马铃薯新品种比较试验

为了筛选出适宜克拜地区大面积推广种植的马铃薯新品种,本研究对黑龙江省农业科学院克山分院自育的6个马铃薯品种进行产量、品质的筛选和鉴定试验。结果表明,有3个品种综合性状良好,其中,高淀粉品种克202032-37,块茎圆形,淡黄皮白肉,淀粉含量18.5 g/100 g,产量31 187.50 kg/hm^(2),比对照增产3.96%;中晚熟品种克202045-14,块茎椭圆形,白皮白肉,淀粉含量15.9 g/100 g,产量41 375.00 kg/hm^(2),比对照增产37.92%;中熟品种克202042-2,块茎圆形,白皮白肉,淀粉含量15.7 g/100 g,产量42 820.51 kg/hm^(2),比对照增产42.74%。这3份材料可作为优质品种继续鉴定筛选,为该地区马铃薯高产优质生产提供参考。

自走式马铃薯捡拾装袋机设计与试验

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明:当前进速度为0.70 m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10 m/s、升运链线速度为1.20 m/s、三级输送链线速度为1.30 m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。

广东省马铃薯生产全程机械化推荐模式

据统计,2022年广东省马铃薯收获面积约4.10万公顷,总产量111.3万吨,平均产量为1.81吨/亩,主要品种为费乌瑞它系列,全省脱毒种薯应用率约90%,种植区域主要集中在粤东、粤西和珠三角等地区。广东省冬种马铃薯利用晚造水稻收割后的闲置水田或旱地进行种植,约100天后快速上市,填补冬季新鲜马铃薯空档期。广东省种植的马铃薯品质优,经济效益好,发展潜力大。目前,广东省马铃薯生产的机耕率为84.73%,机播率3.57%。

马铃薯晚疫病的发生和防治

马铃薯晚疫病是一种真菌型病害,危害马铃薯茎叶和块茎,降低马铃薯产量。该病传染性强、传播速度快,从开始发病到大面积的马铃薯枯死最快仅用两周,严重时可导致马铃薯产量损失50%以上。1病原马铃薯晚疫病的病原是致病疫霉,菌丝无色、无隔膜,多核,菌丝生成孢囊梗,顶端膨大有孢子囊着生,孢子囊成熟后破裂,释放出5~12个游动孢子,经风雨传播,梗继续生成孢子囊。

脱毒马铃薯绿色高效丰产栽培技术

马铃薯是重要的粮食、饲料和蔬菜兼用作物,具有产量高、用途广等特点,对于稳定粮食产量、保障粮食安全起到了重要的作用。马铃薯是无性繁殖作物,病毒可通过种薯无性多代的繁殖过程逐年累积,从而导致种薯退化。为了解决这个问题,采用现代生物技术将马铃薯种薯内的病毒去掉、恢复马铃薯品种本身的生理功能和生产特性、防止马铃薯品种退化.

张家口市农业科学院召开加工专用型马铃薯新品种“京张薯7号”预授权仪式

为了推动马铃薯产业高质量发展,张家口市农业科学院马铃薯研究团队充分挖掘在马铃薯新品种新技术领域的独特优势,以更快的速度推进农业科技成果的转化与应用,2024年1月16日,我院召开了加工专用型马铃薯新品种“京张薯7号”预授权会议,预授权企业包括了来自内蒙、山西、河北三个省份18家有影响力的马铃薯种薯繁育公司及淀粉加工企业,我院科技成果转化迎来2024年“开门红”.

