韦本辉粉垄栽培技术促进粮食环境安全

近期,粉垄技术发明人韦本辉研究员基于粉垄耕作具有活土、保水、沛氧、增温、淡盐,最大化利用土壤、水分、空气和光能等＂天地资源＂,转化生产出更多人类生存与发展所需要的农产品,增贮更多的天然降水于陆地改善生态环境,总体可服务于人类与自然更加和谐共生的巨大发展潜能,提出了粉垄可驱动助保中国乃至世界粮食和环境安全＂三部曲＂构想。

266份木薯种质资源农艺性状分析评价

以木薯种质资源为对象,对其8个主要农艺性状数据进行统计学分析。结果表明:8个农艺性状数据呈正态分布,变异系数范围为7.2%~46.9%,其中淀粉产量的变异系数达46.9%,薯干率的变异系数最小,为7.2%。相关分析结果表明,不同性状之间存在一定的显著正相关,其中单株鲜薯质量与茎径呈极显著正相关。进一步利用主成分分析方法将8个农艺性状简化为3个主成分,发现2年的累计贡献率分别达92.55%、93.67%。第一主成分是单株鲜薯质量、鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量,第二主成分是淀粉含量和薯干率。通过聚类分析表明,在欧式距离为6.0处,可将各年份的资源分为4个类群,其中第Ⅱ类群(单株鲜薯质量、鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量)表现优异,可优先作为高产优质木薯新品种选育的亲本材料。

广西地区甘蔗粉垄与旋耕耕作方式下土壤孔隙特征变化

[目的]分析广西地区甘蔗地不同耕作方式下土壤孔隙结构特征参数的变化规律,为粉垄技术的推广应用提供一定的理论依据。[方法]选取经过3年粉垄20 cm耕作(F_(20))和旋耕20 cm耕作(X_(20))处理的两种不同耕作方式下的甘蔗地土壤作为研究对象,同时利用X射线CT扫描技术并结合ImageJ等软件来获取土壤孔隙分布二维和三维特征的参数指标,并对土壤孔隙结构进行了三维重构可视化。[结果]两种耕作处理下均会对土壤二维和三维孔隙数量产生影响,呈现较小孔隙高于较大孔隙的情况。F_(20)处理在二维及三维孔隙数量形成上要低于X_(20)处理,但前者整体圆度均高于后者。F_(20)处理整体上土壤孔隙面密度远低于X_(20)处理,但相同土层深度下前者土壤孔隙复杂度要高于后者。F_(20)处理的孔隙度和紧实度均值(2.08%,25.22)低于X_(20)处理均值(4.71%,27.23)(p<0.05),但前者比表面积均值(2.62 mm^(-1))高于X_(20)处理均值(2.50 mm^(-1))(p<0.05)。两种处理下连通度均值无明显差异,但F_(20)处理的弯曲度均值1.42%与X_(20)处理均值1.45%差异显著(p<0.05)。两种处理下分支长度密度差异较大,X_(20)处理其均值(115.87 mm/cm^(3))高于F_(20)处理均值(50.41 mm/cm^(3))(p<0.05)。同时两种处理的三维重构上F_(20)处理孔隙分布较为均匀且甘蔗的主要生长区连通性孔隙分布要优于X_(20)处理。[结论]相较传统旋耕而言,在广西地区进行甘蔗种植的过程中,粉垄耕作在土壤孔隙结构上更具优势性,更有利于促进甘蔗根系生长,提高甘蔗的产量。

粉垄栽培甘蔗试验增产效果

【目的】评价粉垄栽培技术相比于传统栽培方法种植甘蔗的优势所在。【方法】选用新台糖22号和柳城03-1137两个品种,在不同地区进行粉垄栽培和传统栽培比较试验,在甘蔗工艺成熟期进行根系、绿叶、蔗茎性状、产量、品质及冬笋芽数等调查测定。【结果】粉垄栽培与传统栽培相比,根系鲜重增加了115.05%—146.48%;完全展开绿叶数(功能叶片)增加14.65%—19.35%;蔗茎产量增加21.91%—27.35%;甘蔗蔗糖含量、蔗汁蔗糖含量分别增加3.81%—5.17%、3.63%—5.75%,蔗汁还原糖分降低5.50%—9.76%;宿根冬笋芽数增加47.64%—197.70%。【结论】粉垄栽培的甘蔗,根系特别发达,功能叶片数增加,产量提高,品质改善,冬笋芽数增加。粉垄栽培方法是一项较好的栽培新方法。

