【摘 要】
:
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界第四大粮食作物。2015年中国正式启动马铃薯主粮化战略,其核心内容是提高马铃薯单产水平以及营养品质。在当前农业生产领域中,鉴于农田土壤缺锌问题普遍,增施锌肥是促进作物增产提质的重要措施之一,并已在水稻、小麦、玉米等作物上取得了良好的应用效果。在马铃薯主粮化背景下,探究外源锌对马铃薯生长发育及块茎锌营养的影响有其重要意义。本研究以马铃薯为试验材
论文部分内容阅读
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界第四大粮食作物。2015年中国正式启动马铃薯主粮化战略,其核心内容是提高马铃薯单产水平以及营养品质。在当前农业生产领域中,鉴于农田土壤缺锌问题普遍,增施锌肥是促进作物增产提质的重要措施之一,并已在水稻、小麦、玉米等作物上取得了良好的应用效果。在马铃薯主粮化背景下,探究外源锌对马铃薯生长发育及块茎锌营养的影响有其重要意义。本研究以马铃薯为试验材料,通过营养液培养、盆栽及田间试验,研究了锌对马铃薯生长发育的影响及其生理作用,外源锌对马铃薯锌吸收分配及块茎营养品质的影响,不同施锌方式和锌源对不同品种马铃薯产量、块茎锌含量及锌生物有效性的影响。旨在为科学运筹锌肥,促进马铃薯增产提质,实现马铃薯块茎富锌提供理论指导。研究取得的主要结果如下:1.缺锌导致马铃薯生长发育受阻。马铃薯脱毒组培苗在缺锌营养液(0μmol/L ZnSO4·7H2O)中处理14天,根系伸长生长状况不良,总根长、根表面积及根系活力均显著下降。缺锌处理46天,地上部出现叶片变小、失绿黄化、顶端小叶簇生症状,其功能叶叶面积、总叶绿素含量明显减少,光合速率显著下降。对缺锌马铃薯中位叶喷施0.2%硫酸锌水溶液,恢复供锌处理7天,上位叶和下位叶锌含量分别较喷施前增加35.16%、53.77%,但马铃薯未恢复正常生长。2.缺锌降低了马铃薯活性氧清除能力,并导致细胞膜脂过氧化程度加剧,碳氮代谢异常。缺锌马铃薯叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性显著下降,过氧化物酶(POD)活性上升,丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)及游离氨基酸含量显著增加,可溶性糖、全氮及可溶性蛋白含量显著下降。3.不同施锌方式下,外源锌(ZnSO4·7H2O)可促进马铃薯干物质积累,改善块茎营养品质,并显著提高不同品种马铃薯锌含量及锌生物有效性。叶面施锌总锌利用率是土壤施锌的9.65~24.71倍。土壤施锌使马铃薯块茎锌含量增加0.77~9.63 mg/kg,平均增幅29.95%,植株总锌累积量平均增加61.37%;叶面施锌使块茎锌含量增加3.34~11.57 mg/kg,平均增幅63.26%,植株总锌累积量平均增加151.04%。与不施锌处理及土壤施锌处理相比,叶面施锌使马铃薯块茎植酸/锌摩尔比下降38.89%~51.20%、27.65%~43.26%。4.叶面喷施不同锌源显著提高了马铃薯锌含量,并改善了田间马铃薯生理状况,有机螯合锌肥处理块茎锌含量增幅大于无机锌肥处理。硫酸锌(ZnSO4)、柠檬酸锌(CA-Zn)、脯氨酸锌(PRO-Zn)和壳寡糖锌(COS-Zn)处理使马铃薯叶片相对电导率下降,丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量显著减少,可溶性蛋白含量显著增加。CA-Zn、PRO-Zn、COS-Zn处理茎叶、根及块茎锌浓度增幅大于ZnSO4处理。收获后CA-Zn处理块茎锌浓度为17.06 mg/kg,较ZnSO4处理高8.53%,差异显著;PRO-Zn和COS-Zn处理块茎锌浓度为16.13 mg/kg、16.44 mg/kg,分别较ZnSO4处理高2.61%和4.58%,差异不显著。5.外源施锌处理下,10个参试马铃薯品种产量及锌含量变化差异明显。土壤施锌和叶面施锌分别使马铃薯平均增产7.20%和6.52%,其中,华薯3号在不同施锌方式下增产幅度均最高。不施锌肥处理下,各马铃薯品种块茎锌含量在9.12mg/kg~15.71 mg/kg之间。土壤施锌处理下,各品种锌含量变幅增至9.89mg/kg~20.35 mg/kg,变异系数在0.60%~6.10%之间,其中华薯9号锌含量最高,08CA-9635-19锌含量最低。叶面施锌处理下,各品种锌含量变幅增至16.20mg/kg~24.68 mg/kg,变异系数在1.83%~5.29%之间,其中夏波蒂锌含量最高,大西洋锌含量最低。
