Effects of Soil Aeration on Sweet Potato Yield and Its Physiological Mechanism

The effects of soil aeration on physiological characters and root tuber yield of Ipomoea batatas (L.) Lam. CV Lushu7 and Xushu18 were studied. The results showed that soil aeration improvement could increase ATP content and ATPase activity in functional leaves and root tubers and ABA content in root tubers. It also accelerated the transportation of 14C-photosynthate from leaves to root tubers and enhanced dry matter distribution in root tubers and thus root tuber yield was significantly raised. The role of ATP, ATPase and ABA in accelerating the transportation of 14C-photosynthate was discussed based on the changes of soluble carbonhydrate content in sweet potato plant.

肥水处理对一年生何首乌块根产量的影响

为探明一年生何首乌生长的水肥田间管理方法,以大棚盆栽何首乌为试材,用氮、磷、钾、水4因素3水平正交试验设计L^(9)(3^(4))方法,测定一年生何首乌产量及最大块根重量。结果表明,氮、磷、钾、水4个因素对何首乌块根产量的影响,其主次顺序依次为土壤持水量、磷肥、氮肥和钾肥;水和磷两个因素对何首乌产量的影响达到了极显著水平,而氮与钾两个因素未达到显著水平;产量随土壤持水量的增大呈先上升后下降的趋势,最大产量出现在水因素为W_(2)时,为297.86 g/株;各处理何首乌最大块根重量在24.57~80.95 g的范围内变化;何首乌最大块根重量与其产量呈极显著正相关。一年生何首乌产量适宜土壤水分含量为65%田间持水量,磷肥单株每盆需要P_(2)O_(5)2.16 g。

不同质地土壤甘薯块根膨大与能量供应的关系

【目的】良好的土壤通气性可提高甘薯块根中ATP含量,促进干物质向块根的转运。本研究从块根呼吸强度、呼吸途径的变化方面,研究不同质地土壤对块根呼吸代谢及能量供应的调控机制,为甘薯高产栽培提供理论依据。【方法】以淀粉型甘薯品种‘商薯19’和‘济薯25’为试材,于2020、2021年进行了两季大田试验,供试土壤质地包括砂壤土、壤土和黏壤土。于甘薯移栽后45天起,每20天进行一次植株取样,调查甘薯块根鲜重,测定块根能荷物质腺苷三磷酸(ATP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷一磷酸(AMP)含量和呼吸速率等,计算块根膨大速率,以分析能荷与块根膨大的关系。在甘薯收获期测产。【结果】3个质地土壤间差异显著,砂壤土上甘薯产量和单薯重最高,产量较壤土上提高13.94%~32.91%,黏壤土上甘薯产量和单薯重最低,产量较壤土上降低6.71%~22.1%,而单株结薯数不同质地土壤间差异不显著。砂壤土上甘薯块根膨大速率显著高于其它两种质地土壤,增幅较大时期出现在块根的膨大高峰期(栽后65~85和105~125天),而黏壤土上块根的膨大速率显著低于其它两种质地土壤。块根快速膨大期(栽秧后65~125天),相较于壤土,砂壤土上的块根蔗糖含量显著降低,而淀粉含量显著增加;黏壤土上则表现正相反,块根蔗糖含量显著升高,淀粉含量显著降低。相较于壤土,砂壤土上块根总呼吸速率、糖酵解途径(EMP)呼吸速率和三羧酸循环(TCA)呼吸速率分别提高12.48%~34.36%、7.14%~43.23%和7.14%~39.62%,总呼吸速率和TCA呼吸速率的最大增幅均出现在块根膨大高峰期;而黏壤土上甘薯块根的总呼吸速率较低,磷酸戊糖途径(PPP)呼吸速率较高。砂壤土上甘薯块根中ATP、ADP以及AMP含量显著高于壤土,黏壤土则显著低于壤土。相关分析发现,甘薯块根产量、单薯重均与ATP含量呈极显著正相关关系,块根膨大速率与ATP、ADP含量呈极显著正相关关系。通径分析结果显示,ATP含量对单薯重的直接作用效应最大,TCA呼吸速率对单薯重的总作用效应最大,且TCA呼吸速率的总作用效应主要通过对ATP含量的间接效应来实现。【结论】甘薯块根呼吸速率、ATP、ADP含量与块根膨大、单薯重和产量关系极为密切,且ATP含量直接和间接影响单薯重。砂壤土条件下,甘薯块根有氧呼吸加强,ATP产生效率提高,能量供应充足,有利于淀粉的合成和积累,块根膨大快、产量高。黏壤土条件下,甘薯块根中无氧呼吸加强,ATP生成量较少,不利于淀粉合成,块根膨大慢、产量低。