粉垄栽培对水稻产量和品质的影响

【目的】探索农耕新方法粉垄栽培水稻的可行性及其对水稻产量和品质的影响。【方法】以Y两优1号,汕小占为供试材料,传统翻耕浆耙栽培为对照(CK),进行早稻粉垄栽培和晚稻免耕抛秧栽培试验,对相关性状和产量、品质进行调查和测定;并对粉垄后第三造轻耕种植水稻的产量及土壤的紧实度进行调查。【结果】粉垄栽培与CK相比,早造粉垄稻田耕层厚度加深7 cm,土壤速效养分多数指标增加10%以上,水稻总根数量及白根数量分别增加14.83%—25.36%、20.18%—97.78%,稻株生物产量增加29.96%—31.89%,结实率增加7.62%,稻谷产量增加23.87%,整精米率、蛋白质分别增加15.95%、14.61%;晚造免耕抛秧比CK的总根数量和白根数量分别增加6.02%—22.75%、48.03%—65.91%,产量增加9.25%,整精米率、蛋白质分别增加7.43%、5.61%;早晚两造合计增产16.48%,增加收入6 706.5元/hm2;粉垄后第三造轻耕种植水稻收获时耕作层土壤的紧实度比对照降低68.00%—333.33%,产量增加7.97%。【结论】粉垄栽培水稻,当造和后一造免耕均可行,均能提高稻谷产量和改善稻米品质,增加纯收益;粉垄后第三造仍能提高稻谷产量,粉垄后稻田具有持续增产能力。

农耕新方法粉垄整地土壤速效养分研究

取旱地粉垄0～30、0～40、0～50、0～60 cm和水田0～40 cm土壤剖面样品,以其相对应的原土为对照,测定有机质、速效氮、磷、钾含量和有效硼、铜、锌、锰含量。结果显示,粉垄整地后土壤中的速效养分含量均比原土增加,旱地有机质、速效氮、速效磷和速效钾的增加量分别为3.02%～35.16%、6.80%～39.54%、2.81%～44.46%、7.72%～53.71%,微量元素硼、铜、锌、锰的有效含量增加;水田粉垄土壤有机质、速效氮、磷、钾的增加量分别为19.64%、24.02%、24.27%、57.78%,硼、铜、锌等微量元素含量增加。提出了作物栽培的新理论——"根"本理论。

粉垄整地与传统整地方式种植玉米和花生效果比较

[目的]研究粉垄整地与传统整地种植作物生长及产量的差异性。[方法]采用专用型机械将土壤垂直旋磨粉碎并自然悬浮成垄的粉垄整地与拖拉机整地、畜力整地和人力整地3种方式比较,以玉米、花生为供试作物品种,各个处理全期均不施肥。测定玉米、花生前期的根系长度和数量,后期功能叶片的光合特性及产量。[结果]与拖拉机整地、畜力整地和人力整地相比,粉垄整地种植的玉米、花生前期的根系长度增加18%以上,数量增加15%以上,后期功能叶片的净光合速率提高10%以上,产量增加8%以上。[结论]粉垄整地方式种植的作物比传统整地的根系发达,光合效率提高,产量增加。

水稻粉垄旱种苗期根系性状研究

利用粉垄机垂直旋磨粉碎土壤、自然成垄(厢),直接播种水稻。在旱种条件下,粉垄栽培的桂旱3号和培杂桂旱1号,其苗期根系长度比传统耕作对照(拖拉机旋耕深度18～20 cm)的根系分别增加61.77%、46.17%,差异显著,植株性状也相应表现良好。提出以"根"为本的作物栽培新理念,建议利用粉垄技术进行水稻的"旱播强根干湿交替"栽培和"水插(抛)秧干湿交替"栽培试验,以达到节水、保土、保肥、增产的目的。

粉垄栽培对旱地作物产量品质的影响

"粉垄栽培"是一种新的农耕方法,与传统种植(拖拉机整地等)相比,粉垄栽培玉米、花生、大豆、甘蔗和桑树,其产量分别增加25.60%、13.78%、10.00%、21.91%和54.81%;大豆蛋白质增加12%,甘蔗蔗糖分增加3.81%;相应地,作物的根系数量增多,长度增长,垂直分布下移,水平分布拓宽。表明这几种旱地作物的产量提高和品质改善与"粉垄栽培"能促进根系发达密切相关。并对这一农耕新方法的科学性和可行性进行了探讨。

