马铃薯
为筛选出适宜宁夏大田种植的马铃薯新品种,在大田环境下,采用双垄侧面穴播,选择‘冀张薯8号’和‘虎头’2个品种,设置不同膜色及覆膜方式等10个处理。数据结果用方差分析及重复比较。结果表明:黑色膜比露地0~20 cm土壤含水量高5.1%,比覆白色膜高2.3%;块茎膨大期秋覆黑色膜0~20 cm地温比露地高0.6℃,比秋覆白色膜田块低1.5℃;黑色膜马铃薯平均产量达27000 kg/hm2,比白色膜马铃薯平均增产4500 kg/hm2,比露地增产10500 kg/hm2,增幅分别达到20%和63.6%,黑色膜比白色膜产量显著提高,全覆膜比半覆膜产量显著提高。‘冀张薯8号’产量明显高于‘虎头’,其中黑色全膜单株薯重高出488 g;产量高出16311 kg/hm2,增产306.5%,增产效果十分显著。在30000株/hm2的种植密度下,产量最高,增产率达到27.7%。建议大面积推广‘冀张薯8号’,滴灌黑色全膜覆盖栽培增产3倍以上。
优选适宜漳州市龙海区冬种马铃薯新品种,推进马铃薯产业绿色可持续发展。以‘中薯50’、‘闽薯12号’、‘云薯109’、‘陇薯24号’、‘实验1号’、‘福农4号’、‘福农5号’、‘华颂3号’、‘沃土5号’9个新品种,以及‘费乌瑞它’(CK)为供试材料进行筛选试验。结果表明,同‘费乌瑞它’相比,‘福农4号’、‘福农5号’、‘中薯50’、‘沃土5号’、‘华颂3号’、‘闽薯12号’、‘实验1号’的鲜薯产量分别增加了42.63%、39.66%、29.00%、25.39%、20.69%、10.19%、9.56%,‘云薯109’、‘陇薯24’分别降低了19.91%、7.37%(P<0.01)。9个新品种均为受市场认可的黄皮黄肉、薯形椭圆的品种,与‘费乌瑞它’差异不大;薯块的大中薯率、干物质含量和食味等综合品质由好到差为‘福农5号’/‘福农4号’>‘沃土5号’/‘实验1号’/‘华颂3号’>‘费乌瑞它’/‘中薯50’>‘闽薯12号’/‘云薯109’/‘陇薯24号’;‘闽薯12号’、‘陇薯24号’、‘中薯50’和‘费乌瑞它’有不同程度的二次生长、空心和裂薯,其他品种未发现生理缺陷;生育期(83~89 d)及主要农艺性状均表现适宜;‘陇薯24号’、‘华颂3号’、‘费乌瑞它’在田间对晚疫病高感,其他品种为中感。研究认为,‘福农4号’、‘福农5号’、‘中薯50’、‘沃土5号’、‘华颂3号’和‘实验1号’在漳州市龙海区冬种上的综合表现优于‘费乌瑞它’。建议将‘福农4号’、‘福农5号’作为主栽品种,‘中薯50’、‘沃土5号’、‘华颂3号’和‘实验1号’作为供选品种,在当地冬种马铃薯生产上进行示范与推广应用。
为了探究马铃薯淀粉经γ射线辐照处理后,对制备淀粉膜性能影响,采用60Co-γ射线对淀粉进行0~50 kGy辐照处理后制成薄膜,利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等方法考察膜性能。结果表明:γ射线辐照引起糖苷键断裂,淀粉长链分子打断。随着吸收剂量的增加淀粉膜的断裂伸长率、拉伸强度呈先升高后降低的趋势,而膜的透光性先减弱后增强趋势,其中当吸收剂量为10 kGy时,膜的力学性能最好,断裂伸长率、拉伸强度分别为62.37%,3.73 Mpa,膜的透光性最差,不透明度值为1.29。水溶性随吸收剂量增大而不断提高,膜中的不溶淀粉颗粒变少,膜表面越光滑平整。对淀粉进行辐照处理可有效破坏淀粉分子结构,打断分子链,并明显改变淀粉膜的力学性能、透光性、水溶性与成膜性。
