栽插密度和EBR浓度对甘薯鲜薯产量和品质的影响
Effects of Planting Density and EBR Concentration on the Yield and Quality of Sweet Potato
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收稿日期: 2023-04-26 修回日期: 2023-07-6 网络出版日期: 2023-07-07
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Received: 2023-04-26 Revised: 2023-07-6 Online: 2023-07-07
作者简介 About authors
罗元凯,主要从事甘薯栽培和植物品种测试技术研究,E-mail:
为了进一步探究提升甘薯产量和品质的方法,以及为北方地区甘薯的丰产栽培配套技术提供理论参数,通过设计栽插密度和24-表油菜素甾醇(EBR)喷施浓度双因子耦合,研究其对甘薯产量和品质的影响。结果表明,相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的EBR都不利于甘薯产量、SPAD值、Fv/Fm的提升,而较高栽插密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升,栽插密度为67 500株/hm2,喷施150 L/hm2浓度为0.10 mg/L的EBR时鲜薯产量最大。适当的EBR浓度有利于甘薯整体品质的提升,适度地提高栽插密度有利于增加甘薯的还原糖、蛋白质和淀粉含量,但是会降低可溶性糖含量。合适的栽插密度和EBR喷施浓度耦合有利于提升甘薯的商品率和薯块的干物质含量,而对甘薯表型性状影响不显著,且对单株结薯数无明显影响。光合特性对甘薯的部分品质影响显著,制约甘薯产量的主导因子是淀粉含量(0.694),其次是还原糖含量(0.672)和最长蔓长(0.667),而分枝数这一因素对产量影响最小,其关联度仅为0.511,且在较高的栽插密度和EBR浓度时,甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。
关键词:
In order to further explore the methods to improve the yield and quality of sweet potato, and provide theoretical parameters for the high-yield cultivation technology of sweet potato in northern China, the impacts of planting density and EBR (24-epibrassinolide) spraying concentration on the yield and quality of sweet potato were studied through the coupling of two factors. The results showed that, under the same planting density, low and high concentrations of EBR were not conducive to the increase of sweet potato yield, SPAD value, Fv/Fm, while high planting density and appropriate concentration of EBR were conducive to the increase of sweet potato yield and photosynthetic characteristics. The planting density was 67 500 plants/ha, and the fresh sweet potato yield was the highest when 150 L/ha of EBR with a concentration of 0.10 mg/L was sprayed. Proper concentration of EBR was conducive to the improvement of the overall quality of sweet potato. Proper increase of cultivation density was conducive to the increase of reducing sugar, protein and starch contents of sweet potato, but would reduce the soluble sugar content. The coupling of appropriate planting density and EBR spraying concentration was beneficial for improving the commercial rates and dry matter contents of sweet potato, but it had no significant impact on the phenotypic traits of sweet potato and had no significant effect on the number of tubers per plant. The main factor restricting the yield of sweet potato was starch content (0.694), followed by reducing sugar content (0.672) and the longest vine length (0.667), while the number of branches had the smallest impact on the yield, and its correlation degree was only 0.511. Moreover, at higher cultivation density and EBR concentration, the yield and quality indicators of sweet potato changed more evenly and stably.
Keywords:
本文引用格式
罗元凯, 李染秋, 李宜蒙, 唐维, 刘亚菊.
Luo Yuankai, Li Ranqiu, Li Yimeng, Tang Wei, Liu Yaju.
