中国木薯地的水土保持研究与推广

概述世界木薯地水土流失的严重性和水土保持研究与现状;总结1989年以来,中国热带农业科学院与国际热带农业中心的合作研究,以及农民参与木薯地水土保持的研究和推广情况。指出,在木薯地采用免耕法、等高起畦、密植、间种、施肥和沿等高线建植生物绿蓠等措施,可降低水土流失,增产增收效果良好,且首选措施是建植香根草绿蓠。在1997～2001年的5 a间,香根草绿蓠平均比对照减少流失干土68.3%,平均比对照增产鲜薯2.7%。

广西木薯地杂草调查及防除对策

以广西南宁、梧州、贺州、钦州、百色等5个木薯主产区为对象,对广西不同地区木薯地杂草种类及其为害状况进行调查。结果表明,广西木薯地杂草有13科33种,其中优势杂草为阔叶丰花草(Spermacoce latifolia)、马唐(Digitaria sanguinalis)、香附子(Cyperu srotundus)和胜红蓟(Ageratum conyzoides),相对多度分别为55.11%、35.0%、32.32%和29.53%;其次是白茅(Imperate cylindrica)、鸭跖草(Commelina communis)、碎米莎草(Cyperus iria)、旱稗(Echinochloa crusgalli)和赛葵(Malvastrum coromandelianum),相对多度分别为17.65%、15.02%、12.13%、10.87%和10.57%,为木薯地常见杂草。生产上宜采取农业防治、物理机械防治及化学防治等多种技术措施控制木薯地草害的发生与为害。

生物有机肥对木薯地土壤理化性状的影响

以木薯品种辐选01和利达生物有机肥为材料,就生物有机肥对木薯地土壤理化性状的影响进行研究。试验结果表明:生物有机肥处理能明显降低土壤容重;同时,生物有机肥处理能明显提高土壤孔隙度、土壤脲酶活性、土壤转化酶活性、土壤速效N含量、土壤速效P含量和土壤速效K含量,其促进效应因生物有机肥用量和生长期的不同而异。

收获期木薯地耕作层土壤硬度的试验研究

采用田间物理测定和数理统计分析方法,测定了收获期木薯种植地耕作层不同深度的土壤硬度,建立了耕作层深度与土壤硬度的数学模型,分析了土层深度对土壤硬度的影响规律。结果表明:建立的木薯地耕作层土壤硬度与深度的数学模型精度高,硬度与深度基本上成3次方的非线性关系;采用盖膜方式种植的木薯地,其土壤硬度先随土层深度的增大而增大,后随土层深度的增大而缓慢增大或减小;不采用盖膜方式种植的木薯地,其土壤硬度先随土层深度的增大而减小,后随土层深度的增大而增大,最后又随土层深度的增大而减小。

怒江干热河谷区潞江坝木薯地杂草种类调查研究

对怒江干热河谷区潞江坝木薯地杂草种类组成、生长型和生态习性进行调查。结果表明,该木薯地主要杂草有19科48种,其中,外来入侵杂草有9科17种。对木薯地杂草的田间均度、田间密度、田间频率和相对多度分析结果得出,木薯地主要杂草为马齿苋(Portulaca oleracea L.)、龙葵(Solanum nigrum L.)、赛葵[Malvastrum coromandelianum(L.)Gurcke]、胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)和香附子(Cyperus rotundus),相对多度分别为30.84%、25.22%、22.41%、19.25%和18.19%,研究结果为重要经济作物木薯田间杂草控制提供科学依据。

木薯地膜覆盖栽培试验及效益分析

对木薯(Manihot esculenta Crantz)采用地膜覆盖与不覆膜(CK)的对比试验,研究地膜覆盖对木薯生长、产量、淀粉含量的影响及种植效益。结果表明,地膜覆盖木薯可以提早出苗,提高出苗率,促进植株增高增粗,极显著提高产量,而干物率、干片淀粉和鲜薯淀粉含量增加效果不明显;与不覆盖地膜的木薯相比,经济效益增加5 070元/hm2。