覆膜栽培对甘薯幼根生长发育、块根形成及产量的影响

选用济徐23为材料,进行2年的大田试验和一年的盆栽试验,研究2种覆膜栽培对甘薯生长前期幼根生长发育和吸收能力、分化根内源激素含量和封垄期单株块根鲜重的影响及其与产量的关系。结果表明,覆黑色膜和覆透明膜处理与对照相比,均显著(P<0.05)增加甘薯秧苗栽植后10 d和20 d的幼根数量、总长度、鲜重、表面积、体积和幼根根系的吸收面积、活跃吸收面积,其中的幼根数量、鲜重、体积、幼根根系的吸收面积、活跃吸收面积在2种覆膜处理间差异显著(P<0.05),覆黑色膜优于覆透明膜;2种覆膜处理显著(P<0.05)提高秧苗栽植后10 d的根系活力,且覆黑色膜优于覆透明膜。同时,在块根分化期(秧苗栽植后20 d和30 d)2种覆膜处理显著(P<0.05)提高了分化根的ZR含量,促进初生形成层的活动和块根形成;在块根膨大初期(秧苗栽植后40 d)2种覆膜处理显著(P<0.05)提高分化根的ABA含量和显著(P<0.05)降低分化根的GA含量,促进次生形成层的活动、淀粉积累和块根膨大,其中,块根膨大初期2种覆膜处理ABA和GA含量差异显著(P<0.05),均覆黑色膜处理效果最好。在2年的大田试验中,2种覆膜处理与对照相比,均显著提高了甘薯封垄期的单株有效薯块数和单薯鲜重,覆黑色膜的单株有效薯块数高于覆透明膜,而覆透明膜的单薯鲜重显著(P<0.05)大于覆黑色膜处理。覆黑色膜和覆透明膜处理2011年分别增产10.71%和5.76%,2012年分别增产12.99%和7.45%。

甘薯块根形成和膨大对土壤紧实度的响应机制及与产量的关系

为探讨甘薯块根形成和膨大对土壤紧实度的响应机制及与产量的关系,以源库特征差异显著的食用型甘薯品种"北京553"和"龙薯9号"为试验材料,设置不同的土壤紧实度处理,研究土壤紧实度调控甘薯块根产量的生理生态原因。结果表明,降低土壤紧实度,全生育期耕作层土壤的非毛管孔隙度显著提高。在块根形成期(20～40 d),随土壤紧实度降低,耕作层土壤的最高温度提高、最低温度降低,温度日较差显著提高。在甘薯块根膨大期(45～165 d),与对照相比,疏松处理可以提高块根中蔗糖合酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPPase)活性,增加淀粉含量;提高块根中干物质积累初始势、干物质积累速率和功能叶13C同化物在块根中的分配比例。在收获时,疏松处理显著提高单薯重和收获指数,北京553和龙薯9号分别增产20.01%～24.25%和21.64%～27.78%。