扦插密度对甘薯产量、品种和农艺性状等均有不同影响,而且根据不同的品种和栽培地区也要做出相应的调整,如段文学等[8]研究发现,增加密度可提高济薯26和龙薯9号生长中后期植株干物质积累量,进而提高产量,栽插密度为52 500~67 500株/hm2时鲜薯产量最大。李平芳等[9]研究发现,种植密度能极显著影响甘薯产量和商品率,随着甘薯扦插密度增加产量先升后降,而商品率则逐渐降低。前人的研究主要聚焦于甘薯的栽培密度或EBR喷施浓度等单一因素对鲜食甘薯产量和品质等方面的影响,而有关二者耦合对鲜食甘薯产质量方面的研究鲜见报道。为了进一步探索甘薯丰产栽培技术中的合适栽培密度和EBR喷施浓度,本试验于2021年在江苏徐州甘薯研究中心育种试验田进行,研究甘薯在不同栽插密度和不同EBR喷施浓度下产质量、光合特性、农艺性状等指标的变化,为鲜食淀粉型甘薯品种在北方推广和丰产栽培提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料和试验地概况
供试种植品种为徐薯39(紫红皮、黄肉,较耐贮,优异的高产淀粉型品种),由江苏徐州甘薯研究中心培育和提供。供试EBR为24-表油菜素甾醇,由北京索莱宝科技有限公司生产提供。
试验于江苏徐淮地区徐州农业科学研究所试验基地(117°17′27″ E,34°16′42″ N)进行,海拔34.10 m。试验地属温带季风气候,年均气温14 ℃,年均无霜期200~220 d,年均日照时数2400 h。降水主要集中在7-8月份,降水量变化较大。种植地3年内未种植过甘薯,前茬为冬闲地,试验田为典型中等肥力壤土,pH 7.93,含全氮0.42 g/kg、全磷0.79 g/kg、全钾14.67 g/kg、碱解氮56.17 mg/kg、速效磷18.13 mg/kg、速效钾114.21 mg/kg、有机质11.22 g/kg。
1.2 试验设计
试验采用随机区组设计,设置4个喷施EBR浓度水平(0.00、0.02、0.10和0.50 mg/L),栽培密度共3个(37 500、52 500、67 500株/hm2),共12个处理,每个处理3次重复,共36个试验小区。种植方式采用大棚育苗,大田扦插移栽(2021年7月9日),垄上种植,单个小区长4.0 m,宽0.9 m。于甘薯苗扦插后的块根形成期(2021年9月7日)均匀叶面喷施EBR 150 L/hm2;复合肥(17-17-17)以基肥的形式一次性施入大田,按750 kg/hm2(50 kg/亩)施入,采用中耕除草和人工除草相结合的方式,灌溉等其他田间管理与当地育种基地保持一致,试验小区设计如表1所示。
表1 甘薯栽插密度和EBR浓度的裂区设计
Table 1
处理 Treatment | EBR浓度 EBR concentration (mg/L) | 密度(株/hm2) Density (plant/hm2) |
---|---|---|
B1D1 | 0.00 | 37 500 |
B2D1 | 0.02 | 37 500 |
B3D1 | 0.10 | 37 500 |
B4D1 | 0.50 | 37 500 |
B1D2 | 0.00 | 52 500 |
B2D2 | 0.02 | 52 500 |
B3D2 | 0.10 | 52 500 |
B4D2 | 0.50 | 52 500 |
B1D3 | 0.00 | 67 500 |
B2D3 | 0.02 | 67 500 |
B3D3 | 0.10 | 67 500 |
B4D3 | 0.50 | 67 500 |
1.3 测定指标与方法
甘薯于2021年10月15日收获并对小区内的所有鲜甘薯进行称重记录。每个小区随机选取长势均匀一致的5株记录分枝数、最长蔓长和茎粗,统计大、中、小薯数(其中,大、中薯重量占比即为商品薯率),选取各试验小区具有代表性的5块去皮的甘薯样品,切小块混合均匀,并取其中500 g薯块在80 ℃恒温烘干箱烘干后,换算薯块干率。
选取新鲜收获的徐薯39号的去皮鲜薯块根研磨成合格的薯泥,参考唐忠厚等[10]的方法测定还原糖、淀粉、可溶性糖和蛋白质含量。
于喷施EBR后30 d晴天的上午,在每个试验小区,选择长势均匀一致的甘薯5株,利用叶绿素荧光仪(SPAD-502Plus)测定主蔓上倒4叶的叶尖部位叶绿素相对含量(SPAD值)和最大光化学效率(Fv/Fm),每点测试10次以上,取平均值。
1.4 数据处理
利用Excel 2021、SPSS 26.0、Origin 2020等软件进行数据整理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 密度和EBR耦合对甘薯产量和光合特性的影响
如表2所示,无论是单因素还是双因素互作对甘薯产量、SPAD值、Fv/Fm的影响都达到极显著水平,产量的显著性因子顺序为密度>EBR>二者互作,SPAD值、Fv/Fm的显著性因子顺序为EBR>密度>二者互作,在D3水平下,二者互作与产量、SPAD值表现为正交互效应,即协同作用。相同栽插密度下,随着EBR浓度的增加产量先升高后降低,在B3时达到最大值,3种密度(D1、D2、D3)下B3比B1的产量分别增加27.27%、25.91%、29.84%;相同栽培密度下,SPAD值和Fv/Fm随着EBR浓度的增加呈现单峰变化,在B2时达到峰值。3种密度(D1、D2、D3)下B3比B1的SPAD值分别增加19.18%、15.44%、20.60%,而B3比B1的Fv/Fm分别增加6.39%、14.15%、19.31%。相同EBR浓度下,甘薯的产量随着密度的增加而上升,SPAD值和Fv/Fm整体呈现先降低后增加的变化趋势,表明相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的EBR均不利于甘薯产量、SPAD值、Fv/Fm的提升,而较高种植密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升,但是峰值对应的浓度,因密度不同而略有差异。
