生物炭与氮肥共施对甘蔗产量和糖分质量的影响

【目的】探求生物炭对大田新植甘蔗生长的效应,从而为甘蔗生产上应用生物炭和制定氮肥高效管理提供理论基础。【方法】试验以甘蔗品种‘GT11’和‘B8’为材料,设置低氮N 120 kg/hm^(2)和高氮N 600 kg/hm^(2)2个氮水平,生物炭C0、C10和C20 t/hm^(2)3个水平,调查测定炭氮配施对甘蔗农艺生长、氮积累量和氮利用率及产量构成因素的影响。【结果】生物炭可适当增加甘蔗出苗率、分蘖率和株高,生物炭虽对产量增加无明显效应,但能够提高甘蔗糖分0.19%~0.82%,从而使产糖量增加了1.93%~10.77%。高炭处理下甘蔗氮累积量增加了0.41%~4.74%,但对氮利用率未起到显著提高作用。【结论】生物炭对新植甘蔗的分蘖、氮累积量及糖度累积起到了一定的促进作用,但这种效应因品种而异,氮在其中的作用大于生物炭的作用。

强宿根高产高糖甘蔗新品种云蔗101666的选育与评价

【目的】适应蔗糖产业发展的需求,选育宿根性好的高产高糖甘蔗新品种,保障蔗农和糖企利益,为云南和中国蔗糖产业的可持续发展提供品种支持。【方法】以‘桂糖96-167’为母本、‘崖城93-26’为父本进行甘蔗有性杂交,通过“五圃制”选育程序,经区试试验综合考察‘云蔗101666’的形态特征和生产性状。【结果】‘云蔗101666’蔗茎均匀,株型紧凑直立,中至中大茎,脱叶性好;2017—2019年区试试验中11—3月的蔗糖分分别为:12.80%、14.97%、16.26%、17.09%、17.37%,全期平均蔗糖分达15.46%,比‘新台糖22号’高出0.71个百分点;平均蔗茎产量121.32 t/hm^(2),较‘新台糖22号’增产22.50%;平均糖产量18.67 t/hm^(2),比‘新台糖22号’增产29.20%。该品种中抗黑穗病和条纹花叶病,感高粱花叶病,于2020年7月获植物新品种权。【结论】‘云蔗101666’为中早熟、高产、高糖品种,其抗旱性强,宿根性好,脱叶性佳,适宜在云南德宏、版纳、临沧、富宁蔗区海拔900~1400 m甘蔗产区中等以上肥力的的旱坡地、台地种植。

我国甜叶菊生产现状及未来展望

甜叶菊是一种重要的高价值药用植物和经济作物,其叶片富含的甜菊糖苷作为一类天然甜味剂被广泛应用。中国逐渐发展成为世界上甜叶菊种植面积最大、甜菊糖苷产量最多、加工最精细的国家,甜菊糖苷市场的增加有力推动甜叶菊种植产业的发展。本文以江苏、安徽、新疆等甜叶菊主产区为例,探讨甜叶菊在我国的生产现状,发现生产中存在的问题,并对未来提出展望。研究旨在为我国甜叶菊可持续生产提供理论参考。

缅甸甘蔗(蔗糖)产业发展现状及与中国合作展望

【目的】为全方位了解缅甸甘蔗(蔗糖)产业发展现状,【方法】运用缅甸统计年鉴、联合国粮农组织数据库、世界毒品报告的甘蔗种植规模数据和东盟数据库、UN商品贸易数据库的贸易数据,基于生产集中度、区域比较优势指数和贸易竞争优势指数对缅甸甘蔗生产、贸易状况进行分析。【结果】生产方面,缅甸蔗区集中至缅甸北部,实皆省、掸邦、勃固省和曼德勒省是缅甸甘蔗生产前四的省份;缅甸甘蔗单产与中国平均、全球平均和全球最高单产均存在很大程度上的差距;掸邦、实皆省、内比都的甘蔗综合生产优势指数均为强绝对优势指数。贸易方面,蔗糖是缅甸甘蔗及其产品贸易的主要类型,且以进口贸易为主;缅甸甘蔗和蔗糖出口的第一目的地国家一直是中国,蔗糖的进口来源国家主要是泰国和印度;缅甸甘蔗和蔗糖对中国均具极强竞争优势。【结论】进一步加强中-缅甘蔗科技的合作研究和推广,在中-缅跨境地区进行产业化开发示范,加强扶持发展甘蔗替代种植项目。