马铃薯抗旱资源评价与抗旱指标探讨

1990～1992年,在山西省北部旱作条件下,对从国际马铃薯中心(CIP)引入的44份材料和国内10个抗旱品种进行了抗旱鉴定和评价。结果表明,经济性状表现好、高产抗旱的品种为乌盟851、系薯1号、紫花白。CIP385373·1、CIP87001、CIP86027、CIP385372·1等品种为短日照类型,生育期间植株冠层生长繁茂,块茎产量低,块茎形成晚,不适宜长日照地区种植;CIPI—1039抗病性较强,CIP24—16、CIPI—1035、CIPLT—6在干旱条件下块茎产量较高,可作为马铃薯抗旱资源进行利用。单株产量与根系拉力、冠层覆盖度、商品薯率、单株块茎数、茎叶干鲜重、根干鲜重呈直线正相关,与出苗日数、块茎形成日数呈直线负相关。根系拉力与株高、根数、茎叶干鲜重、根干鲜重、块茎数呈直线正相关,与出苗日数、块茎形成日数呈直线负相关。冠层覆盖度与根系拉力、块茎数、茎叶鲜重、根鲜重呈直线正相关,与其他性状相关不密切。因此,根据冠层覆盖度和根系拉力的大小可预测旱作马铃薯块茎产量的高低,并可作为干旱地区评价马铃薯品种抗旱性的两个重要参数。

高密度短生育期基质栽培对甘薯产量和品质的影响

为给高密度短生育期基质栽培的甘薯实生系筛选提供依据,本研究采用122份甘薯品系,进行密度25株·m^-2、生育期60 d的基质栽培(T1)与密度5株·m^-2、生育期90 d的大田常规栽培(T2)的对比试验,测定单株重、单株结薯数和典型薯块的单薯重、直径、长度等产量性状以及干物质、胡萝卜素、花青素、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和熟薯食味等品质性状,研究高密度短生育期基质栽培对甘薯产量和品质的影响,并与大田常规栽培90 d的产量、品质性状进行关联分析。结果表明,与T2相比,T1除了花青素含量差异较小外,块根的产量和品质性状均明显下降。在产量性状上,2种栽培方法间的单株重、单薯重、单株结薯数均呈显著正相关,薯块形状呈弱正相关。在品质性状上,与T2相比,T1微型薯的花青素、胡萝卜素、干物质、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和食味均存在劣变型、稳定型和优变型3种品质变化类型,但2种栽培方法间的薯块品质性状均呈极显著正相关。因此,利用高密度短生育期基质栽培,可以进行微型薯的薯肉色、干物质含量和食味品质筛选以及单株重、结薯数、典型薯块重量和形状的早熟性筛选,为早熟优质食用甘薯选育的实生系筛选提供新方法。

马铃薯根系吸收活力与产量相关性研究

在旱地田间条件下,通过测定不同品系马铃薯伤流液的多少以反映根系吸收活力的大小,同时测定相应的生物产量和块茎产量。研究表明:在6个供试材料中,1-38品系的根系吸收活力最大,生物产量和块茎产量最高;马铃薯根系吸收活力越大,其相应的生物产量和块茎产量就越高。

猫爪草块根·分株繁殖对产量与化学成分的影响

[目的]研究不同无性繁殖方式对猫爪草产量和化学成分的影响,确定合适的无性繁殖方式。[方法]以信阳野生猫爪草为繁殖材料进行分株繁殖和块根繁殖,测定其产量,采用蒽酮比色法测定总糖和多糖含量,采用差示分光光度法测定黄酮含量。[结果]分株繁殖产量比块根繁殖产量高,处理间差异达到0.05显著水平;分株繁殖总糖和多糖含量比块根繁殖含量低,分株繁殖黄酮含量高于块根繁殖,处理间总糖和黄酮含量差异达到0.05显著水平,多糖含量差异达到0.01显著水平。[结论]分株繁殖和块根繁殖对猫爪草块根外形影响不大。采用分株繁殖,并且适当在每个分株保留部分宿根的方式进行繁殖是目前猫爪草规范化栽培较为合适的方法。

