定,根袋内100 g土壤时可视为根际土壤,且铵态氮和速效钾可作为判断是否根际土壤的指示指标。根际微生物多样性显著提高。鞘脂杆菌目是木薯品种SC205在不同土质下共同富集的根际细菌。发现了土壤速效养分与部分细菌门的相关性。

氮磷钾肥对木薯‘桂热4号’生物量动态的影响

为了了解氮磷钾肥对木薯品种‘桂热4号’生物量动态的影响,为其生产管理和推广奠定基础,开展了本试验。试验分5个处理:CK(不施肥)、NK、NP、PK、NPK。每月采集木薯全株样品,分为叶片、叶柄、茎秆、种茎、块根、细根等6个部分,测定生物量(干重),并收集用于测定凋落物干重,收获测产。结果表明:木薯‘桂热4号’叶片干物质呈顶峰型抛物线生长曲线,在8月下旬后,以快速-缓慢交替模式凋落。木薯茎秆、块根、地上部和地下部呈S型增长。根冠比前期出现单峰型波折,169 d后逐渐提高。块根干物质率表现出升高-降低-稳定-升高-稳定的模式。鲜薯产量与132 d之后的茎秆生物量和132~194 d的叶片生物量极显著相关。施氮处理增加了鼎盛期的叶片、茎秆生物量,还能促进169 d之后的块根生长,施氮处理的鲜薯产量和淀粉产量比不施氮处理高。

木薯抗风栽培措施研究

[目的]探讨不同栽培模式下木薯的抗风能力,为木薯抗风栽培技术研究提供参考。[方法]开展种茎环剥、留单(双)茎杆、喷施多效唑、打顶等田间试验,测定木薯株高、茎粗、节间距、分枝数、薯块产量、淀粉等指标。[结果]在环剥双杆条件下,打顶显著降低株高;单杆打顶和2次喷施多效唑均能增加茎粗。环剥双杆+前期(株高0.7 m)打顶显著增加了淀粉含量和产量。[结论]环剥+双杆+前期(株高0.7 m)打顶+单杆打顶+2次喷施多效唑的栽培模式可提高木薯抗风能力。

不同氮磷钾配比对木薯桂热5号的影响

采用单因子随机区组试验设计探索木薯桂热5号适宜施肥水平。结果表明,100-50-0氮磷钾配比可极显著提高木薯桂热5号的株高(P<0.01)、显著增大种茎的节间距和叶片数(P<0.05),并极显著提高鲜薯产量和淀粉产量(P<0.01);100-50-0是桂热5号最优施肥处理;桂热5号是一个对钾肥需要量较少的耐贫瘠的品种。

化肥减施对土壤肥力、木薯产量及种植效益的影响

为探讨木薯化肥减量增效技术对木薯土壤肥力、木薯产量及种植效益的影响,于2019-2020年开展木薯化肥减施种植技术示范。以木薯新品种"桂热10号"为材料,以化肥减量(25%)配施生物有机肥+地膜覆盖处理为示范种植模式,以常规种植(仅施化肥)和不施肥为对照,比较分析各处理土壤速效养分、土壤酶活性、木薯养分、产量及种植效益差异。结果表明:木薯种植会导致土壤有效养分和生物活性下降,示范种植模式可显著缓解木薯种植后土壤养分的降幅,并提高土壤速效磷、速效钾含量和土壤微生物量碳,显著提高土壤蔗糖酶活性,氮肥和钾肥的利用率分别提高12.8和40.4个百分点;不施肥和常规施化肥情况下木薯种植后土壤微生物量碳显著降低;施肥显著促进木薯植株生长,增加木薯生物量,显著提高木薯鲜薯产量和淀粉产量,常规种植和示范种植鲜薯产量和淀粉产量均显著高于不施肥处理,但施肥对植株氮磷钾含量并无显著影响;示范地块磷肥利用率偏低,应适当减少磷肥施用量;2019年和2020年示范种植较常规种植效益分别增加1532.45元/hm^(2)和1284.45元/hm^(2)。因此,化肥减量配施生物有机肥+地膜覆盖示范种植模式能有效保持土壤肥力,提高木薯产量从而提高木薯种植效益。