华南主产区木薯地土壤肥力现状分析

采集中国华南木薯主产区代表性土壤,测定并评价其各项养分含量,以期为木薯地土壤养分调控和合理施肥提供指导。结果表明:(1)中国华南木薯主产区土壤pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾平均值分别为5.31,22.02、1.02、0.69、11.01 g/kg,106.90、34.69、104.19 mg/kg;有效磷属于强变异,其他养分指标均属于中等变异。(2)华南木薯主产区,90.29%的木薯地pH为中等水平;44.69%~50.49%的木薯地有机质、全氮为中等水平,43.69%~49.51%为低水平;88.00%的木薯地有效磷含量为中等或高水平;61.16%的木薯地速效钾含量为中等或高水平,38.84%为低或非常低水平。(3)广西、广东、海南各省区及整个华南区木薯地土壤肥力均为低级水平。(4)各养分间,有机质与全氮关系最为密切,相关系数达0.568,呈极显著正相关。可见,中国木薯地土壤有机质、全氮含量较低,有效磷盈余较多,速效钾含量不足与盈余并存,整体土壤肥力低,建议木薯地注重增施有机肥,控制磷肥投入,根据土壤速效钾含量合理施钾,实现平衡施肥。

木薯花生不同间作模式对木薯地土壤肥力的影响

为探究木薯花生不同间作模式对木薯地土壤肥力的影响,设置1行木薯2行花生(C_(1)P_(2))、2行木薯3行花生(C_(2)P_(3))和2行木薯4行花生(C_(2)P_(4))3种间作模式,以单作木薯(MC)为对照,测定0~20 cm土层pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、可培养细菌数量、可培养真菌数量11个土壤肥力指标,利用主成分分析法对11个指标的土壤肥力变化率进行综合评价。结果表明:(1)C_(2)P_(4)模式的土壤速效磷、速效钾含量和可培养细菌数量显著低于MC处理;C_(1)P_(2)模式仅土壤速效磷含量显著低于MC处理;C_(2)P_(3)模式的pH、脲酶活性显著高于MC处理,可培养细菌数量显著低于MC处理。(2)由主成分分析3种间作模式的土壤肥力综合得分可知,C_(1)P_(2)间作模式能促进木薯地土壤肥力的提高,而C_(2)P_(3)和C_(2)P_(4)模式使土壤肥力下降。推广C_(2)P_(4)模式,应补充因增产而被带走的养分量,维持木薯地的土壤肥力,从而实现可持续发展。

木薯地水土保持研究与推广

木薯是世界三大薯类作物之一,主要生长在热带和部分亚热带地区。其生长快、产量高、病虫害少、适应性强、用途广,有着广阔的开发利用前景。在我国,木薯淀粉仅次于玉米淀粉,是食品、造纸和纺织等工业领域的重要原料。近年来,全国木薯栽培面积保持在40多万公顷,总产鲜薯600多万吨。全国约有300多家木薯淀粉厂,年总设计加工淀粉能力达300万吨,但实际年生产木薯淀粉约50万吨,木薯生产远未能满足工业需求。其中一个重要原因就是木薯地水土流失严重,制约了木薯的种植面积以及单产和总产。中国热带农业科学院品资所凭借多年从事木薯地水土保持研究与推广的丰富经验,特别是结合“农民参与式”木薯地水土保持研究与推广的丰富经历,总结了一套木薯地水土保持及高产配套新技术。这些技术都已有一定的推广应用规模,对帮助热区农民脱贫致富,促进木薯种植业和加工业的发展起到了良好的推动作用。

粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响

【目的】研究粉垄耕作与氮肥减施对木薯地土壤温室气体排放及土壤酶活性的影响,明确粉垄栽培木薯的增产及碳减排效应,为木薯种植业的可持续发展提供技术支撑。【方法】以木薯品种华南205为试验材料,利用粉垄耕作和常规耕作2种方式进行整地,分别设4个不同施氮量水平(100%N、50%N、25%N和0N),分2次追肥,于第1次追肥后至木薯收获期采集土壤温室气体及土壤样品,研究耕作方式及施氮量对土壤脲酶、过氧化氢酶活性及土壤温室气体排放量、净增温潜势(GWP)、温室气体强度(GHGI)和固碳量的影响。【结果】在木薯整个生育期中,2种耕作方式下,100%N处理的土壤脲酶活性较高,25%N处理的土壤过氧化氢酶活性较高,且粉垄耕作的酶活性整体上高于常规耕作。土壤温室气体累积排放量、GWP、GHGI和土壤固碳量均受耕作方式和施氮量的双重影响。减氮处理有利于降低土壤N2O、CH4和CO2的累积排放量及GWP和GHGI,0N处理的土壤温室气体排放量均最低;常规耕作100%N处理的土壤GWP和GHGI分别为1170.4 kg/ha和0.069 kg/kg,均显著高于各减氮处理(P<0.05,下同);粉垄耕作100%N处理的GWP和GHGI分别为367.6 kg/ha和0.014 kg/kg,与各减氮处理差异不显著(P>0.05)。相同施氮量处理下,粉垄耕作的土壤固碳量均显著高于常规耕作,其中100%N处理的土壤固碳量最高,为1.95 kg/(ha·a)。【结论】粉垄耕作可通过优化土壤理化性质,提高土壤固氮效率,改善土壤固碳能力。在相同的试验条件下,粉垄耕作100N%处理的碳减排效果最明显。

药剂浸泡种茎对布朗山区木薯地下害虫的防效评价

为了有效防控云南布朗山区木薯重要地下害虫的发生与危害,本试验针对性地开展种茎无害化药剂处理的防效评价研究。结果表明:选用环保型杀虫剂48%乐斯本乳油1 000倍液和1.8%阿维菌素乳油2 000倍液的1∶1混合液浸泡木薯种茎5和10 min后种植效果最好,平均出苗率分别由无任何处理对照的62.5%及清水对照的75.0%和75.6%显著提高到96.5%和97.0%,平均虫害率分别由无任何处理对照的56.8%及清水对照的45.0%和44.8%显著下降到6.3%和5.5%,平均产量分别由无任何处理对照的1 112.5 kg/667 m2及清水对照的1376.5和1 393.3 kg/667 m2显著提高到2 113.3和2 135.2 kg/667 m2。此结果说明,种茎无害化药剂处理不仅可显著降低虫害率,而且可显著提高出苗率和产量。

木薯地毯草黄单胞菌转化子T-DNA插入模式分析

随机挑取30个已构建的木薯地毯草黄单胞菌（Xanthomonas axonopodis pv.manihotis）Tn5转化子,利用hi Tail-PCR技术获得Tn5转座子插入位点的侧翼序列64条。其中,有19个转化子获得了插入位点左右两端的侧翼序列,11个转化子获得了单侧侧翼序列。序列分析结果发现,插入位点集中在低GC含量区,特别是49%～50%的区域;Tn5转座子倾向于插入基因编码区内;Tn5转座子的插入会形成9 bp正向重复序列,且插入方向没有偏好性,9 bp正向重复序列的上下游碱基位点中,-5,-2,1,4,5,6,9,11位可能对转座酶的识别起关键作用。

木薯地膜覆盖种植模式的技术探索与总结

通过对木薯地膜覆盖种植试验的技术探索,对照露地种植,比较农艺性状、产量及淀粉含量等三种性状表现。结果表明:木薯地膜覆盖种植比露地种植模式农艺性状更好、产量更高、单位面积淀粉含量更高,鲜薯产量增加1.36 t/666.67m^(2),差异达极显著水平,增收662元/666.67m^(2),对农民增产、增收具有重要意义,是一种值得推广与实践的种植技术。

木薯地的微量元素分布

木薯地的微量元素分布在印度泰米尔纳德邦，不同土壤剖面的总微量元素垂直分布并无确定的模式，但各种剖面的可吸收微量元素阳离子分布均为从上到下逐渐递减。在微量元素研究中发现许多土壤的Ｚｎ、Ｆｅ和Ｂ含量均低于临界值，三者的亏缺百分率分别为１４．３—４７．２％...