其他文献
生物炭作为一种新型、高效、操作简单的富碳材料被越来越多的应用到植物-土壤领域改善不良的土壤养分状况,促进植物更好地生长。新鲜的生物炭通常可以携带较高水平的有效钾含量,缓解土壤钾素缺乏的情况。在自然条件下生物炭可以在土壤中存在上千年,具有非常高的稳定性,但是生物炭在土壤中并不是一成不变的,土壤中常见的干湿,冻融交替以及酸雨现象会改变生物炭的结构和性质,从而影响生物炭对土壤和植物的影响效果。我国南方土
油菜和小麦是我国重要的油料和粮食作物,播期毗邻,机械化作业工序相似,开发油菜和小麦兼用播种机以提高机具的利用率为实际生产迫切需求;随着现代农业新型经营主体的快速发展,开发大中型兼用播种机提高作业效率已成为推动油麦机械化播种水平的发展方向;论文针对现有免耕播种机难以实现播量调节范围大,且尺寸差异明显的油菜与小麦种子兼用高速播种、同步施肥,排种器及开沟装置对地表坡度下宽幅作业适应性差等问题,开发了油麦
近年来,我国的生猪养殖行业向着集约化、规模化、规范化发展。猪只盘点在集约化养猪养殖中是管理中重要的一环。传统的人工计数的方法较为费时费力,且在猪只数量较多时容易计数出错。采用非接触式的机器视觉方法对猪只数量进行估计,可以减少人猪之间的直接接触,提高猪只福利,同时使计数过程更加高效,有助于提高养殖效益。在此研究背景下,本文对高密度猪群计数方法开展研究,以二元杂仔猪为研究对象,采集猪群图像,使用深度学
棉花黄萎病是由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的世界性的土传维管束真菌病害,给棉花生产带来严重的经济损失。目前,棉花主栽品种并没有表现出很好的黄萎病抗性。研究大丽轮枝菌致病机制并探索致病基因与寄主棉花之间的互作关系能为棉花抗病育种提供理论依据和基因资源。大丽轮枝菌基因组编码分泌蛋白,在致病过程中与寄主植物展开博弈,其糖苷水解酶(Glycoside hydrolases,G
隆科638S(LK638S)属中籼型温敏核不育系,其育性稳定、配合力强,但LK638S抗病性水平较弱,影响杂交水稻组合的推广和应用。已有研究表明Bsr-d1、Pi21和Os ERF922的功能缺失可以增强抗病性,因此本研究拟利用CRISPR/Cas9基因编辑技术突变LK638S的Bsr-d1、Pi21和Os ERF92基因,改良LK638S的抗病性。主要研究结果如下:(1)本试验设计了由水稻U3启
水稻单位面积产量居于我国谷物单位面积产量的首位,水稻倒伏发生影响水稻稳产。研究影响水稻倒伏的关键农艺性状,并对相关性状进行定位,对水稻稳产具有重要意义。本实验采用珍汕97B/IRAT109重组自交系群体(F9)和533份水稻核心种质资源为材料,在齐穗后25天测定21个表型性状。通过对21个表型性状数据的相关性分析和通径分析,研究主要农艺性状和茎秆性状与倒伏指数在2个水稻群体中的关系。采用K-mea
合理施用钾肥可以显著提高油菜籽的产量和品质,而钾肥可以显著提高农作物的光合能力,这是钾肥提高作物产量的重要原因。关于钾与作物光合作用的研究已开展了大量的工作,叶绿体和细胞质之间钾离子的再分配与光合作用紧密相关,但其作用机制并不明确。单价阳离子与质子反向转运蛋白(The monovalent cations and proton reverse transport proteins,CPA)介导了细
RNA编辑普遍存在于植物线粒体和叶绿体中,通过碱基胞嘧啶(C)到尿嘧啶(U)的转变,参与基因转录后加工过程。PPR蛋白是植物中最大的蛋白家族之一,是RNA编辑的核心组分,在水稻的生长发育与环境适应中发挥重要作用。因此,对PPR基因功能的研究有助于水稻抗旱性的分子机理解析,为后续进一步的节水抗旱稻育种提供新的基因资源。本研究对前期全基因组关联分析(GWAS)定位到的与线粒体基因ccm Fc RNA编
花青素是一类具有强抗氧化性的色素,广泛存在于植物体中。拟南芥中PAP2是调控花青素的合成重要的MYB类转录因子家族。甘蓝型油菜中包含9个PAP2同源基因拷贝(BnaPAP2.A2、BnaPAP2.A3、BnaPAP2.A7.a、BnaPAP2.A7.b、BnaPAP2.C2、BnaPAP2.C3、BnaPAP2.C6.a、BnaPAP2.C6.b、BnaPAP2.C6.c),然而只有BnaPAP2