基于高通量测序的木薯根域土壤微生物群落结构研究

为研究木薯根域土壤微生物群落结构,开展了根袋试验,处理包括2个木薯品种(华南205:SC205和桂热4号:GR4)和3个施肥处理(包括不施肥T1,普通施肥T3,施2倍氮肥T7),并进行了Illumina Hiseq高通量测序。结果表明,细菌优势群落为放线菌门(Actinobacteria,8.579%~10.697%),变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)等。根域土壤比非根际土壤相对富集变形菌门和10个细菌属;SC205根域的硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、5个纲(δ变形菌纲等)和6个属(Flavisolibacter等)的相对丰度比GR4要高,但鞘脂杆菌纲则相反。真菌优势群落为子囊菌门(43.71%~59.79%)、毛霉门、担子菌门等。根域土壤施肥抑制壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度。相对于根域土壤,T7提高了非根际土壤中的Agaricomycetes,Geminibasidiomycetes和Microbotryomycetes纲的相对丰度。T7比T1显著降低了根域土壤Chytridiomycetes纲的相对丰度。LEfSe结果表明:根域土壤施肥降低了哈茨木霉的相对丰度。α多样性结果表明:土壤细菌物种丰度顺序为T7 GR4<T7 SC205和T7 soil。T3真菌物种丰度比T7高,T7真菌Chao1指标比T1低。结论:GR4根域土壤细菌物种丰度、硝化螺旋菌门和5个纲、6个属的相对丰度都小于SC205,品种间细菌差异暗示氮转化过程和根系分泌物的差异。施肥降低了真菌物种丰度。壶菌门和4个真菌纲、哈茨木霉受施肥或根系影响,暗示它们与肥料或者根系分泌物的交互作用。本研究为深入认知木薯根际微生物提供了基础。

水肥一体化滴灌和地布覆盖对木薯生长及产量的影响

本文通过田间试验,研究了水肥一体化滴灌和地布覆盖对木薯生长及产量的影响。结果表明,地布覆盖可以促进木薯植株生长并有效提高木薯鲜薯产量及淀粉含量,还可以控制木薯地杂草生长。播种期田间土壤水分含量较低时,适当灌溉可以有效提高木薯产量,水肥一体化+地布覆盖可以在减少化肥施用量的前提下促进木薯植株生长并提高木薯鲜薯产量和淀粉产量,且化肥减量25%(N75 kg/hm^2、P2O537.5 kg/hm^2、K2O 75 kg/hm^2)效果最好,鲜薯产量最高提高30.0%(T12),淀粉产量最高提高30.3%。由此可见,水肥一体化滴灌+地布覆盖是增加木薯种植效益切实有效的措施之一。

不同缓释肥对木薯生长和土壤速效养分的影响

试验设置了不同的缓释肥及普通肥料处理,研究了不同缓释肥对木薯生长及土壤速效养分的影响,结果表明:施肥处理显著促进了木薯株高、茎粗、鲜薯产量、淀粉产量等增加,其中T_(6)处理促进效果最佳;不施肥处理(T_(1))脲酶和蔗糖酶活性最高,6个施肥处理对土壤速效养分及酶活性的影响整体上差异不明显;T_(4)、T_(5)、T_(6)处理较复合肥处理(T_(2))鲜薯产量分别增加了3.63%、18.52%、21.13%,淀粉产量分别增加了2.11%、20.03%、25.19%;在相同氮、磷、钾施肥量水平下,T_(4)与T_(7)处理两者各项指标均无显著差异,但前者比后者的鲜薯增产了9.49%,淀粉产量提高了5.86%。在一定施肥范围内,木薯鲜薯产量和淀粉产量均随着缓释肥Osmocote 1号施肥量的增加而增加。施肥处理碱解氮含量相比不施肥处理(T_(1))提高了3.53%~37.94%,速效磷含量提高了17.65%~81.79%,速效钾含量提高了15.49%~88.57%。综合考虑肥料成本、产量和环保等因素,T_(5)(N 75 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)75 kg/hm^(2)、K_(2)O 75 kg/hm^(2))为本研究最佳施肥组合。

