甘蔗机械化种植的农艺技术分析

甘蔗糖业在保障我国食糖安全中的地位举足轻重,而机械化已成为提高我国甘蔗糖业国际竞争力急需突破的关键技术瓶颈。本文探讨了机械化种植在甘蔗生产全程机械化中的重要性,结合机械化种植对生态条件、耕层条件和高产苗期群体结构特点的技术要求,对甘蔗机械化种植的品种选择、种茎质量、下种量、植沟深度、覆土厚度、肥药使用、地膜覆盖等农艺技术进行了分析,为实现甘蔗全程机械化的高产稳产提供参考。

甘蔗条螟卵空间分布型及其抽样技术

应用聚集度指标法、Iwao回归模型法和Taylor幂法等,对甘蔗条螟(Chilo sacchariphagus Bojer)卵块在秋植蔗田的空间分布和抽样技术进行研究。结果表明,甘蔗条螟卵块在田间呈现负二项分布的聚集型分布;在单位样方(5m行长,1.3m行距)内,个体间相互吸引,分布的基本成分为个体群,其聚集强度随密度升高而增加;条螟卵块聚集原因同卵块密度相关;在田间抽样方式上,以五点取样效果最佳;卵块理论抽样模型为N=t2/D2(1.098/m+0.147)。

我国甘蔗生产全程机械化的农艺技术分析

探讨了甘蔗生产全程主要环节机械化作业存在的问题,并针对不同地形条件下的机械化模式提出相应的农艺技术策略,为实现甘蔗机械化高产稳产提供参考。

我国甘蔗产业的超效率DEA模型分析

【目的】通过分析我国甘蔗产业的总体效率和各个主产区的效率,总结我国甘蔗产业各主产区存在的主要问题并提出相关建议。【方法】利用2003-2012年我国甘蔗产业的投入产出数据,采用超效率DEA方法,分析我国甘蔗产业总体效率和各个主产区效率。【结果】我国甘蔗产业的总体效率呈现不断下滑的趋势,近年来各个主产区平均效率排名为:海南>湖南>广东>广西>云南。【结论】我国的甘蔗产业的总体发展水平没有提高,各主产区的发展存在低机械化水平、低产量、零散规模化程度、低利润等共同特点。

中国甘蔗产业碳汇时空差异研究

以中国甘蔗四大优势产区为研究对象,应用2004-2013年《中国农产品成本收益资料汇编》中研究区域的各类农资数据,结合国家统计局网站2003-2012年的播种面积数据对研究区域的碳汇能力与碳汇总量进行估算,结论如下:甘蔗产业碳汇总量及碳汇能力均呈波动上升趋势,反映21世纪后甘蔗单产提升、种植面积增加等趋势;甘蔗产业碳排放呈上升趋势,其中化肥碳排放占总量最大,而燃料排放极低,表明产业投入呈加大趋势,但机械化水平还极低。

基于灰色模型的中国甘蔗产业生态服务价值预测

在分析中国甘蔗产业生态服务价值的基础上,采用灰色预测模型对中国甘蔗产业2014—2018年的生态服务价值进行预测。结果发现,中国甘蔗产业生态服务价值在未来几年仍将高速增长,其中工农业原材料价值与社会保障价值增长较快。此外,在主要种植省份中广西在研究区间内增长幅度较大,广东、海南、云南呈稳定增长,在未来广西对于中国甘蔗产业的影响也将增大。最后,2014—2018年4个甘蔗优势种植省份在单位面积生态服务价值上的差异不大。根据上述预测提出如下建议:对于甘蔗产品实行目标价政策;对甘蔗产业进行生态补偿;改良现有种植技术。

国家甘蔗品种第十轮区试福州点新植试验初报

在2014年国家甘蔗品种第十轮区试福州点试验中,参试的10个甘蔗品种在农艺性状方面整体表现较好,粤甘46号出苗率表现好,分蘖率除云瑞07-1433和柳城07-500表现较弱外,其余品种表现良好。对蔗茎产量、甘蔗蔗糖分及公顷含糖量综合分析结果表明,赣蔗07-538平均蔗糖分高,蔗茎产量一般;福农07-2020蔗糖分偏低,但蔗茎产量高,公顷含糖量最高;粤甘46号平均蔗糖分居第二,蔗茎产量较高。

2015年甘蔗病虫害防控及高产高糖栽培技术培训

2015年6月10-12日,由广西壮族自治区农科院、福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心、国家甘蔗产业技术研发中心联合举办的＂2015年甘蔗病虫害防控及高产高糖栽培技术培训班＂在南宁举行。来自桂、滇、粤等蔗区的科研院校、农业局（糖办）、蔗糖企业、农科所等单位的专家、学者、农务管理及技术人员共计260多人参加了本次培训班。