粉垄栽培木薯增产效果及理论探讨

为木薯等作物粉垄栽培提供依据,利用粉垄栽培技术种植木薯,与常规方法种植木薯相比较,探明2种栽培方法在根系、产量、品质等方面的区别。以‘华南205’、‘新选048’2个木薯品种为试验材料,在同一地点连续2年进行粉垄栽培和常规种植比较试验,在成熟期进行块根、产量、品质等调查测定。结果显示,木薯粉垄栽培比常规栽培单株结薯条数增加23.13%～39.10%,薯长增加6.94%～60.00%,薯径增加8.40%～13.91%,产量增加29.22%～63.78%;鲜薯淀粉含量增加3.23%～18.67%。表明粉垄栽培木薯可以提高产量,改善品质。并在此基础上进行以根系为主导的作物栽培的"根"本理论探讨。

淮山药新品种“桂淮7号”的选育及栽培要点

【目的】选育出丰产性好、淀粉含量高、口感佳、适应性广的淮山药新品种,以满足多样化的淮山产品消费需求。【方法】2008年12月～2011年12月,根据淮山药属于无性繁殖作物的特点,采用系统选育的方法,将选育获得的优良单株分别在种质资源圃和大田种植,对其生长前期、中期、后期的植株进行观察。【结果】淮山药新品种桂淮7号丰产性好、淀粉含量高、营养丰富,且该品种适应性广、抗逆性强,于2012年3月28日通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂淮7号作为粮食作物可在长江以南地区推广种植。

不同淮山药品种(种质)资源营养特性与聚类分析

通过对不同淮山药品种(种质)的营养成分进行测定,并对结果进行相关与聚类分析,结果表明,蛋白质含量最高的是桂淮5号和GY 2,分别为3.03%和2.69%;淀粉和总氨基酸含量最高的是GY 2和GY 62,分别为29.76%、1.95%和27.9%、1.88%;总皂甙含量最高的是GY 2和GY 47,铁、锌、铜含量最高的是GY 2。因此,GY 2的综合营养品质较好。相关分析结果显示,不同营养品质成分之间具有相互促进关系:淀粉与总皂甙含量呈极显著正相关,脂肪与锌含量呈极显著正相关,可溶性总糖与锌、铁、铜含量均呈极显著正相关。通过聚类分析,可将不同淮山药品种(种质)分为总皂甙含量较高型、铁含量较高型、淀粉含量较高型、蛋白质氨基酸含量较高型等4大类,营养品质差异也可作为淮山药种质分类的依据之一。

粉垄耕作改良盐碱地效果及机理

在重度盐碱地上,采用粉垄专用机械2 a内耕作3次,并以拖拉机旋耕为对照,比较了两种耕作方式0~20、20~40、40~60 cm土层土壤容重、含盐量以及作物产量,探讨了粉垄耕作改良盐碱地的效果及其机理。结果表明:粉垄耕作3次,0~20 cm土壤容重由试验前的1.27 g/cm^3降至1.06 g/cm^3,降幅达16.54%;而对照土壤容重降至1.12 g/cm^3,降幅为11.81%,粉垄耕作比对照降低29.1%。第1次耕作后,粉垄耕作土壤0~20、20~40和40~60 cm土层全盐量分别为8.6、5.7和4.4 g/kg,对照分别为9.2、4.9和4.2 g/kg,粉垄耕作较对照的变化幅度分别为–6.52%、16.32%和4.54%,第3次耕作种植夏玉米,粉垄耕作玉米产量(鲜重)为12150 kg/hm^2,比对照(7020 kg/hm^2)增产73.0%。试验结束时,0~20、20~40、40~60 cm土壤全盐含量粉垄耕作分别为4.3、7.2和4.9 g/kg,比对照(分别为8.9、4.7和4.3 g/kg)分别下降51.68%、增加53.19%和增加13.95%。上述结果表明,粉垄耕作可以使土壤盐分向下迁移而下层盐分不易上移,保证上层土壤盐分相对较低,从而有利于作物的正常发育和生长。

淮山生食性研究

目的:研究淮山鲜薯去皮生食的可食性。方法:以桂淮2号、5号、6号鲜薯为材料,测定淮山鲜薯的营养成分,检测其毒性、重金属含量、农药残留等,评价生食口感、食味及安全性。结果:淮山鲜薯营养丰富,含淀粉17.09%、蛋白质2.61%、可溶性糖5.38%、氨基酸总量1.68%(共18种),其中7种为人体必需氨基酸,Fe、Zn、Cu含量分别为3.9、3.12、1.59mg/kg;淮山鲜薯重金属含量及农药残留量符合无公害蔬菜技术标准,安全,无毒性;淮山鲜薯去皮生食被受试人群接受。结论:淮山鲜薯去皮生食,营养丰富、安全。

