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中国主栽甘蔗品种生物学特性研究

热带作物学报 2022年第7期43卷 1347-1356页

作者：李如丹毛钧刀静梅樊仙杨绍林邓军张跃彬云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远661699

本研究以中国5个主栽甘蔗品种‘桂柳05-136’‘桂糖42号’‘云蔗05-51’‘福农41号’‘新台糖22号’为研究材料,分别在新植蔗和宿根蔗的伸长初期、伸长盛期、成熟期,对不同品种甘蔗叶面积指数(LAI),完全展开绿叶(+1、中部、基部)的叶面... 详细信息

本研究以中国5个主栽甘蔗品种‘桂柳05-136’‘桂糖42号’‘云蔗05-51’‘福农41号’‘新台糖22号’为研究材料,分别在新植蔗和宿根蔗的伸长初期、伸长盛期、成熟期,对不同品种甘蔗叶面积指数(LAI),完全展开绿叶(+1、中部、基部)的叶面积,株高和茎径进行测定。在甘蔗伸长盛期、成熟期对甘蔗叶片总数、绿叶数进行测定,在甘蔗成熟期对产量、蔗糖分、纤维分、干物质含量等品质指标进行测定,并分析甘蔗的表型发育特征与成熟期产量和糖分的相关性。结果表明,伸长初期各品种新植蔗株高生长速度高于宿根蔗,‘云蔗05-51’的生长速度最快;‘福农41号’的新植蔗和宿根蔗茎径高于其他品种;各品种叶片LAI呈先上升后降低的趋势,伸长盛期宿根蔗LAI高于同时期新植蔗;宿根蔗叶面积在伸长初期显著高于新植蔗,新植蔗叶面积呈现先上升后降低的趋势;宿根蔗较新植蔗具有更高的绿叶率,其中‘桂柳05-136’各时期绿叶率均处于最高。成熟期甘蔗产量和品质检测表明:‘云蔗05-51’产量最高,‘桂柳05-136’蔗糖分最高,‘桂糖42号’纤维分和干物质含量最高,新植蔗‘桂糖42号’产糖量最高,宿根蔗‘桂柳05-136’产糖量最高。相关性分析表明,新植蔗蔗糖分与伸长初期株高、茎径、叶面积显著负相关,宿根蔗产量与生长各时期株高呈显著正相关。本研究发现‘桂柳05-136’宿根蔗具有较好的单位面积产糖量,‘桂糖42号’新植蔗单位面积产糖量较高,‘云蔗05-51’具有较高的产量,不同品种具有的生物学特性有所差异,应结合气候条件和栽培模式,因地制宜地选择合适的品种进行种植。

关键词：甘蔗 LAI 叶面积蔗茎产量蔗糖含量

云南省蔗区农业推广服务系统运行现状和发展的研究

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甘蔗糖业 2022年第5期51卷 85-91页

作者：冯璐邓军李如丹云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699

在2011~2015年间,由于受到国际糖价的冲击,云南省一些糖厂倒闭,蔗农收益下滑,甘蔗种植面积下降。在这期间云南省甘蔗产业信息化系统的运行效果还远不能令人满意。为了明确云南省信息化系统中蔗区农业推广系统运行现状,通过问卷调查的方... 详细信息

在2011~2015年间,由于受到国际糖价的冲击,云南省一些糖厂倒闭,蔗农收益下滑,甘蔗种植面积下降。在这期间云南省甘蔗产业信息化系统的运行效果还远不能令人满意。为了明确云南省信息化系统中蔗区农业推广系统运行现状,通过问卷调查的方式,调研了存在的问题并提出优化方案。调查结果表明:云南省蔗区农业推广中主要有蔗区文化发展水平落后且不均衡,农村信息化网络建设落后,信息服务质量较差等问题。同时研究中还发现:云南省蔗区移动互联网络普及率高于电脑宽带网络这一特点。针对以上问题,开发基于移动互联网的新一代甘蔗产业信息化系统将成为云南省甘蔗产业信息化的发展方向。

关键词：甘蔗信息化互联网手机APP

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不同生态蔗区气候土壤差异对甘蔗生产的影响

中国土壤与肥料 2022年第12期 102-113页

作者：刀静梅毛钧李如丹杨绍林邓军樊仙张跃彬云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室云南开远661699

通过分析中国主产蔗区甘蔗综合实验站的气候和土壤差异、甘蔗产量和糖分差异,明确影响甘蔗大田生产的关键气候、土壤要素,探讨如何通过土壤改良和水肥优化管理提高甘蔗生产潜力,为促进甘蔗产业提质增效提供依据。通过收集云南、广西和广... 详细信息