甜菜生产大幅波动的原因探究——基于199份农户调查问卷

2022/2023年榨季我国甜菜糖产量108万t,约占食糖产量的12%,比上年增长25%。甜菜作为我国重要的糖料作物,近几年种植面积和产量的大幅波动非常引人瞩目。为此,基于199份甜菜农户的调查问卷,探究甜菜种植面积和产量的影响因素就尤为重要,主要得出以下结论:(1)2022年受甜菜价格上涨提振,甜菜种植面积增加明显。其中,内蒙古受到轮作土地和成本限制,种植积极性不如新疆地区。2023年因缺乏轮作土地和成本上涨,甜菜扩种热情削减。从区域异质性来看,内蒙古受政策和轮作土地影响较大,新疆受成本和作物竞争影响较大。(2)甜菜收购价格是影响种植面积的最主要因素,其次是甜菜单产,甜菜成本变动对种植面积也产生较大影响。(3)影响甜菜成本的主要因素是地租和生产资料,生产资料成本主要受化肥和农药价格变动的影响。(4)竞争作物和粮食补贴对甜菜种植面积也带来明显影响。(5)甜菜单产主要受甜菜品种、化肥施用、轮作倒茬的影响。(6)从现存的问题来看,生产成本上涨过快最受关注,作物竞争和气候异常的影响也比较严峻。此外,甜菜户均生产规模明显提升,2022年户均甜菜规模41.67 hm2,较2018—2020年提升128.08%;机械化程度总体较高,仅育苗移栽机械化程度略低。规模经营提升和机械化程度较高使得甜菜农户种植行为更为理性,对甜菜比较收益的反应更为敏感。

高糖新品种云蔗1640花叶病原的检测与脱毒种苗生产

【目的】甘蔗花叶病是导致甘蔗品种减产的重要病害,通过应用甘蔗健康种苗可以有效提高甘蔗种苗的抗病能力。‘云蔗1640’是由云南省农业科学院甘蔗所培育的高产高糖甘蔗新品种,适宜在我国热区推广种植。【方法】本研究通过田间采样调查结合RT-PCR检测的方法,完成了‘云蔗1640’甘蔗品种的花叶病毒带病情况调查,开展了‘云蔗1640’健康种苗的脱毒处理与品种的快繁。【结果】确认‘云蔗1640’携带有甘蔗花叶病毒,其主要的病原以甘蔗线条花叶病毒为主,甘蔗花叶病毒次之,不带有高粱花叶病毒。通过温水处理结合茎尖脱毒的方法培养获得了‘云蔗1640’健康种苗。研究表明经RT-PCR的方法检测线条花叶病毒和甘蔗花叶病毒的脱毒效率分别为10.12%和90.62%。经筛选出不带病原的脱毒种苗作为原种开展健康种苗的组培快繁。【结论】糖料蔗健康种苗的繁育是一种有效的良种繁育技术,可加快优异甘蔗新品种的推广与应用,为我国蔗糖产业的发展提供新的优异种质,是我国蔗区老品种提纯复壮的新来源。