马铃薯主栽品种抗马铃薯金线虫鉴定及抗性分子标记检测

[目的]马铃薯金线虫(Globodera rostochiensis)是国际公认的重要检疫性有害生物,目前已在云南、贵州、四川3省7县(市)发生危害,产区内多个种薯基地受到传播威胁。通过西南地区马铃薯主栽品种对马铃薯金线虫的抗性鉴定、分子标记检测及田间抗性评价,明确已知抗病基因的分布情况,为该地区马铃薯金线虫应急防控、抗病品种合理布局和良种推广提供依据。[方法]利用云南马铃薯金线虫群体对15份马铃薯主栽品种进行室内盆栽接种,计算最终单株孢囊数和相对感病性,根据抗性等级划分标准进行抗性评价;同时利用57R和TG689分子标记鉴定抗马铃薯金线虫H1,以β-胡萝卜素羟化酶基因的BCH分子标记为对照;并于2020年和2021年在云南省昭通市开展两年度的田间试验,在播种前和收获后分别采集土壤样品并分离孢囊,计算播种前初始群体密度(Pi)、最终群体密度(Pf)及平均繁殖系数(Pf/Pi)。马铃薯现蕾至始花期测定株高,收获时测定产量。[结果]15个马铃薯主栽品种中的云薯505、宣薯5号、会薯15号、会薯19号以及云薯304共5个品种为高抗品种,马铃薯金线虫基本不能在这些品种上繁殖;丽薯6号、宣薯6号为中感品种;其余8个为高感品种,尤其是会-2、丽薯15号以及宣薯8号的平均繁殖系数高于感病对照品种会薯16号(Pf/Pi=17.15)。两个H1基因鉴定分子标记结果大致相同,5个马铃薯品种,即云薯505、宣薯5号、会薯15号、云薯304和宣薯6号含H1。马铃薯金线虫的繁殖系数在田间抗/感马铃薯品种上具有显著性差异,抗性等级为9的高抗品种田间平均繁殖系数在2021年(0.04-0.12)和2022年(0.05-0.14)均<1.00,表明高抗品种种植后线虫田间群体密度有一定程度的降低。高感品种平均繁殖系数在2021年(1.18-2.75)和2022年(1.76-3.24)均>1.00,高感品种种植后田间线虫种群数量增加。不同品种间株高和产量差异显著(P<0.05),5个高抗品种株高的均值在两年间均显著高于8个高感品种。宣薯5号、会薯15号和会薯19号产量最高,两年度分别为51.67-56.48和33.28-40.57 t·hm^(-2),会-2产量最低。[结论]西南混作区主栽马铃薯高抗品种对马铃薯金线虫具有优良抗性,主要携带H1抗病基因且能够显著减少田间马铃薯金线虫群体密度。高抗品种中宣薯5号、会薯15号和会薯19号为高产抗病良种,云薯304为富锌薯片加工型品种。亟待根据马铃薯金线虫的发生分布,进一步有针对性地扩大对主栽品种抗性水平的鉴定。

马铃薯营养特性及其功能性产品开发研究进展

马铃薯是世界第四大粮食作物,具有产量高、对环境适应能力强、种质资源丰富的特点。同时,马铃薯所含优质营养成分较高,其功能特性对人体健康也极其重要,因此,马铃薯受到了食品加工行业的广泛关注,深入研究马铃薯中的营养成分对食品工业、食品开发等行业均具有良好的意义。在此基础上,为了提高马铃薯在功能性食品开发方面的利用价值,本研究首先从马铃薯淀粉、蛋白、矿物质和膳食纤维等营养成分出发,概述其营养特性及在马铃薯中所占含量,深入分析了马铃薯的降血糖、抗菌和抗癌等生理功能,并进一步总结了马铃薯制品和马铃薯特色产品等功能性马铃薯食品的研究现状,讨论了目前马铃薯食品加工行业存在的问题并提出了相应的建议,旨在为功能性马铃薯食品的开发和产业化提供参考。

马铃薯块茎蛾取食胁迫对马铃薯根际可培养细菌物种多样性和群体多度的影响

【目的】通过根际可培养细菌多样性研究马铃薯对马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)取食胁迫的生理响应,为植物—蛀食性害虫—根际微生物互作效应及马铃薯块茎蛾的防治提供科学依据。【方法】室内盆栽青薯9号马铃薯,接种马铃薯块茎蛾3龄幼虫,分别于取食胁迫3、7和14 d时对马铃薯根际土壤进行取样,采用LB培养基分离培养根际土壤细菌,结合细菌形态特征及16S rRNA测序法鉴定细菌种类,分析可培养细菌的组成结构及多样性。【结果】马铃薯块茎蛾取食胁迫改变了马铃薯根际土壤细菌群落的组成结构及多样性,其中,胁迫3 d时马铃薯根际土壤细菌较对照多3种[海水罗塞略莫拉氏菌(Rossellomorea aquimaris)、长孢黄色链霉菌(Streptomyces longisporoflavus)和阿尔及利亚微杆菌(Microbacterium algeriense)];胁迫7 d时,较对照多2种[稻壳罗塞略莫拉氏菌(R.oryzaecorticis)和马氏副球菌(Paracoccus marcusii)];胁迫14 d时,较对照多2种[产吲哚金黄杆菌(Chryseobacterium indologenes)和布鲁氏菌根瘤菌(Brucella rhizospha)]。马铃薯块茎蛾取食胁迫后马铃薯根际可培养细菌的相对多度发生变化,其中在胁迫第3天变化程度达到最大。在取食胁迫3、7和14 d时,放线菌门(Actinobacteria)细菌相对多度分别增加23.49%、12.56%和28.06%,节杆菌属(Arthrobacter)相对多度分别增加103.50%、65.37%和28.57%。【结论】马铃薯块茎蛾取食胁迫可影响马铃薯根际细菌群落的物种组成结构及多样性,其中节杆菌属细菌的相对多度明显增加。研究结果为马铃薯根际对害虫取食胁迫的响应及马铃薯根际功能细菌的筛选提供基础。