水杨酸对甘薯的生理效应和块根产量的影响

在田间条件下于甘薯块根膨大初期用３ｍｍｏｌ／Ｌ的水杨酸＋吐温－２０（体积分数０．１％）喷雾甘薯藤叶，对照（ＣＫ）喷等量清水＋吐温－２０（体积分数０．１％）。结果表明：与ＣＫ比较，水杨酸能提高甘薯叶片中叶绿素含量，降低叶片中过氧化物酶活性和脯氨酸的含量，可溶性糖含量在处理后６ｄ高于ＣＫ，处理后１２ｄ和１８ｄ则均低于ＣＫ。统计分析结果显示水杨酸处理的鲜薯产量显著高于对照。

旱作马铃薯根系拉力与冠层覆盖度对块茎膨大及产量的影响

马铃薯根系和冠层是形成块茎产量的主要因素。根系拉力与冠层覆盖度及块茎产量均呈极显著正相关，即根系拉力越大，冠层越旺盛，块茎产量越高。冠层覆盖度与块茎膨大速度及块茎产量亦呈极显著正相关。冠层的形成随株龄的增加呈曲线上升，品种不同上升的程度亦不同。块茎形成期因品种不同而各异。块茎膨大速度从蕾期至成熟均呈直线上升趋势，随品种不同而有差异。因此，根据马铃薯根系拉力和冠层覆盖度的量变数据可预测马铃薯块茎产量的高低，也可作为选育丰产型品种的重要依据。经济性状好、高产抗旱的品种为乌盟８５１和系薯１号，适宜在干旱地区种植；紫花白、坝薯１０号等品种易感晚疫病，不适宜大面积推广。

钾肥基施利于甘薯块根产量的形成

【目的】研究不同施钾方法对甘薯块根产量形成的影响,可为甘薯高产稳产寻找合理的钾肥施用方法,并阐明其增产机理。【方法】选取典型的食用型甘薯品种红香蕉和北京553为试材,于2013~2014年两个生长季在山东农业大学农学试验站进行田间试验。设4个施钾处理:不施钾肥(CK)、全部钾肥基施(JS)、全部钾肥封垄期追施(FS)、基施钾肥和封垄期追施钾肥各占50%(^(1/2)JS+^(1/2)FS)。在主茎第4、5片展开叶上标记~13)CO_2,24、48和96 h后取样,用质谱仪(Isoprime 100)测定不同部位的^(13)C含量。从甘薯栽秧后50 d开始,每隔20 d取样直到收获。按根、茎、叶、柄四部分分别称重,将主茎自功能叶所在位置至基部等分为三段,取上、下两端用于测定蔗糖含量。收获期测定生物产量和块根产量,计算经济系数。【结果】甘薯施用钾肥能显著提高生物产量、经济系数和块根产量,增产21.33%~34.38%。各施钾处理之间比较,生物产量差异不显著,经济系数和块根产量差异显著,其中基施钾肥处理的经济系数和块根产量最高。栽秧后50 d,基施钾肥处理植株干物质积累量和功能叶光合产物在块根中的分配率都显著高于其他施钾处理。栽秧后50 d和110 d,基施钾肥处理光合产物源端装载和库端卸载的效率显著高于其他处理,栽秧后150 d,所有施钾肥处理趋于一致。栽秧后50 d,基施钾肥处理光合产物转运效率显著高于其他施钾处理,栽秧后100 d和150 d,施钾肥处理间效果趋于一致。在栽秧后50~130 d,基施钾肥处理的块根膨大速率一直高于其他施钾处理。【结论】在相同供试土壤和气候条件下,钾肥施用时间越早,越有利于甘薯早发、快长,促进块根早形成、快膨大;光合产物由叶片向块根运转效率的高值持续期越长,越有利于提高光合产物在块根中的分配。因此,全部钾肥基施甘薯经济系数和块根产量最高,是最经济有效的施肥方法。

高淀粉甘薯0409-17高产栽培模式研究

采用三元二次正交旋转组合设计的方法,研究了种植密度和磷、钾肥施用量对高淀粉甘薯品系＂0409-17＂产量和淀粉的影响.结果表明,在种植密度为47 325~53 820株/hm2、施过磷酸钙（含P2O512%）115.5~367.5 kg/hm2、施氯化钾（含K2O 60%）27~226.5 kg/hm2的栽培模式下,能充分发挥该品系高产和高淀粉的潜力,甘薯鲜薯产量超过22 536.15 kg/hm2、淀粉产量超过5 679.3 kg/hm2.