高产抗逆甘蔗新品种云蔗102768的选育

【目的】针对甘蔗生产上需要解决的问题,选育高产、高糖、抗旱、抗病的甘蔗新品种,为甘蔗产业的可持续发展提供重要支撑。【方法】以‘新台糖26号’为母本、‘新台糖11号’为父本进行甘蔗有性杂交,采用甘蔗“五圃制”选育程序,经过各级圃筛选、区试试验评比分析,选育出优良甘蔗新品种‘云蔗102768’。【结果】‘云蔗102768’中晚熟、高产、高糖、中-中大茎,脱叶性好、抗旱性强,高抗黑穗病、中抗条纹花叶病、抗高粱花叶病。在云南省第十五轮甘蔗新品种区域化试验中,平均蔗产量122.17 t/hm^(2),比对照‘新台糖22号’(下同)增产13.3%;全期(11月—次年3月)平均蔗糖分14.70%,与对照相当;平均含糖量16.26 t/hm^(2),比对照增产12.4%。【结论】该品种于2022年通过中华人民共和国农业农村部非主要农作物品种登记[登记编号:GPD甘蔗(2022)530004],适宜在云南省临沧、德宏、保山、红河等蔗区中等以上肥力的水田、坝地和有灌溉条件的坡地、台地种植。

甘蔗种茎发芽过程中生理指标动态变化研究

【目的】为了深入探究甘蔗发芽阶段的生理变化规律。【方法】研究甘蔗在不同发芽阶段中营养物质和激素含量等重要生理特性的变化。【结果】甘蔗的发芽阶段一般需要11 d的时间来完成。在这一过程中,甘蔗的发芽速度呈现出先上升后下降的趋势。在发芽阶段,甘蔗内部的多种激素如脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、赤霉素(GA7)和吲哚乙酸(IAA)等与发芽时期有极显著的正相关性。这表明这些激素在甘蔗发芽过程中扮演着重要的角色。与此同时,细胞分裂素类激素与发芽速度呈极显著或显著的负相关,这表明它们在发芽阶段的不同时期可能具有不同的作用。研究还发现蔗糖和淀粉的含量随着发芽时期的推进而下降,而还原糖的含量则呈先升高后降低的趋势。多种相关酶类也发挥了重要作用,表明在甘蔗发芽过程中,糖类的代谢和积累可能受到精细地调控,以满足发芽阶段不同时期的需求。【结论】甘蔗发芽需要11 d,在此期间,多种激素、糖代谢相关酶类和生理指标与甘蔗发芽进程和发芽速度呈显著相关性。

降低甘蔗对重金属吸收的施肥模式探究

【目的】探究不同施肥处理对甘蔗重金属含量、甘蔗产量和品质的影响。【方法】以甘蔗‘柳城05-136’品种为研究对象,设置:化肥(A)、藻类活性细胞生物肥(B)、生物有机肥(C)、藻类活性细胞生物肥+生物有机肥(D)、不施肥(CK)5个施肥处理。【结果】与化肥(A)处理相比,藻类活性细胞生物肥(B)、生物有机肥(C)以及藻类活性细胞生物肥+生物有机肥(D)处理均能显著降低甘蔗植株镉、汞、砷、铬等重金属的含量,分别减少了0.05~0.08 mg/kg、0.01~0.02 mg/kg、0.09~0.13 mg/kg、0.19~0.43 mg/kg;另一方面,与化肥(A)处理相比,藻类活性细胞生物肥(B)或生物有机肥(C)处理甘蔗产量和有效茎数虽然显著低于化肥处理,分别减少了1500~4455 kg/hm^(2)和1860—2090株/hm^(2),但藻类活性细胞生物肥+生物有机肥(D)处理与化肥处理之间无显著差异。此外,与不施肥(CK)和化肥(A)处理相比,藻类活性细胞生物肥(B)、生物有机肥(C)以及藻类活性细胞生物肥+生物有机肥(D)处理均显著提高了甘蔗蔗糖含量与锤度,分别增加了0.1%~1.27%和0.2%~2.84%。【结论】藻类活性细胞生物肥(B)、生物有机肥(C)以及两者混合施用处理(D)均可显著降低甘蔗植株镉、汞、砷、铬等重金属的含量,同时藻类活性细胞生物肥+生物有机肥混合施用处理(D)还可以显著提高了甘蔗的产量和品质。