NaCl胁迫下外源亚精胺对马铃薯幼苗生理特征的影响

【目的】研究NaCl胁迫下外源亚精胺(Spd)对马铃薯幼苗生理特征的影响,为新疆盐渍化区域马铃薯种植提供技术参考。【方法】以晋薯16号马铃薯幼苗为材料,采用不同浓度NaCl模拟盐胁迫处理,研究外源亚精胺Spd对马铃薯植株生长、叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的影响。【结果】盐胁迫抑制了马铃薯植株生长,使得超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等酶促类抗氧化酶活性表现为低盐胁迫促进,高盐胁迫抑制;抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(DSH)等非酶促类抗氧化酶含量均降低;脯氨酸、可溶性糖、氨基酸含量升高;外源亚精胺(Spd)通过提高叶绿素含量、根系活力,调节渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性等方式维持植物体的正常生理代谢功能。【结论】外源亚精胺(Spd)可提升马铃薯耐盐性,缓解盐胁迫对马铃薯植株的抑制作用,其中0.9 mmol/L Spd(S 3)浓度缓解效果最明显。

50份马铃薯种质资源表型鉴定和遗传多样性分析

为丰富福建地区马铃薯种质资源和遗传基因改良奠定材料基础,参照《马铃薯种质资源描述规范和数据标准》,对50份种质资源的25个表型性状进行多样性、相关性和聚类分析。结果表明,50份马铃薯种质资源质量性状多样性指数差异很大,变幅为0.52~2.01,其中肉色、开花繁茂性、薯形、叶色的遗传多样性指数分别达到2.01、1.81、1.61、1.52、0.52;数量性状遗传多样性指数除了主茎分枝数、蛋白质含量外,其他9个性状均达到2.10以上,单薯重、单株产量、单株结薯数、主茎分枝数变异系数较大,均达到27%以上。相关性分析方面,生育期与单株结薯数、株高、干物质含量呈显著正相关;商品薯率与单株结薯数呈极显著负相关,与单薯重呈极显著正相关,而单薯重与单株结薯数呈极显著负相关;单株产量与商品率、单薯重呈极显著正相关;株高与单株结薯数、茎粗呈极显著正相关,与商品率呈显著负相关,与单薯重呈极显著负相关;干物质含量与淀粉含量呈极显著正相关。通过主成分分析得到6个主成分,累计贡献率达90.691 0%,能较好反映该11个数量性状的主要信息。聚类分析将50份马铃薯种质资源划分为4个类群,第Ⅰ类群为中早熟低产型材料、第Ⅱ类群为中熟中产型材料、第Ⅲ类群为中早熟中产型材料、第Ⅳ类群为中熟高产型材料。第Ⅰ类群可作为挖掘早熟型的亲本资源进行利用;第Ⅱ类群可作为淀粉加工型的亲本资源进行利用;第Ⅲ类群可作为早熟和提升品质的亲本资源进行利用;第Ⅳ类群可作为高产和经济效益高的亲本资源进行利用。

不同品种马铃薯淀粉功能性质的相关性及主成分分析

分析黑龙江、甘肃、北京3个地区的11个马铃薯品种制备得到淀粉的水分含量、色泽、直链淀粉含量、透光率、碘蓝值、溶解度、膨胀度、胶稠度、质构特性。结果显示,不同品种各指标差异显著,直链淀粉质量分数的变化范围是10.96%~16.64%;相关性分析发现不同品种的各品质指标间存在显著的相关性,直链淀粉与淀粉提取率(r=0.4683)、膨胀度(r=0.5209)、硬度(r=-0.4721)、咀嚼性(r=-0.4496)分别呈显著的相关性。主成分分析结果显示,前4个主成分的特征根大于1,可以解释原有数据的信息,综合主成分得分,陇薯9号的综合值排名第一,荷兰薯的综合值最低。