表2 密度和EBR耦合对甘薯鲜薯产量和光合特性的影响
Table 2
处理 Treatment | 产量 Yield (kg/hm2) | SPAD值 SPAD value | Fv/Fm |
---|---|---|---|
B1D1 | 12 947.65±643.22g | 37.23±0.80e | 0.72±0.00cd |
B2D1 | 13 977.57±581.02g | 44.37±0.76b | 0.77±0.00a |
B3D1 | 16 478.82±819.57e | 37.00±1.21e | 0.74±0.01bc |
B4D1 | 10 593.53±270.96h | 40.63±0.65d | 0.71±0.01de |
B1D2 | 14 124.71±325.17g | 36.73±0.38e | 0.68±0.01gh |
B2D2 | 15 448.90±794.37f | 42.40±0.60c | 0.77±0.00a |
B3D2 | 17 784.82±668.08d | 40.73±0.25d | 0.70±0.02ef |
B4D2 | 11 476.32±496.67h | 38.10±0.72e | 0.67±0.02h |
B1D3 | 18 244.41±609.37d | 38.20±1.35e | 0.62±0.01i |
B2D3 | 20 010.00±532.63c | 46.07±0.46a | 0.74±0.01b |
B3D3 | 23 688.31±707.28a | 42.43±0.29c | 0.73±0.01cd |
B4D3 | 21 628.46±420.58b | 40.27±0.75d | 0.69±0.00fg |
F值F-value | |||
B | 114.56** | 129.19** | 132.11** |
D | 531.86** | 30.97** | 43.31** |
B×D | 19.94** | 13.20** | 18.50** |
“**”表示处理间的差异极显著(P < 0.01)。B代表EBR浓度,D代表栽培密度,数据后不同小写字母表示0.05水平上差异显著,下同。
“**”indicates extremely significant difference between treatments (P < 0.01). B represents EBR concentration, D represents cultivation density, and the different lowercase letters after the data indicate significant difference at 0.05 level, the same below.
2.2 密度和EBR耦合对甘薯块根品质的影响
如表3所示,不同处理下甘薯的蛋白质、还原糖、可溶性糖和淀粉含量均达显著性差异水平,不论单因素还是双因子互作对甘薯蛋白质、还原糖、可溶性糖、淀粉含量的影响都达到极显著水平,蛋白质含量的显著性因子顺序为EBR>密度>二者互作,还原糖、可溶性糖和淀粉含量的显著性因子顺序为EBR>密度>二者互作。
表3 密度和EBR耦合对甘薯鲜薯块根品质的影响
Table 3
处理 Treatment | 蛋白质含量 Protein content | 还原糖含量 Reducing sugar content | 可溶性糖含量 Soluble sugar content | 淀粉含量 Starch content |
---|---|---|---|---|
B1D1 | 27.29±1.24e | 1.19±0.07d | 42.67±1.18a | 235.80±4.17f |
B2D1 | 30.25±1.09d | 1.87±0.10a | 41.01±1.51ab | 293.70±5.71cd |
B3D1 | 31.71±0.58d | 1.30±0.05cd | 37.51±2.16c | 277.94±6.45e |
B4D1 | 24.51±0.46f | 0.92±0.05e | 23.09±0.85f | 239.61±5.71f |
B1D2 | 33.66±1.05c | 1.38±0.07c | 39.12±1.02bc | 284.56±4.94de |
B2D2 | 35.44±0.70ab | 1.87±0.11a | 30.09±0.87e | 297.27±5.73c |
B3D2 | 36.14±0.91a | 1.29±0.08cd | 28.37±0.75e | 279.65±4.97e |
B4D2 | 31.21±0.67d | 1.31±0.05cd | 27.51±0.72e | 272.48±4.78e |
B1D3 | 23.18±0.65f | 1.39±0.05c | 41.18±1.07ab | 284.69±4.97de |
B2D3 | 31.68±0.95d | 1.79±0.07ab | 35.18±0.92d | 334.19±5.82a |
B3D3 | 34.09±0.60bc | 1.68±0.06b | 28.83±0.82e | 316.86±5.68b |
B4D3 | 27.60±0.49e | 1.27±0.04cd | 27.82±0.72e | 215.01±3.74g |
F值F-value | ||||
B | 131.91** | 159.66** | 279.99** | 266.17** |
D | 171.81** | 29.15** | 55.32** | 83.53** |
B×D | 19.34** | 13.23** | 34.36** | 66.07** |