甜菜品种间氮效率差异及其对产质量的影响

【目的】研究不同类型甜菜品种氮素吸收利用差异及其与产质量的关系,以期为生产上氮肥精准施用奠定基础。【方法】采用大田试验方法,以丰产型(‘HI1003’)、标准型(‘IM1162’和‘SX1511’)和高糖型(‘KWS1197’)甜菜品种为试验材料,设置N_(0)(0 kg/hm^(2))、N_(75)(75 kg/hm^(2))和N_(225)(225 kg/hm^(2))施氮处理,测定甜菜不同生育时期干物质量分配、根冠比、氮积累与分配、氮效率和产质量指标。【结果】(1)甜菜生育期氮素吸收利用特征呈单峰曲线变化趋势,在8月9日达到高峰;(2)8月份块根及糖分增长期,N_(0)和N_(75)处理下,丰产和高糖型品种地上部干物质分配较标准型品种增加4.57%~36.77%,标准型品种根冠比变化幅度低于高糖和丰产型品种;(3)N_(75)处理下,高糖型品种收获期氮肥利用率最高,较标准型品种‘SX1511’和‘IM1162’分别增加58.44%和71.26%;N_(225)处理下,氮肥利用率和产量是丰产型品种最高,其产量较标准型品种‘IM1162’和‘SX1511’分别增加10.31%和14.06%。【结论】块根及糖分增长期是氮素调控产质量的关键时期,在该时期进行氮素调控,在发挥品种氮素吸收利用最大效率的同时可实现丰产或高含糖的目标。

甜菜BvPCNA基因RNAi载体构建

【目的】增殖细胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen, PCNA)在植物中广泛存在,但是其在植物中的功能研究较少。本研究可以为BvPCNA-like基因的功能分析奠定基础。【方法】课题组前期在甜菜基因组中克隆获得一个基因位点,命名为BvPCNA-like基因,本研究以BvPCNA-like基因的克隆载体为初始材料,选取适宜的靶序列,利用植物表达载体pFGC5941作为基础载体,使靶序列上游启动子为35 S,植物筛选标记为抗除草剂基因BlpR,设计靶序列特异性引物,采取PCR-酶切-连接方法,构建BvPCNA-RNAi载体。【结果】通过RCR鉴定表明已获得了预期目标载体,插入片段由正向靶序列BvPCNA-F、中间片段、反向靶序列BvPCNA-R组成,靶序列长度为320 bp。【结论】本研究所得载体适用于对双子叶植物进行遗传转化,可以作为BvPCNA-like基因理论研究或应用研究的载体材料。

糖料作物对干旱胁迫的形态、生理及基因响应研究进展

在糖料作物的生长发育过程中,干旱缺水会对其正常生长造成一定的影响。在干旱条件下,糖料作物会产生相应的形态特征与生理生化特性的变化,此外,干旱胁迫还会诱导特定基因的表达,这些形态特征与生理生化特性的变化以及相关基因的表达减轻了糖料作物在干旱胁迫条件下所受到的伤害。本文对糖料作物在干旱胁迫下形态特征与生理生化特性的响应以及耐旱调节基因的相关研究进展方面进行了阐述,综述文献表明,目前发现的调控糖料作物干旱胁迫的主要基因类型有:钙依赖蛋白激酶(CDPK)基因、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)基因、AVP1基因及DREB、NAC、WRKY等转录因子基因。可为提高糖料作物耐旱性研究提供参考。