桂木薯1号等木薯新品种的选育及栽培技术

【目的】选育高产、高淀粉、耐寒及加工与饲食兼用的木薯优良新品种,丰富广西木薯品种。【方法】2007年,从100多份木薯品种（系）中评价筛选出30多份优良亲本材料;2008年起,通过诱导开花等手段,以筛选出的30多份优良材料为主要杂交亲本,在广西本土进行有性杂交获得种子,经过多代评价,并在广西、湖南、江西等地进行多点检验、示范等综合考察,选育出桂木薯1号等5个木薯新品种。【结果】2013~2014年品比试验结果表明,5个木薯新品种的鲜薯平均产量为36.23~46.88 t/ha,分别比华南205（CK）增产8.64%~40.57%。在2013~2014年区域试验中,5个新品种的鲜薯平均产量为39.77~43.49 t/ha,分别比CK增产6.76%~16.76%。在2015年生产试验中,5个新品种隆安县试验点的鲜薯平均产量为35.25~43.82 t/ha,比CK增产7.54%~34.99%;崇左市江州区试验点的鲜薯产量为26.96~30.19 t/ha,比CK增产20.48%~34.93%。5个新品种的干物质含量为31.4%~40.1%,淀粉含量为28.8%~33.8%,除桂木薯2号外,其他品种干物质和淀粉含量均高于CK;氢氰酸含量为17.6~48.8 mg/kg,均低于CK。5个木薯新品种于2016年3月通过广西农作物品种审定委员会审定。【结论】桂木薯1号等木薯新品种表现出较好的增产效果和优良的品质,可作淀粉加工和鲜食、饲用等,在生产上有良好的推广应用前景。

旱地土壤耕作生态对木薯生长及环境的影响

[目的]大面积改善土壤生态环境,提高木薯单产及品质。[方法]利用水分(雨水)控制技术,研究了不同土壤耕作生态类型对木薯生理生长及环境的影响。[结果]与降雨内涝淹水处理相比,降雨时正常排灌疏松土壤的含水量增加44.23%,容重降低17.32%,孔隙度增加38.26%,微生物菌落总数增加384.67%,水分利用效率提高22.65%,光合效率增加55.28%,水、土流失量分别减少83.70%和125.29%,这诸多因素构成了良好的土壤耕作生态,木薯产量达到46 800 kg/hm2;反之,降雨短时渍水处理、降雨内涝淹水处理,因其土壤耕作生态不良,其产量分别为19 125、6 225 kg/hm2。[结论]在合理利用天然降雨、不渍水不淹水而保持良好的土壤耕作生态条件下,木薯种植容易获得高产。

淮山品种“桂淮6号”选育及栽培研究

淮山属薯蓣科薯蓣属多年生蔓性块茎类植物,是一种药食兼用的高效经济作物。通过种质资源优良单株筛选结合群体观察,植物学、生理学、产量和营养品质等相关研究,从广西地方种质资源中选育出淮山品种“桂淮6”,描述品种特征特性及田间肥水管理及病虫害防治等栽培技术要点;该品种早熟,高产,Fe、Zn含量高,淀粉含量适中,可作为药材加工和菜用、粮用、饲用,具有特色开发潜势及前景。

淮山品种“桂淮2号”的选育及栽培研究

淮山为薯蓣科薯蓣属多年生蔓性块茎类植物,是药食兼用的高效经济作物。通过优良单株筛选,结合群体观察以及植物学、生理学、产量和营养品质等相关研究,从广西地方种质资源中选育出淮山品种“桂淮2号”,并介绍其特征特性和田间肥水管理及病虫害防治等栽培技术要点。该品种具有淀粉含量高、矿质营养丰富等特点,可作为药材加工和菜用、粮用。

稻田粉垄冬种马铃薯试验

利用粉垄栽培技术在国内首次进行稻田粉垄冬种马铃薯试验,探索粉垄栽培技术对马铃薯的增产效应。以荷兰15为试验材料,进行在稻田粉垄栽培和传统栽培冬种对比试验,粉垄整地稻田耕层深度为20 cm、松土厚度达30 cm,分别比传统整地增加5 cm和10 cm。试验结果显示:与传统栽培方式(CK)相比,粉垄栽培的马铃薯株高增加33.03%,根系数量和长度分别增加37.56%、52.04%;产量增加25.05%,商品薯率增加3.7个百分点。表明粉垄栽培技术可以增加马铃薯的产量,并提高商品薯的比例。