本研究旨在筛选出适宜川西高原地区种植的不同熟期马铃薯品种。通过对18个不同熟期马铃薯品种的12个产量与营养相关性状进行分析,结合多元线性回归和相关性分析对马铃薯的产量和品质进行综合评价。结果表明,早熟品种中单株结薯数、平均单薯重和维生素C含量的变异系数超过30%,早熟品种中产量与主茎数、商品薯率与平均单薯重呈极显著正相关,商品薯率与单株结薯数和维生素C呈显著负相关。中晚熟品种中主茎数、维生素C和还原糖含量的变异系数超过30%,中晚熟品种中商品薯率与平均单薯重呈极显著正相关,生育期与株高、淀粉和还原糖呈显著负相关。本研究初步明确了早熟品种产量与主茎数、单株结薯数和商品薯率相关,而中晚熟品种产量与商品薯率和单株结薯数相关,该结论可为川西高原地区马铃薯品种选育提供参考依据。
探讨硼硅营养元素对烤烟病害防控效应及其生理作用机理,为烟草合理施肥与绿色病害防治提供参考依据。以‘云烟100’为材料,通过田间试验研究不同硼硅水平对烤烟马铃薯Y病毒病(PVY)发病率与叶片抗氧化酶活性影响。结果表明,硼硅降低了烤烟PVY发病率与病情指数,与叶面喷施清水(CK)相比,叶面喷施硼9.0 kg/hm2+硅6.0 kg/hm2的烤烟PVY发病率、病情指数分别下降了32.5%、22.0%,硼硅显著提高烟叶酶活性,烟叶苯丙氨酸降解酶活性、脯氨酸含量与CK相比分别显著提升了121.4%~426.5%、30.0%~74.3%。相关分析发现,PVY发病率与脯氨酸含量呈显著负相关,而苯丙氨酸降解酶活性与脯氨酸含量呈显著正相关。组合施用硼砂9 kg/hm2与硅肥6 kg/hm2可降低烤烟病害发生率,诱导防御酶活性增强。
本研究旨在评估几种化学防治药剂对山东临沂市郯城县马头镇马铃薯晚疫病的田间防治效果。通过选取687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂、72%甲霜灵锰锌、42.8%氟菌·肟菌酯悬浮剂和100亿个/g 枯草芽孢杆菌生物制剂,设对照与处理组,监测病情指数、防治效果和产量。结果表明,687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂控制病情效果显著,2020年3次用药后病情指数分别为3.21、5.13和6.02,防治效果超80%,最高达85.14%,增产27.9%;2021年3次用药病情指数分别2.95、4.75和5.45,防治效果超84%,增产26.0%。42.8%氟菌·肟菌酯悬浮剂防治效果略逊但优于其他药剂。强调了根据地区特定条件选择防治药物的重要性,并推荐687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂作为该区域马铃薯晚疫病的优选防治药剂,研究结果为农民提供了科学的防治指南。
为探索高海拔地区栽培密度和氮肥用量对马铃薯产量和品质的影响,采用二因素裂区试验设计,设置3个密度水平(4.17万、5万、6.25万株/hm2,分别表示为D1、D2和D3)和4个施氮水平(0、110、220、330 kg/hm2,分别表示为N0、N1、N2、N3),分析不同密度、氮肥处理组合对马铃薯晚熟品种‘藏农薯1号’植株性状、产量和品质的影响,探讨该品种最优的肥密配置。结果表明,密度和氮肥对马铃薯植株性状、产量及品质有显著影响,且产量和品质显著受密度和氮肥互作的影响。低密度4.17万株/hm2下马铃薯产量、商品薯产量随施氮的增加而增加,干物质含量、淀粉含量和蛋白质含量随施氮的增加呈先增后降的趋势,较高密度5.0万株/hm2和高密度6.25万株/hm2下马铃薯产量、商品薯产量随着施氮的增加先增后降,干物质含量、淀粉含量和蛋白质含量呈升高的趋势。D2N2处理下马铃薯产量为最高47884 kg/hm2,商品薯率为56.03%,同时植株及品质性状表现较好。综合考虑植株、产量和品质性状,基于TOPSIS分析结果,马铃薯在拉萨及周边地区的种植以密度为5.0万株/hm2、施氮量220 kg/hm2较为适宜。