同一栽插密度时,蛋白质、还原糖和淀粉含量随着EBR浓度的增加先升高后降低,但是峰值对应的浓度不同,蛋白质含量在B3时达到最大值,3种密度(D1、D2、D3)下B3比B1的蛋白质含量分别增加16.22%、7.37%、47.05%,还原糖和淀粉含量均在D2达到最大值,3种密度(D1、D2、D3)下B2比B1的还原糖含量分别增加57.55%、35.74%、29.22%,淀粉含量分别增加24.56%、4.47%、17.39%。
相同栽插密度下,可溶性糖含量随着EBR浓度的增加而逐渐降低,3种密度(D1、D2、D3)下B4比B1的可溶性糖含量分别减少45.88%、29.66%、32.44%。相同EBR浓度下,蛋白质含量随着密度的增加先升高后降低,还原糖含量随着密度的增加而略微上升,除B4浓度外,可溶性糖含量随着密度的增加而先降低后升高,除B4浓度外,淀粉含量随着密度的升高而升高。表明适当的EBR浓度有利于甘薯整体品质的提升,但是不同的栽培密度对甘薯品质影响不同,具体表现为种植密度的增加有利于甘薯可溶性糖、蛋白质、淀粉含量的增加,但是不利于可溶性糖含量的提升。
2.3 密度和EBR耦合对甘薯农艺性状的影响
如表4所示,不同处理下甘薯的分枝数、最长蔓长、茎粗、商品薯率和薯块干率均达显著性差异水平,而单株结薯数彼此之间无显著性差异,EBR浓度因素对茎粗、商品薯率和薯块干率的影响达到极显著影响;密度因素对分枝数的影响达到显著水平,密度因素和双因子互作仅对商品薯率、薯块干率的影响达到极显著水平。商品薯率的显著性顺序为EBR>密度>二者互作,薯块干率的显著性顺序为密度>二者互作>EBR。相同栽培密度下,商品薯率和薯块干率随着EBR浓度的增加先升高后降低,在B2时达到最大值,3种密度(D1、D2、D3)下B2比B1的商品薯率分别增加3.32%、17.03%、8.16%,薯块干率分别增加14.06%、0.64%、2.88%。相同EBR浓度下,甘薯的商品薯率随着密度的增加而降低,除B3浓度外,薯块干率随着密度的增加而增加,表明适当的密度和EBR浓度有利于提升甘薯的商品性和薯块干物质含量,而对甘薯的部分表型性状影响不显著,且对单株结薯数无显著影响。
表4 密度和EBR耦合对甘薯农艺性状的影响
Table 4
处理 Treatment | 分枝数 Number of branches | 最长蔓长 Longest vine length (cm) | 茎粗 Stem diameter (mm) | 单株结薯数 Number of tubers per plant | 商品薯率 Commercial potato rate (%) | 薯块干率 Dry rate of sweet potato tubers (%) |
---|---|---|---|---|---|---|
B1D1 | 12.80±1.30abc | 109.67±19.60abc | 4.48±0.07abcd | 4.40±0.89a | 0.89±0.02ab | 0.28±0.00d |
B2D1 | 13.25±7.50ab | 123.33±27.06ab | 5.18±0.56a | 3.60±1.14a | 0.92±0.02a | 0.32±0.00b |
B3D1 | 10.50±2.06abc | 112.40±8.92abc | 4.66±0.19abcd | 4.20±1.92a | 0.89±0.02ab | 0.33±0.01ab |
B4D1 | 12.80±2.28abc | 105.67±14.57abc | 4.96±0.33abc | 4.80±1.64a | 0.85±0.02cd | 0.28±0.00d |
B1D2 | 11.20±2.59abc | 92.00±7.21c | 4.37±0.04bcd | 4.40±1.52a | 0.78±0.02e | 0.33±0.00b |
B2D2 | 13.80±3.83a | 128.00±4.58a | 5.02±0.22ab | 3.60±1.34a | 0.91±0.02a | 0.33±0.00ab |
B3D2 | 8.00±1.87c | 96.00±11.36bc | 4.18±0.09d | 3.20±1.30a | 0.90±0.02a | 0.29±0.01d |
B4D2 | 9.40±3.44abc | 90.25±12.72c | 4.64±0.16abcd | 3.80±2.17a | 0.82±0.01d | 0.30±0.01c |
B1D3 | 8.25±2.05abc | 122.67±6.66ab | 4.29±0.29cd | 3.80±0.84a | 0.82±0.01d | 0.33±0.01b |
B2D3 | 10.20±0.84abc | 111.67±11.06abc | 4.78±0.16abcd | 4.40±1.14a | 0.89±0.02ab | 0.34±0.00a |
B3D3 | 8.80±4.15bc | 124.00±17.44ab | 4.36±0.87bcd | 3.80±0.84a | 0.86±0.02bc | 0.32±0.00b |
B4D3 | 8.80±2.17bc | 106.33±19.50abc | 4.69±0.45abcd | 3.80±0.84a | 0.82±0.01d | 0.32±0.00b |
F值F-value | ||||||
B | 2.58 | 2.89 | 5.86** | 0.39 | 53.58** | 42.17** |
D | 5.07* | 3.20 | 2.30 | 0.68 | 17.54** | 75.66** |
B×D | 0.66 | 1.62 | 0.25 | 0.60 | 8.20** | 46.12** |
“*”表示处理间差异显著(P < 0.05)。
“*”indicates significant difference between treatments (P < 0.05).