甜菜小G蛋白BvRab基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析

【目的】在全基因组范围内鉴定甜菜小G蛋白BvRab基因家族成员,为研究甜菜小G蛋白BvRab基因家族功能奠定基础。【方法】本研究利用生物信息学手段对甜菜小G蛋白BvRab基因家族成员进行筛选鉴定并进行理化性质、基因结构、蛋白保守基序、系统进化、染色体定位及共线性、启动子顺式作用元件和蛋白质互作预测分析。【结果】共鉴定到58个甜菜小G蛋白BvRab基因家族成员。同一类型中的不同基因具有较为一致的外显子和内含子结构,家族成员共有5个蛋白保守基序;甜菜小G蛋白BvRab基因家族包含8个亚家族;家族成员不均匀地分布在甜菜的9条染色体上;BvRab基因家族成员与番茄、拟南芥中的小G蛋白Rab基因家族亲缘关系较近,与水稻中的小G蛋白Rab基因家族亲缘关系较远;BvRab基因家族成员启动子中含有多个激素应答元件和逆境应答元件;BvRab蛋白与参与植物生长发育及逆境应答相关的多种转录因子相互作用。【结论】本研究鉴定出58个BvRab基因家族成员,该基因家族成员可能在植物生长发育及逆境应答方面发挥重要作用。

近年我国甘蔗品种的育种成就与发展趋势

甘蔗是我国主要的糖料作物,不断进行品种改良更新是甘蔗产业持续发展的重要保障。近20年来,我国甘蔗育种机构根据主产蔗区旱坡地蔗区占70%以上,当家品种‘新台糖22号’、‘新台糖20号’等低产低糖的状况,不断收集和引进优异甘蔗种质资源,使我国种质资源总量达5962份,发掘和创制了‘CP81-1254’、‘桂糖92-66’、‘云蔗94-343’等一批优异育种亲本;同时,攻克杂交利用技术,研究形成集“家系评价、早期抗性鉴定、糖分高效检测、理想株型选择”为一体的育种技术体系,成功育成了‘桂糖42号’、‘桂柳05136’、‘云蔗081609’、‘桂糖44号’、‘云蔗0551’等一批高糖高产新品种,实现了我国第五代品种更新。面对我国蔗糖产业发展的新要求,当前我国甘蔗育种还存在适宜机械化作业的品种改良滞后和甘蔗生物育种进展缓慢等问题,今后将加强以机械化应用为目标的抗倒伏、宿根性强、分蘖力强的品种选育,加快转基因甘蔗新品种的培育,持续强化健康种苗的繁育推广应用。

基于无人机甜菜叶片氮素积累量的反演

【目的】试验研究不同播期甜菜氮素积累量(LNA)与植被指数的相关性,为后期精准施肥和科学管理提供理论依据。【方法】本试验共设置8个播期(3月27日、4月6日、4月16日、4月26日、5月6日、5月16日、5月26日、6月5日),利用大疆精灵4多光谱无人机观测获得甜菜多光谱遥感影像和田间实测冠层氮素积累量(LNA)数据,通过数据计算获得归一化植被指数(NDVI)、绿色归一化植被指数(GNDVI)、归一化差异红边指数(NDRE)、叶片叶绿素指数(LCI)、优化土壤调整植被指数(OSAVI)。采用无人机航拍对甜菜不同播期生长状态进行监测,建立氮素积累量(LNA)的反演模型。【结果】随着生长时期的增加叶片氮素积累量显著提高,随着播期的延后叶片氮素积累量逐渐下降,在4月6日叶片氮素积累量最高。将田间实测LNA分别与5种植被指数相拟合,决定系数(R^(2))均在0.7以上,其中NDRE拟合效果最好,NDRE决定系数(R^(2))为0.885,均方根误差(RMSE)为4.54,标准均方根误差(NRMSE)为8.22%,具有较好的预测效果。【结论】表明无人机遥感技术在甜菜LNA的预测上具有较高的可行性,为探究合理播期、精准施肥、增产增收提供重要的理论依据。