为筛选出适合呼伦贝尔地区种植的产量高、品质优的高淀粉加工型马铃薯新品种,于2022—2023年在呼伦贝尔市农牧科学研究所扎兰屯中和镇试验基地内进行试验,以呼伦贝尔地区淀粉加工型品种‘维拉斯’作对照,调查‘延薯16号’、‘华晟8号’、‘兴佳7号’、‘中薯28号’、‘龙薯20号’、‘龙薯7号’、‘中薯49号’和‘龙薯26号’8个马铃薯新品种的物候期和块茎性状,对淀粉含量、块茎产量及淀粉产量的表现及其稳定性进行鉴定和评价。9个品种中‘中薯49号’‘龙薯20号’淀粉含量分别排在第一位、第二位,两年平均值分别为18.27和18.10,高于对照,但差异不显著;‘龙薯20号’、‘中薯28号’块茎产量高,分别为55074 kg/hm2和54607 kg/hm2,显著高于对照,且稳定性较好;‘龙薯20号’块茎淀粉产量最高,两年平均值为9863 kg/hm2,显著高于对照及其他品种,且表现稳定。综合比较,‘龙薯20号’在9个品种中淀粉产量最高且年份间表现稳定,适合在呼伦贝尔市地区作为淀粉加工品种示范推广。研究对推动呼伦贝尔地区马铃薯加工产业健康发展意义重大。
研究旨在对土壤中马铃薯病原菌分离鉴定,明确致病基因及致病能力。对开展抗疮痂病育种及综合防治具有重要意义。对采集的发病薯块,采用组织分离法和涂布稀释、通过16S rDNA测序进行种类鉴定并构建系统发育树,PCR鉴定致病基因,萝卜幼苗法、小薯片法和盆栽接种鉴定测试致病性。共分离鉴定致病性链霉菌4种,分别为Streptomyces scabies、Streptomyces thermocarboxydus、Streptomyces rubrogriseus、Streptomyces kanamyceticus。以上菌株分别接种希森3号进行致病性检测,测试结果表明,上述4种链霉菌均能引起块茎发病,且致病基因组合均为txtAB+/tomA+/nec1+;本研究共鉴定马铃薯疮痂病致病性链霉菌4种,除Streptomyces scabies外,Streptomyces thermocarboxydus、Streptomyces rubrogriseus、Streptomyces kanamyceticus 3种病原菌为马铃薯疮痂病新型致病菌。
选取大同市云州区作为研究区,基于DSSAT模型,在基准年和未来气候变化情景(2个CO2浓度:450、550 μmol/mol;2个增温:1.5、2.0℃)下开展40个播期和7个温度敏感系数处理的模型模拟试验,其中认为450 μmol/mol CO2伴随1.5℃增温、550 μmol/mol CO2伴随2.0℃增温情景为未来最可能发生的气候变化,以此探讨未来晋北地区马铃薯最适播期以及品种耐热性的变化特征,并定量分析采取改变最适播期或改变品种措施的增产效应。结果表明:气温升高、CO2浓度增加均使马铃薯最适播期提前,且未来最适播期变化主要源于气温的增加,其中450 μmol/mol CO2伴随1.5℃增温、550 μmol/mol CO2伴随2.0℃增温,最适播期分别提前4、5 d;采取最适播期管理措施后,通过改变播期将给450 μmol/mol CO2伴随1.5℃增温、550 μmol/mol CO2伴随2.0℃增温情景分别带来10.2%、20.7%的增产,此时的产量将比基准年产量分别增加12.3%和20.8%;采取改种温度敏感性高的品种,提高品种的耐热性,可以适当提高产量,但提高幅度有限。因此,未来晋北地区可采取播期提前或辅以培育温度敏感性高的新品种来降低未来气候变化的影响,保证马铃薯稳产高产。