钾素供应水平对三七生长发育及产量的影响

研究了不同施钾水平对三七生长发育及产量的影响。结果表明,施用钾肥能有效提高三七植株的性状,尤以株高和叶面积大小最明显;不同施钾水平对三七单株根重和产量存在明显差异,随着施钾量的增大,单株根重和产量逐渐增加,K-4营养条件下达最大。高钾水平(45kg/亩)有利于三七生长。

不同类型钾肥对滴灌甜菜产量及钾肥利用的影响

甜菜是我国及世界主要糖料作物之一,但钾肥的不合理利用严重制约了甜菜生产。以不同甜菜品种为研究对象,探究施用不同钾肥类型及不同钾肥用量对土壤钾素迁移、甜菜块根产量、产糖量及钾肥利用率的影响,以期确定适宜甜菜的钾肥类型及施用量。试验设置2个甜菜品种(KWS9899、KWS7748)、2种钾肥类型(氯化钾和硫酸钾)、4个钾肥施用量(以K_(2)O计0、105、210、315 kg/hm^(2))。结果表明:(1)在距离滴灌带水平10、20 cm处,两种甜菜均以施用钾肥(K_(2)O)315 kg/hm^(2)时土壤的速效钾迁移量最大,并且氯化钾肥的速效钾迁移量大于硫酸钾肥。同时,两种肥料类型下土壤中的速效钾均在20~40 cm土层中积累。(2)钾肥会提高甜菜块根产量和产糖量,以施用硫酸钾肥(K_(2)O 210 kg/hm^(2))的产量与产糖量最高,且两种甜菜钾肥利用效率均随氯化钾肥和硫酸钾肥施用量的增加而下降。综上,施用钾肥可以增加耕层土壤速效钾和全钾含量,进而提高了甜菜块根产量和产糖量,增加了钾肥农学利用率。硫酸钾肥(K_(2)O 210 kg/hm^(2))对甜菜的块根产量和产糖量增加效果最佳。

不同栽植措施对冀薯332叶片光合特性及产量的影响

为探究甘薯冀薯332适宜的栽插方式和密度,设置机械栽插方式和密度试验,于2018年筛选出船栽作为主栽方式.在船栽基础上,2019年设置了D2500、D3000、D3500、D4000、D45005个栽插密度,研究密度对产量、叶片光合特性、冠层结构和源库关系的影响.结果表明:冀薯332在栽插密度为D4000时,块根产量和收获指数最高;叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和叶绿素含量都最高,光合能力高值持续时间最长,“源”端供应能力最强;叶面积指数最大,蔓薯比最低,有利于通风透光,冠层结构合理;光合产物卸载到块根的效率最高,增强“库”端存储能力,提高产量潜力.

氮肥减量分施促进甘薯根系分化与块根膨大

【目的】研究减氮运筹对甘薯根系生长发育、块根分化建成的影响,并讨论其与产量形成的关系,为高产高效甘薯栽培提供理论和技术依据。【方法】2016年和2017年在安徽省农业科学院本部试验基地黄棕壤上以商薯19和徐薯22为供试材料进行盆栽试验。以常规习惯基施氮100 kg/hm^2 (FP)为对照,在减氮20%的条件下,设置3种氮肥施用方式:全部基施(JS)、全部块根形成期(移栽后35 d)追施(KS)、50%基施+50%块根形成期追施(FS)。于移栽后35 d(块根分化建成后期)、80 d(块根膨大期)和收获期挖根取样,调查不定根数、不定根根长、粗根和单株有效薯块的根径范围、根尖数、根表面积、根体积等,测定根系活力、地上部和根系生物量。【结果】与FP处理相比,JS处理降低了单薯重,使块根产量显著降低,KS处理显著增加了单株有效薯块数,使块根产量分别提高7.61%(商薯19)和11.74%(徐薯22),FS处理提高了单株有效结薯数和单薯重,使块根产量分别增加22.10%(商薯19)和21.37%(徐薯22)。同时,FS处理较FP处理增加了块根形成期和块根膨大期根系总长度、根系表面积、根系体积和根尖数目,增强了根系活力,提高了地上部、根系及有效薯块干重和根系/地上部干重比值。相关分析表明,块根膨大期甘薯根系形态特征参数均与单薯重和产量呈显著或者极显著正相关。【结论】将施氮量由100 kg/hm^2减至80 kg/hm^2,并将其中一半氮肥在块根形成期追施,可有效促进甘薯根系生长和有效薯块的早期形成,保证单株结薯数,同时还可维持生育后期较高的根系活力,提高块根膨大期生物量和分配比例,有利于薯块的膨大和产量的增加。