2015年全国甘蔗植保技术研讨会

2015年8月15-17日，由全国甘蔗糖业信息中心、中国作物学会甘蔗专业委员会及国家甘蔗工程技术研究中心主办的“2015年全国甘蔗植保技术研讨会”在广西崇左市隆重召开。华南农业大学罗锡文院士、国家甘蔗产业技术体系首席科学家陈如凯、广西农业厅副巡视员何彬、农业部全国农产品安全中心副主任顾宝根、农业部种植业管理司经作处副处长龙熹。

应用GGE双标图分析甘蔗品种(系)的产量和品质性状

采用GGE双标图分析7个甘蔗参试品种(系)在7个试点的产量和品质性状。结果表明,云蔗05-51(YZ05-51)为单茎产量高且稳定性强的品种,福农39(FN39)和柳城03-1137(LC03-1137)的单茎产量较高,但稳定性较差;福农38(FN38)、粤甘35(YG35)和新台糖22(ROC22)有效茎数较高,但稳定性较差;福农39(FN39)和云蔗05-51(YZ05-51)为蔗茎产量较高且稳定性强的品种,福农38(FN38)和柳城03-1137(LC03-1137)蔗茎产量高,但稳定性较差;福农39(FN39)和赣南02-70(GN02-70)为甘蔗蔗糖分较高且稳定性强的品种,云蔗05-51(YZ05-51)和福农38(FN38)甘蔗蔗糖分较高,但稳定性较差;福农39(FN39)为产糖量较高且稳定性较强的品种,福农38(FN38)、云蔗05-51(YZ05-51)和柳城03-1137(LC03-1137)的产糖量较高、但稳定性较差。云南瑞丽和云南临沧2个试点单茎产量的代表性和区分力较强;云南保山和广西来宾2个试点有效茎数的代表性和区分力较强;广西崇左和云南临沧2个试点蔗茎产量的区分力较强;广西百色和柳州2个试点甘蔗蔗糖分的区分力较强;广西百色和云南临沧2个试点产糖量的区分力较强。

甘蔗过氧化物酶基因ScPOD02的克隆与功能鉴定

过氧化物酶(POD)广泛存在于植物各种器官及其不同发育阶段,在植物生长发育及应对逆境胁迫中起重要作用。本研究基于前期转录组数据,从黑穗病菌侵染2 d的甘蔗抗黑穗病品种崖城05-179中分离到ScPOD02基因的cDNA(GenBank登录号为KU593507)及基因组DNA(GenBank登录号为KU593508)序列。其cDNA全长为1434 bp,ORF区为1047 bp,编码348个氨基酸,而基因组DNA全长为1558 bp,含2个外显子和1个内含子。系统发育树显示,ScPOD02与水稻Os Prx11(GenBank登录号为gi|55700889)属于同一个进化分支,推测ScPOD02属于酸性胞外分泌/细胞壁类型的I.1型过氧化物酶家族。将该基因克隆到原核表达载体p ET 32a上,转化大肠杆菌BL21,经异丙基-β-d-硫代半乳糖苷诱导成功获得了大小约60 k D的融合蛋白,且该重组菌在聚乙二醇胁迫下的长势较对照快,表明其耐受干旱胁迫的能力更强。实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析表明,除ROC22和YZ03-103外,ScPOD02基因在甘蔗抗病品种(YZ03-258、YZ01-1413、YT96-86和LC05-136)中受黑穗病菌诱导上调表达,但在中感(GT02-467和FN39)和感病(FN40)品种中的基因表达量基本维持不变或略有降低;此外,ScPOD02积极应答水杨酸、脱落酸、聚乙二醇及氯化钠的胁迫。通过农杆菌介导法在本氏烟叶片上瞬时表达ScPOD02,结果显示出较深的DAB染色,且过表达后本氏烟中的目标基因(ScPOD02)及过敏性反应(HR)标记基因(Nt HSR201和Nt HSR203)和乙烯合成依赖基因(Nt EFE26和Nt Accdeaminase)均上调表达。以上研究结果显示,ScPOD02具有参与甘蔗免疫应答及抗旱和抗盐害的潜在功能。