通过分析中国主产蔗区甘蔗综合实验站的气候和土壤差异、甘蔗产量和糖分差异,明确影响甘蔗大田生产的关键气候、土壤要素,探讨如何通过土壤改良和水肥优化管理提高甘蔗生产潜力,为促进甘蔗产业提质增效提供依据。通过收集云南、广西和广东3个主产蔗区5个代表站点2018~2019年甘蔗产量和糖分数据,测定土壤指标14项:有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、容重、总孔隙度、毛管孔隙度、饱和度、充气孔隙度、初始含水量、饱和含水量、田持含水量、有效含水量,比较耕作层(0~40 cm)、深层(40~80 cm)和底层(80~120 cm)各项土壤指标差异;综合分析不同生态蔗区气候、土壤因子与甘蔗产量和糖分间的相关性,明确影响甘蔗大田生产的关键指标,建立数学模型对甘蔗产量和糖分进行预测。不同生态蔗区站点的昼夜温差、降水量、蒸发量和日照时数年际变异显著,同一站点不同土层的养分指标差异显著,耕作层的有机质和有效氮、磷、钾含量显著高于其它两层;蔗区土壤为红壤,偏酸性(4.50.8的6个关键指标,分别为土壤萎蔫含水量、有效含水量、速效钾含量以及种植地海拔、降水量和蒸发量。上述变量构建的回归预测模型对甘蔗产量、糖分的拟合优度为0.79~0.97,相对误差为4.54%~5.61%。基于偏最小二乘法数学模型,采用种植地海拔、降水量和蒸发量等气候环境关键变量,以及土壤速效钾含量、萎蔫含水量和有效含水量等土壤水肥关键变量,可以对中国主产蔗区甘蔗产量和糖分进行较准确的预测。另外,建议今后除更新甘蔗良种外,还应注重提高蔗区土壤pH,加强中耕培土、合理施肥并提高钾肥比例,有利于实现甘蔗高产高糖。

关键词：气候土壤养分甘蔗产量糖分

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干旱胁迫对甘蔗光合生理特性的影响

西南农业学报 2022年第8期35卷 1776-1785页

作者：刘硕樊仙全怡吉杨绍林李如丹邓军张跃彬云南大学资源植物研究院昆明650000 云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699

【目的】研究干旱胁迫下甘蔗的光合及生理作用对提高甘蔗品质与产量具有重要理论意义。【方法】以第十四轮全国区试品种中3个品种云蔗11-1074、云瑞12-263、粤甘52号和新台糖22号(ROC22)为供试材料,研究干旱胁迫及复水条件下甘蔗形态特... 详细信息

【目的】研究干旱胁迫下甘蔗的光合及生理作用对提高甘蔗品质与产量具有重要理论意义。【方法】以第十四轮全国区试品种中3个品种云蔗11-1074、云瑞12-263、粤甘52号和新台糖22号(ROC22)为供试材料,研究干旱胁迫及复水条件下甘蔗形态特征、光合作用以及生理反应的变化规律。采用盆栽试验,通过人工称重控制土壤含水量,在甘蔗伸长期设定干旱3 d、干旱6 d、干旱10 d和复水10 d 4个处理,测定甘蔗光合指标和生理指标,并通过隶属函数法对4个品种的抗旱性进行评价。【结果】经干旱10 d后,各参试品种绿叶率、叶片含水率显著降低。光合指标中净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降,叶绿素荧光参数F/F和F/F降低,叶绿素含量显著降低,胞间CO浓度上升。4个品种中粤甘52号光合指标受影响最大。干旱胁迫10 d时4个甘蔗品种的抗氧化酶活性整体增加,CAT和GR活性变化更加明显,可溶性糖含量有所提升,可溶性蛋白含量先增加后减少,MDA含量逐渐升高。云瑞12-263的SOD和CAT活性较高;ROC22有着较高的GR活性;云蔗11-1074的MDA含量显著高于其它3个品种,云瑞12-263含量最低。复水后,4个品种受干旱胁迫的影响得到一定缓解,粤甘52号光合能力恢复性较强但其它方面则未有好的表现。在生长能力方面,ROC22和云瑞12-263受干旱胁迫影响小,云蔗11-1074和粤甘52号受影响较大。结合平均隶属函数值对甘蔗抗旱性进行排序为:云瑞12-263>ROC22>云蔗11-1074>粤甘52号。【结论】干旱胁迫条件对4个甘蔗品种的形态变化、光合作用、抗氧化酶活性均产生影响,参试品种中云瑞12-263的各项光合指标均高于其它3个品种,可以对此品种进行进一步研究挖掘抗旱基因用于育种。