2.4 密度和EBR对甘薯产量和品质的相关性
对收获期甘薯的产量、品质、光合特性进行分析,结果(表5)表明,EBR浓度与可溶性糖含量呈现极显著负相关,而密度与产量呈现极显著正相关,表明密度对甘薯产量的影响更大,EBR浓度对甘薯部分品质影响更大。因此,建立密度(X)和产量(Y)之间的回归方程:Y=32200-0.91X+ 0.0000111X2,其中R2=0.697,F值为15.333,表明密度和产量之间的回归关系显著,理论产量与方程预测值之间显著性相关,回归系数的t值结果:密度是3.916,产量为1.010,表明较高栽培密度下,EBR和密度耦合对产量表现为协同作用,合理地增加栽培密度可以提高甘薯产量。
表5 密度和EBR对甘薯各项指标的相关性分析
Table 5
指标Index | B | D |
---|---|---|
X1 | -0.192 | 0.778** |
X2 | -0.123 | 0.272 |
X3 | -0.259 | -0.368 |
X4 | -0.314 | 0.071 |
X5 | -0.560 | 0.302 |
X6 | -0.747** | -0.181 |
X7 | -0.595* | 0.326 |
X8 | -0.172 | -0.681* |
X9 | -0.445 | 0.113 |
X10 | 0.200 | 0.396 |
X11 | 0.135 | -0.281 |
X12 | -0.393 | -0.350 |
X13 | -0.340 | 0.513 |
“**”代表极显著性相关(P < 0.01),“*”代表显著性性相关(P < 0.05),X1~X13分别表示产量、SPAD值、Fv/Fm、蛋白质含量、还原糖含量、可溶性糖含量、淀粉含量、分枝数、最长蔓长、茎粗、单株结薯数、商品薯率、薯块干率,下同。
“**”in the table represents extremely significant correlation (P < 0.01),“*”represents significant correlation (P < 0.05), X1-X13 respectively represents yield, SPAD value, Fv/Fm, protein content, reducing sugar content, soluble sugar content, starch content, number of branches, longest vine length, stem diameter, number of tubers per plant, commercial potato rate, dry rate of sweet potato tubers, the same below.
对收获期甘薯的产量、品质、光合特性进行分析,结果(表6)表明,Fv/Fm与SPAD值、SPAD值与还原糖含量、还原糖含量与薯块干率呈显著正相关,Fv/Fm与商品薯率、还原糖含量与淀粉含量呈极显著正相关,表明光合特性对甘薯的部分品质影响显著。
表6 甘薯产量、品质和光合特性的相关性
Table 6
处理Treatment | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X12 | X13 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 1.000 | ||||||||
X2 | 0.358 | 1.000 | |||||||
X3 | 0.005 | 0.606* | 1.000 | ||||||
X4 | 0.220 | 0.235 | 0.459 | 1.000 | |||||
X5 | 0.379 | 0.683* | 0.551 | 0.496 | 1.000 | ||||
X6 | -0.067 | -0.211 | -0.031 | -0.167 | 0.257 | 1.000 | |||
X7 | 0.328 | 0.536 | 0.300 | 0.530 | 0.768** | 0.181 | 1.000 | ||
X8 | 0.052 | 0.541 | 0.798** | 0.335 | 0.461 | 0.086 | 0.304 | 1.000 | |
X9 | 0.543 | 0.282 | 0.14 | 0.223 | 0.684* | 0.280 | 0.555 | -0.059 | 1.000 |
2.5 密度和EBR耦合对甘薯产质量影响的统计分析
如表7所示,为了进一步分析不同EBR浓度和密度对甘薯产质量和光合特性的影响,对收获期甘薯产质量和光合特性指标进行变异系数(CV)分析。总体来看,只考虑密度时,D3处理的产量、蛋白质、还原糖、可溶性糖、淀粉含量、商品薯率、薯块干率的CV最小,而SPAD值的CV在D2处理最小,Fv/Fm的CV在D1处理最小;只考虑BR浓度时,高浓度(B4)处理的产量、蛋白质、还原糖、可溶性糖、淀粉含量、商品薯率、薯块干率的CV整体较小,而SPAD值和Fv/Fm的CV在B2处理最小,表明在较高的栽培密度和EBR浓度时,甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。