氯化钙对甜菜种子引发的影响

【目的】研究不同氯化钙处理对甜菜种子活力的影响,为筛选适宜的引发剂提供理论参考。【方法】本研究以‘TD801’甜菜种子为试验材料,设置氯化钙浓度5、10、15 mmol/L和时间处理8、16、24 h共9个处理(未引发干种子为对照),对甜菜种子进行浸泡处理,通过测定其发芽势、发芽率、发芽指数等数据,分析其对甜菜种子活力的影响。【结果】浓度5 mmol/L和10 mmol/L氯化钙8、16、24 h处理引发效果较好,能有效促进‘TD801’甜菜种子萌发,与对照相比,5 mmol/L和10 mmol/L氯化钙处理的发芽势和发芽率分别增加0.34~9.00、3.00~8.00个百分点,发芽指数和活力指数分别增加16.31%~40.14%、6.51%~38.01%,电导率比对照降低24.53~51.37个百分点。其中5 mmol/L氯化钙16 h处理的发芽势和发芽率分别比对照增加9.00、8.00个百分点,发芽指数和活力指数分别比对照增加40.14%和38.01%,且电导率低于对照51.37个百分点。【结论】总体而言,5 mmol/L氯化钙16 h处理对甜菜种子引发效果最好。

微生物菌肥对甘蔗生长的影响及其施用方法的研究进展

微生物菌肥作为一种新型的肥料产品,具有较好的生物学特性和环境友好性,可以在甘蔗生产中起重要的作用。本文从微生物菌肥的种类和优点、微生物菌肥对甘蔗生长的影响以及微生物菌肥的使用方法等方面进行综述。最后,对微生物菌肥在甘蔗生产中的应用前景进行了展望,并提出了未来的研究方向。

镰刀菌真菌毒素的分类与研究

镰刀菌是甘蔗梢腐病的病原菌,它所产生的真菌毒素导致的病害,是当今世界上的一大生产防治难题。其中,玉米赤霉烯酮(Zearalenone),单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes)、伏马菌素(Fumonisin)是当前研究中最受关注、影响极为广泛的三种镰刀菌毒素。本文阐述了甘蔗梢腐病病原镰刀菌所产毒素的主要种类、危害及相关研究,并探讨了未来可能的研究方向,为甘蔗真菌性病害研究提供相应的参考与借鉴。

甜菜多黏菌研究进展

甜菜多黏菌(Polymyxa betae)是一种植物根部专性寄生原生生物,广泛分布世界各甜菜产区,是甜菜丛根病病原甜菜坏死黄脉病毒(beet necrotic yellow vein virus,BNYVV)的传播介体。P.betae寄主范围较为有限,主要侵染苋科、石竹科等植物。其生活史包括休眠孢子形成期和游动孢子囊形成期两个主要阶段。目前P.betae在土壤或甜菜根部的快速检测技术较为完善,但由于其休眠孢子能够在土壤中存活多年,因此防治仍十分困难,目前主要通过抗性品种结合适宜的栽培措施进行防控。近年来分离物A26-41和RES F41的全基因序列完成测定,将有利推动未来P.betae的研究。

莠去津降解菌Y204的分离鉴定及其对甜菜莠去津药害缓解作用研究

【目的】为了研究莠去津降解菌对甜菜莠去津药害缓解作用。【方法】本研究从长期施用莠去津的玉米田中取土样,通过富集分离法获取生长能力较强真菌8株,利用液相色谱法筛选莠去津降解能力最强菌株Y204,降解率为31.1%。【结果】通过形态学观察与分子鉴定相结合的方式,初步将该菌株归类为植物内生真菌篮状菌(Talaromyces purpureogenus)。并将该菌株发酵液以浸种和叶面喷施相结合的方式施用于具有莠去津残留的甜菜上,发现发酵液处理过的甜菜含糖率、产量及产糖量较对照均有明显增加。在提产增糖方面,浸种+有叶面喷施(T4)和浸种+无叶面喷施(T3)效果均显著,T4处理的产量和产糖量分别为74 864.08 kg/hm^(2)、11 749.23 kg/hm^(2),较对照分别增加18.85%、35.01%;T3处理的产量和产糖量分别为76 691.66 kg/hm^(2)、10 787.90 kg/hm^(2),较对照分别提高了21.74%、23.97%。在含糖率方面,T4处理达到15.69%,较对照提高了1.89个百分点。【结论】该莠去津降解菌株在甜菜产业中应用前景广阔。