栽插方式和密度互作对鲜食甘薯产量和商品品质的影响

为构建鲜食甘薯优质高效群体及确定其最优农艺参数,本试验以鲜食型甘薯品种烟薯25为材料,设置栽插方式和栽插密度两因素裂区试验处理,研究不同栽插方式和栽插密度对甘薯块根产量及商品品质的影响。结果表明,斜插秧条件下,与其它密度相比,栽插密度为66705株/hm^(2)处理(SD20)的块根整齐度、中型薯率和块根产量最高,单薯重变异系数降低8.58%~61.71%,中型薯率提高0.42%~29.44%,块根产量提高2.91%~20.82%;平插方式下,与其它密度相比,栽插密度78465株/hm^(2)处理(HD17)的块根整齐度、中型薯率和块根产量最高,单薯重变异系数降低2.95%~67.62%,中型薯率提高2.07%~56.75%,块根产量提高3.35%~13.36%。综上,斜插秧66705株/hm^(2)(SD20)或平插秧78465株/hm^(2)(HD17)能够获得较高产量和较优商品品质,斜插秧66705株/hm^(2)产量最高,平插秧78465株/hm^(2)薯块商品品质更优。

金荞麦不同种植密度试验

在喀斯特温和气候区,采用田间小区试验法,研究金荞麦（Fagopyrum cymosum）不同种植密度对块根产量和品质的影响。在40 000～200 000株/hm2范围内设5个不同种植密度,以金荞麦块根产量和表儿茶素、醇溶性浸出物为考察依据。结果表明,随着种植密度的增加,金荞麦块根产量呈上升趋势,单株块根质量呈下降趋势,块根净增产量以种植密度为100 000株/hm2处理最高,为3 112.35 kg/hm2;各种植密度处理的金荞麦表儿茶素含量为0.045 7%～0.058 5%,醇溶性浸出物为18.20%～22.75%,均达到国家药典标准要求,且表儿茶素和醇溶性浸出物含量均随种植密度增加依次下降。对金荞麦须根、茎、叶进行检测,须根表儿茶素为0.038 3%,醇溶性浸出物为14.30%,含量均达到国家药典标准;茎、叶总黄酮含量随着植株生长逐渐增加。喀斯特温和气候区金荞麦适宜种植密度以100 000株/hm2为宜。

不同移栽期对甘薯农艺性状和中等薯块产量的影响

为研究移栽期对甘薯块根数量和产量的影响,在大田条件下,以结薯数差异显著的商薯19和济徐23为材料,从5月上旬到7月上旬间隔15d设置5个移栽期处理,并于团棵期调查不同处理植株主要农艺性状,收获期调查单株薯块数量、块根产量和大中小三类薯块产量。结果表明,随着移栽期推迟,甘薯生长发育进程得以加快,团棵期两个品种的地上部鲜重、主茎长和叶面积显著增加,根系直径降低,粗根数量增加;移栽期推迟会增加收获期单株薯块数量,降低单薯重和块根产量,但适当推迟移栽期会在增加结薯数的同时提高中等薯块产量及其在块根总产中的占比。因此,本研究认为,我国北方薯区以收获鲜食商品薯为主要目标的移栽时间在5月下旬为宜。