食用木薯品种桂热10号的选育和栽培要点

为了打破传统木薯行业发展瓶颈,应对木薯行业转型的迫切需求,培育出氢氰酸含量低、可鲜食,支链淀粉含量高、糯性强的木薯糖水专用新品种。以广西防城港市防城区平旺乡横过村采集地方糯米木薯种质“糯米糍”为材料,经过系列比较试验,选育出桂热10号。在区域性和生产性试验中,桂热10号平均鲜薯产量分别为29.45 t/hm^(2)和32.41 t/hm^(2),比主栽食用品种SC9增产6.81%和8.64%,5年平均支链淀粉含量89.48%,比对照提高了6.75个百分点,氢氰酸含量12.6 mg/kg,粗纤维3.41%,粗蛋白4.79%,β-胡萝卜素0.21 mg/100g。2020年11月3日获得“热带作物品种审定证书”[热品审2020001]。桂热10号具有高支链淀粉,低氢氰酸、可鲜食,糯性强,适应性广等优点,适合加工成木薯糖水;可在广西、广东、福建、江西等相似生态区域的木薯种植区推广种植。

水肥一体化和覆盖地布等对木薯生长和土壤养分的影响

本文通过大田试验,研究了水肥一体化和覆盖地布等对木薯生长和土壤养分的影响,试验设置地膜/地布,4个施肥量,3种灌溉量等13个处理。结果表明,水肥一体化能显著提高木薯产量(40.18%~51.85%),最高为处理12 (地膜+减量施肥2+滴灌2)和处理13 (地布+减量施肥2+滴灌2)。在无滴灌条件下,覆盖地布或者地膜也能显著提高木薯产量,但水肥一体化各处理间增产不明显;处理3 (减量施肥1)和处理5 (地布+减量施肥1)的氮肥、钾肥利用率比处理2 (常规施肥)提高了4.18%~10.32%和12.65%~22.66%,而处理11 (减量施肥2+滴灌2)和处理13则比处理2提高了23.32%~36.58%和37.48%~45.72%;处理8~13比处理2的速效磷增加了11.67 mg/kg~33.79 mg/kg,速效钾含量增加了24.9 mg/kg~70.2 mg/kg。在覆盖地布/地膜条件下,减量施肥+滴灌能明显提高氮、磷、钾肥料利用率;整体上滴灌处理的土壤速效磷和土壤速效钾含量有明显增加;综合考虑产量、节水、减肥和环保因素,处理13 (地布+N 75 kg/hm^(2)、P2O5 37.5 kg/hm^(2)、K2O 75 kg/hm^(2)+333.3 m^(3)/hm^(2))为本研究最佳处理。

木薯根域AMF群落结构特征及多样性研究

土壤微生物是土壤—作物系统养分循环的重要驱动力,其中丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能够促进作物对养分的吸收。木薯是我国南方重要的经济作物,是多种行业的重要原材料。为揭示不同土壤质地木薯根域土壤AMF群落结构特征,解析土壤因子对AMF类群的影响。以木薯品种华南205(SC205)为材料,通过田间根袋培养,利用高通量测序平台进行真菌扩增子测序,分析不同处理木薯根域AMF类群组成和多样性差异。结果表明,木薯根域土壤AMF主要为球囊霉属(Glomus)、无梗囊霉属(Acaulospora)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)、类球囊霉属(Paraglomus)和双型囊霉属(Ambispora)。优势属为球囊霉属和无梗囊霉属。两种土质各处理AMF属水平上无显著差异,种水平分布受土壤质地及根袋的影响,粘土AMF多样性(Simpson指数)高于砂质壤土。两种土质中都发现独有种,土壤质地对木薯根域AMF群落分布有一定的影响。RDA分析表明Glomus与速效磷、速效氮、铵态氮正相关;Acaulospora与速效磷,速效氮弱负相关;Scutellospora与所有速效养分负相关;Paraglomus与所有速效养分表现出正相关;Ambispora与大部分速效养分表现出负相关。木薯根域AMF资源丰富,不同土壤质地条件下的AMF群落组成和丰度存在差异,土壤速效养分与AMF群落结构差异密切相关。该研究为进一步探索AMF在木薯上的应用提供理论参考。