基于HA-GGE双标图的甘蔗试验环境评价及品种生态区划分

采用遗传力校正的GGE双标图(heritability adjusted GGE,HA-GGE),分析基因型(G)、环境(E)、基因型与环境互作效应(GE)对产量变异的影响,对14个试验点的分辨力、代表性和理想指数进行分析,并对这些试验点的生态区进行划分。结果表明,甘蔗试验环境对产量变异的影响大于基因型和基因型与环境互作;互作因素中以环境×基因型的互作效应最大,基因型×年份的互作效应最小。广东遂溪(E3)和广西崇左(E6)为最理想试验环境,对筛选广适性新品种和鉴别理想品种的效率最高;福建福州(E1)、福建漳州(E2)、广东湛江(E4)、云南保山(E11)、云南临沧(E13)、云南瑞丽(E14)为理想试验环境;广西百色(E5)、广西河池(E7)、海南临高(E10)、云南开远(E12)为较理想试验环境;广西来宾(E8)、广西柳州(E9)为不太理想的试验环境。根据HA-GGE双标图分析结果,可将我国甘蔗生态区划分为3个,即以广西百色、河池、来宾和柳州为代表的华南内陆甘蔗品种生态区,以云南保山、开远、临沧、瑞丽为代表的西南高原甘蔗品种生态区,涵盖福建福州、漳州、广东湛江、遂溪、广西崇左等试点的华南沿海甘蔗品种生态区。

甘蔗CIPK基因的同源克隆与表达

CIPK （calcineurin B-like-interacting protein kinase）是植物特有一类的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,该蛋白在植物响应逆境胁迫中发挥着重要的作用,尤其与非生物逆境胁迫（干旱、高盐、ABA等）的信号传导密切相关。根据玉米CIPK15基因（EU957447.1,2247 bp）核酸序列保守区域设计1对同源克隆PCR引物,以甘蔗品种崖城05-179的cDNA为模板,通过RT-PCR扩增得到甘蔗CIPK基因的一条全长cDNA序列（GenBank登录号为 KM114052）。序列分析结果表明,甘蔗ScCIPK基因全长1782 bp,具有完整的开放阅读框（ORF,91~1631 bp）,编码513个氨基酸,该基因具有CIPK基因的2个特征结构域（Kc-like superfamily和AMPKA-C-like superfamily）。生物信息学分析显示该基因编码的蛋白定位于内质网,为可溶性蛋白,不存在信号肽,二级结构元件多为α-螺旋,含有多个保守功能域,主要参与中间代谢。实时定量PCR表达分析表明,该基因表达具有组织特异性,虽在甘蔗各组织中均有表达,但在芽中的表达量最高。该基因在PEG、NaCl、ABA、SA和MeJA的胁迫诱导过程中,受ABA胁迫后表达量最高,约为对照的5.3倍,推测该基因的表达与甘蔗抗干旱和抗渗透胁迫有关。

甘蔗Ca^(2+)/H^+反向运转体基因的克隆与表达分析

CAX(Ca^(2+)/H^+antiporter)是植物细胞膜Ca^(2+)主动运输体系的一个大类。本研究以高粱的CAX1基因(GenBank登录号为XM_002441593)为探针,利用电子克隆并结合RT-PCR技术,获得甘蔗CAX1基因的1条cDNA序列,命名为Sc CAX1(GenBank登录号为KT799799)。生物信息学分析显示,ScCAX1基因全长784 bp,包含1个645 bp的开放阅读框,编码1个214个氨基酸的蛋白质。ScCAX1蛋白被定位于叶绿体类囊体膜,为稳定的疏水性蛋白,不存在信号肽。蛋白二级结构元件多为α-螺旋,具有1个Na_Ca_ex superfamily。实时荧光定量PCR分析表明,甘蔗ScCAX1基因的表达具有组织特异性,在各组织中均表达,但在茎中表达量最低,叶中的表达量最高。在PEG、NaCl、SA、ABA和Me JA胁迫过程中,ScCAX1基因的表达均受到调控。其中ABA、SA和PEG胁迫下表达量上调,均在胁迫24 h达到最大值。SA胁迫24 h的表达量为对照的5.47倍,而ABA胁迫24 h的表达量为对照的3.5倍。NaCl胁迫6 h的表达量达最大值,为对照的2.14倍。推测ScCAX1基因能够响应逆境胁迫,其表达可能与甘蔗的抗盐、抗渗透胁迫性状有关。

昆虫分泌物介导的昆虫与植物互作研究进展

昆虫和植物是自然界生物类群中重要的组成部分,在长期进化的过程中形成了复杂的相互作用关系,如植物进化出了复杂的防御策略来抵御昆虫为害,同时,昆虫为了获取更多的生存资源也进化出了更多的适生方式。因此,分析和了解昆虫与寄主植物相互适应的研究进展对害虫的有效防治和抗虫植物的培育具有重要作用。在昆虫与寄主植物互作的研究中,植食性昆虫的口腔分泌物(唾液或反刍液)、卵分泌物、肠道合成物及微生物等作为连接昆虫和植物的中间媒介,其有效成分不仅起着诱导或增强植物防御的作用,而且部分还具有抑制或削弱植物防御的功能,因此,按有效成分发挥的作用,植食性昆虫的口腔分泌物主要可分为激发子和效应子。本文从昆虫分泌物的角度介绍了昆虫钙结合蛋白类、酶类和毒液蛋白类等效应子与脂肪酸氨基酸共轭物类、多肽类和酶类等激发子及其介导植物防御的主要方式,明确了植食性昆虫适应寄主植物防御的不同策略,不仅有助于对昆虫和植物两者互作机制的深入解析,而且为绿色有效防治害虫和植物抗性品种的选育提供新的思路。