不同保鲜袋包装对雾培马铃薯微型种薯贮藏保鲜效果的影响

为了明确不同保鲜袋包装对雾培马铃薯微型种薯贮藏保鲜效果的影响,以大西洋雾培微型种薯为试材,通过测定种薯块茎贮藏期间的失重率、发芽率和腐烂率及其相关生理指标等,探究4种保鲜袋对微型种薯的贮藏保鲜效果。结果表明,在(20±1)℃下,与普通网袋(CK)相比,普通A膜袋、纳米保鲜袋、核桃保鲜袋、蒜薹保鲜袋等4种保鲜袋均能有效改善微型种薯的贮藏保鲜效果,其中以核桃保鲜袋和纳米保鲜袋对微型种薯的贮藏保鲜效果较佳。这2种保鲜袋包装均能够明显降低微型种薯的失重率,且以纳米保鲜袋包装微型种薯的腐烂率最低,贮藏84 d,核桃保鲜袋和纳米保鲜袋包装微型种薯的失重率分别较CK降低73.20%、63.62%,核桃保鲜袋包装微型种薯的腐烂率较CK升高21.43%,纳米保鲜袋包装微型种薯的腐烂率较CK降低31.25%;抑制相对电导率和丙二醛(MDA)含量的上升速度,减少细胞膜的受损程度,贮藏70 d,核桃保鲜袋和纳米保鲜袋包装微型种薯的MDA含量分别较CK降低23.26%、13.95%;同时,还可促进过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的提高,减少氧自由基的伤害,并能够正常发芽,对雾培微型种薯具有良好的贮藏保鲜效果。综合考虑,建议在雾培微型种薯贮藏期间采用纳米保鲜袋包装。

弱酸性电解水用于提升鲜切马铃薯安全品质的研究

目的探究弱酸性电解水和自来水处理的鲜切马铃薯在室温贮藏条件下不同时间段内品质的变化。方法模拟现代厨房贮存模式,经弱酸性电解水和自来水处理的鲜切马铃薯在室温(25±0.5)℃贮藏环境下,贮藏0、7、14、21、28、35h时,检测其感官、色度、质构、淀粉、蛋白质、钾、维生素C、菌落总数、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、霉菌、酵母菌。结果经弱酸性电解水处理的鲜切马铃薯在室温贮藏21 h内,经自来水处理的鲜切马铃薯在室温贮藏14 h内,感官正常,其营养成分淀粉、蛋白质、维生素C、钾元素下降较少,金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、菌落总数、大肠杆菌、霉菌、酵母菌的含量均在国家标准和团体标准许可的安全范围内,可安全食用。结论弱酸性电解水可显著提升鲜切马铃薯的贮藏品质,抑制其金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、菌落总数、大肠杆菌、霉菌、酵母菌繁殖,延长室温贮藏期。

马铃薯新品种北方008的选育

北方008是以春薯2号为母本、中薯5号为父本,通过有性杂交选育而成的中晚熟马铃薯新品种。该品种生长势强,株型类型为直立型,从出苗到成熟100 d。薯块扁圆形,薯皮淡黄色,薯肉白色,薯皮略麻,芽眼浅,结薯集中。单株结薯数6.5个,单株块茎质量0.90 kg,大、中薯率77.5%。平均667 m^(2)产量2439.62 kg。块茎干物质含量(w,后同)13.9 g·100 g^(-1)、淀粉含量11.9 g·100 g^(-1)、还原糖含量0.53 g·100 g^(-1)、粗蛋白含量1.4 g·100 g^(-1)、维生素C含量25.3 mg·100 g^(-1)。对晚疫病表现高抗;抗马铃薯X病毒(potato virus X,PVX)、马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)。2020年通过农业农村部非主要农作物品种登记。

马铃薯整地施肥播种联合作业机的研制与试验

依据现阶段马铃薯播种机械发展现状,结合本地农民对播种机的现实需求,设计了一款马铃薯整地施肥播种联合作业机。对机具进行总体结构设计和主要参数确定,在对关键部件进行详细设计计算的基础上,制作了马铃薯联合作业机的试验样机,并进行大量田间试验。试验结果表明,设计的马铃薯联合作业机各项指标满足国家标准要求。