表7 甘薯产量和品质指标的变异系数分析
Table 7
处理Treatment | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X12 | X13 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
B1D1 | 4.97 | 2.15 | 0.49 | 4.54 | 5.73 | 2.76 | 1.77 | 2.00 | 1.54 |
B2D1 | 4.16 | 1.72 | 0.46 | 3.59 | 5.22 | 3.67 | 1.95 | 1.90 | 0.97 |
B3D1 | 4.97 | 3.28 | 1.02 | 1.81 | 3.89 | 5.77 | 2.32 | 1.74 | 2.56 |
B4D1 | 2.56 | 1.60 | 1.12 | 1.86 | 5.91 | 3.67 | 2.38 | 2.00 | 0.89 |
B1D2 | 2.30 | 1.03 | 1.25 | 3.11 | 4.88 | 2.60 | 1.73 | 1.92 | 1.11 |
B2D2 | 5.14 | 1.42 | 0.58 | 1.97 | 5.89 | 2.90 | 1.93 | 2.08 | 0.92 |
B3D2 | 3.76 | 0.62 | 2.64 | 2.52 | 5.85 | 2.64 | 1.78 | 1.75 | 2.12 |
B4D2 | 4.33 | 1.89 | 3.14 | 2.14 | 3.76 | 2.60 | 1.75 | 1.79 | 1.65 |
B1D3 | 3.34 | 3.54 | 0.96 | 2.80 | 3.69 | 2.60 | 1.75 | 1.76 | 2.18 |
B2D3 | 2.66 | 1.00 | 0.87 | 3.00 | 3.80 | 2.61 | 1.74 | 1.75 | 0.87 |
B3D3 | 2.99 | 0.68 | 1.31 | 1.77 | 3.68 | 2.83 | 1.79 | 1.76 | 1.11 |
B4D3 | 1.94 | 1.86 | 0.58 | 1.78 | 3.48 | 2.60 | 1.74 | 1.73 | 1.22 |
以各组的产量为对照(CK),建立灰色模式识别数据集,对各组数据进行灰色关联度分析(grey relation analysis,GRA),结果(表8)发现,甘薯品质指标、光合特性、农艺性状与产量的关联度依次为淀粉含量>还原糖含量>最长蔓长>SPAD值>薯块干率>商品薯率>蛋白质含量>Fv/Fm>茎粗>单株结薯数>可溶性糖含量>分枝数,说明制约产量的主导因子是淀粉含量(0.694),其次是还原糖含量(0.672)和最长蔓长(0.667),而分枝数这一因素对产量影响最小,其关联度仅为0.511。
表8 各指标对甘薯产量的灰色关联分析
Table 8
X1 (CK) | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | X12 | X13 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X2 | 0.705 | 0.588 | 0.756 | 0.903 | 0.394 | 0.845 | 0.432 | 0.605 | 0.641 | 0.500 | 0.571 | 0.746 |
X3 | 0.561 | 0.586 | 0.699 | 0.412 | 0.459 | 0.606 | 0.445 | 0.541 | 0.543 | 0.865 | 0.602 | 0.648 |
X4 | 0.779 | 0.925 | 0.913 | 0.760 | 0.738 | 0.986 | 0.941 | 0.962 | 0.999 | 0.871 | 0.922 | 0.888 |
X5 | 0.465 | 0.470 | 0.670 | 0.979 | 0.886 | 0.592 | 0.360 | 0.501 | 0.425 | 0.359 | 0.484 | 0.557 |
X6 | 0.871 | 0.778 | 0.568 | 0.768 | 0.508 | 0.660 | 0.624 | 0.921 | 0.798 | 0.565 | 0.884 | 0.642 |
X7 | 0.747 | 0.686 | 0.592 | 0.467 | 0.873 | 0.713 | 0.471 | 0.590 | 0.693 | 0.889 | 0.732 | 0.759 |
X8 | 0.804 | 0.757 | 0.767 | 0.621 | 0.566 | 0.799 | 0.483 | 0.593 | 0.630 | 0.525 | 0.884 | 0.644 |