不同酶解工艺对鲜木薯块根粗多糖得率的影响

本研究以木薯块根为原料,采用单因素试验结合Box-Behnken响应面方法,优化超声波辅助木薯粗多糖的提取工艺,分析4种不同酶酶解鲜木薯块根的工艺,比较木薯粗多糖(crude polysaccharide of cassava root, CPCR)得率的差异。结果表明:4种酶酶解最优工艺均有所差异,加酶提取CPCR得率显著高于不加酶,4种酶的CPCR得率大小为中温α-淀粉酶>普鲁兰酶>半纤维素酶>低温α-淀粉酶,其中低温α-淀粉酶酶解超声处理时间最长(360 min),但CPCR得率最低为7.02%;中温α-淀粉酶CPCR得率最高(20.25%),其最佳酶解提取工艺为超声功率300 W,超声温度70℃,加酶量5 KU/g,料液比(g/mL)1∶2.5,超声时间240 min;普鲁兰酶酶解超声处理时间最短(60 min),CPCR得率为13.98%;半纤维素酶酶解条件下CPCR得率为7.99%。进一步对优化条件进行验证,结果表明,粗多糖得率和预测值接近,但是在仅加入酶不加木薯样本的条件下也检测到粗多糖含量,扣除酶的影响后中温α-淀粉酶的提取率仍然为最高(17.22%),可见,中温α-淀粉酶酶解木薯块根是一种高效率提取CPCR的方法。本研究有望为鲜木薯粗多糖的深入研究和开发利用提供技术基础。

木薯SDH蛋白的序列分析及其与MeH1.2关系的研究

【目的】山梨糖醇脱氢酶(SDH)在调控蔷薇科植物果糖和山梨醇转化中起重要作用,也参与植物对逆境的应答过程,木薯SDH功能的研究可以为培育优质木薯种质提供理论基础。【方法】以‘SC124’的cDNA为模板克隆木薯SDH基因,并利用实时荧光定量PCR分析木薯SDH基因的组织特异性及其对干旱、低温、PEG和ABA的响应模式。通过筛选木薯干旱和低温混合的酵母cDNA文库,并利用Y2H点对点及其双分子荧光互补(BiFC)实验确认与目标蛋白的关系。【结果】木薯SDH基因CDS全长1092 bp,编码364个氨基酸,与数据库中的序列无差异。MeSDH蛋白含有催化锌结合位点,NADP结合位点,结构锌结合位点,属于MDR超家族。烟草叶片表皮细胞瞬时表达显示MeSDH蛋白定位于细胞核。MeSDH基因的表达量在功能叶、幼嫩叶、须根和茎中依次降低。MeSDH基因受干旱、低温和PEG胁迫诱导在木薯叶片上调表达,在ABA处理后的木薯叶片和根系中都显著上调表达。文库筛选、Y2H点对点和BiFC实验证实MeH1.2与MeSDH互作。【结论】MeSDH基因可以响应多种胁迫上调表达,并可能在蛋白水平和MeH1.2共同作用。

