xuequanhong的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/xuequanhong

博文

农用放线菌研究(23):放线菌会“建造”植物“地下淀粉仓库”

已有 389 次阅读 2021-2-26 11:15 |个人分类:科研进展|系统分类:科研笔记

 国以农为本,民以食为天,粮食关系国家安危。

 育种及栽培技术的全面进步,使玉米、小麦及水稻单产不断提高,继续增产的空间愈来愈小,难度愈来愈大。寻找新的突破口,已成为继续提高我国粮食产能亟待解决的问题。

 由于产量高,淀粉含量高,增产潜力大,种植面积大,我国已将马铃薯列为第4粮食作物。有些地区,由于自然条件限制,只能种植马铃薯。如甘肃旱作农业区,降水不足,且季节分配不适合种植其他作物,但水热及时空组合却恰好适合马铃薯生长需要,种植马铃薯效益最好。提高马铃薯产量和质量,既关系到当地老百姓生存和脱贫致富,也是保证我国粮食安全的重大需求。

 甘薯与马铃薯类似,也是高产高淀粉作物。二者的共同之处:其经济器官均为块状。二者的区别:甘薯为块状根;马铃薯为块状茎。块根块茎大小与地上叶片的光合能力有关。种植密度适中,叶片光合能力强,昼夜温差大,夜间作物呼吸消耗糖分少,光合产物积累多,块根块茎个头大,产量高。

 单株块根块茎的数量,也是影响产量的重要因素。

 甘薯的块根与马铃薯的块茎中,淀粉含量高,每个块根或块茎就相当于一个植物的“地下淀粉仓库”

 块根块茎数量愈多,光合产物的“地下淀粉仓库”愈多,产量愈高,高产潜力也愈大。

 块根块茎大小由光合效率控制,但其数量由哪些因素控制?目前仍不完全清楚。

 

 生产上如何增加甘薯块根和马铃薯块茎数量?

 

  2018年,在陕西三原的甘薯试验中,我们意外发现,放线菌粉蘸根及滴灌,能显著增加甘薯块根个数。

 放线菌粉的主要有效成分是活菌。在甘薯生产上,我们推荐的使用方法是将菌粉加入水中,再加细土,形成含放线菌活菌的泥浆,用于甘薯栽植时蘸苗接种;或将菌粉用优质有机肥稀释200倍穴施,未向用户推荐通过灌溉施用。用户采纳了我们推荐的蘸苗接种法,另外,还“自作主张”,把菌粉直接倒入水池中,搅匀后通过滴灌带滴入甘薯根区土壤。滴灌菌粉用量约2kg/亩,膨大期前施用。根据在其他作物上的经验,我们知道放线菌对甘薯生长有促进作用,但具体效果并不清楚。等后期结果出来时,效果令我们振奋,增产效果远超过我们的想象和预期。

菌剂处理2.jpg

1.放线菌对甘薯生长的影响

 图1显示了4窝甘薯的比较:对照甘薯块根数为4-5/穴;施用放线菌后,甘薯块根数为5-10/穴,块根数量增加了25%-150%。收获时,对照、处理均测定了3垄,总株数分别为121181株,块根个数平均增加15%,产量增加51.8%,大薯率增加24.6%。经统计,差异均显著(P<0.05)。

 无独有偶,马铃薯上也出现了类似现象。

          2020年,内蒙重茬土壤改良公司在内蒙乌兰察布发现,放线菌有机肥随播种施入土壤,能大幅度增加马铃薯种薯块茎个数,使疮粉病发病率从对照的33%下降至菌肥处理的5%,使成品种薯产量增加1/亩。

马铃薯试验.jpg

2.放线菌对马铃薯生长的影响

注:照片中薯块表面黑色污迹是样品从田间带回实验室时装在肥料袋中,肥料袋内壁残留物所致

 图2随机采挖结果显示,施用放线菌肥后,单穴马铃薯块茎数量增加7个,增率78%。由于是推广应用种植,未进行大样本采挖分析,该结果仅作为试验现象讨论。

 

 从上述两种作物上观察到的现象看出,施用放线菌肥后,甘薯和马铃薯每穴的薯块数量均大幅度增加,且二者规律一致。这是值得注意的现象,值得深入研究。

 甘薯的块根,是甘薯根系上的不定根膨大形成的。

 马铃薯的块茎,是马铃薯地下茎末端节间缩短膨大形成的。

 每一窝甘薯、马铃薯的个数,均与不定根、地下茎是否“膨大”有关!

 

 放线菌能促进甘薯不定根膨大,促进马铃薯地下茎末端节间缩短膨大,意味着放线菌能为甘薯、马铃薯“修建”地下“淀粉仓库”!也意味着能利用放线菌增加块根块茎数量,即增加甘薯、马铃薯光合产物“地下淀粉仓库”的个数。

 每株甘薯或马铃薯的“地下淀粉仓库”多了,就意味着增产“空间”大了,增产潜力增加了。如能通过其他措施大幅度增强叶片光合效率,制造更多碳水化合物,则甘薯、马铃薯产量就能大幅度增加。

 在马铃薯种薯生产中,优质种薯的技术指标为:块茎小而多且均一,健康无疮粉痂病。薯块较小,播种时种子用量小;种植时不需切块,减少工作量,无伤口,可减少种植后腐烂发病风险。

 放线菌建造 “地下淀粉仓库”和防除疮粉痂病的本领,在马铃薯种子生产中,对提高种薯质量,有着更为重要的应用价值和意义。

 放线菌能增加甘薯和马铃薯“地下淀粉库”数量,是一个有趣的现象!

 地下茎根“膨大”可能与放线菌的活性代谢产物有关,但其作用机制尚不清楚。

 

 现象不是科学,但现象背后隐藏着科学道理。

 

                                      薛泉宏

                       2021.2.26,于陕西杨陵田园居




http://wap.sciencenet.cn/blog-3194740-1273935.html

上一篇:求索回眸11:人过三十能学艺
下一篇:农用放线菌研究(24):放线菌能激活植物不定根萌发

1 宁利中

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-4-17 23:48

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部