关键词：甘蔗干旱胁迫光合作用抗氧化酶活性渗透调节

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4个甘蔗主栽品种对干旱胁迫的生理响应

热带作物学报 2022年第9期43卷 1812-1823页

作者：刘硕樊仙李如丹邓军刀静梅全怡吉杨绍林张跃彬云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699 云南大学资源植物研究院云南昆明650000

为探究短期干旱胁迫下甘蔗伸长期的生理响应,本研究以4个栽培推广面积较大的甘蔗品种‘云蔗08-1609’‘粤糖93-159’‘新台糖22号’和‘桂糖42号’为供试材料,采用人工盆栽控水法,设置正常浇水对照(土壤含水量占田间持水量的80%以上)和... 详细信息

为探究短期干旱胁迫下甘蔗伸长期的生理响应,本研究以4个栽培推广面积较大的甘蔗品种‘云蔗08-1609’‘粤糖93-159’‘新台糖22号’和‘桂糖42号’为供试材料,采用人工盆栽控水法,设置正常浇水对照(土壤含水量占田间持水量的80%以上)和轻度干旱(50%~60%)、中度干旱(40%~50%)和重度干旱(30%~40%)3个干旱处理,研究不同甘蔗品种在干旱胁迫下抗氧化酶系统、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统、植株受损状况以及脱落酸(ABA)含量的变化规律。结果表明:干旱胁迫导致4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT和GR活性显著提高(P<0.05,下同);AsA、GSH含量随着干旱时间显著上升;除‘云蔗08-1609’的GSSG表现出先升后降的趋势外,其他3个品种的GSSG含量不断上升;‘云蔗08-1609’的GSH/GSSG值不断上升,‘新台糖22号’不断下降,‘粤糖93-159’和‘桂糖42号’表现出先升后降;干旱胁迫造成4个品种的MDA和质膜透性显著增加,叶片相对含水率显著降低;除‘桂糖42号’的ABA含量表现为先上升后下降的趋势外,其他3个品种干旱胁迫下ABA含量表现为升-降-升的趋势。综上表明:干旱胁迫造成4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT活性及GR、ABA、AsA、GSH、GSSG含量显著上升。MDA和质膜透性提高,绿叶率和叶片相对含水率下降。本研究发现不同品种甘蔗干旱胁迫下的响应规律各不相同,‘云蔗08-1609’在干旱胁迫下ABA和叶片相对含水率含量最高,SOD、CAT、POD和GR活性在干旱初期响应最快,质膜透性最小。‘新台糖22号’和‘桂糖42号’在AsA-GSH循环中具有较高的AsA、GSH、GSSG含量。‘粤糖93-159’具有较高的POD和CAT活性以及较低的MDA含量。

关键词：甘蔗干旱胁迫生理生化指标 ASA-GSH循环

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干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响

南方农业学报 2022年第2期53卷 430-440页

作者：刘硕樊仙杨绍林邓军全怡吉李如丹张跃彬云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699 云南大学资源植物研究院昆明650000

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO_(2)交换和H_(2)O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d... 详细信息

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO_(2)交换和H_(2)O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照。使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标(光合作用、叶绿素荧光、SPAD值)及生理指标(质膜透性和叶片相对含水率等),并分析各指标间的相关性。【结果】环境变化影响甘蔗叶片的CO_(2)和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO_(2)交换率和H_(2)O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率。干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO_(2)和水分交换受到抑制。干旱5 d时,2个参试品种的CO_(2)交换率和H_(2)O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO_(2)和水分交换过程接近停滞。与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低(P<0.05,下同),云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159。干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著(P<0.01)相关性。复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO_(2)交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159。【结论】高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO_(2)交换率、H_(2)O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159。

关键词：甘蔗干旱胁迫 CO_(2)交换率 H_(2)O交换率光合作用

云南甘蔗产业智慧管理与生产大数据系统的研发

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甘蔗糖业 2022年第1期51卷 60-66页

作者：冯璐李如丹张跃彬邓军云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699

虽然云南省甘蔗产业信息化系统发展多年,但由于数据通用性差、碎片化严重;数据采集、共享困难;数据处理深度不足等原因制约了数字化的发展。为了解决以上问题,本文针对云南甘蔗产业研发了智慧管理与生产大数据系统,该系统具有数据共享... 详细信息