马铃薯ARM基因家族的全基因组鉴定及表达分析

ARM蛋白重复序列(Armadillo repeats)广泛存在于高等植物中,它们参与多种细胞过程,如信号转导、核转运以及对多种生物/非生物胁迫的响应。本研究在马铃薯(Solanum tuberosum L.)全基因组水平下鉴定出了54个马铃薯ARM基因家族成员(StARMs),它们不均匀的分布在12条染色体上。根据其蛋白结构和系统发育特征,将54个StARMs分为3个亚家族。片段重复事件在马铃薯ARM基因家族的扩展中起主要作用。共线性分析发现,StARMs与番茄(Solanum lycopersicum)、拟南芥(Arabidopsis)、甘蓝(Brassica oleracea)、水稻(Oryza sativa)、玉米(Zea mays)分别有51对、17对、25对、6对和10对直系同源基因,这些基因均在纯化选择下进化。RNA-seq数据分析发现,4个StARM基因在匍匐茎中特异表达,2个StARM基因在根和心皮中特异表达,1个StARM基因在块茎中特异表,还有一些StARM基因参与了马铃薯对生物/非生物胁迫的响应。此外,本研究对3个不同颜色马铃薯块茎组织(薯皮和薯肉)进行了RNA-seq测序,分析了54个StARMs在不同颜色马铃薯块茎组织中的表达模式,并利用qPCR分析了StARMs在3个不同颜色块茎杂交子代薯肉中的相对表达量,筛选出了4个可能参与马铃薯块茎花色素苷生物合成的候选基因。本研究为进一步了解StARM基因家族的特征,深入分析StARM基因在马铃薯抵御生物/非生物胁迫和调控块茎花色素苷生物合成中的功能提供了理论依据。

2种常用肥料在马铃薯种植条件下肥力转化速率研究

[目的]研究2种肥料在土壤中的转化时间,从而判断养分供给时间和能力,为确定科学施肥时间提供数据支持。[方法]以马铃薯生产中常用的2种肥料为处理,分别是硫酸钾、磷酸二铵。并设置3个土壤含水量处理,分别为25%、35%、45%。设定取样时间,测定肥料剩余量并计算肥料的溶解量和溶解率。[结果]磷酸二铵和硫酸钾分别在施肥后第5天和第56天时溶解量超过或接近50%,可将其标定最佳养分吸收期。磷酸二铵施入21 d后,肥料不再转化,整体上随着土壤水分含量的提高,磷酸二铵溶解能力增强,养分供应能力变大,但持续供养能力变弱。试验周期内硫酸钾养分释放比较平均,在土壤含水量25%和35%条件下,施肥后28 d内为养分高效供应期,28 d后养分供应趋于稳定。在土壤含水量45%条件下,施肥后49 d内为养分高效供应期。整体上看,含水量45%更有利于硫酸钾高效供养时间的延长。[结论]可将磷酸二铵和硫酸钾的溶解能力作为肥料养分供应的指标,但只能应用于矿质元素类肥料,因有机肥料溶解后还涉及矿质化过程,对有机类肥料不具备指导意义。

2023年马铃薯市场形势回顾和2024年展望

2023年中国马铃薯市场行情具有薯价前期高企、后期同比偏低、年度价格处于近10年最高位等3个显著特点,预计2024年马铃薯市场价格将总体低于2023年水平。目前,中国马铃薯产业仍存在产业发展不均衡、加工水平亟待提高和区域公用品牌保护不足等值得关注的问题。建议各地实施有针对性的扶持政策、加快全产业链深度开发以及强化区域公用品牌保护,着力推动中国马铃薯产业进一步提档升级。

基于电驱动的智能播补一体化马铃薯播种机设计研究

马铃薯是我国重要的粮食和经济作物,在西南丘陵山区受限于地势条件,现有马铃薯播种机在作业时均不同程度的存在株距误差大、漏播及重播率高、土壤条件适应性差的问题。为此,设计了以AT89S51单片机为运算核心的播补薯一体机,主要由漏播监测、播补薯、株距控制模块组成。其中,漏播监测模块主要由红外线发生和接收装置组成,播补薯模块主要由步进电机驱动的取种勺根据系统命令执行指定作业,株距控制模块则通过设定的株距指令控制电机的转速及修正;同时,以步进电机作为动力取代了传统的地轮驱动以减小株距误差,步进电机驱动的单链取种勺集成播补薯功能于一体。试验表明:机具作业行走速度在0.6~1m/s时,补薯成功率为73%~81%,总播种成功率为97%~98%,播种株距误差为2.52%~4.83%,整体播种性能完全满足马铃薯播种农艺要求。