不同甘蔗品种的机械化收获损失研究

机械化收获是事关中国甘蔗产业水平提升和实现可持续发展的重要环节,而农机农艺融合是加速机械化收获推广应用的关键。采用国际主流甘蔗联合收割机Austoft7000型对5个甘蔗品种的机收田间损失率和夹杂物率进行了分析,研究结果表明:粤糖55和福农39是当地适宜机械化收获的高产品种;福农15蔗茎组织较松脆,机收不宜过高速行驶,以免蔗茎在收割机通道内挤压破损,造成田间损失增加,在此原则基础上,调大排杂风量可有效减少夹杂物。在上述研究基础上,提出了产能类型区分、熟期安排和机械作业面一致性的机收品种布局原则。

甘蔗硫氧还蛋白基因ScTRXh1的克隆及表达特性分析

硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)家族是一类古老的小分子蛋白,已被证明在维持生物体内氧化还原平衡、调控生物信号传导和应答多种非生物逆境胁迫中起重要作用。本研究从甘蔗(Saccharumcomplex)茎全长cDNA文库中分离克隆了一个甘蔗硫氧还蛋白h型基因的cDNA全长序列,命名为ScTRXh1。ScTRXh1全长786bp,5'非翻译区长96bp,3'非翻译区长306bp,开放读码框长384bp,共编码127个氨基酸。实时荧光定量PCR分析表明,甘蔗中ScTRXh1基因的表达在处理前期分别受到ABA的抑制和H2O2的促进;PEG和NaCl胁迫处理对ScTRXh1基因表达的影响不显著;甘蔗中ScTRXh1基因的表达受SA的诱导而显著上调,其表达丰度在处理周期内维持在对照的6倍以上。以上结果表明ScTRXh1基因参与了甘蔗对SA、ABA和氧化胁迫等逆境因子的应答过程。甘蔗不同组织器官的定量表达结果分析表明,ScTRXh1基因在甘蔗根、茎和芽中的相对表达丰度高,分别是其在叶中的33倍、17倍和12倍以上。本研究结果为后续TRX基因在甘蔗抗逆相关机理研究和抗逆育种中的应用奠定了基础。

不同行距与群体密度对甘蔗生长的影响

对福农15号、福农28号和福农39号等3个甘蔗品种在2种行距、3种群体密度下的农艺性状表现和冠层结构特点进行研究,以探明不同行距和群体密度对甘蔗生长的影响。结果表明,福农15号伸长前期长势稳健,中期快,后期慢,适于宽行稀植;福农39号伸长前期、中期长势稳健,后期持续伸长期最长,亦表现出宽行稀植的增产潜力。此外,针对上述品种特性提出了机械化栽培技术要点。

甘蔗属起源及其与近缘属进化关系研究进展

阐述了甘蔗起源、进化、分子遗传学在甘蔗与其近缘属的进化关系研究上的应用,回答了甘蔗的起源中心、甘蔗属及其近缘属之间的进化关系,以及当前如何利用细胞学手段和分子标记技术,从微观分子的角度来研究和分析其遗传多样性、生活史进化等生态和进化问题,最后对其发展前景进行了简要的探讨。

基于因子分析和聚类分析的甘蔗品种抗螟性评价

为明确甘蔗品种(系)抗螟性评价指标,建立甘蔗品种(系)抗螟性综合评价体系。在田间自然虫源条件下,以螟害株率、螟害节率、螟害指数、枯梢率、蛀道数、蛀道长度和羽化率为甘蔗生长中后期抗螟性评价候选指标,对19个甘蔗新品种(系)的抗螟性进行因子分析和聚类分析。结果表明:除螟害株率外,其余6个候选指标均有望作为抗螟性评价指标,其中螟害指数与单茎重损失量、蔗糖分损失量间同时具有显著正相关,是评价甘蔗受害程度的最佳指标。因子分析结果表明,6个抗性相关指标可简化为3个公因子,即植株受害因子、蛀道解剖因子和螟虫生长发育因子。根据品种因子得分,对19个甘蔗新品种(系)抗螟性进行系统聚类分析,结果显示,粤甘42号对螟虫抗性最高,福农38号、桂糖29号、柳城03-1137和桂糖31号对螟虫抗性最低。本研究结果不仅提供了甘蔗抗螟性评价指标与综合抗性评价方法,还明确了19个甘蔗新品种(系)对甘蔗螟虫的抗性。