钾是马铃薯生长发育必需的矿质营养元素之一,对马铃薯生长发育和块茎形成至关重要,钾素吸收和利用效率低是中国马铃薯生产中重要的限制因素之一。本研究从钾素营养效率含义与评价、作物钾高效基因型的鉴定与评价、钾高效吸收的生理基础和钾高效利用的生理基础4个方面,总结归纳了国内外各类作物钾高效品种鉴选的方法和指标。提出选育钾高效基因型品种是提高马铃薯钾素利用效率的有效途径之一,更具有科学意义和现实意义。同时对未来马铃薯钾高效基因型鉴选研究方向进行了展望,以期为马铃薯高产和钾素高效利用提供参考。
马铃薯是重要的粮食作物,对高温十分敏感。本研究旨在探讨高温胁迫对马铃薯叶片生理特性及产量的影响。以‘青薯9号’为试验材料,采用随机区组试验设计,对马铃薯叶面积、叶绿素含量、光合荧光特性及产量进行了系统研究。结果表明,高温胁迫使叶面积指数和叶片SPAD值明显下降,T1处理较T2处理叶面积指数下降11%~34%,相对T3处理下降34%~68%,T2较T3处理的SPAD值降低了2.43%。其次,光合荧光及产量也下降,回升相对缓慢,抑制了Pn产生和对光能的吸收与转化,并使得活性氧增加,叶片失水萎蔫造成死亡,从而会影响马铃薯的整个生育进程,造成最终减产。因此,高温下会引发功能叶片多变,使马铃薯光合性能降低,活跃期逐渐缩短,生理代谢活动紊乱,产量也明显降低。
研究旨在评估有机肥替代化肥对土壤和马铃薯的影响,并确定最佳的有机替代比例。试验于2022年在宁夏固原市西吉县进行,以‘青薯9号’马铃薯品种为供试材料,设置5个处理组,对照组(CK)仅施用化肥,T1组20%的化肥被有机肥替代,T2组40%的化肥被有机肥替代,T3组60%的化肥被有机肥替代,T4组完全施用有机肥。研究分析不同处理对马铃薯生长期间土壤养分含量、土壤酶活性及块茎品质的影响,并探讨三者之间的关系。结果显示:(1)与CK、T4相比,有机肥替代部分化肥能显著提高碱解氮、速效磷、速效钾的含量,其中速效钾的增长最为明显,增幅为13.86%~37.74%、2.55%~42.10%。(2)土层深度0~20 cm的土壤酶活性略高于20~40 cm,有机肥替代部分化肥提高了土壤酶活性,特别是碱性磷酸酶活性,在0~20、20~40 cm土层较CK分别提高了3.74%~56.11%、2.02%~55.90%;较T4分别提高了7.57%~64.94%、8.56%~50.57%。(3)与CK和T4处理相比,有机肥替代部分化肥处理提高了马铃薯块茎品质含量。(4)相关性分析表明,土壤酶活性与土壤养分含量呈正相关,土壤养分含量的增加会促进酶活性的提升。逐步线性回归分析发现,碱解氮、脲酶、碱性磷酸酶以及20~40 cm土层的过氧化氢酶活性与马铃薯品质有显著关联。研究表明,有机肥替代40%的化肥对提升土壤养分含量、增强土壤酶活性、改善马铃薯品质的效果最为显著。