矮壮素浸种对木薯苗期生长的影响

为改进木薯种茎的矮壮素浸种技术,设置不浸种、不同浓度矮壮素(0、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L)浸种、不同浸种时长(6 h、12 h),研究其对袋栽木薯幼苗根、茎、叶的生长及土壤酶活性的影响。结果表明,与不浸种比较,100~200 mg/L浸种6 h和12 h显著增粗茎径;200 mg/L浸种6 h、50 mg/L浸种12 h均显著提高总根长,并增粗细根根径。其中,总根长增幅分别达22.69%~31.33%、27.38%~36.86%,细根根径增幅分别达10.53%~20.29%、17.11%~20.29%;100~200 mg/L浸种6 h和50~100 mg/L浸种12 h显著提高茎叶干重和膨大根干重;50~200 mg/L浸种6 h显著提高细根干重32.77%~76.76%,50~100 mg/L浸种12 h显著提高细根干重25.54%~71.83%;100~200 mg/L浸种6 h和50~100 mg/L浸种12 h显著提高薯干淀粉含量;100~200 mg/L浸种6 h和50~100 mg/L浸种12 h有效提高土壤脲酶活性,100~200 mg/L浸种6 h和12 h均提高土壤酸性磷酸酶活性。50~200 mg/L矮壮素溶液浸泡木薯种茎6 h,能较好促进木薯苗的根、茎、叶生长,并提高土壤的脲酶和酸性磷酸酶活性。

矮壮素浸种对木薯生长与产量的影响

为优化木薯的矮壮素浸种增产技术,研究不同浓度的矮壮素溶液浸种6h和12h对木薯农艺性状、薯块产量与品质的影响。结果表明,与不浸种比较,200.00mg/L、300.00mg/L矮壮素浸种6h和100.00mg/L矮壮素浸种12h可显著矮化株高,0.00~100.00mg/L矮壮素浸种6h可显著增长薯长,300.00mg/L矮壮素浸种6h和200.00mg/L矮壮素浸种12h可显著增粗薯径;200.00mg/L矮壮素浸种6h可显著提高薯干可溶性糖含量,200.0mg/L、300.00mg/L矮壮素浸种6h可显著提高薯干淀粉含量。最优处理是300.00mg/L矮壮素浸种6h,可显著提高鲜薯产量41.7%、淀粉产量64.6%、收获指数10.5%;次优处理是100.00~200.00mg/L矮壮素浸种6h、12h,可显著增产鲜薯和淀粉并显著或明显提高收获指数。综合分析,推荐100.00~300.00mg/L矮壮素溶液浸种6h作为鲜薯和淀粉增产技术。

干燥技术对木薯酸淀粉品质特性及颗粒结构的影响

以木薯淀粉为原料,经乳酸菌发酵后,采用热风干燥、热泵干燥、真空冷冻干燥、喷雾干燥和太阳光晒干5种干燥技术制备木薯酸淀粉,考察不同干燥技术对木薯酸淀粉品质特性及颗粒结构的影响。结果表明:热风干燥和热泵干燥制备的木薯酸淀粉集粉率较高,色泽保持较好,水分含量、凝胶硬度和胶着性较低,但颗粒表面较粗糙,排列紧密且分布不均,有明显的蜷曲和皱缩;真空冷冻干燥制备的木薯酸淀粉集粉率最高,含水量最低,可较好地保留营养成分,色泽最佳,粉体疏松、颗粒分布均匀,但部分颗粒表面塌陷和褶皱;喷雾干燥制备的木薯酸淀粉集粉率、脂肪含量、蛋白质含量、酸度、凝胶弹性和内聚性最低,灰分含量、L*值和pH值最高,但颗粒团聚严重、分布不均、表面有凹陷和褶皱;晒干制备的木薯酸淀粉水分含量、直链淀粉含量、a*值、b*值、白度指数、凝胶质构性能(硬度、胶着性、弹性和内聚性)和综合评分最高,灰分含量、总淀粉含量、支链淀粉含量和L*值最低,颗粒分布均匀、部分颗粒保持完好。综合分析,晒干制备的木薯酸淀粉由于干燥条件温和在品质特性和颗粒结构上表现最好,其次是真空冷冻干燥制备的产品。希望研究结果可为木薯酸淀粉工业化干燥及加工利用提供理论依据和技术参考。