X9 | 0.563 | 0.568 | 0.494 | 0.601 | 0.725 | 0.528 | 0.634 | 0.727 | 0.511 | 0.553 | 0.557 | 0.541 |
X10 | 0.652 | 0.568 | 0.468 | 0.678 | 0.736 | 0.780 | 0.479 | 1.000 | 0.625 | 0.661 | 0.660 | 0.806 |
X11 | 0.797 | 0.640 | 0.628 | 0.929 | 0.644 | 0.946 | 0.542 | 0.600 | 0.621 | 0.727 | 0.620 | 0.671 |
X12 | 0.441 | 0.422 | 0.485 | 0.530 | 0.347 | 0.506 | 0.335 | 0.493 | 0.381 | 0.388 | 0.411 | 0.430 |
X13 | 0.492 | 0.472 | 0.428 | 0.415 | 0.389 | 0.363 | 0.387 | 0.467 | 0.503 | 0.460 | 0.459 | 0.520 |
灰色关联度Correlation degree | 0.656 | 0.622 | 0.622 | 0.672 | 0.605 | 0.694 | 0.511 | 0.667 | 0.614 | 0.614 | 0.649 | 0.654 |
3 讨论
闫会等[11]研究表明,单位面积鲜薯产量随着栽插密度的上升而增加。目前,在作物上喷施油菜素甾醇的大多数研究是针对作物的抗逆性,如王丽君等[12]通过研究油菜素甾醇对干旱胁迫下烤烟幼苗SPAD值影响发现,较低浓度EBR能提高烤烟幼苗的SPAD值,而高浓度EBR会抑制SPAD值。同时,孙玉珺等[13]通过对低温胁迫下玉米幼苗喷施EBR,也发现合适浓度EBR会提升玉米叶片SPAD值,而高浓度EBR会降低叶片SPAD值。朱纯祥等[4]研究表明,喷施合适浓度的油菜素甾醇对西瓜、辣椒、水稻和棉花的产量均有提升的作用,与本试验的结果一致;但是喷施过高浓度的油菜素甾醇会抑制甘薯产量的提升,这与骆炳山[14]的研究结果一致,造成这种现象的原因可能与油菜素甾醇本身的特性有关,比如郭奇珍[15]总结的油菜素甾醇和植物生长素互作,而植物生长素也是适当浓度可促进植物生长,在高浓度时抑制作物生长。本试验研究表明,相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的EBR都不利于甘薯产量、SPAD值和Fv/Fm的提升,而较高的栽插密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升,但是达到峰值对应的EBR浓度因栽插密度不同而略有差异,栽插密度为67 500株/hm2、喷施150 L/hm2浓度为0.10 mg/L的EBR时,鲜薯产量最大。
本试验研究表明,适当的栽插密度和EBR喷施浓度有利于提升甘薯的商品性和薯块干物质含量,而对甘薯的部分表型性状影响不显著,且对单株结薯数无明显影响。这与刘中华等[19]的栽培密度对甘薯的农艺性状的试验数据规律一致,但因所选用甘薯品种不一样,数值上略有差异。光合特性对甘薯的部分品质影响显著,制约甘薯产量的主导因子是淀粉含量(0.694),其次是还原糖含量(0.672)和最长蔓长(0.667),而分枝数这一因素对产量影响最小,其关联度仅为0.511,且在较高的栽插密度和EBR浓度时,甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。
4 结论
总体来说,相同的栽插密度下,低浓度和高浓度的EBR都不利于甘薯产量、SPAD值、Fv/Fm的提升,而较高栽插密度和适当的EBR浓度有利于甘薯产量和光合特性的提升。适当提高栽插密度有利于增加甘薯还原糖、蛋白质、淀粉含量,但是不利于可溶性糖含量的提升。合适的栽插密度和EBR喷施浓度有利于提升甘薯的商品性和薯块干物质含量,而对甘薯的部分表型性状影响不显著,且对单株结薯数无明显影响。光合特性对甘薯的部分品质影响显著,且在较高的栽插密度和EBR浓度时,甘薯的产量和质量指标的变化更均匀稳定。
参考文献
Brassinosteroid: a biotechnological target for enhancing crop yield and stress tolerance
The role of chloroplasts in the oxidative stress that is induced by zearalenone in wheat plants-The functions of 24-epibrassinolide and selenium in the protective mechanisms
Influence of exogenous 28- homobrassinolide optimized dosage and edah application on hormone status, grain filling, and maize production
