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干物质差异甘薯的农艺调控效应研究

陈宇星  
【摘要】: 甘薯(Ipomoea batatas(Lam.)L.)作为生物质能源和淀粉加工的原料,淀粉含量的高低决定了甘薯生产燃料乙醇转化率的高低和加工效益。因此培育高产高淀粉甘薯品种,采取各种措施提高甘薯淀粉含量,则是提高甘薯商品化率的重要途径。本试验以不同淀粉含量的3个甘薯品种为研究对象,以氮肥、钾肥配合施用(N:K_2O=1:2),并结合去分枝处理措施。采用L_9(3~4)正交组合试验设计(田间采用完全随机区组排列),测定不同生育时期淀粉合成相关酶类活性、生理指标、农艺性状的变化及其相关关系,来研究氮肥、钾肥和去分枝对不同甘薯品种干物质含量或淀粉含量的影响效应,以期利用不同时期各项指标的变化规律来判定在某一时期某一指标是否能预测未来甘薯淀粉含量的高低,找出较为合适的调控组合。主要结果如下: 1、各因素对产量和薯块数的影响 本试验3个甘薯品种干率较高的其经济鲜产量较低,干率的高低与经济鲜产量存在极显著的负相关。影响经济鲜产量主要是甘薯基因型差异,去分枝对经济鲜产量也有影响,达到了显著差异。 本试验中,对淀粉产量、薯块数的影响主要是甘薯的基因型差异。 氮肥、钾肥对经济鲜产量、淀粉产量的影响都没有达到显著性差异水平。 2、各因素对薯块干率的影响 甘薯的基因型差异是薯块干率差异的主要原因。本试验钾肥(K_2O)施用量较多时会降低薯块的干率。在生育期内,渝薯2号品种迅速积累干物质的时间比南薯88和商丘52-7要长,时间上的差异可能就是最终收获时干率差别的原因。除时间上的差异之外,较高的地上部鲜重也是干率高的原因。对于高干率甘薯品种提高其干率的最优组合是氮肥施用量10 kg/667m~2,钾肥施用量10kg/667m~2,不去分枝。 3、各因素对地上部及R/T值的影响 甘薯基因型差异是地上部鲜重差异的主要原因。对于干率较高的甘薯品种,其地上部鲜重在整个生育期都保持较高值。氮肥对地上部鲜重的影响达到了极显著水平,氮肥施用量10kg/667m~2有利于地上部鲜重的增加。 甘薯基因型差异是造成叶绿素含量差异的主要原因。在生育中、后期,高干率甘薯品种的叶绿素含量如果始终保持在较高的水平。因此,对于高干率甘薯品种提高其叶绿素含量需要氮肥施用量10 kg/667m~2,钾肥施用量5kg/667m~2,不去分枝处理。 甘薯的品种差异是引起R/T值差异的主要原因,说明干率高的品种,其R/T值越大。氮肥对R/T值达到了极显著差异,有可能是氮肥量在促进了茎叶生长同时也促进了块根中干物质的积累。 4、各因素对淀粉合成相关酶活性的影响 本试验结果表明,甘薯基因型差异是引起各淀粉合成相关酶活性差异的主要影响因素。 干率较高的品种渝薯2号其ADPG焦磷酸化酶活性最高。ADPG焦磷酸化酶活性表现较低值时候正是薯块干物质迅速积累时期。 干率较高的甘薯品种其蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性较高。 对于高干率甘薯品种提高淀粉合成相关酶活性的最优处理组合是氮肥施用量5 kg/667m~2,钾肥施用量20 kg/667m~2和不进行去分枝处理。 5、各因素对糖代谢的影响 本试验中干率较高的甘薯品种可溶性糖、还原性糖量含量较低,干率较低糖含量较高。 去分枝对于糖含量的变化没有达到显著性差异。 本试验中研究结果表明,块根中糖含量较低时有利于淀粉积累,高干率最优组合的栽培方式是氮肥5 kg/667m~2,钾肥施用量20 kg/667m~2,不进行去分枝处理。 6、淀粉合成相关酶活性、糖含量间的相关性 薯块干率、淀粉产量与ADPG焦磷酸化酶活性和蔗糖合成酶分别达到了显著和极显著负相关。 在块根中ADPG焦磷酸化酶活性与蔗糖合成酶活性表现较为一致,两者存在极显著正相关。而蔗糖磷酸合成酶活性与ADPG焦磷酸化酶活性没有达到显著或极显著水平。 ADPG焦磷酸化酶、蔗糖合成酶活性与还原性糖含量和可溶性糖含量存在极显著或显著负相关。块根中糖量较多时淀粉合成相关酶活性较低,反之酶活性较高时会把更多的糖转化为干物质或淀粉。


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