虽然云南省甘蔗产业信息化系统发展多年,但由于数据通用性差、碎片化严重;数据采集、共享困难;数据处理深度不足等原因制约了数字化的发展。为了解决以上问题,本文针对云南甘蔗产业研发了智慧管理与生产大数据系统,该系统具有数据共享、实用易用;运行稳定、安全保障;技术领先、扩展兼容的特点。该系统的运行可以为政府规划、企业决策和蔗农种植提供数据依据,促进云南省甘蔗产业数字化的发展,也可以为其他省信息化的发展提供借鉴。

关键词：甘蔗产业数字化数据库遥感智慧生产

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生物炭对土壤有效镉含量和甘蔗镉吸收的影响

甘蔗糖业 2022年第4期51卷 30-36页

作者：唐国磊刀静梅冯璐施永祥尹文友李如丹云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699 耿马南华糖业有限公司云南耿马677500

为探求Cd污染的土壤添加生物炭对Cd从土壤-甘蔗迁移的影响,本研究以云蔗05-51为材料,采用盆栽试验,土壤生物炭含量分别设为0%、2.5%、5.0%,并加入不同量的Cd(NO_(3))_(2)·4H_(2)O到土壤,土样有效Cd含量设4个水平(0、100、250、500 mg/k... 详细信息

为探求Cd污染的土壤添加生物炭对Cd从土壤-甘蔗迁移的影响,本研究以云蔗05-51为材料,采用盆栽试验,土壤生物炭含量分别设为0%、2.5%、5.0%,并加入不同量的Cd(NO_(3))_(2)·4H_(2)O到土壤,土样有效Cd含量设4个水平(0、100、250、500 mg/kg),共12个处理。在甘蔗幼苗期,对甘蔗株高、地上部分和根系的生物量进行测量,对甘蔗地上部分、根系的Cd含量和积累量进行测定,同时对土壤有效Cd含量进行测定。结果表明,在甘蔗幼苗期,土壤中0~500 mg/kg有效Cd对甘蔗株高、生物量积累抑制作用不明显。有效Cd浓度为250 mg/kg的处理,土壤有效Cd含量变化趋势为:5.0%生物炭2.5%生物炭>5.0%生物炭,各处理间差异显著(P<0.05)。有效Cd浓度为500 mg/kg、生物炭0%的处理,甘蔗根系Cd含量达最高值为131.86 mg/kg,甘蔗根系Cd积累量6.43 mg为最大值。土壤有效Cd浓度为100、500 mg/kg的处理,地上部分Cd积累量趋势为:5.0%生物炭<2.5%生物炭<0%生物炭。总的来说,土壤有效Cd浓度在0~500 mg/kg范围,云蔗05-51在苗期地上部分和根系的生物量积累不受抑制。云蔗05-51地上部分Cd积累量明显低于根系。添加生物炭后土壤有效Cd含量呈降低的趋势,甘蔗地上部分和根系Cd含量和积累量有一定程度的降低。

关键词：甘蔗幼苗期红壤生物炭根系 Cd污染

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国内外甘蔗施肥技术研究进展

中国糖料 2023年第3期45卷 66-75页

作者：王禹童李如丹杨绍林艾静冯璐刀静梅邓军云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699

甘蔗(Sugarcane)作为重要的经济作物之一,生产的食糖占到全球产量的80%。作为一种植株高大的作物,甘蔗生长较为旺盛,具有较强吸收水分和养分的能力,甘蔗需要的养分较多,主要以钾、氮和磷为主,且钾>氮>磷。但是由于施肥技术体系不完善,... 详细信息

甘蔗(Sugarcane)作为重要的经济作物之一,生产的食糖占到全球产量的80%。作为一种植株高大的作物,甘蔗生长较为旺盛,具有较强吸收水分和养分的能力,甘蔗需要的养分较多,主要以钾、氮和磷为主,且钾>氮>磷。但是由于施肥技术体系不完善,过量施用化肥导致土壤板结,甘蔗产量和品质逐渐下降。因此,为了改善目前的施肥现状、提高肥料利用率、提高甘蔗的产量和品质,合理的绿色施肥技术以及新型肥料研发对甘蔗生产显得尤为重要。本文主要介绍了国内外甘蔗施肥技术与肥料研发施用的研究进展,并对未来甘蔗的绿色智能施肥技术提出新的创新发展方向。

关键词：甘蔗施肥技术绿色新型肥料