24-epibrassnolide alleviates the adverse effect of salinity on rice grain yield through enhanced antioxidant enzyme and improved K+/Na+ homeostasis
栽插方式和密度对鲜食型甘薯品种干物质积累分配、块根产量及品质的影响
DOI:10.7668/hbnxb.2018.04.024
[本文引用: 1]
为了确定鲁中丘陵薄地鲜食型甘薯适宜的栽插方式和密度,在大田条件下,以济薯26(J26)和龙薯9号(L9)为供试品种,每个品种设置直栽(S)和水平栽(H)2种栽插方式,各栽插方式下设置不同栽插密度37 500(D1),52 500(D2),67 500株/hm<sup>2</sup>(D3),研究了不同栽插方式和密度对鲜食型甘薯干物质积累分配、产量和品质的影响。结果表明,增加密度可提高两品种生长中后期植株干物质积累量,显著降低相同栽插方式下济薯26生长中期侧枝叶的干物质分配比例。相同栽插方式下,D2处理可降低龙薯9号生长后期侧枝茎干物质分配比例,并显著提高两品种生长中期的块根干物质分配比例。直栽方式下,D2和D3处理显著提高济薯26生长后期块根干物质分配比例。相同栽插方式下,D2和D3处理显著提高两品种块根可溶性糖含量和淀粉含量,D2处理可显著提高两品种块根产量。与直栽相比,水平栽显著提高济薯26生长前期D2处理和后期D2和D3处理下、龙薯9号生长中期相同密度下的植株干物质积累量;有利于提高济薯26 D1处理下、龙薯9号各密度下的块根可溶性糖含量,提高两品种单株薯重和块根产量。综合考虑产量和品质,水平栽+D2处理是本试验条件下的最优处理组合。
不同密度、氮磷钾配比对甘薯产量和商品率的影响
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0163
[本文引用: 1]
旨在探索不同密度和不同氮磷钾配比下对甘薯产量和商品率的影响,以期为甘薯高质高效生产提供参考。2019、2020年度以兼用型甘薯新品种‘郑红23’为材料,设置7个密度水平、7个氮磷钾配比水平、49个处理组合进行试验。结果表明:种植密度能极显著影响甘薯产量和商品率,随着密度增加产量先升后降,商品率逐渐降低;产量与商品率呈极显著的正相关,与单株结薯数呈显著正相关,与地上部茎叶鲜重、冠根比呈极显著负相关,商品率分别与茎叶鲜重、根鲜重、商品薯块鲜重、商品薯块个数、单商品薯块鲜重、单株结薯数呈极显著正相关,与冠根比呈极显著负相关;3万株/hm<sup>2</sup>产量最低,7.5万株/hm<sup>2</sup>次之,4.5万株/hm<sup>2</sup>产量最高,5.25万株/hm<sup>2</sup>产量次之,商品率虽然随密度增加有逐渐下降趋势,但在4.5万~5.25万株/hm<sup>2</sup>密度水平下也能达到90%以上;不同氮磷钾配比均极显著影响产量和商品率,N:P:K=1:1:2配比下产量和商品率均最高,N:P:K=0.8:0.8:2配比次之。通过2年的试验研究表明,甘薯种植密度为4.5万株/hm<sup>2</sup>~5.25万株/hm<sup>2</sup>,氮磷钾配比为N(0.8-1):P(0.8-1):K(2)时,产量最高,达到22611.41 kg/hm<sup>2</sup>~22933.57 kg/hm<sup>2</sup>,商品率达到90.40%~92.30%,因此在此密度和氮磷钾肥料配比下,甘薯能获得较高的产量和较好的商品率。
不同氮肥与密度水平对鲜食甘薯产量和品质的影响
DOI:10.7668/hbnxb.20190278
[本文引用: 1]
为探讨氮肥用量和栽插密度与鲜食型甘薯产量、品质及淀粉糊化特性的关系,以徐薯32和徐紫薯5号为试验材料,设置3个施氮量(N)水平和5个密度(D)水平,于2017,2018年进行了田间试验。结果表明:两品种的薯块产量随施氮量的增加呈下降趋势,随密度的增加呈先下降后上升趋势,总体上在N0(0 kg/hm<sup>2</sup>)和D1(43 785株/hm<sup>2</sup>)水平下薯块产量最高。施氮使2个甘薯品种的干物质率降低,而显著增加了蛋白质含量;随栽插密度的增加,干物质率、淀粉和蛋白质含量总体上呈先升高后降低的趋势,还原糖含量总体呈下降趋势,而可溶性糖含量呈波动变化,均在D3水平下最低。施氮总体上使两品种块根的淀粉最高黏度、最低黏度和崩解值明显降低,消减值均明显升高,造成蒸煮食味品质的下降;两品种的最高黏度、最低黏度、崩解值和最终黏度值均随着密度的增加呈波动变化,徐薯32在D3水平下最大,而徐紫薯5号在D2水平下最高;施氮量和栽插密度对甘薯淀粉RVA谱的影响存在品种间和特性间的差异。综合本试验结果,在土壤肥力较高的地块大量施氮使甘薯产量下降,并降低了薯块营养品质和食味品质;在43 785株/hm<sup>2</sup>的密度水平下薯块产量最高,但适当增加密度有利于营养品质和蒸煮食味品质的提高。
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