本研究旨在鉴定微型薯连作基质中疮痂病原菌的种类,筛选具有良好抑制活性的有机酸以利于控制疮痂病发生。研究从病薯上分离纯化病原菌,用薯片法、萝卜片法及温室盆栽接种法检测其致病性,结合形态学观察、生理生化特性测定及16S rRNA基因序列分析确定种类,对其耐盐性等生物学特性进行研究,用纸碟法测定甲酸等有机酸对疮痂链霉菌生长的影响。链霉菌19311具有致病性,其致病岛毒力相关基因型为txtAB+/tomA+/necI+,根据19311菌株培养特征、生理生化特性及16S rRNA序列分析结果鉴定为酸性疮痂链霉菌(Streptomyces acidiscabies)。甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸可显著抑制S. acidiscabies的生长,甲酸抑菌效果最佳,抑菌圈直径为45.43 mm,抑菌最低有效浓度为1%,可通过增加细胞膜通透性抑制S. acidiscabies生长。综上所述,本研究明确了微型薯生产基质中疮痂链霉菌19311的种类及其生物学特性。未来可考虑使用1%甲酸进行疮痂病的控制试验,并评估其对原原种生产的潜在影响。
山东是中国典型的马铃薯春薯种植区,春种马铃薯苗期易受到偶发性的低温冷害,其已成为山东春季马铃薯生产中重要的非生物胁迫因素。马铃薯遭受低温冷害后若不采取补救措施轻则减产重则绝收。本研究中模拟马铃薯-2℃的低温胁迫,经低温胁迫3 d后设置喷施0.2%、0.4%、0.6%、0.8%浓度腐植酸,通过检测喷施不同浓度腐植酸后的马铃薯生理生化指标,探索出喷施腐植酸对马铃薯低温冷害的缓解效应,摸清马铃薯受低温冷害后腐植酸的最佳喷施浓度。结果表明:低温胁迫下,喷施腐植酸可提高马铃薯叶片含水率,降低叶片电导率来对抗冷害,同时能够提高叶片叶绿素a含量,增强光合能力;低温胁迫下,喷施腐植酸显著影响了马铃薯苗期叶片的抗氧化系统,表现为提高叶片可溶性蛋白含量,提高马铃薯叶片内抗氧化物酶活性,降低植物体内过氧化物质的累积量,保证植物体内常规的氧化还原电位,增强了其抗寒能力。在恢复长势上喷施0.6%~0.8%浓度腐植酸效果较好,在提高叶片抗氧化系统酶活性上喷施0.4%~0.6%浓度腐植酸效果表现较好。
为了研究赤霉素不敏感矮化基因(gibberellin insensitive dwarf, GID1)在马铃薯生长中的作用,在马铃薯中克隆该基因并转化植株记录相关表达差异。以马铃薯‘川芋21’组培苗为材料,通过马铃薯基因库设计引物克隆到了一个马铃薯赤霉素不敏感矮化基因StGID1。通过转化‘鄂马铃薯3号’,得到过表达转基因植株和RNAi植株并记录表达差异。进化分析显示,StGID1蛋白氨基酸序列与番茄SlGID1b-1基因的氨基酸序列同源性最高。过量表达和干扰抑制表达的转基因植株对比显示,在组培苗中,干扰抑制表达的植株平均茎直径为过量表达植株的2倍。在成熟植株中,抑制表达植株株高仅为过表达植株株高的62.8%,显著低于空白对照和过表达植株。在赤霉素处理时,过表达转基因植株、干扰抑制表达植株及对照均表现出随赤霉素浓度升高而茎高增高,茎直径减小。本研究证明StGID1是GID1基因家族在马铃薯中的同源基因,为马铃薯赤霉素调控路径的一部分。
随着云南省马铃薯种植面积的扩大和种薯调运的频繁,质量监管不足导致马铃薯疮痂病的发生日益严重。本研究旨在评估云南省马铃薯主栽品种对该病害的抗性水平,并筛选出具有潜在抗病性的育种材料。为此,本研究收集了33份不同的马铃薯品种(系)材料,并通过组织培养方法培育组培苗,进而采用盆栽试验进行抗性评估。同时结合对大田主栽品种田间发病情况的调查。结果显示,供试的33份马铃薯品种(系)的组培苗接种疮痂病菌后,所有测试品种均出现了不同程度的病害,发病率58%~96.67%,其中I-1085品种的发病率最低,F37-2品种的发病率最高。病情指数分布在22.58~67.27之间,以Fx3品种的病情指数最低,F37-2的最高。本研究结果为云南省马铃薯抗疮痂病品种选育工作提供了重要的基础性数据和理论支撑。
探究杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的生长抑制、拒食活性以及驱避活性影响,明确杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的非特异性作用,为马铃薯瓢虫绿色防控和木醋液的害虫防治应用提供理论依据。用杏壳木醋液不同浓度处理的龙葵叶片喂食马铃薯瓢虫,测定不同浓度处理在各时间段4龄幼虫的体重增长量、成虫和幼虫的非选择性和选择性取食量以及行为选择情况,并分析不同浓度杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的增重抑制、拒食活性、驱避活性等影响。结果表明,4龄幼虫的体重增加、成虫和幼虫的非选择性和选择性取食量以及行为选择均显著受到杏壳木醋液的影响,其中杏壳木醋液在48 h时4龄幼虫体重增长抑制率最高达到83%;4龄幼虫和成虫的最高非选择性拒食率分别为92%和82%;最高选择性拒食率分别为87%和78%;马铃薯瓢虫幼虫和成虫在四臂嗅觉仪中均表现出了极显著的驱避作用,幼虫的最高驱避指数为0.67,成虫为0.95。杏壳木醋液对马铃薯瓢虫有显著的增重抑制、拒食活性和驱避活性,杏壳木醋液浓度对马铃薯瓢虫还有显著的非特异性作用。
为探索陇中旱农区马铃薯优质高产的微肥配施量,开展铁、锌肥对马铃薯产量、品质和土壤养分营养影响的研究。采用双因素随机区组设计,以锌、铁肥为参试因子,其中锌、铁肥各设3个施肥水平,分别为:锌肥(0、20、40 kg/hm2)、铁肥(0、10、20 kg/hm2),共计9个处理。结果表明,铁、锌肥单施及其二者的交互作用对马铃薯产量、品质及土壤有效锌和铁含量有显著影响(P<0.05)。其中,Fe2Zn0、Fe0Zn2产量较Fe0Zn0提高15.0%、19.5%,Fe2Zn2较Fe0Zn0产量提高21.5%;Fe2Zn0较Fe0Zn0铁含量提高12.4%,Fe0Zn2较Fe0Zn0锌和铁含量提高10.8%和9.8%;Fe2Zn2的产量、淀粉、铁和锌含量分别较Fe0Zn0显著提高21.5%、3.4%、17.3%和13.6%。在0~10和10~30 cm土层,Fe2Zn0有效铁含量较Fe0Zn0分别显著提高15.0%和4.0%,Fe2Zn2有效锌含量较Fe0Zn0显著提高104.2%和42.9%。综合考虑,在本试验条件下,铁、锌微肥单施用量分别为20 kg/hm2和40 kg/hm2,配施用量为铁肥20 kg/hm2配施锌肥40 kg/hm2效果最佳,且有利于马铃薯的提质增产。
马铃薯是中国重要的粮食和蔬菜作物,其面积和产量居世界首位。调整马铃薯施肥结构,提高马铃薯产量和品质,已成为马铃薯种植中亟待解决的重要问题。在2年的田间试验中,研究了有机肥料和微生物肥料在减少化肥的条件下提高马铃薯质量和产量的潜力。该试验旨在为马铃薯化肥减施和增效模型提供理论依据。结果表明:与单独施用化肥相比,施用有机肥或微生物肥可显著提高马铃薯产量23.5%~34.5%,提高马铃薯淀粉含量4.2%~17.5%,降低马铃薯硝酸盐含量9.0%~56.0%,显著改善土壤理化性质。微生物肥料能显著提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量。双向方差分析结果表明,施肥水平对马铃薯营养品质有显著影响,而肥料类型是影响土壤理化性质的主要因素。冗余度分析结果表明,土壤碱解氮、有效磷含量和pH对马铃薯营养品质有显著影响。